การทดลองและวิวัฒนาการ
ในโลกของการสร้างรถถัง การใช้เครื่องยนต์ดีเซลความเร็วสูงสำหรับรถถังกลายเป็นมาตรฐานทองคำในช่วงปลายทศวรรษ 50 เท่านั้น ประเทศในกลุ่ม NATO ตระหนักดีว่าถึงเวลาแล้วที่จะต้องกำจัดโรงไฟฟ้าที่ใช้น้ำมันเบนซินออกไปช้ากว่าสหภาพโซเวียตมาก แต่ก็ตามไม่ทัน การสร้างเครื่องยนต์รถถังในประเทศในช่วงหลังสงครามนั้นใช้แนวคิด V-2 ที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว ซึ่งผ่านการดับเพลิง น้ำ และท่อทองแดงในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา
ในช่วงมหาสงครามแห่งความรักชาติ บทบาทนำในการปรับปรุง B-2 ให้ทันสมัยนั้นเล่นโดยสำนักออกแบบซีเรียล # 75 ในเชเลียบินสค์ ใน "Tankograd" ในช่วงปีสงคราม มีการสร้างอาคารเครื่องยนต์ขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งปรับแต่งมาเพื่อการผลิตเครื่องยนต์ดีเซลของซีรีส์ V-2 เท่านั้น ในอีกด้านหนึ่ง สิ่งนี้ทำให้สามารถประหยัดการผลิตมอเตอร์ขนาดใหญ่ได้อย่างจริงจัง และในทางกลับกัน มันสร้างความยากลำบากในการจัดทำโปรไฟล์ไซต์ใหม่ ในหนังสือ "Tank Engines (From the History of Tank Building)" E. A. Zubov ในเรื่องนี้ยังให้การคำนวณต้นทุนของงานพัฒนาของผู้ผลิตต่างประเทศรายเล็กและยักษ์ใหญ่ในอุตสาหกรรม โดยเฉลี่ยแล้ว บริษัทขนาดเล็กจะได้รับผลตอบแทนจากการลงทุนทุกๆ ดอลลาร์ที่ลงทุนมากกว่าบริษัทยักษ์ใหญ่อย่าง Ford หรือ General Motors ถึง 24 เท่า ในสหภาพโซเวียต มีโรงงานสร้างเครื่องยนต์ขนาดใหญ่จำนวนมากอย่างท่วมท้น ซึ่งนำไปสู่การอนุรักษ์นิยมในการพัฒนานวัตกรรม
หนึ่งในการปรับเปลี่ยนครั้งแรกของเครื่องยนต์ดีเซลถังใน Chelyabinsk คือการปรับปรุง V-2K ให้ทันสมัยซึ่งออกแบบมาสำหรับรถถังหนัก แรงบิดของเครื่องยนต์ดีเซลเพิ่มขึ้นกำลังเพิ่มขึ้นเป็น 650 ลิตร ด้วย. ในขณะที่การหมุนสูงสุดของเครื่องยนต์ดีเซลไม่ได้สัมผัส - กลไกข้อเหวี่ยงของการโหลดที่เพิ่มขึ้นไม่สามารถต้านทานได้ ซึ่งทำได้โดยการปรับปั๊มเชื้อเพลิงแรงดันสูงใหม่และเพิ่มการจ่ายเชื้อเพลิงต่อรอบ จากนั้นมี V-2IS ซึ่งสามารถลดความสูงได้ 200 มม. และปรับปรุงเล็กน้อยหลายอย่าง หนึ่งในข้อได้เปรียบที่ไม่อาจโต้แย้งได้ของรถถัง IS ที่ติดตั้งเครื่องยนต์ดีเซลดังกล่าวคือการเติมน้ำมันหนึ่งครั้งในระยะทาง 220 กิโลเมตร ในขณะที่ T-VI Tiger สามารถครอบคลุม 120 กิโลเมตรบนถังน้ำมันเท่านั้น อย่างไรก็ตาม การเพิ่มกำลังดังกล่าวไม่อนุญาตให้เพิ่มทรัพยากรเครื่องยนต์ - ไม่เกิน 300 ชั่วโมงของรถจักรยานยนต์จนถึงสิ้นยุค 40 ในช่วงสงครามเป็นที่ชัดเจนว่าการเพิ่มพลังของ B-2 เพิ่มเติมพร้อมกับทรัพยากรเครื่องยนต์ที่เพิ่มขึ้นเป็นไปได้ด้วยความช่วยเหลือของแรงดันเท่านั้น