Tankmotor V-2: modernisering en leven na de oorlog

Inhoudsopgave:

Tankmotor V-2: modernisering en leven na de oorlog
Tankmotor V-2: modernisering en leven na de oorlog

Video: Tankmotor V-2: modernisering en leven na de oorlog

Video: Tankmotor V-2: modernisering en leven na de oorlog
Video: The Louisiana Purchase 2024, Maart
Anonim
Tankmotor V-2: modernisering en leven na de oorlog
Tankmotor V-2: modernisering en leven na de oorlog

Experimenten en evolutie

In de wereld van de tankbouw werd het gebruik van snelle dieselmotoren voor tanks pas eind jaren 50 de gouden standaard. NAVO-landen realiseerden zich dat het tijd was om benzinecentrales veel later dan de Sovjet-Unie kwijt te raken, maar haalden dat snel in. De bouw van tankmotoren voor huishoudelijk gebruik in de naoorlogse periode was gebaseerd op het beproefde V-2-concept, dat het afgelopen decennium door vuur, water en koperen leidingen was gegaan.

Tijdens de Grote Patriottische Oorlog werd de leidende rol bij de modernisering van de B-2 gespeeld door het serieontwerpbureau # 75 in Chelyabinsk. In "Tankograd" werd tijdens de oorlogsjaren een enorm motorbouwcomplex gevormd, exclusief afgestemd op de productie van dieselmotoren van de V-2-serie. Enerzijds maakte dit het mogelijk om serieus te besparen op de grootschalige productie van motoren en anderzijds zorgde het voor moeilijkheden bij het herprofileren van de site. In het boek "Tank Engines (From the History of Tank Building)" geeft E. A. Zubov in dit opzicht zelfs berekeningen over de kosten van ontwikkelingswerk van kleine buitenlandse fabrikanten en industriële giganten. Een klein bedrijf krijgt gemiddeld 24 keer meer rendement op elke geïnvesteerde dollar dan bijvoorbeeld de gigant Ford of General Motors. In de Sovjet-Unie was er een overweldigende meerderheid van grote motorfabrieken, wat leidde tot een zeker conservatisme in innovatieve ontwikkelingen.

Afbeelding
Afbeelding

Een van de eerste aanpassingen van een tankdieselmotor in Chelyabinsk was de modernisering van de V-2K, ontworpen voor zware tanks. Het koppel van de dieselmotor werd verhoogd, het vermogen werd verhoogd tot 650 liter. met., terwijl de maximale omwentelingen van de dieselmotor elkaar niet raakten - het krukmechanisme van verhoogde belastingen was niet bestand tegen. Dit werd bereikt door de hogedrukbrandstofpomp opnieuw af te stellen en de brandstoftoevoer per cyclus te vergroten. Dan was er de V-2IS, die erin slaagde de hoogte met 200 mm te verminderen en een aantal kleine verbeteringen door te voeren. Een van de onbetwistbare voordelen van de IS-tank uitgerust met een dergelijke dieselmotor was het bereik van 220 kilometer op één tankbeurt, terwijl de T-VI Tiger slechts 120 kilometer op de tank kon afleggen. Door een dergelijke toename van het vermogen kon het motorvermogen echter niet worden vergroot - tot het einde van de jaren 40 bedroeg het niet meer dan 300 motoruren. Al tijdens de oorlog werd duidelijk dat een verdere toename van het vermogen van de B-2 met een verdere toename van het motorvermogen alleen mogelijk was met behulp van drukverhoging. Een van de eersten was de V-12 met een AM-38F aangedreven centrifugale supercharger, waardoor de motor 750 pk kon ontwikkelen. met. en leverde een koppel van 3000 Nm. In november-december 1943 doorstond de motor met succes de tests van 100 uur, maar na slechts zes maanden kon hij ze niet meer herhalen. Begin 1944, de B-2 voor zware tanks, werd besloten om in één keer over te stappen op een nieuwe B-11 voor 700 pk. pp., en in juli van hetzelfde jaar zou de Kirov-fabriek 75 motoren per maand produceren. Als gevolg hiervan verschenen de eerste seriële motoren pas eind april 1945 en werden ze geïnstalleerd op de IS-3, die geen tijd had om te vechten. In 1947 verschenen de eerste seriële V-12's voor de IS-4 bij ChTZ, die tot begin jaren '60 in verschillende modificaties werden geproduceerd. Motoren van de "zware" serie werden geïnstalleerd op de T-10, T-10M en een paar prototypes.

Afbeelding
Afbeelding
Afbeelding
Afbeelding
Afbeelding
Afbeelding

Sverdlovsk Plant No. 76 (Turbine Plant), ook betrokken bij de productie van tankmotoren, was in de herfst van 1944 in staat om zijn eigen versie te creëren van een grondige modernisering van de legendarische dieselmotor, genaamd B-14. Het was een motor van 700 pk met een cilinderdiameter die was vergroot tot 160 mm, waardoor de cilinderinhoud toenam tot 44,3 liter. Er werden ook banktesten uitgevoerd op de supercharged B-14M (het werkvolume werd verhoogd tot 44,3 liter), met een inhoud van 800 liter. met. Een langverwachte nieuwigheid verscheen op beide motoren - het cilinderblokshirt werd nu tegelijkertijd met de koppen gegoten, waardoor het beruchte probleem van de gasverbinding werd geëlimineerd. Dit was de directe verdienste van de ontwerper Timofey Chupakhin, die sinds het einde van de jaren '30 een soortgelijk idee had uitgebroed. Er verscheen ook een nieuw, stijver carter op de B-14, dat een ondersteunende structuur werd - dit verhoogde de betrouwbaarheid van de lagers van de krukas- en zuigergroep.

