التجارب والتطور
في عالم بناء الدبابات ، أصبح استخدام محركات الديزل عالية السرعة للخزانات المعيار الذهبي فقط في أواخر الخمسينيات. أدركت دول الناتو أن الوقت قد حان للتخلص من محطات توليد الطاقة التي تعمل بالبنزين في وقت متأخر كثيرًا عن الاتحاد السوفيتي ، ولكن سرعان ما تم اللحاق بها. اعتمد بناء محرك الخزان المحلي في فترة ما بعد الحرب على مفهوم V-2 الذي أثبت جدارته ، والذي تعرض للنيران وأنابيب المياه والنحاس على مدار العقد الماضي.
خلال الحرب الوطنية العظمى ، لعب مكتب التصميم التسلسلي رقم 75 في تشيليابينسك الدور الرائد في تحديث B-2. في "Tankograd" خلال سنوات الحرب ، تم تشكيل مجمع ضخم لبناء المحركات ، تم ضبطه حصريًا لإنتاج محركات الديزل من سلسلة V-2. من ناحية ، جعل هذا من الممكن التوفير الجاد في الإنتاج واسع النطاق للمحركات ، ومن ناحية أخرى ، خلق صعوبات في إعادة تشكيل الموقع. في كتاب "Tank Engines (من تاريخ بناء الخزانات)" ، يقدم E. A. Zubov في هذا الصدد حسابات حول تكاليف أعمال التطوير للمصنعين الأجانب الصغار والعمالقة الصناعيين. في المتوسط ، تحصل شركة صغيرة على عائد على كل دولار يتم استثماره 24 مرة أكثر من عائد عملاق فورد أو جنرال موتورز ، على سبيل المثال. في الاتحاد السوفيتي ، كانت هناك أغلبية ساحقة من مصانع بناء المحركات الكبيرة ، مما أدى إلى بعض التحفظ في التطورات المبتكرة.
كان أحد التعديلات الأولى لمحرك الديزل للدبابات في تشيليابينسك هو تحديث V-2K المصمم للدبابات الثقيلة. تمت زيادة عزم محرك الديزل ، وتم رفع الطاقة إلى 650 لترًا. مع. ، في حين أن الثورات القصوى لمحرك الديزل لم تلمس - فإن آلية الكرنك للأحمال المتزايدة لا يمكن أن تصمد أمامها. تم تحقيق ذلك من خلال إعادة ضبط مضخة الوقود عالية الضغط وزيادة إمدادات الوقود لكل دورة. ثم كان هناك V-2IS ، الذي تمكن من تقليل الارتفاع بمقدار 200 ملم وإجراء عدد من التحسينات الطفيفة. كانت إحدى المزايا التي لا جدال فيها لخزان IS المجهز بمحرك ديزل هو النطاق الذي يبلغ 220 كيلومترًا للتزود بالوقود ، بينما يمكن لـ T-VI Tiger تغطية 120 كيلومترًا فقط على الخزان. ومع ذلك ، فإن مثل هذه الزيادة في الطاقة لم تسمح بزيادة موارد المحرك - حتى نهاية الأربعينيات لم تتجاوز 300 ساعة دراجة نارية. بالفعل خلال الحرب ، أصبح من الواضح أن زيادة أخرى في قوة B-2 مع زيادة أخرى في مورد المحرك لم تكن ممكنة إلا بمساعدة الضغط. كان أول محرك V-12 مزودًا بشاحن طرد مركزي يعمل بنظام AM-38F ، مما سمح للمحرك بتطوير 750 حصانًا. مع. وقدم عزم دوران قدره 3000 نيوتن متر. في تشرين الثاني (نوفمبر) - كانون الأول (ديسمبر) 1943 ، نجح المحرك في اجتياز اختبارات 100 ساعة ، ولكن بعد ستة أشهر فقط لم يعد بإمكانه تكرارها. في بداية عام 1944 ، B-2 للدبابات الثقيلة ، تقرر التغيير إلى B-11 جديد في وقت واحد مقابل 700 حصان. ص ، وفي يوليو من نفس العام ، كان من المفترض أن ينتج مصنع كيروف 75 محركًا شهريًا. نتيجة لذلك ، ظهرت المحركات التسلسلية الأولى فقط في نهاية أبريل 1945 وتم تثبيتها على IS-3 ، والتي لم يكن لديها وقت للقتال. في عام 1947 ، ظهر أول مسلسل V-12s لـ IS-4 في ChTZ ، والذي تم إنتاجه في تعديلات مختلفة حتى أوائل الستينيات. تم تثبيت محركات من سلسلة "ثقيلة" على T-10 و T-10M واثنين من النماذج الأولية.