หนึ่งในรุ่นแรกคือ V-12 ที่มีซูเปอร์ชาร์จเจอร์แบบแรงเหวี่ยงแบบแรงเหวี่ยง AM-38F ซึ่งทำให้เครื่องยนต์สามารถพัฒนาได้ 750 แรงม้า กับ. และให้แรงบิด 3000 Nm. ในเดือนพฤศจิกายนถึงธันวาคม 2486 มอเตอร์ประสบความสำเร็จในการทดสอบ 100 ชั่วโมง แต่หลังจากนั้นเพียงหกเดือนก็ไม่สามารถทำซ้ำได้อีก ในช่วงต้นปี 1944 B-2 สำหรับรถถังหนัก ได้ตัดสินใจเปลี่ยนเป็น B-11 ใหม่ในคราวเดียวสำหรับ 700 แรงม้า pp. และในเดือนกรกฎาคมของปีเดียวกัน โรงงาน Kirov ควรจะผลิตมอเตอร์ 75 ตัวต่อเดือน เป็นผลให้มอเตอร์อนุกรมตัวแรกปรากฏขึ้นเมื่อปลายเดือนเมษายน พ.ศ. 2488 และติดตั้งบน IS-3 ซึ่งไม่มีเวลาต่อสู้ ในปีพ.ศ. 2490 V-12s แบบอนุกรมชุดแรกสำหรับ IS-4 ปรากฏขึ้นที่ ChTZ ซึ่งผลิตขึ้นในการดัดแปลงต่างๆ จนถึงต้นยุค 60 มอเตอร์ของซีรีย์ "หนัก" ได้รับการติดตั้งบน T-10, T-10M และต้นแบบสองสามตัว
โรงงาน Sverdlovsk หมายเลข 76 (Turbine Plant) ยังมีส่วนร่วมในการผลิตเครื่องยนต์แท็งค์เมื่อฤดูใบไม้ร่วงปี 2487 สามารถสร้างเครื่องยนต์ดีเซลในตำนานที่มีชื่อว่า B-14 ให้ทันสมัยยิ่งขึ้นเป็นเครื่องยนต์ขนาด 700 แรงม้าที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบขยายเป็น 160 มม. ซึ่งเพิ่มการกระจัดเป็น 44.3 ลิตร การทดสอบแบบตั้งโต๊ะยังดำเนินการกับ B-14M แบบซูเปอร์ชาร์จ (ปริมาณการทำงานเพิ่มขึ้นเป็น 44.3 ลิตร) ด้วยความจุ 800 ลิตร กับ. ความแปลกใหม่ที่รอคอยมานานปรากฏขึ้นบนเครื่องยนต์ทั้งสอง - ตอนนี้เสื้อสูบบล็อกถูกหล่อในเวลาเดียวกันกับหัวซึ่งช่วยขจัดปัญหาฉาวโฉ่ของข้อต่อแก๊ส นี่เป็นข้อดีโดยตรงของดีไซเนอร์ Timofey Chupakhin ที่มีแนวคิดคล้ายคลึงกันมาตั้งแต่ปลายทศวรรษที่ 30 นอกจากนี้ Crankcase ใหม่ที่มีความแข็งแกร่งมากขึ้นก็ปรากฏขึ้นบน B-14 ซึ่งกลายเป็นโครงสร้างรองรับ ซึ่งเพิ่มความน่าเชื่อถือของตลับลูกปืนของเพลาข้อเหวี่ยงและกลุ่มลูกสูบ
ซุปเปอร์ชาร์จและไม่ซุปเปอร์ชาร์จ
สิ่งสำคัญคืองานพัฒนาที่เกิดขึ้นที่สนามฝึก GBTU ของกองทัพโซเวียตซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อเพิ่มพลังของ B-2 โดยไม่มีแรงดัน จากนั้นได้รับการยืนยันอีกครั้งว่าตำแหน่งของเครื่องฟอกอากาศในห้องเครื่องยนต์ของถังส่งผลกระทบโดยตรงต่อการเติมอากาศในกระบอกสูบดีเซล ปรากฎว่าเครื่องยนต์ T-34 และ IS-2 ค่อนข้าง "กลืน" อากาศที่ร้อนด้วยความร้อนของตัวเอง (สูงถึง 60 องศา) ซึ่งเมื่อรวมกับตัวกรองที่อุดตันแล้ว ก็ลดกำลังลง 10% ในคราวเดียว ฟิสิกส์ของกระบวนการนั้นง่ายมาก - อากาศเย็นมีความหนาแน่นมากกว่า ดังนั้นในรอบการทำงานเดียว เครื่องยนต์จะดูดเข้าไปมากขึ้นและเชื้อเพลิงจะเผาไหม้เต็มที่ในกระบอกสูบมากขึ้น กับอากาศร้อนๆ สถานการณ์กลับตรงกันข้าม
