Как танку Т-72Б пытались форсаж прикрутить
При слове «форсаж» могут возникнуть разные ассоциации. Один подумает об известном фильме и гоняющих на закиси азота автомобилях, а второй вспомнит об авиации. Но вряд ли кому-то придут в голову танки, а ведь им возможность кратковременного, но значительного увеличения мощности двигателя порой нужна не меньше, чем какому-нибудь истребителю. Быстро преодолеть подъём или какое-то препятствие, выехать на позицию или шустро откатиться в укрытие – лишь малая часть ситуаций, где может пригодиться эта заветная «кнопка ускорения». Попыток внедрить форсаж на тяжёлых боевых машинах было немало. Одна из них проводилась в конце 80-х годов на танке Т-72Б.
Выбор способа форсажа и оборудование
Кратковременно форсировать двигатель танка возможно несколькими способами. Можно пойти по пути шведских конструкторов и внедрить в состав силовой установки второй – форсажный – мотор, который будет служить одновременно и вспомогательным источником энергии на стоянках. Либо реализовать на практике предложения оснастить танк накопителями энергии инерционного типа на манер некоторых опытных и мелкосерийных автомобилей с маховиками. Однако и в первом, и во втором случае требуется радикальная перестройка моторно-трансмиссионного отсека, так что уже находящиеся в войсках машины под эту модернизацию не подпадают.
Относительно бескровным вариантом, если говорить о движках семейства В-2, считается временное отключение вентилятора системы охлаждения. Дело в том, что вентилятор для своего вращения использует отбор мощности от двигателя, «отжирая», в зависимости от частоты вращения коленвала и включенной передачи, до 15 % лошадиных сил. Поэтому временное отсоединение его привода – от нескольких десятков секунд до нескольких минут – может кратковременно повысить характеристики силовой установки. На Т-72Б дистанционно отключить вентилятор нельзя, а вот в последних модификациях двигателей, устанавливаемых, например, в Т-90М – вполне реально благодаря гидравлической системе. Но так или иначе даже этот способ форсажа потребовал доработки мотора и перестановки в МТО.
А существует ли какое-то решение, которое требует самых минимальных изменений и таких же наименьших финансовых затрат? Инженеры твёрдо ответили – «да». И пошли самым простым путём. Здесь сработал принцип: «хочешь больше мощности – добавь больше топлива». И действительно, если усилить подачу горючего в двигатель, то вырастет и его мощность. Естественно, речь идёт не о бесконтрольном процессе, поскольку в конечном счёте можно попросту убить движок, либо снизить его мощность или вывести на нестабильный режим работы.
Танк Т-72Б, аналогичный испытуемому. Источник: arsenal-info.ru
В системе 840-сильного двигателя В-84 танка Т-72Б применён трёхпозиционный ограничитель подачи топлива, регулирующий работу топливного насоса высокого давления в пределах регламента. В рамках эксперимента этот ограничитель был заменён на опытный экземпляр с управляемой с помощью пневматики рейкой топливного насоса, позволявший усилить подачу горючего. В движение она приводилась воздушным редуктором и электропневматическим клапаном. Увеличенный объём впрыскиваемой солярки при этом позволил довести мощность до 1 000 лошадиных сил.
Ещё до начала активной фазы испытаний выяснилось, что при длительной работе мотора на форсаже температура выхлопных газов выросла со стандартных 710–720 градусов до 910–915 – довольно плохой признак, свидетельствующий не только о возможном перегреве, но и крайне напряжённом режиме работы цилиндропоршневой группы. Чтобы В-84 преждевременно не убыл в утиль, пневматику ограничителя подачи топлива оснастили электронным блоком, который дозировал форсаж в двух режимах: 20 секунд форсажа с последующим отдыхом с работой двигателя в штатном режиме в течение 120 секунд, либо 30 секунд форсажа и 90 секунд отдыха.
Последний вариант мог использоваться дробно: например, прокатиться на увеличенной мощности в течение 10 секунд, переключиться на 5 секунд на штатный режим, а потом доработать оставшиеся 20 секунд на форсаже. Первый режим такую вариативность не предполагал – если положено 20 секунд отработать, то будьте любезны. Оба вида форсажа активировались специальной кнопкой на рычагах управления под руками механика-водителя.
Испытания танка
Поскольку второй режим предоставлял большую вариативность, именно его и взяли за основу. Испытания проводились в широком диапазоне температур окружающего воздуха: от –15 до +25 градусов по Цельсию. Трассы, по которым проходил танк, разделялись на бетонные и грунтовые. Грунтовые, в зависимости от времени года и погоды, были сухими, грязными, заснеженными и замёрзшими. Прогоны модернизированной машины совершались как по ровным отрезкам трасс, так и по подъёмам с углом крутизны от 10 до 20 градусов.
Как известно, у Т-72Б нет автоматической трансмиссии, поэтому некоторое время затрачивается на переключение передач. Оно также может быть увеличено в зависимости от уровня квалификации водителя, поэтому оценка времени разгона танка это время исключает – в среднем 1 секунду на одно переключение.
Скоростные забеги по бетону и грунту показали преимущество кратковременно форсированного двигателя над работающей в штатном режиме силовой установкой. Так, для разгона до скорости 30 км/ч по грунтовой трассе 840-сильному движку требуется в среднем 12 секунд, а форсированному до 1 000 «лошадей» – 7,5 секунд. Также форсированный мотор разгоняет танк до 60 км/ч за 32 секунды по грунту, а штатный – за 38 секунд.
Более полное сравнение можно увидеть в прикреплённой ниже таблице. В приведённых результатах двигатель с форсажем значится под аббревиатурой ТКФ, обозначающей теплоинерционное кратковременное форсирование.
Разгон танка до 30 км/ч Т1 и до максимальной скорости Т2. 581 кВт – пониженная мощность, 618 кВт – штатная мощность 840 л. с., 736 кВт – форсаж до 1 000 л. с. Источник: Б. И. Васильев, С. В. Дорогин и др. «Теплоинерционное кратковременное форсирование мощности танкового двигателя и его технические возможности».
По подъёмам ситуация оказалась схожей. Форсаж либо уменьшал время преодоления подъёма на той же передаче, что и двигатель в штатном режиме, либо позволял проходить подъём на высшей, в отличие от стандартной, передаче. К этому также можно добавить и тот факт, что форсированный танк преодолевал подъёмы с большей крутизной.
Время (секунды) преодоления подъёмов различной крутизны на двигателях пониженной мощности, в штатном режиме и при включенном форсаже. Источник: Б. И. Васильев, С. В. Дорогин и др. «Теплоинерционное кратковременное форсирование мощности танкового двигателя и его технические возможности»
В целом можно было сказать, что применение форсажа увеличивало среднюю скорость движения танка Т-72Б на 5–6 % и часовой расход топлива на 5–11 %. Последний показатель, кстати, влиял и на запас хода, но незначительно – снижал его на 0,5–4 %.
В наибольшей степени форсаж проявлял себя на грунтовых трассах, где велико сопротивление движению машины. Это, как и увеличение приемистости – разгонных характеристик – особенно важно при маневрировании на поле боя, включая городские условия.
Здесь также стоит отметить, что эффективность форсированного режима сильно зависит от квалификации водителя. Например, на замёрзших трассах водители II–III классов показали увеличение средней скорости на 10,6–10,7 %, а опытные мастера – всего 6,4 %. То есть форсаж более всего полезен менее опытным мехводам, тогда как опытные выжимают из танка всё и ездят на более высоких скоростях даже без увеличения мощности движка.
Влияние форсажа на показатели подвижности танка. Источник: Б. И. Васильев, С. В. Дорогин и др. «Теплоинерционное кратковременное форсирование мощности танкового двигателя и его технические возможности»
За время испытаний модернизированный Т-72Б прошёл 2 350 километров. Его двигатель в общем отработал 214 часов, из них на форсаже – 49 часов. После разборки мотора и тщательной проверки всех его деталей было отмечено удовлетворительное состояние топливной аппаратуры, кривошипно-шатунной и поршневой групп, а также элементов выхлопной трассы.
В целом описанный выше метод кратковременного форсирования показал себя с хорошей стороны: не требовал внесения значительных изменений в моторный отсек, мало влиял на ресурс двигателя и запас хода, был удобен для использования неопытными водителями. В то же время авторы исследования прямо указывали на то, что форсаж не может стать заменой новым двигателям с повышенной мощностью, а должен служить лишь дополнительной опцией.
В конечном счёте форсажная система не попала в серийное производство: сказался и распад СССР с последующей нехваткой финансов, и крайняя консервативность высших военных чинов. Кроме того, внесли свою лепту и такие факторы, как необходимость переделывания регламентов, технической документации и номенклатуры деталей для топливной аппаратуры. В общем, не получилось.
Информация