كان مصنع سفيردلوفسك رقم 76 (مصنع التوربينات) ، الذي يعمل أيضًا في إنتاج محركات الدبابات ، قادرًا بحلول خريف عام 1944 على إنشاء نسخته الخاصة من التحديث العميق لمحرك الديزل الأسطوري ، المسمى B-14.كان محركًا بقوة 700 حصان بقطر أسطوانة ممتد إلى 160 ملم ، مما زاد من الإزاحة إلى 44.3 لترًا. تم إجراء اختبارات مقاعد البدلاء أيضًا على B-14M فائق الشحن (تمت زيادة حجم العمل إلى 44.3 لترًا) ، بسعة 800 لتر. مع. ظهرت حداثة طال انتظارها على كلا المحركين - تم الآن صب قميص كتلة الأسطوانة في نفس وقت ظهور الرؤوس ، مما قضى على مشكلة مفصل الغاز سيئة السمعة. كانت هذه هي الميزة المباشرة للمصمم Timofey Chupakhin ، الذي كان يفقس فكرة مماثلة منذ نهاية الثلاثينيات. أيضًا ، ظهرت علبة المرافق الجديدة الأكثر صلابة على B-14 ، والتي أصبحت هيكلًا داعمًا - مما زاد من موثوقية محامل العمود المرفقي ومجموعة المكبس.
سوبرتشارجيد وغير سوبرتشارجد
تجدر الإشارة إلى أعمال التطوير التي جرت في ساحة تدريب GBTU التابعة للقوات المسلحة للاتحاد السوفياتي ، والتي كان الغرض منها زيادة قوة B-2 دون ضغط. ثم تم التأكيد مرة أخرى على أن موقع منظفات الهواء في حجرة المحرك بالخزان يؤثر بشكل مباشر على ملء اسطوانات الديزل بالهواء. اتضح أن محركات T-34 و IS-2 "ابتلعت" إلى حد كبير الهواء المسخن بواسطة حرارتها الخاصة (حتى 60 درجة) ، مما أدى ، جنبًا إلى جنب مع المرشحات المسدودة ، إلى تقليل الطاقة بنسبة 10٪ دفعة واحدة. فيزياء العملية بسيطة للغاية - الهواء البارد أكثر كثافة ، وبالتالي ، في دورة عمل واحدة ، يمتصه المحرك أكثر ويحترق الوقود بشكل كامل في الأسطوانات. مع الهواء الدافئ ، الوضع هو عكس ذلك.
بشكل عام ، بناءً على نتائج العمل في مكب النفايات GBTU ، تم الاستنتاج أنه بدون تقليل كبير في مورد المحرك ، لا يمكن رفع قوته إلا إلى 600 حصان. مع. مزيد فقط مع التوربينات. في الإصدار الطبيعي ، يتم تسريع القاعدة V-2 باستخدام مجموعة كاملة من الإجراءات - تقليل مقاومة الهواء عند المدخل ، وتركيب مشعب سحب حلقي لملء منتظم لأسطوانات نصفي المحرك (تم التجسس على هذا من خزان الديزل الألماني Mercedes-Benz 507) وتطوير مضخة حقن جديدة. تم التخطيط أيضًا لاستعارة الأخير من Bosch ، حيث تم تركيب مضخاتها على محركات الديزل Mercedes-Benz 503A. كما أوصي بتقليل تحمل الضبط لمضخات الحقن التسلسلية من حيث كمية إمداد الوقود من 6٪ إلى 3٪. كان هذا العمل جزءًا من مشروع كبير لتحديث B-2 في موقع مصنع تشيليابينسك للجرارات ، والذي لم ترغب إدارته على الإطلاق في إجراء تغييرات جذرية في دورة الإنتاج.