โดยทั่วไปแล้ว จากผลงานที่หลุมฝังกลบ GBTU สรุปได้ว่าหากไม่มีการลดทรัพยากรของเครื่องยนต์ลงอย่างมาก พลังของเครื่องยนต์จะเพิ่มขึ้นเป็น 600 แรงม้าเท่านั้น กับ. เพิ่มเติมด้วยกังหันเท่านั้น ในรุ่นที่มีแรงดูดตามธรรมชาติ ฐาน V-2 จะถูกเร่งความเร็วโดยใช้มาตรการทั้งหมด - ลดแรงต้านของอากาศที่ทางเข้า ติดตั้งท่อร่วมไอดีวงแหวนสำหรับการเติมที่สม่ำเสมอของกระบอกสูบของเครื่องยนต์ทั้งสองครึ่ง (สิ่งนี้ถูกสอดแนมจาก รถถังเยอรมันดีเซล Mercedes-Benz 507) และการพัฒนาปั๊มฉีดแบบใหม่ ส่วนหลังก็วางแผนที่จะยืมมาจาก Bosch ซึ่งปั๊มซึ่งติดตั้งอยู่บนเครื่องยนต์ดีเซล Mercedes-Benz 503A นอกจากนี้ยังแนะนำให้ลดความทนทานต่อการปรับของปั๊มฉีดแบบอนุกรมในแง่ของปริมาณการจ่ายเชื้อเพลิงจาก 6% เป็น 3% งานนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการขนาดใหญ่สำหรับการปรับปรุง B-2 ให้ทันสมัยที่โรงงาน Chelyabinsk Tractor Plant ซึ่งฝ่ายบริหารไม่ต้องการทำการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงในวงจรการผลิต
ดังที่คุณทราบ เป็นไปได้ที่จะเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์โดยการเพิ่มปริมาณการทำงาน (เพิ่มกระบอกสูบหรือเพียงแค่เพิ่มขนาด) และในทางกลับกัน จำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในการออกแบบ ดังนั้นเทอร์โบชาร์จเจอร์จึงกลายเป็นเทรนด์หลักหลังสงครามในการปรับปรุง B-2 ให้ทันสมัย
วิศวกรชี้ให้เห็นว่าการแนะนำโซลูชันดังกล่าวจะเพิ่มความจุลิตรขึ้น 50-100% ในคราวเดียว ในขณะที่ซูเปอร์ชาร์จเจอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยแรงเหวี่ยงดูเหมือนจะเหมาะสมที่สุด ทำให้เป็นตัวชี้วัดทางเศรษฐกิจที่สูงขึ้น เราต้องทนกับความจริงที่ว่าทั้งหมดนี้จะทำให้โหลดทางกลและความร้อนบนมอเตอร์เพิ่มขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
งานต่อไปสำหรับผู้สร้างเครื่องยนต์คือการเพิ่มระยะเวลาการรับประกันเครื่องยนต์เป็น 500-600 ชั่วโมง นอกจากนี้ ในการดำเนินการการเคลื่อนไหวของถังในสภาพใต้น้ำ จำเป็นต้องมีความน่าเชื่อถือของการทำงานของมอเตอร์ที่มีความต้านทานเพิ่มขึ้นที่ทางเข้าและทางออก
ผู้ผลิตหลายรายของสหภาพโซเวียตเข้าร่วมการแข่งขันเพื่อการดัดแปลง B-2 ที่ประสบความสำเร็จมากที่สุด นอกเหนือจากหัวหน้า SKB # 75 จาก Chelyabinsk แล้วโรงงาน # 77 "Transmash" ใน Barnaul ยังมีส่วนร่วมในโครงการของพวกเขา
