Техника и вооружение 2009 10

Создание танкового ГТД, впоследствии получившего наименование ГТД-700, началось в ОКБ-6 ЧТЗ в 1961 г. на основании распоряжения Совета Министров СССР № 2350 от 15 августа 1961 г. Двигатель предназначался к установке в опытный танк с ракетным оружием «Объект 775», разрабатывавшийся в специальном (танковом) конструкторском бюро ЧТЗ. Тактико-технические требования на ГТД-700 были согласованы в декабре 1961 г. На основании этих требований двигатель должен был иметь объектовую мощность 515 кВт (700 л.с.) и удельный расход топлива 381 г/кВт-ч (280 г/л.с. — ч). Заданный расход топлива был на 68-136 г/кВт-ч (50-100 г/л.с. — ч) ниже расхода топлива лучших вертолетных ГТД того времени, которые испытывались в условиях наземных объектов.

39* Не путать с проектом газотурбинного двигателя ЧТЗ.

ГТСУ с продольно-параллельными спаренными двигателями ГТД-450Т танка «Объект 432» (проект).

Двигатель ГТД-700.

РСА двигателя ГТД-700.

Во втором квартале 1962 г. эскизный проект двигателя из ОКБ-6 направили на отзыв в НИИ и ОКБ Министерства авиационной промышленности. После получения положительных отзывов в конструкторском бюро продолжили работу над техническим проектом двигателя и выпуском конструкторской документацией для производства опытных образцов. Уже во второй половине 1963 г. ЧТЗ приступил к изготовлению основных узлов камеры сгорания, секций теплообменника, турбин, компрессора, редуктора и стендов для проведения испытаний. Два первых опытных образца ГТД-700, собранные в 1965 г., сразу же направили на доводочные, а затем и стендовые испытания. В целом стендовые испытания двигателя подтвердили правильность принятых конструкторских решений и получение заданных параметров.

В создании первых опытных образцов двигателя большую помощь ЧТЗ оказали ОКБ-29 и НИИД. Так, в ОКБ-29 изготовили компрессоры, а на опытной базе НИИД — турбины компрессоров. Первая экспериментальная секция сотового теплообменника и камера сгорания также прошли испытания на стендах в НИИД. Кроме того, сотрудники НИИД под руководством Д.А. Портного выполнили расчеты, профилирование лопаток турбин и компрессоров.

Большой вклад в создание ГТД-700 внесли главный конструктор В.Б. Михайлов и ведущие специалисты Н.Ф. Строков, Х.И. Шварцман, B.C. Коробченко, А.В. Баулькин, Л.А. Поздеев, ЕА Миллер, П.Б. Коган, В.Б. Панафидин, Е.П. Нестеренко и другие.

ГТД-700 представлял собой двухвальный газотурбинный двигатель со стационарным четырехсекционным теплообменником, с силовой турбиной низкого давления и РСА В стационарных условиях он развивал мощность 618 кВт (840 л.с.) и имел удельный расход топлива 320–326 г/кВтч (235–240 г/л.с. — ч). В условиях объекта значения этих параметров составляли, соответственно, 515 кВт (700 л.с.) и 367 г/кВт-ч (270 г/л.с. — ч).

Турбины были выполнены осевыми, двухступенчатыми. Компрессор имел шесть осевых и одну центробежную ступени. При проектировании компрессора двигателя ГТД-700 в качестве прототипа был использован опытный семиступенчатый осецентробежный компрессор вертолетного двигателя ГТД-750. Компактный стационарный теплообменник поперечного тока (двухходовой по воздуху) со степенью регенерации 0,62 имел ящичную конструкцию (четыре блока попарно по сторонам турбины) с пластинчато-ребристыми поверхностями набивки.

В двигателе применялись четыре индивидуальные прямоточные камеры сгорания, расположенные попарно с двух сторон. Сопловые лопатки первой ступени турбины компрессора имели воздушное охлаждение. За силовой турбиной располагался понижающий одноступенчатый редуктор, обеспечивавший частоту вращения выходного вала двигателя 3000 мин -1. В техническом проекте и на двух первых образцах двигателя была использована система перепуска газа из полости перед силовой турбиной в выпускной тракт двигателя, минуя силовую турбину. Клапаны перепуска газа, установленные в четырех патрубках, имели пневматическое управление. Седла клапанов при их закрытии для лучшего уплотнения поджимались сильфонами. На последующих трех образцах двигателя, изготовленных в 1965 г., были установлены РСА обеих ступеней силовой турбины.

Удельный расход топлива при максимальной мощности двигателя составлял 320–325 г/кВт-ч (235–240 г/л.с. — ч). Для того времени ГТД-700 имел высокие характеристики и меньший расход топлива, чем двигатели без теплообменника. В танке двигатель работал с одноступенчатым циклонным воздухоочистителем со степенью очистки 0,97. Для этого в конструкции теплообменника были выполнены оптимальные гидравлические диаметры воздушных и газовых каналов; каналы теплообменных секций не имели резких поворотов; выбраны необходимые скорости в них воздуха и газа и оптимальные температуры теплоносителей.

Все пять изготовленных опытных образцов ГТД-700 успешно прошли стендовые, а затем и ходовые испытания. Один из двигателей в начале 1968 г. установили в танке «Объект 775Т», а в марте того же года был произведен его пуск непосредственно на объекте. В МТО машины двигатель располагался продольно, в одном блоке с трансмиссией. За период с марта 1968 г. по апрель 1969 г. танк «Объект 775Т» прошел около 900 км, при этом наработка ГТД-700 составила 100 ч.

Расчетно-теоретические исследования, выполненные в НИИД, показали, что в перспективе, совершенствуя элементы этого двигателя, можно было при той же температуре газа перед турбиной (976 °C) повысить мощность ГТД-700 (вариант ГТД-700М) до 735 кВт (1000 л.с.), а удельный расход топлива уменьшить до 286–299 г/кВт ч (210–220 г/л.с. — ч). Однако прекращение работ по танку «Объект 775Т» привело в 1969 г. к остановке дальнейшей доводки этого двигателя.

В 1965–1966 гг. во ВНИИ-100 и ОКБТ ЛКЗ были выполнены предварительные компоновки установки двигателя в варианте ГТД-700М в МТО опытных танков «Объект 432» и «Объект 287» соответственно. Однако анализ компоновочных схем показал, что использование этого двигателя в данных машинах приводило к необходимости существенных переделок кормовой части их броневых корпусов, а недостаточные объемы существовавших МТО не обеспечивали размещения систем и узлов силовых установок с необходимым запасом топлива. Эти варианты компоновок МТО с ГТД-700М не получили дальнейшего развития.

Опыт, накопленный при создании двигателя ГТД-700, впоследствии был использован при разработке газотурбинного двигателя для боевой машины пехоты БМП-1.

Компоновка МТО танка «Объект 432- с поперечным расположением двигателя ГТД-700М (проект).