Supercharged en niet-supercharged

Opmerkelijk is het ontwikkelingswerk dat plaatsvond op het GBTU-oefenterrein van de USSR-strijdkrachten, met als doel de kracht van de B-2 te vergroten zonder druk te zetten. Toen werd nogmaals bevestigd dat de locatie van de luchtreinigers in het motorcompartiment van de tank direct van invloed is op het vullen van dieselcilinders met lucht. Het bleek dat de T-34- en IS-2-motoren de door hun eigen warmte (tot 60 graden) verwarmde lucht vrijwel "inslikken", wat, samen met verstopte filters, het vermogen in één keer met 10% verminderde. De fysica van het proces is heel eenvoudig - koude lucht is dichter, daarom zuigt de motor het in één werkcyclus meer aan en verbrandt de brandstof vollediger in de cilinders. Bij warme lucht is de situatie omgekeerd.

In het algemeen werd op basis van de resultaten van het werk op de GBTU-stortplaats geconcludeerd dat zonder een kritische vermindering van de hulpbron van de motor, het vermogen ervan slechts kan worden verhoogd tot 600 pk. met. Verder alleen met een turbine. In de atmosferische versie wordt de basis V-2 versneld met behulp van een hele reeks maatregelen - het verminderen van de luchtweerstand bij de inlaat, het installeren van een ringvormig inlaatspruitstuk voor een gelijkmatige vulling van de cilinders van beide motorhelften (dit werd bespioneerd vanaf de Duitse tankdiesel Mercedes-Benz 507) en de ontwikkeling van een nieuwe injectiepomp. De laatste was ook gepland om te worden geleend van Bosch, waarvan de pompen op Mercedes-Benz 503A-dieselmotoren werden gemonteerd. Ook werd aanbevolen om de afsteltolerantie van seriële injectiepompen wat betreft de hoeveelheid brandstoftoevoer te verlagen van 6% naar 3%. Dit werk maakte deel uit van een groot project voor de modernisering van de B-2 op de locatie van de Chelyabinsk Tractor Plant, waarvan het management helemaal geen drastische veranderingen in de productiecyclus wilde aanbrengen.

Zoals u weet, is het mogelijk om het vermogen van de motor te vergroten door het werkvolume te vergroten (cilinders toevoegen of eenvoudigweg hun afmetingen vergroten), en dit vereiste op zijn beurt serieuze veranderingen in het ontwerp. Daarom is turbolader de belangrijkste naoorlogse trend geworden in de modernisering van de B-2.

De ingenieurs wezen erop dat de introductie van een dergelijke oplossing de litercapaciteit in één keer met 50-100% zou vergroten, terwijl de centrifugaal aangedreven supercharger het meest optimaal leek, met hogere economische indicatoren. We moesten accepteren dat dit alles onvermijdelijk verhoogde mechanische en thermische belasting van de motor zou veroorzaken.

De volgende taak voor de motorbouwers was om de bedrijfstijd van de motorgarantie te verhogen tot 500-600 uur. Om de beweging van de tank onder onderwateromstandigheden te implementeren, was het ook nodig om de betrouwbaarheid van de werking van de motoren te garanderen met verhoogde weerstanden bij de inlaat en uitlaat.

Afbeelding
Afbeelding

Verschillende fabrikanten van de Sovjet-Unie namen deel aan een soort competitie voor de meest succesvolle aanpassing van de B-2. Naast het bovengenoemde hoofd SKB # 75 uit Chelyabinsk, was de fabriek # 77 "Transmash" in Barnaul betrokken bij hun programma.

Diesel V-16, gemaakt door Siberische ingenieurs, ontwikkelde 600 pk zonder turbolader. met. en onderscheidde zich door het ontbreken van een hogedrukbrandstofpomp in de gebruikelijke zin. Het is altijd een problematische V-2-eenheid geweest en in Barnaul werd besloten deze te vervangen door afzonderlijke pompverstuivers voor elke cilinder - in veel opzichten een baanbrekende oplossing die veel later wijdverbreid werd. De ingenieurs van Barnaul ontwikkelden het B-16-thema tot een hele familie - er was een versie met 700 pk voor zware tanks en een B-16NF met supercharger van 800 pk. Ze ontwikkelden zelfs een paar van twee dieselmotoren, waarvan 1200 pk op de stand werd verwijderd. met. Maar al het werk aan de projecten werd stopgezet, hetzij vanwege de sluiting van de ontwikkeling van experimentele tanks waarvoor ze waren gebouwd, of vanwege de algemene afkoeling van de staat in de richting van het tankthema.