ดีเซล V-16 สร้างโดยวิศวกรชาวไซบีเรีย พัฒนา 600 แรงม้า โดยไม่ต้องใช้เทอร์โบชาร์จ กับ. และโดดเด่นด้วยการไม่มีปั๊มเชื้อเพลิงแรงดันสูงตามปกติ มันเป็นหน่วย V-2 ที่มีปัญหามาโดยตลอด และใน Barnaul ได้มีการตัดสินใจแทนที่มันด้วยหัวฉีดแต่ละหน่วยสำหรับแต่ละกระบอกสูบ - ในหลาย ๆ ทางเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ก้าวหน้าซึ่งแพร่หลายมากในภายหลังวิศวกรของ Barnaul ได้พัฒนาธีม B-16 ให้เป็นทั้งครอบครัว โดยมีรุ่น 700 แรงม้าสำหรับรถถังหนัก และ B-16NF ซูเปอร์ชาร์จ 800 แรงม้า พวกเขายังพัฒนาเครื่องยนต์ดีเซลสองเครื่องซึ่งถูกถอด 1200 แรงม้าที่ขาตั้ง กับ. แต่งานทั้งหมดในโครงการถูกลดทอนลงเนื่องจากการปิดการพัฒนาของรถถังทดลองที่สร้างขึ้น หรือเนื่องจากการเย็นลงโดยทั่วไปของรัฐที่มีต่อธีมรถถัง
ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 ผู้นำมีความรู้สึกว่าปัญหาทางทหารทั้งหมดสามารถแก้ไขได้ด้วยขีปนาวุธ ในขณะที่อาวุธที่เหลือมีบทบาทรอง การมีสติเกิดขึ้นที่ไหนสักแห่งในปี 1954 เมื่อประเทศ NATO เริ่มต้นขึ้น ถ้าไม่แซงหน้าโครงการสร้างยานยนต์รถถังของสหภาพโซเวียต อย่างน้อยก็เพื่อลดช่องว่าง Chelyabinsk multi-fuel V-27 ซึ่งติดตั้งเทอร์โบชาร์จเจอร์ TKR-11F และกำลังพัฒนา 700 แรงม้า ได้กลายเป็นสัญลักษณ์ที่แท้จริงของการฟื้นคืนชีพ กับ. ในอนาคต การออกแบบได้พัฒนาเป็น B-46-6 และ B-84 ที่รู้จักกันดี ซึ่งกลายเป็นมงกุฎที่แท้จริงของแนวคิด B-2
ผู้ผลิตรายต่อไปซึ่งรวมอยู่ในการแข่งขันเพื่อการปรับปรุงหลังสงครามของ B-2 คือโรงงาน Ural Turbomotor ดังกล่าวซึ่งพัฒนาเครื่องยนต์รุ่นหนึ่งภายใต้ตัวอักษร "M" เป็นการคิดใหม่อย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับแนวคิดดีเซล ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแนวคิดใหม่ทั้งหมด V-2M ได้รับเทอร์โบชาร์จเจอร์ TKR-14 จำนวน 2 ตัว ซึ่งในอนาคตควรจะติดตั้งชุดระบายความร้อนด้วยอากาศ ซึ่งเป็นโซลูชันที่ปฏิวัติวงการในขณะนั้น ตอนนี้หน่วยดังกล่าว (อินเตอร์คูลเลอร์) สามารถพบได้ในเครื่องยนต์ของรถแทรกเตอร์หลัก นอกเหนือจากเทอร์โบชาร์จเจอร์แล้ว เครื่องยนต์ยังได้รับปั๊มฉีดใหม่ ระบบระบายความร้อนและหล่อลื่นที่ปรับปรุงดีขึ้น ตลอดจนหน่วยเสริมแรงจำนวนมากเมื่อเทียบกับรุ่นก่อน ภายในปี 1968 เครื่องยนต์พร้อมแล้ว แต่ความยากลำบากในการเปิดตัวสู่การผลิตรวมถึงขนาดที่ใหญ่ไม่ได้มีส่วนทำให้การยอมรับ แต่โซลูชันจำนวนมากของนักออกแบบ Sverdlovsk ถูกนำมาใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลถังรุ่นต่อไป
เยอรมัน แทงค์และดีเซล
