Оглавление

Схема с симметричным расположением радиаторов (подход воздуха к вентилятору с обеих сторон) в аэродинамическом отношении была наиболее выгодной, но она имела существенный недостаток — явление рециркуляции40, зависящей от расположения блоков в МТО танка. Имеющийся опыт подтверждал неудовлетворительность такой компоновки. Так, например, на танке ИС-4 («Объект 701»), несмотря на достаточно высокую производительность вентиляторов, обеспечивавшую по расчету нормальные температурные режимы по всей внешней характеристике двигателя, система охлаждения при высоких температурах была неработоспособна из-за рециркуляции, которую никакими конструктивными изменениями ликвидировать не получалось. Несколько снизить влияние этого явления удалось только за счет применения вентиляторов с меньшим диаметром и повышением окружной скорости колеса. Аналогичная система охлаждения была применена на опытном тяжелом танке ИС-8 («Объект 730»), однако на серийном танке Т-10 от нее отказались в пользу эжекционной системы.

SuRuPzWg0782.jpg SuRuPzWg0784.jpg
Система охлаждения двигателя танка ИС-4. Вентиляторная система охлаждения двигателя танка Т-54 (Т-55, Т-62).
SuRuPzWg0783.jpg SuRuPzWg0779.jpg
Осевой вентилятор системы охлаждения двигателя танка ИС-4. Схема охлаждения с турбовентилятором.
SuRuPzWg0780.jpg SuRuPzWg0781.jpg
Блок системы охлаждения, состоящий из осевого одноступенчатого вентилятора и радиаторов. Схема расположения вентилятора за радиаторами.

Более радикальным решением, направленным на уменьшение рециркуляции, стало использование схемы блока охлаждения, в которой вентилятор располагался за радиаторами. Но такая компоновка блока требовала большего свободного объема. Кроме того, в этом случае ухудшалась работа самого вентилятора.

Помимо явления рециркуляции, как показали практика эксплуатации танков ИС-4 и испытания других опытных образцов машин с осевыми вентиляторами, эти системы охлаждения (при малых размерах по высоте) при окружной скорости более 100 м/с значительно увеличивали демаскирующий шум разного тона, по которому на больших расстояниях можно было отличить одну машину от другой. Попытки снижения шума при отсутствии необходимых свободных объемов МТО столкнулись с непреодолимыми трудностями, поэтому от использования вентиляторов этого типа отечественные конструкторы отказались.

В целях уменьшения объема и повышения эффективности систем охлаждения дальнейшие исследования проводились в двух направлениях. Первое из них заключалось в совершенствовании вентиляторных систем с центробежным вентилятором, второе — в повышении КПД эжектора. При этом в целях форсирования эжекционной системы охлаждения (увеличения потока воздуха при просасывании через радиаторы) предусматривалось комбинированное использование эжектора и диаметрального вентилятора (диаметральные вентиляторы по сравнению с центробежными и осевыми вентиляторами имели более высокие показатели эффективности работы и компактности). Дальнейшие работы по такой комбинированной системе охлаждения были связаны с изучением и совершенствованием аэродинамики и поиском путей повышения прочности рабочих колес вентиляторов и, в частности, с лопатками, загнутыми назад, без снижения их КПД и эффективности. Полученные результаты использовали в 1980-х гг. при разработке опытной системы охлаждения БМП-3 («Объект 688»).

Результатом работ по первому направлению, проводимых в КБ Уралвагонзавода совместно с СКБ-6 ЧТЗ при поддержке ВНИИ-100, стало дальнейшее развитие вентиляторной системы охлаждения среднего танка Т-54, использованной впоследствии в танках Т-55, Т-62 и их модификациях. Регулирование температурного режима двигателя осуществлялось, как и прежде, с помощью входных и выходных жалюзи.

Повышенное внимание при создании систем охлаждения с наименьшими массогабаритными показателями уделялось вопросу снижения теплоотдачи в охлаждающую жидкость. В начале 1950-х гг. сотрудники ВНИИ-100 Г.А. Михайлов, Б.М. Гинзбург, П.А. Осипов и А.Л. Кемурджиан предложили использовать в силовой установке танков систему высокотемпературного охлаждения с температурой жидкости выше 100°С. Это позволило существенно уменьшить теплоотдачу в охлаждающую жидкость, габариты системы охлаждения и затраты мощности. Рекомендации и разработанные институтом мероприятия были внедрены в серийных танковых двигателях. При этом допустимая температура охлаждающей жидкости и масла в них достигала 120—125°С. Применение высокотемпературных систем охлаждения позволило почти в 1,3 раза увеличить теплорассеивающую способность радиаторов, что было эквивалентно сокращению в 1,4 раза фронта радиаторов или уменьшению в 2 раза расхода воздуха. Значительно сокращались и затраты мощности на охлаждение. Одновременно экспериментальные исследования, проведенные на одноцилиндровых и полноразмерных двигателях, а также комплексные испытания двигателей и силовых установок подтвердили возможность их нормальной работы при допустимых температурах до 135°С и выше.

НИОКР, осуществленные на НИИБТ полигоне применительно к танку ПТ-76, показали преимущества высокотемпературной системы охлаждения. Так, при установке более мощного двигателя (250 кВт (340 л.с.) габариты новой системы остались такими же, как и на серийном варианте машины. Повышение температуры охлаждающей жидкости от 105 до 130°С дало возможность уменьшить объем водяного радиатора более чем в 2 раза. К конструктивным особенностям двигателя, связанным с повышением температуры охладителя, относились: совместное исполнение головки и рубашки цилиндров, масляное охлаждение поршней и индивидуальный подвод охлаждающей жидкости к цилиндрам.


40 Подогретая струя воздуха, выходящая из вентилятора, частично засасывалась в радиаторы вследствие разряжения, образующегося за башней, и наличия разряжения над радиаторами, создаваемого потоком засасываемого воздуха.

Оглавление