WEB-ресурс научно-практических конференций

Загоруля М.О., к .т.н. Назарец В.С., к.т.н. Приходько А.М., ст. преподаватель Сидоренко В.К.

Национальная металлургическая академия Украины

ПОВЫШЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ СИЛОВЫХ УСТАНОВОК ОБЪЕКТОВ БРОНЕТАНКОВОЙ ТЕХНИКИ

С конца восьмидесятых годов за рубежом (в США, Великобритании, Германии, Японии и др. странах) ведутся интенсивные исследования и разработки в интересах создания нового поколения транспортных двигателей. В середине девяностых годов на базе научно-технического задела, накопленного к этому времени в области гражданского двигателестроения, ведется разработка нового поколения двигателей для объектов бронетанковой техники (БТТ). Указанные исследования проводятся в рамках государственных и межгосударственных программ, участниками которых являются ведущие страны НАТО (программы FCS в США, MODIFIER в Великобритании, NGP и AECV в Германии). В частности, новые танки, создаваемые по программе FCS, должны весьма заметно превзойти существующие, оснащенные двигателями типа XAV-28 и LV-100 (США), CV "Кондор" (Великобритания) и МТ-883 (Германия):по агрегатной мощности ~ на 50 %; по габаритной мощности ~ на 40 %; по запасу хода ~ в 1,5...2 раза; по габаритному объему двигателя ~ в 2 раза; по литровой мощности двигателя ~ в 2 раза. При этом по предварительным расчетам скорость движения боевой машины возрастет на 100 %, а приемистость - на 50 %.

На основании вышесказанного можно сделать вывод, что применение инновационных технологий в области танкового двигателестроения является одним из ключевых факторов повышения технического уровня объектов БТТ.

Силовые установки (СУ) объектов БТТ должны удовлетворять специфическим требованиям, обусловленным особенностями их применения. Они должны размешаться в ограниченном объеме моторно-трансмиссионного отделения, иметь высокую степень форсирования, экономичность и надежность в жестких условиях эксплуатации (резко переменные режимы, ударные нагрузки, внешняя запыленность, высокогорье и др.). Двигатели должны обеспечивать низкие величины факторов обнаружения (дымность, тепловое излучение), безотказный пуск, в том числе при отрицательных температурах наружного воздуха и «холодный» пуск (без применения средств дополнительного прогрева) до 20…25 ⁰ С, возможность работы на различных сортах топлива. Силовые установки должны обеспечивать удельную мощность БТТ на уровне 25…30 л.с./т (в перспективе до 35…40 л.с. на тонну массы объекта). Жесткие компоновочные ограничения и плотность компоновки двигателей БТТ вызывают значительные потери мощности (повышенное сопротивление в трассах очистки воздуха, выхлопа и т. д.) [ 1] .

В большинстве отечественных БТТ силовые установки выполнены на базе быстроходных турбопоршневых дизельных двигателей (ТПД). Быстроходные дизели являются достаточно экономичными, надежными и ремонтопригодными двигателями, имеющими удовлетворительные массогабаритные характеристики [2].

Современные отечественные танковые ТПД семейств В2 и др. отстают величиной агрегатной мощности от своих зарубежных аналогов (МТ-883, CV -12 и др., имеющих мощность 1100 кВт в серийных и до 1900 кВт в опытных модификациях) , что является принципиальным. В условиях жесткой конкуренции на мировых рынках вооружения преимущества зарубежных двигателей являются критичными для обеспечения конкурентоспособности отечественных СУ. В настоящее время экономически целесообразным и практически наиболее рациональным направлением развития двигателей отечественных объектов БТТ признана их модернизация с целью увеличения мощности и повышения технического уровня [1].

Для вывода отечественных двигателей объектов БТТ на уровень современных требований необходимо обратить особое внимание на опережающее развитие ключевых технологий (см. таблицу) и прежде всего на проведение соответствующих научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ [1].

Таблица – Ключевые технологии в развитии ТПД

В настоящее время известна альтерна­ тивная концепция совершенствова ния рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания без суще­ ственного изменения его базовой конструкции на основе методов физико-химического воздействия на внутрицилиндровые процессы, а именно организация работы по замкнутому циклу с искусственным рабочим телом на основе одноатомных газов. Это позволит оптимизировать рабочий процесс ДВС, одновременно усовершенствовав энергетические, экологические и топливно-экономические качества СУ. По данным [3] возможно повышение эффективного коэффициента полезного действия рабочего цикла, что даст возможность увеличить мощность двигателя и снизить расход жидкого топлива на 17–23 % при некотором росте показателей цикла, характеризующих тепловую и механическую напряженность деталей двигателя. Применительно к объектам БТТ это позволит обеспечить работоспособность их силовых установок вне зависимости от атмосферного воздуха, что является актуальной проблемой с точки зрения решения вопроса их эксплуатации в условиях аномального состояния атмосферы, снизить демаскирующие свойства СУ, а также увеличить автономность движения объекта БТТ по запасу жидкого углеводородного топлива [3].

Резюмируя вышесказанное, отметим, что отставание технического уровня отечественных ТПД для объектов БТТ от зарубежных аналогов создает угрозу потери их конкурентоспособности, поэтому необходимо сосредоточить внимание на развитии ключевых технологий, общих для всего двигателестроения, в том числе на повышении энергетических характеристик двигателей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Троицкий Н. М. Требования к двигателям бронетанковой техники и их реализация // Двигателестроение. – 2003. – № 4. – С. 9 – 12.

2. Белов Б. М., Бурячко В. Р., Акатов Е. И. Двигатели армейских машин. Часть первая. Теория. – М.: Воениздат, 1971. – 512 с.

3. Приходько А. М., Приходько В. М. Топливная экономичность анаэробного дизеля // Двигателестроение. – 1997. – № 1-2. – С. 13 – 15.