การทำให้ดีเซลของยานพาหนะขนาดกลางและหนักในทศวรรษที่ 40 ในสหภาพโซเวียตเป็นเหตุการณ์ที่ไม่เหมือนใครในประวัติศาสตร์อุตสาหกรรมของโลก ไม่มีใครในโลก ยกเว้นญี่ปุ่น ที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซลกับรถหุ้มเกราะอย่างหนาแน่น สำหรับการเปรียบเทียบ: "เชอร์แมน" ของอเมริกาจากการดัดแปลงสิบสามตัวมี M4A2 เพียงตัวเดียวที่มีโรงไฟฟ้าดีเซลแฝด ตัวอย่างเช่นทำไมในเยอรมนีในช่วงสงครามไม่ได้คิดที่จะติดตั้งเครื่องยนต์ดีเซลในถัง? มีหลายรุ่นตั้งแต่ขาดแคลนอะลูมิเนียมและเหล็กอัลลอย และปิดท้ายด้วยความไร้ความสามารถของวิศวกรชาวเยอรมันในด้านการสร้างเครื่องยนต์ดีเซลสำหรับภาคพื้นดิน สิ่งที่น่าสนใจในเรื่องนี้คือความเห็นของรองช่างเทคนิคอาวุโส S. B. Chistozvonov ซึ่งเขาระบุไว้ในหน้าของ Bulletin of Tank Industry ในปี 1944 (ฉบับที่ 2-3)
ในบทความ "เครื่องยนต์รถถังของเยอรมัน" ผู้เขียนวิเคราะห์ในรายละเอียดเพียงพอเกี่ยวกับเครื่องยนต์ของศัตรูที่มีอยู่ในเวลานั้น และในตอนท้ายวิเคราะห์สาเหตุของการปฏิเสธของชาวเยอรมันจากเครื่องยนต์ดีเซลรถถัง Chistozvonov ชี้อย่างถูกต้องว่าในนาซีเยอรมนีก่อนสงครามมีดีเซลเครื่องบิน Junkers และ Daimler-Benz ซึ่งหลังจากดัดแปลงเล็กน้อยสามารถติดตั้งในยานเกราะได้ อย่างไรก็ตาม วิศวกรชาวเยอรมันมองว่าไม่สามารถทำได้ ทำไม? ในความเป็นจริง ในบรรดาข้อดีของเครื่องยนต์ดีเซล ผู้เขียนตั้งข้อสังเกตว่าการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงค่อนข้างต่ำ (20-30% ต่ำกว่าของคาร์บูเรเตอร์อะนาล็อก) และต้นทุนเชื้อเพลิงต่ำ ผู้หมวด Chistozvonov แนะนำในบทความว่าชาวเยอรมันไม่ได้เกี่ยวข้องกับเครื่องยนต์ดีเซลเนื่องจากเครื่องยนต์เบนซินมีราคาถูกกว่า ง่ายกว่า กะทัดรัดกว่า เชื่อถือได้มากกว่าในสภาพอากาศหนาวเย็น ไม่ต้องการเหล็กโลหะผสมที่หายากและแรงงานที่มีทักษะสูงของแอสเซมเบลอร์
ในเวลาเดียวกัน อายุการใช้งานของรถถังในสนามรบนั้นสั้นมากจนเป็นมากกว่าการขจัดข้อดีทั้งหมดของเครื่องยนต์ดีเซล (อ่าน: B-2) ผู้เขียนคิดว่าแนวคิดเกี่ยวกับความปลอดภัยจากอัคคีภัยของเครื่องยนต์ที่มีการจุดระเบิดด้วยการอัดนั้นเป็นสิ่งที่ทำได้จริง - การชนของกระสุนปืนในถังน้ำมัน ห้องเครื่อง หรือค็อกเทลโมโลตอฟแบบธรรมดารับประกันว่าจะทำให้เกิดไฟไหม้ใน MTO ของถังด้วย เครื่องยนต์ดีเซลในกรณีนี้ ถังดีเซลไม่มีข้อได้เปรียบเหนือถังน้ำมันเบนซิน ความสมดุลของเชื้อเพลิงเฉพาะของเยอรมนียังมีบทบาทในการเลือกประเภทของโรงไฟฟ้าสำหรับถัง น้ำมันเบนซินสังเคราะห์ น้ำมันเบนซิน และแอลกอฮอล์มีชัยในงบดุลของเยอรมัน และไม่เหมาะสมที่จะใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล โดยทั่วไปแล้ว บทความสำหรับปี 1944 กลับกลายเป็นว่าหนามาก
ท้ายบทความมีข้อสังเกตที่น่าสนใจจากกองบรรณาธิการของ Tank Industry Bulletin:
"ข้อโต้แย้งที่พิสูจน์ว่าชาวเยอรมันปฏิเสธที่จะใช้เครื่องยนต์ดีเซลกับรถถังของพวกเขาเป็นข้อสันนิษฐานของผู้เขียนเอง"