Техника и вооружение 2013 02

Отбор воздуха осуществлялся от турбокомпрессора II каскада ГТД. В воздухо-воздушных теплообменниках производилось предварительное охлаждение воздуха. Затем воздух направлялся в турбохолодильник, где охлаждался до температуры, необходимой для подачи в жилеты танкистов. Трасса системы охлаждения СКВ состояла из двух теплообменников, блока заслонок, турбохолодильника, влагомаслоотделителя и воздуховодов. Расход воздуха регулировался специальным устройством, расположенным в непосредственной близости от рабочих мест экипажа.

Главным агрегатом СКВ являлся турбохолодильник, который представлял собой малогабаритную воздушную реактивно-осевую одноступенчатую турбину. На ее валу размещался тормозной вентилятор. Корпус турбины состоял из алюминиевого сплава, имел входной патрубок, обеспечивающий подвод горячего воздуха к соплам, и выходной патрубок для охлажденного воздуха.

Сжатый воздух (после II каскада ГТД) с высокими энергетическими параметрами поступал через входной патрубок турбины к сопловому аппарату, при этом потенциальная энергия воздуха преобразовывалась в кинетическую. Из соплового аппарата поток воздуха с большой скоростью направлялся на лопатки диска турбины и приводил его во вращение. Таким образом, кинетическая энергия воздуха преобразовывалась в механическую работу, а мощность, развиваемая турбиной, «снималась» вентилятором, играющим роль тормоза. Далее поток воздуха со сниженной скоростью, пониженным давлением, а главное — со сниженной температурой, направлялся через выходной патрубок к членам экипажа. Таким образом, предварительно охлажденный в теплообменниках воздух снижал свою температуру до необходимых пределов при адиабатическом расширении в осевой одноступенчатой турбине турбохолодильника.

Влагоотделитель служил для очистки от паров масла и осушки воздуха. Он представлял собой центробежный осушитель-сепаратор с осевым выходом влажного воздуха.

Как уже отмечалось, СКВ функционировала в двух режимах — охлаждения и обогрева. Трасса системы отопления состояла из воздушного фильтра, двойного вентиля и трубопроводов. Заслонка и циклон являлись общими для обеих трасс. Заслонки предназначались для управления работой СКВ и представляли собой кран, запорным элементом которого являлась заслонка с приводом от электродвигателя. Воздушный фильтр и циклон служили для очистки поступающего в отделение машины воздуха. Конструкция воздушного фильтра и блока заслонок была предельно упрощена и надежна в эксплуатации, что подтвердила практика их использования.

Система обогрева управлялась двойным вентилем, расположенным на месте водителя. От вентиля была выполнена разводка по отделениям танка. Для регулировки подаваемого воздуха на каждом рабочем месте устанавливался эжектор, совмещенный с регулятором расхода. Для обогрева внутреннего объема танка в отделении управления использовались коллекторы для выхода горячего воздуха.

Танк «Объект 219 СП1» на комплексном стенде.

Разрезы турбохолодильника и влагомаслоотделителя СКВ танка Т-80.

Система индивидуального подогрева.

1 — двойной вентиль; 2 — концевая труба; 3 — эжектор расхода воздуха; 4 — мерная труба; 5 — разъемное соединение; 6 — жилеты.

Эффективность системы терморегулирования оценивалась по результатам испытаний в арктической и тропической камерах. Температура в тропической камере поддерживалась на уровне +40±3 °C, а при моделировании суточного марша максимальная дневная температура равнялась +43 °C. В большой арктической камере температура составляла -37-42 °C.

Выяснилось, что в режиме охлаждения, в зависимости от частоты вращения турбокомпрессора II каскада (78–92 % от максимальной частоты вращения турбокомпрессора), система обеспечивала расход воздуха в жилетах от 42 до 75 м³ /ч с температурой от 12,5 до 26,6 °C. При этом, по результатам суточного эксперимента, тепловое состояние экипажа было оптимальным: средневзвешенная температура (СВТ) кожи составляла 32,4-37,2 °C, средняя температура тела (СТТ) — 35,6-37,6 °C; теплосодержание — 122,8-131,2 кДж/кг; частота сердечных сокращений (ЧСС) — до 100 ударов/мин.

В режиме обогрева (частота вращения II каскада — 76–85 %) при закрытом эжекторе расход воздуха через жилеты составлял от 25 до 34 м³ /ч с температурой от 53 до 65 °C, а при открытом — 30–51 м³ /ч с температурой 41–45 °C. В этих условиях температура воздуха на рабочих местах экипажа танка повышалась через 5 мин:

— у водителя — с -36,5 °C до — 14 °C;

— у наводчика — с -40 °C до -14 °C;

— у командира — с -36 °C до -14 °C.

Тепловое состояние испытателей было удовлетворительным (СВТ кожи — 32,1-35,3, СТТ — 35,1-36,6 °C; теплосодержание — 123,2-126 кДж/кг; ЧСС — до 100 ударов/мин). Затем система терморегулирования прошла натурные испытания в пустыне при температуре +30–39 °C, а также зимой в Сибири при температуре -20-28 °C.

В каждом виде испытаний проводились две серии опытов: контрольная и зачетная. В контрольной серии экипажи были одеты в обычное обмундирование, а в зачетной — в нательное белье с жилетами. Пробеги совершались при закрытых люках.

Испытуемая СКВ показала высокую эффективность. В условиях жаркого климата длительность пробега составляла от 2 ч 15 мин до 3 ч 30 мин. Эксперимент прекращался при ухудшении самочувствия испытателей и по окончании светового дня (средняя продолжительность марша -8 ч).

Тепловое состояние членов экипажа в контрольном пробеге с включением ФВУ было близким к предельно допустимому (ректальная температура — 37,6-28,1 °C, СТТ — 37,4-37,8 °C; теплосодержание — 130,2-131,6 кДж/кг; интенсивность потоотделения — до 600 г/ч). В зачетной серии тепловое состояние членов экипажа в начале пробега находилось в пределах допустимого, а с включением системы СКВ становилось оптимальным (ректальная температура — 35,6-36,5 °C; теплосодержание — 124–127 кДж/кг; интенсивность потоотделения-до 265 г/ч).

Функциональное состояние сердечнососудистой системы танкистов характеризовалось повышением ЧСС (в отдельных случаях — до 128 ударов/мин). В зачетной серии ЧСС и показатели гемодинамики членов экипажа находились в пределах нормы.

Анализ результатов исследований в условиях холодного климата показал, что тепловое состояние членов экипажа в контрольных сериях соответствовало допустимому уровню (ректальная температура — 36,4-36,5 °C, СТТ-35,5-36,0 °C; теплосодержание — 126,1-126,8 кДж/кг), а самооценка теплового дискомфорта колебалась между «комфортно» и «тепло».