كما تعلم ، من الممكن زيادة قوة المحرك عن طريق زيادة حجم العمل (إضافة أسطوانات أو ببساطة زيادة أبعادها) ، وهذا بدوره يتطلب تغييرات جدية في التصميم. لذلك ، أصبح الشحن التوربيني هو الاتجاه الرئيسي بعد الحرب في تحديث B-2.
وأشار المهندسون إلى أن إدخال مثل هذا الحل سيزيد سعة اللتر بنسبة 50-100٪ دفعة واحدة ، في حين بدا أن الشاحن الفائق الذي يعمل بالطرد المركزي هو الأفضل ، مما يعطي مؤشرات اقتصادية أعلى. كان علينا أن نتحمل حقيقة أن كل هذا سيؤدي حتمًا إلى زيادة الأحمال الميكانيكية والحرارية على المحرك.
كانت المهمة التالية لبناة المحرك هي زيادة وقت تشغيل ضمان المحرك إلى 500-600 ساعة. أيضًا ، لتنفيذ حركة الخزان في الظروف تحت الماء ، كان مطلوبًا ضمان موثوقية تشغيل المحركات مع زيادة المقاومة عند المدخل والمخرج.
شارك العديد من مصنعي الاتحاد السوفيتي في نوع من المنافسة من أجل أنجح تعديل للطائرة B-2. بالإضافة إلى الرئيس المذكور أعلاه SKB # 75 من تشيليابينسك ، كان المصنع رقم 77 "ترانساش" في بارناول يعمل في برنامجهم.
طور ديزل V-16 ، الذي ابتكره مهندسون سيبيريا ، 600 حصان بدون شحن توربيني. مع. وتميزت بغياب مضخة وقود عالية الضغط بالمعنى المعتاد. لطالما كانت وحدة V-2 إشكالية ، وفي Barnaul تقرر استبدالها بوحدات حاقن فردية لكل أسطوانة - من نواح كثيرة حل اختراق انتشر على نطاق واسع في وقت لاحق.طور مهندسو Barnaul موضوع B-16 إلى عائلة كاملة - كان هناك إصدار بقوة 700 حصان للدبابات الثقيلة ، و 800 حصان فائق الشحن B-16NF. حتى أنهم طوروا زوجًا من محركي ديزل ، تمت إزالة 1200 حصان من المنصة. مع. لكن تم تقليص جميع الأعمال في المشاريع إما بسبب إغلاق تطوير الخزانات التجريبية التي تم بناؤها من أجلها ، أو بسبب التبريد العام للدولة تجاه موضوع الخزان.
في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي ، كان لدى القيادة انطباع بأن جميع المشكلات العسكرية يمكن حلها بالصواريخ ، بينما كان لبقية الأسلحة دور ثانوي. جاء الشعور باليقظة في مكان ما في عام 1954 ، عندما بدأت دول الناتو ، إن لم يكن تجاوز برنامج بناء محركات الدبابات لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، فعلى الأقل لتقليص الفجوة. لقد أصبح محرك تشيليابينسك V-27 متعدد الوقود ، المزود بشاحن توربيني TKR-11F وقدرة 700 حصان ، رمزًا حقيقيًا للإحياء. مع. في المستقبل ، تطور التصميم إلى B-46-6 و B-84 المعروفين ، والذي أصبح التاج الحقيقي لمفهوم B-2.
المصنع التالي ، الذي تم تضمينه في سباق تحسين B-2 بعد الحرب ، كان مصنع Ural Turbomotor المذكور أعلاه ، والذي طور نسخة من المحرك تحت الحرف "M". لقد كانت إعادة تفكير عميقة لمفهوم الديزل ، وكان معظمها جديدًا تمامًا. تلقى V-2M شاحني توربيني TKR-14 ، كان من المفترض في المستقبل أن يكونا مجهزين بوحدات تبريد هواء الشحن - وهو حل ثوري في ذلك الوقت. الآن يمكن العثور على هذه الوحدات (المبردات الداخلية) في محركات الجرارات الرئيسية. بالإضافة إلى الشحن التوربيني ، تلقى المحرك مضخة حقن جديدة وأنظمة تبريد وتزييت محسّنة ، بالإضافة إلى العديد من الوحدات المقواة مقارنة بالسلف. بحلول عام 1968 ، كان المحرك جاهزًا ، لكن الصعوبات في إطلاقه في الإنتاج ، وكذلك أبعاده الكبيرة ، لم تساهم في اعتماده. لكن تم استخدام العديد من حلول مصممي Sverdlovsk في الأجيال التالية من محركات الديزل ذات الخزانات.
