Танковый ГТД «Форд-705» и его схема (США).
В начале 1960-х гг., учитывая опыт создания автомобильных ГТД с теплообменниками, фирмы «Форд Моторс компани», «Солар Эркрафт» (США) и «Оренда» (Канада) приступили к разработке специального ГТД мощностью 441 кВт (600 л.с.) с теплообменником, который предназначался к установке в новый 30-тонный танк. Опытные газотурбинные двигатели «Форд-705», «Солар Титан» Т-600 и «Оренда» ОТ-4 имели по сравнению с дизелями лучшие массогабаритные показатели, но по удельному расходу топлива по-прежнему значительно уступали им.
При разработке ГТД «Форд-705» использовалась трехвальная схема, проверенная в автомобильном варианте ГТД «Форд-704» мощностью 221 кВт (300 л.с.). Двигатель имел два турбокомпрессора и свободную силовую турбину, две камеры сгорания, теплообменник и промежуточный холодильник для охлаждения воздуха перед вторым компрессором. Это позволило увеличить степень повышения давления (16 вместо 4-6 в двухвальном) и повысить температуру газов перед силовой турбиной за счет топлива, сжигаемого в дополнительной камере сгорания. Кроме того, применение промежуточного холодильника дало возможность при постоянном давлении уменьшить объем подаваемого воздуха и использовать компрессор высокого давления с меньшими размерами и мощностью, затрачиваемой на его привод.
В связи с тем, что степень повышения давления в ГТД «Форд-705» была выбрана выше оптимальной для режима максимальной мощности, расход топлива на данном режиме оказался более высоким, чем у двухвальных двигателей фирм «Солар» и «Оренда». Однако на режимах неполной нагрузки, на которых приходилось работать двигателю большую часть времени, расход топлива уменьшался до 248 г/кВт×ч (182 г/л.с×ч) на режиме 40% от максимальной мощности против 269 и 295 г/кВт×ч (198 и 217 г/л.с×ч) у двигателей выше названных фирм. Такая характеристика ГТД по удельному расходу приближала его к поршневым двигателям. Расход воздуха в двигателе был сравнительно небольшим по сравнению с ГТД фирм «Солар» и «Оренда», но все же больше, чем у дизеля такой же мощности, и составлял 2 кг/с. Однако, несмотря на небольшой расход воздуха и малые размеры рабочих колес компрессоров и турбин, из-за сложности конструкции и большого количества агрегатов двигатель получился громоздким.
Опытный танк Т95 (США), 1958 г.
Боевая масса — 38,2 т; экипаж —4 чел.; оружие: пушка — 90 мм, 1 пулемет — 7,62, 1 пулемет — 12,7 мм; броневая защита — противоснарядная; мощность двигателя — 412 кВт (560 л.с.); максимальная скорость — 56 км/ч; запас хода — 233 км. |
По сравнению с ГТД «Форд-705» двигатель «Солар Титан» Т-600 был проще по конструкции и оснащался вращающимся теплообменником. Двигатель ОТ-4 канадской фирмы «Оренда», помимо стационарного теплообменника, имел регулируемый сопловой аппарат (РСА) силовой турбины, обеспечивавший режим торможения двигателем.
Одновременно в 1962 г. с целью накопления необходимого опыта и отработки вопросов, связанных с использованием данного типа двигателей в танках, в США на опытном среднем танке Т95 провели экспериментальные работы по установке ГТД «Солар Сатурн» мощностью 809 кВт (1100 л.с.), изготовленного фирмой «Солар Эркрафт».
Таким образом, начиная с середины 1950-х гг. до начала 1960-х гг. в Великобритании, Франции, США, а также Швеции изготовили и испытали достаточное количество ГТД для различных наземных транспортных средств. Проведенные испытания продемонстрировали ряд преимуществ ГТД по сравнению с поршневыми двигателями: высокие средние скорости движения при одинаковой мощности двигателя; быстрый и надежный пуск двигателя в условиях низких температур; простоту обслуживания и управления двигателем. Однако испытания выявили и необходимость создания специальных ГТД для наземной транспортной техники. Учитывая эти обстоятельства, фирма «Авко Лайкоминг» в середине 1960-х гг. приступила к разработке танкового ГТД с улучшенными мощностными и экономическими показателями. Этот двигатель мощностью 1103 кВт (1500 л.с.) предназначался для установки в новый танк ХМ-1, к созданию которого США приступили после прекращения работ по танку МВТ-70. ГТД, изготовленный уже во втором послевоенном периоде, получил марку AGT-1500.
В других зарубежных странах, таких как ФРГ и Японии, также был выполнен значительный объем НИОКР в области создания транспортных ГТД, которые в основном касались автомобильных двигателей.