Begin jaren vijftig had de leiding de indruk dat alle militaire problemen met raketten konden worden opgelost, terwijl de rest van de bewapening een ondergeschikte rol had. Ontnuchtering kwam ergens in 1954, toen de NAVO-landen begonnen, zo niet om het tankmotorbouwprogramma van de USSR in te halen, dan toch om de kloof te verkleinen. De Chelyabinsk multi-fuel V-27, uitgerust met een TKR-11F turbocompressor en met een vermogen van 700 pk, is een echt symbool geworden van de heropleving. met. In de toekomst evolueerde het ontwerp naar de bekende B-46-6 en B-84, die de echte kronen werden van het B-2-concept.

De volgende fabrikant, die deelnam aan de race voor de naoorlogse verbetering van de B-2, was de eerder genoemde Ural Turbomotor Plant, die een versie van de motor ontwikkelde onder de letter "M". Het was een grondige heroverweging van het dieselconcept, waarvan de meeste volledig nieuw waren. De V-2M kreeg twee TKR-14-turbocompressoren, die in de toekomst zouden worden uitgerust met inlaatluchtkoelingen - een revolutionaire oplossing voor die tijd. Nu zijn dergelijke units (intercoolers) te vinden in de motoren van hoofdtractoren. Naast turbolader kreeg de motor een nieuwe injectiepomp, verbeterde koel- en smeersystemen en veel versterkte eenheden in vergelijking met de voorouder. In 1968 was de motor klaar, maar de moeilijkheden bij de lancering in productie, evenals de grote afmetingen, droegen niet bij aan de goedkeuring ervan. Maar veel van de oplossingen van de ontwerpers van Sverdlovsk werden gebruikt in de volgende generaties tankdieselmotoren.

Duitsers, tanks en diesels

Dieselisering van middelzware en zware voertuigen in de jaren 40 in de Sovjet-Unie was een unieke gebeurtenis in de industriële geschiedenis van de wereld. Niemand ter wereld, behalve Japan, heeft zo massaal dieselmotoren op gepantserde voertuigen gebruikt. Ter vergelijking: de Amerikaanse "Sherman" van zijn dertien modificaties had slechts één M4A2 met een dubbele dieselmotor. Waarom is bijvoorbeeld in Duitsland tijdens de oorlog niet op het idee gekomen om een dieselmotor in een tank te plaatsen? Er zijn veel versies, beginnend met een tekort aan aluminium en gelegeerde staalsoorten en eindigend met de incompetentie van Duitse ingenieurs op het gebied van het maken van zware dieselmotoren op het land. Interessant in dit opzicht is de mening van senior technicus-luitenant S. B. Chistozvonov, die hij vermeldde op de pagina's van het Bulletin of Tank Industry voor 1944 (nr. 2-3).

Afbeelding
Afbeelding

In het artikel "Duitse tankmotoren" analyseert de auteur in voldoende detail de motoren van de vijand die op dat moment bestonden, en aan het einde analyseert hij de redenen voor de weigering van de Duitsers van tankdieselmotoren. Chistozvonov wijst er terecht op dat er in nazi-Duitsland al voor de oorlog vliegtuigdiesels van Junkers en Daimler-Benz waren, die na een kleine aanpassing heel goed in gepantserde voertuigen hadden kunnen worden geïnstalleerd. Duitse ingenieurs vonden het echter onpraktisch. Waarom? In feite merkt de auteur onder de voordelen van een dieselmotor slechts een relatief laag brandstofverbruik op (20-30% lager dan dat van een carburateur-analoog) en lage brandstofkosten. Luitenant Chistozvonov suggereert in het artikel dat de Duitsers niet betrokken raakten bij een dieselmotor, omdat een benzinemotor goedkoper, eenvoudiger, compacter en betrouwbaarder is bij koud weer, geen schaars gelegeerd staal en hoogopgeleide monteurs vereist.

Afbeelding
Afbeelding

Tegelijkertijd is de levensduur van een tank op het slagveld zo kort dat alle voordelen van een dieselmotor (lees: B-2) meer dan teniet worden gedaan. De auteur vindt de ideeën over de brandveiligheid van motoren met compressieontsteking vergezocht - de inslag van een projectiel in de tank, motorruimte of een eenvoudige Molotov-cocktail veroorzaakt gegarandeerd brand in de MTO van een tank met een dieselmotor. In dit geval had de dieseltank geen voordeel ten opzichte van de benzinetank. Ook de specifieke brandstofbalans van Duitsland speelde een rol bij de keuze van het type elektriciteitscentrale voor tanks. Synthetische benzines, benzeen en alcoholmengsels domineerden op de Duitse balans en waren ongeschikt als brandstof voor dieselmotoren. Over het algemeen bleek het artikel over 1944 erg vet.

Aan het einde van het artikel staat een interessante opmerking van de redactie van het Tank Industry Bulletin:

"De argumenten die de weigering van de Duitsers om dieselmotoren op hun tanks te gebruiken rechtvaardigen, zijn de aanname van de auteur zelf."

Aanbevolen: