DALAM 2. Sumber: "Pabrik Turbin Ural. 80 tahun menciptakan energi"
Pengalaman dan evolusi
Dalam pembangunan tangki dunia, penggunaan mesin diesel berkecepatan tinggi untuk tank hanya menjadi standar emas di akhir 50-an. Negara-negara NATO menyadari bahwa sudah waktunya untuk menyingkirkan pembangkit listrik tenaga bensin jauh lebih lambat dari Uni Soviet, tetapi dengan cepat menebus waktu yang hilang. Pembuatan mesin tangki domestik pada periode pasca perang mengandalkan konsep B-2 yang telah terbukti, yang telah melewati pipa api, air, dan tembaga selama dekade sebelumnya.
Selama Perang Patriotik Hebat, biro desain serial No. 2 di Chelyabinsk memainkan peran utama dalam modernisasi V-75. Selama tahun-tahun perang, sebuah kompleks pembuatan mesin besar dibentuk di Tankograd, yang didirikan khusus untuk produksi mesin diesel seri V-2. Di satu sisi, ini memungkinkan untuk secara serius menghemat produksi motor skala besar, dan di sisi lain, itu menciptakan kesulitan dalam profil ulang situs. Dalam buku Tank Engines (dari cerita dalam hal ini, E. A. Zubov bahkan memberikan perhitungan tentang biaya pekerjaan pengembangan pabrikan asing kecil dan raksasa industri. Rata-rata, sebuah perusahaan kecil mendapat pengembalian setiap dolar yang diinvestasikan 24 kali lebih banyak daripada, misalnya, raksasa Ford atau General Motors. Di Uni Soviet, ada sebagian besar pabrik pembuat mesin besar, yang mengarah pada konservatisme tertentu dalam perkembangan inovatif.
Diesel V-14. Sumber: "Mesin tangki (dari sejarah pembuatan tangki)"
Salah satu peningkatan pertama pada tangki diesel di Chelyabinsk adalah modernisasi V-2K, yang dirancang untuk tank berat. Diesel meningkatkan torsi, tenaga dinaikkan menjadi 650 hp. dengan., sementara kecepatan maksimum mesin diesel tidak disentuh - mekanisme engkol dari peningkatan beban tidak dapat bertahan. Hal ini dicapai dengan mengkonfigurasi ulang pompa bahan bakar tekanan tinggi dan meningkatkan pasokan bahan bakar per siklus. Berikutnya adalah V-2IS, yang berhasil mengurangi ketinggian hingga 200 mm dan melakukan sejumlah perbaikan kecil. Salah satu keuntungan tak terbantahkan dari tangki IS yang dilengkapi dengan mesin diesel seperti itu adalah jangkauan 220 kilometer di satu pompa bensin, sedangkan T-VI Tiger hanya bisa menempuh jarak 120 kilometer dengan tangki. Namun, peningkatan daya seperti itu tidak memungkinkan peningkatan sumber daya mesin - hingga akhir tahun 40-an, tidak melebihi 300 jam mesin. Sudah selama perang, menjadi jelas bahwa peningkatan lebih lanjut dalam kekuatan V-2 dengan peningkatan lebih lanjut dalam sumber daya motor hanya dimungkinkan dengan bantuan supercharging. Salah satu yang pertama adalah V-12 dengan supercharger sentrifugal yang digerakkan AM-38F, yang memungkinkan mesin menghasilkan 750 hp. Dengan. dan torsi yang diberikan 3000 Nm. Pada bulan November-Desember 1943, motor tersebut berhasil melewati tes 100 jam, tetapi setelah hanya enam bulan, tidak bisa lagi mengulanginya. Pada awal 1944, diputuskan untuk segera mengganti V-2 untuk tank berat ke V-11 baru dengan 700 hp. dengan., dan pada bulan Juli tahun yang sama, pabrik Kirov seharusnya memproduksi 75 mesin per bulan. Akibatnya, mesin seri pertama hanya muncul pada akhir April 1945 dan dipasang di IS-3, yang tidak punya waktu untuk berperang. Pada tahun 1947, seri V-12 pertama untuk IS-4 muncul di ChTZ, yang diproduksi dalam berbagai modifikasi hingga awal tahun 60-an. Motor seri "berat" dipasang pada T-10, T-10M dan beberapa mesin eksperimental.
Pekerjaan Turbin Ural. Sumber: "Pabrik Turbin Ural. 80 tahun menciptakan energi"
B-2 di Pabrik Turbin Ural (Mesin Turbo). Sumber: "Pabrik Turbin Ural. 80 tahun menciptakan energi"
Pabrik Sverdlovsk No. 76 (Pabrik Turbin), juga terlibat dalam produksi mesin tangki, pada musim gugur 1944 mampu membuat versi modernisasi mendalam dari mesin diesel legendaris, yang menerima nama V-14. Itu adalah mesin 700 tenaga kuda dengan diameter silinder yang diperpanjang hingga 160 mm, yang meningkatkan volume kerja menjadi 44,3 liter. Tes bangku V-14M supercharged juga dilakukan (volume kerja ditingkatkan menjadi 44,3 liter), yang memiliki kapasitas 800 liter. Dengan. Kebaruan yang telah lama ditunggu-tunggu muncul di kedua mesin - kemeja blok silinder sekarang dilemparkan bersamaan dengan kepala, yang menghilangkan masalah sambungan gas yang terkenal. Ini adalah jasa langsung dari desainer Timofey Chupakhin, yang telah menetaskan ide serupa sejak akhir 30-an. Juga pada V-14, bak mesin baru yang lebih kaku muncul, yang menjadi struktur pendukung - ini meningkatkan keandalan bantalan poros engkol dan grup piston.
Dengan dan tanpa dorongan
Yang perlu diperhatikan adalah pekerjaan pengembangan yang berlangsung di lokasi uji GBTU Angkatan Bersenjata Uni Soviet, yang tujuannya adalah untuk meningkatkan kekuatan B-2 yang disedot secara alami. Kemudian sekali lagi dipastikan bahwa pengisian silinder diesel dengan udara secara langsung dipengaruhi oleh lokasi pembersih udara di kompartemen mesin tangki. Ternyata mesin T-34 dan IS-2 cukup banyak "menelan" udara yang dipanaskan oleh panasnya sendiri (hingga 60 derajat), yang, ditambah dengan filter yang tersumbat, segera mengurangi daya sebesar 10%. Fisika prosesnya sangat sederhana - udara dingin lebih padat, masing-masing, dalam satu siklus kerja mesin lebih banyak menyedotnya dan bahan bakar terbakar di dalam silinder lebih penuh. Dengan udara hangat, situasinya sebaliknya.
Secara umum, berdasarkan hasil pekerjaan di lokasi pengujian GBTU, disimpulkan bahwa tanpa pengurangan kritis pada sumber daya motor, tenaganya hanya dapat dinaikkan hingga 600 hp. Dengan. Selanjutnya hanya dengan turbin. Dalam versi yang disedot secara alami, basis B-2 dipercepat menggunakan berbagai tindakan - mengurangi hambatan udara di saluran masuk, memasang intake manifold annular untuk mengisi silinder kedua bagian mesin secara merata (ini dimata-matai oleh Tangki diesel Jerman Mercedes-Benz 507) dan pengembangan pompa bahan bakar tekanan tinggi baru. Yang terakhir juga direncanakan untuk dipinjam dari Bosch, yang pompanya dipasang pada mesin diesel Mercedes-Benz 503A. Juga direkomendasikan untuk mengurangi toleransi penyesuaian pompa injeksi serial dalam hal pasokan bahan bakar dari 6% menjadi 3%. Pekerjaan ini merupakan bagian dari proyek besar untuk memodernisasi B-2 di lokasi Pabrik Traktor Chelyabinsk, yang manajemennya sama sekali tidak bersedia melakukan perubahan drastis dalam siklus produksi.
Seperti yang Anda ketahui, adalah mungkin untuk meningkatkan daya motor dengan meningkatkan volume kerja (menambahkan silinder atau hanya meningkatkan dimensinya), dan ini, pada gilirannya, memerlukan restrukturisasi serius. Oleh karena itu, turbocharging menjadi tren utama pascaperang dalam modernisasi B-2.
Insinyur menunjukkan bahwa pengenalan solusi semacam itu akan segera meningkatkan kapasitas liter sebesar 50-100%, sedangkan supercharger sentrifugal penggerak tampaknya paling optimal, memberikan indikator ekonomi yang lebih tinggi. Kami harus menerima kenyataan bahwa semua ini pasti akan menyebabkan peningkatan beban mekanis dan termal pada motor.
Tugas pembuat mesin berikutnya adalah meningkatkan waktu operasi garansi mesin hingga 500-600 jam. Juga, untuk menerapkan pergerakan tangki dalam kondisi bawah air, perlu untuk memastikan keandalan motor pada resistansi tinggi di saluran masuk dan keluar.
DALAM 2. Sumber: "Mesin tangki (dari sejarah pembuatan tangki)"
Dalam semacam kompetisi untuk modifikasi V-2 yang paling sukses, beberapa pabrikan Uni Soviet ikut serta sekaligus. Selain kepala SKB No. 75 dari Chelyabinsk yang disebutkan di atas, mereka terlibat dalam program mereka di Pabrik Transmash No. 77 di Barnaul.
Mesin diesel V-16, yang dibuat oleh para insinyur Siberia, menghasilkan 600 hp tanpa turbocharging. Dengan. dan dibedakan dengan tidak adanya pompa bahan bakar tekanan tinggi dalam arti biasa. Itu selalu menjadi unit V-2 yang bermasalah, dan di Barnaul mereka memutuskan untuk menggantinya dengan masing-masing injektor pompa untuk setiap silinder - dalam banyak hal solusi terobosan yang tersebar luas kemudian. Insinyur Barnaul mengembangkan tema V-16 menjadi satu keluarga - ada versi 700 tenaga kuda untuk tank berat, dan V-800NF supercharged 16 tenaga kuda. Mereka bahkan mengembangkan sepasang dua mesin diesel, dari mana 1200 liter dilepas di dudukannya. Dengan. Tetapi semua pekerjaan pada proyek dibatasi baik karena penutupan pengembangan tangki eksperimental tempat mereka dibangun, atau karena pendinginan umum negara terhadap topik tangki.
Pada awal 50-an, kepemimpinan mendapat kesan bahwa semua masalah militer dapat diselesaikan dengan bantuan rudal, sementara senjata lainnya tetap menjadi peran aksesori. Penyesalan datang sekitar tahun 1954, ketika di negara-negara NATO mereka mulai, jika tidak menyalip program pembangunan mesin tank Uni Soviet, maka setidaknya untuk mengurangi simpanan. Chelyabinsk multi-bahan bakar V-27, dilengkapi dengan turbocharger TKR-11F dan mengembangkan kekuatan 700 hp, telah menjadi simbol kebangkitan yang nyata. Dengan. Selanjutnya, desain berevolusi menjadi B-46-6 dan B-84 yang terkenal, yang menjadi mahkota sebenarnya dari konsep B-2.
Pabrikan berikutnya yang termasuk dalam perlombaan untuk peningkatan V-2 pasca perang adalah Pabrik Mesin Turbo Ural yang disebutkan di atas, yang mengembangkan versi mesin dengan huruf "M". Itu adalah pemikiran ulang yang mendalam dari konsep diesel, sebagian besar node di mana benar-benar baru. V-2M menerima dua turbocharger TKR-14, yang di masa depan seharusnya dilengkapi dengan unit pendingin udara - solusi revolusioner untuk masa itu. Sekarang unit seperti itu (intercooler) dapat ditemukan di mesin traktor arus utama. Selain turbocharging, mesin menerima pompa bahan bakar bertekanan tinggi baru, sistem pendinginan dan pelumasan yang ditingkatkan, serta banyak node yang diperkuat dibandingkan dengan pendahulunya. Pada tahun 1968, motor sudah siap, tetapi kesulitan dengan peluncurannya ke produksi, serta dimensi besar, tidak berkontribusi pada adopsi. Tetapi banyak solusi dari desainer Sverdlovsk telah menemukan aplikasi pada generasi berikutnya dari mesin diesel tangki.
Jerman, tank dan diesel
Dieselisasi kendaraan menengah dan berat pada tahun 40-an di Uni Soviet adalah peristiwa unik dalam sejarah industri dunia. Tidak seorang pun di dunia, kecuali Jepang, yang menggunakan mesin diesel secara besar-besaran pada kendaraan lapis baja. Sebagai perbandingan: Sherman Amerika dari tiga belas modifikasinya hanya memiliki satu M4A2 dengan pembangkit listrik tenaga diesel kembar. Mengapa, misalnya, di Jerman selama perang tidak muncul ide memasang mesin diesel di dalam tangki? Ada banyak versi, dimulai dengan kekurangan aluminium dan baja paduan dan berakhir dengan ketidakmampuan insinyur Jerman di bidang pembuatan mesin diesel berat berbasis darat. Dalam hal ini, pendapat teknisi-letnan senior S. B. Chistozvonov, yang ia uraikan di halaman Buletin Industri Tank tahun 1944 (No. 2-3), menarik.
Dalam artikel “Mesin tank Jerman”, penulis menganalisis dengan cukup detail mesin musuh yang ada saat itu, dan pada akhirnya menganalisis alasan penolakan Jerman terhadap mesin diesel tangki. Chistozvonov dengan tepat menunjukkan bahwa di Jerman fasis, bahkan sebelum perang, ada mesin diesel pesawat Junkers dan Daimler-Benz, yang, setelah sedikit penyempurnaan, dapat dipasang dengan baik di kendaraan lapis baja. Namun, para insinyur Jerman menganggap ini tidak pantas. Mengapa? Faktanya, di antara kelebihan mesin diesel, penulis hanya mencatat konsumsi bahan bakar yang relatif rendah (20-30% lebih rendah daripada rekan karburator) dan murahnya bahan bakar. Letnan Chistozvonov menyarankan dalam artikel itu bahwa Jerman tidak terlibat dengan mesin diesel, karena mesin bensin lebih murah, lebih sederhana, lebih kompak, lebih dapat diandalkan dalam cuaca dingin, tidak memerlukan baja paduan langka dan perakit yang sangat terampil.
Maybach HL210. Sumber "Buletin industri lapis baja"
Pada saat yang sama, umur tank di medan perang sangat singkat sehingga lebih dari menghilangkan semua keunggulan mesin diesel (baca: B-2). Penulis menganggap gagasan tentang keselamatan kebakaran mesin dengan pengapian kompresi tidak masuk akal - proyektil yang mengenai tangki, kompartemen mesin, atau bom molotov sederhana dijamin akan menyebabkan kebakaran di MTO tangki dengan mesin diesel . Dalam hal ini, tangki diesel tidak memiliki keunggulan dibandingkan tangki bensin. Keseimbangan bahan bakar spesifik Jerman juga berperan dalam pemilihan jenis pembangkit listrik untuk tangki. Campuran bensin, benzena, dan alkohol sintetis mendominasi neraca Jerman, dan tidak cocok sebagai bahan bakar untuk mesin diesel. Secara umum, artikel untuk tahun 1944 ternyata sangat tebal.
Di akhir materi ada komentar penasaran dari dewan redaksi Buletin Industri Tank:
"Argumen yang membenarkan penolakan Jerman untuk menggunakan mesin diesel di tangki mereka adalah asumsi penulis sendiri."