Техника и вооружение 2008 06

Однако среди многих тысяч типов и наименований поршневых двигателей, применяемых для гражданской наземной транспортной и боевой колесной, гусеничной техники за всю историю развития мирового двигателестроения, два серийно освоенных газотурбинных двигателя (американского танка Ml «Абрамс» и российского танка Т-80) выглядят как белые вороны. Это наводит на мысль, что недостатков у наземных ГТД существенно больше, чем достоинств.

Уводя читателя от этой опасной мысли, сторонники танка Т-80 [20] объясняют крайне ограниченное внедрение ГТД в наземную технику в ряде высокоразвитых стран отсутствием должного внимания к созданию и развитию специальных ГТД, из- за чего якобы «… у них и не сложилась инженерная, конструкторская, производственная и научная базы».

Тот, кто следит за историей развития наземной транспортной и боевой техники, знает, что это утверждение не соответствует действительности.

В Германии, Англии и США раньше других стран развернулись работы по созданию газотурбинных двигателей в интересах авиации. Там же (также раньше, чем в других странах) начали рассматривать возможность применения ГТД на танках [21–23].

К 1956 г. были проведены испытания гусеничного бронетранспортера, буксирного тягача «Кенворт», легкого танка М41. С 1956 г. за 5 лет в США, Англии и Швеции было изготовлено и испытано 12 разных объектов с ГТД (седельный тягач «Турботитан», гусеничная амфибия LV ТРХ-10, гусеничная САУ «Скорпион», 150-мм. САУ, 40-тонный грузовой автомобиль и др.) [23].

Как известно [21], большинство стран осознанно отказалось от работ по танковым ГТД, хотя имеют прекрасную производственную базу, технический опыт и ведут изготовление газотурбинных двигателей для ряда отраслей техники.

Например, мировой лидер танкового дизелестроения фирма MTU (Германия) наряду с изготовлением танковых дизелей активно производит ГТД для других отраслей. Авторитет Англии как мирового лидера в производстве газотурбинных двигателей также не вызывает сомнений.

Фирмой MTU были разработаны силовые установки с оригинальными ГТД для наземных машин разной массы, производились интенсивные исследования и испытания, в том числе прямое сравнение силовых установок с ГТД и дизельным двигателем для основного боевого танка (ОБТ) [24], но работы были прекращены как неперспективные.

Несколько десятилетий ведутся работы по применению ГТД в автомобилестроении в Швеции (Volvo, United Turbines), Италии (Fiat), Японии (Nissan), ФРГ (MTU, Daimler- Benz, Volkswagen), США (Ford Motor). [25–28].

Несмотря на то, что условия работы автомобильных ГТД по сравнению с танковыми можно назвать «тепличными», серийные ГТД в автомобилестроении не появились до сих пор, как не востребованные по совокупности достигнутых параметров. Аналогичная ситуация сложилась и в морском транспорте.

«Повышение конкурентоспособности дизельных установок (ДУ) в условиях непрекращающегося роста цен на топливо явилось основной причиной укрепления их позиций в качестве главного двигателя (ГД) на морских судах. Газотурбинные установки (ГТУ), …начиная с 1979 г. вообще не использовались на судах новой постройки» [29].

Не оправдал возлагавшихся на него надежд новейший газотурбинный двигатель LV-100, вобравший в себя все новейшие достижения в области наземных ГТСУ, предназначенный для замены серийного танкового AGT-1500 и ставший своеобразной иконой для российских сторонников танкового ГТД. Декларировавшееся ранее утверждение, что он превзойдет по топливной экономичности дизели равной мощности, не подтвердилось реальной эксплуатацией. ГТД LV-100 сохранил неблагоприятную топливную характеристику на частичных и переходных режимах. На холостом ходу расход топлива в 4 раза превысил расход топлива дизелей равной мощности. «Никто не ожидал, что новый двигатель будет иметь неблагоприятную топливную экономичность и оперативную мобильность. А оказалось так», — писал Ричард Огоркевич [30]. По его данным, потребление топлива двигателем LV-100 за сутки боя лишь на 36 % меньше потребления топлива двигателем AGT-1500G. По другим сведениям [3], замена двигателя AGT-1500 на LV-100 привела к снижению расхода топлива только на 15 % (вместо намечаемых 50 %).

Поэтому все годы с момента создания танка Ml «Абрамс» в США проводятся работы по созданию альтернативной дизельной установки. Изготовлены и всесторонне испытаны несколько вариантов дизельных силовых установок, по совокупным показателям превосходящие базовую с ГТД. На уровне Конгресса США периодически возникают дебаты о типе силовой установки основного боевого танка (ОБТ). Ситуация побуждается мировым энергетическим кризисом. Даже такая богатая страна, как США, вынуждена считаться с необходимостью экономии топлива. Вопрос о смене двигателя на дизельный сдерживается необходимостью больших затрат (ведь вопрос касается всего парка ОБТ) и наличием обширного промышленного лобби газотурбинного танка. Однако для семейства боевых и специальных машин создаваемых по программе FCS в качестве основного двигателя выбран дизельный двигатель 5-го поколения семейства HPD.

Наиболее действенно влиять на мощность, экономичность, вес и габариты танковых ГТД могут повышенные параметры термодинамического цикла (температура газа перед турбиной и степень повышения давления). В1976 г. в СССР началось серийное производство танковых газотурбинных двигателей — ГТД-1000Т для танка Т-80 с допустимой рабочей температурой газов перед турбиной 967 °C [31].

С того времени двигателестроители Завода имени В.Я. Климова (г. Санкт-Петербург) сумели (или сочли возможным) поднять температуру газов у ГТД-1000ТФ (мощность двигателя 1100 л.с.) до 997 °C, т. е. на 30 °C; у ГТД-1250 (мощность 1250 л.с.) до 1067 °C, т. е. еще на 70 °C; у ГТД-1400 (серийный двигатель ГТД-1250 с кратковременным форсированием мощности до 1400 л.с.) до 1087 °C — еще на 20 °C [32].

Конечно, у танкового газотурбинного двигателя должен быть повышенный запас прочности по всем элементам лопаточных машин по сравнению с авиационными двигателями, так как установленный в танк двигатель должен выдерживать высокие ударные нагрузки при выстреле и при движении танка по пересеченной местности. Следует учитывать частые изменения режима работы двигателя, чего нет в авиации, быстрые разгоны и резкие торможения с помощью регулируемого соплового аппарата (РСА), сопровождающиеся бросками температуры газов на 60-100 °C, большое количество остановок и необходимость частых пусков двигателя, трудности в организации охлаждения коротких лопаток турбины [22]. Но у газотурбинного двигателя AGT-1500, применяемого на американском танке Ml «Абрамс», при наличии тех же факторов внешнего воздействия на двигатель максимальная температура газа составляет 1193 °C, т. е. на 226 °C выше, чем у ГТД-1000Т, или на 126 °C больше, чему ГТД-1250 [22, 33].