الألمان والدبابات والديزل
كان ديزل المركبات المتوسطة والثقيلة في الأربعينيات في الاتحاد السوفيتي حدثًا فريدًا في تاريخ الصناعة العالمية. لم يستخدم أحد في العالم ، باستثناء اليابان ، محركات الديزل على المركبات المدرعة على نطاق واسع. للمقارنة: "شيرمان" الأمريكية من بين تعديلاتها الثلاثة عشر كان لديها M4A2 واحد فقط مع محطة طاقة تعمل بالديزل. لماذا ، على سبيل المثال ، في ألمانيا أثناء الحرب لم يأتِ بفكرة تركيب محرك ديزل في دبابة؟ هناك العديد من الإصدارات ، تبدأ بنقص الألمنيوم وسبائك الفولاذ وتنتهي بعدم كفاءة المهندسين الألمان في مجال تصنيع محركات الديزل الأرضية الثقيلة. المثير للاهتمام في هذا الصدد هو رأي كبير الفنيين - الملازم س. ب. تشيستوزفونوف ، الذي ذكره على صفحات نشرة صناعة الخزانات لعام 1944 (رقم 2-3).
في مقال "محركات الدبابات الألمانية" يحلل المؤلف بالتفصيل محركات العدو الموجودة في ذلك الوقت ، وفي النهاية يحلل أسباب رفض الألمان لاستخدام محركات الديزل للدبابات. يشير Chistozvonov بحق إلى أنه في ألمانيا النازية حتى قبل الحرب كانت هناك محركات الديزل Junkers و Daimler-Benz ، والتي ، بعد تعديل بسيط ، كان من الممكن تركيبها في المركبات المدرعة. ومع ذلك ، اعتبر المهندسون الألمان أنه غير عملي. لماذا ا؟ في الواقع ، من بين مزايا محرك الديزل ، يلاحظ المؤلف استهلاك وقود منخفض نسبيًا (20-30 ٪ أقل من نظير المكربن) وتكلفة منخفضة للوقود. يقترح الملازم أول تشيستوزفونوف في المقال أن الألمان لم يتورطوا في محرك ديزل ، لأن محرك البنزين أرخص وأبسط وأكثر إحكاما وأكثر موثوقية في الطقس البارد ولا يتطلب سبائك فولاذية نادرة وعمالة عالية المهارة من المجمعين.
في الوقت نفسه ، فإن عمر الدبابة في ساحة المعركة قصير جدًا لدرجة أنه يلغي جميع مزايا محرك الديزل (اقرأ: B-2). يعتبر المؤلف أن الأفكار المتعلقة بالسلامة من الحرائق للمحركات ذات الاشتعال الانضغاطي بعيدة المنال - حيث إن إصابة قذيفة في الخزان أو مقصورة المحرك أو زجاجة مولوتوف بسيطة مضمونة للتسبب في حريق في MTO لخزان مع محرك ديزل.في هذه الحالة ، لم يكن لخزان الديزل أي ميزة على خزان البنزين. لعب توازن الوقود المحدد في ألمانيا أيضًا دورًا في اختيار نوع محطة توليد الطاقة للخزانات. سادت مخاليط البنزين والكحول والبنزين الاصطناعي في الميزانية العمومية الألمانية ، ولم تكن مناسبة كوقود لمحركات الديزل. بشكل عام ، تبين أن مقال عام 1944 جريء للغاية.
في نهاية المقال ، هناك ملاحظة مثيرة للاهتمام من هيئة تحرير نشرة Tank Industry Bulletin:
"الحجج التي تبرر رفض الألمان استخدام محركات الديزل في خزاناتهم هي افتراض المؤلف نفسه".
