Гидромеханические трансмиссии

В первые послевоенные годы в связи с недостаточным научно-техническим заделом по разработке перспективных отечественных трансмиссий наметилось некоторое отставание в этой области от американского танкостроения, где к тому времени на серийных танках уже устанавливались ГМТ с гидравлической системой управления и фрикционными устройствами, работавшими в масле. Поэтому одной из первостепенных задач стало создание научно-технического задела, обеспечивавшего дальнейшее развитие танковых трансмиссий.

Задание, основной целью которого было выяснение возможности и целесообразности применения ГМТ в отечественных тяжелых танках Т-10, ВНИИ-100 получил в 1951 г. В результате выполнения НИОКР в институте под руководством А.П. Крюкова была разработана и изготовлена однопоточная ГМТ-266, которая в 1953 г. прошла испытания в опытном тяжелом танке «Объект 266». В конструкции трансмиссии использовались: повышающий входной редуктор; гидротрансформатор «Лисхольм-Смит» с трехступенчатой турбиной, заимствованный у американского танка М26 «Першинг» и включенный в параллельный поток мощности; ПКП стремя степенями свободы и дисками трения, работавшими в масле с трением сталь по металлокерамике МК-5 на медной основе; конический реверс с тормозом синхронизатора (Т_с); двухступенчатые ПМП в качестве механизма поворота, а также дисковые остановочные тормоза сухого трения с накладками из металлокерамики ФМК-8 на железной основе. Дисковые тормоза с накладками из металлокерамики ФМК-8 обладали значительными преимуществами перед ленточными остановочными тормозами с накладками из чугуна или асбофрикционных материалов. Металлокерамические диски, впервые примененные в этой трансмиссии, и технология их изготовления были созданы институтом совместно с ВИАМ, где работы велись под руководством инженера Нардова. От ВНИИ-100 активное участие в этой работе принимали В.А. Пятков, В.А. Быстров, А.Н. Коробченко. Металлокерамические диски для опытной трансмиссии изготовили в ОКБТ ЛКЗ.

МПП гидромеханической трансмиссии танка «Объект 266».
Кинематическая схема гидромеханической трансмиссии (без бортовых редукторов) танка «Объект 266».	Вид в плане МПП гидромеханической трансмиссии танка «Объект 266».

Результаты испытаний ГМТ-266 подтвердили ее характеристики, однако и выявили ее основной недостаток — перегрев из-за низкого КПД гидротрансформатора при малых нагрузках, так как он не имел режима гидромуфты. Этот недостаток устранили, применив комплексную гидропередачу.

Второй опытный образец трансмиссии ГМТ-266 имел отечественную комплексную гидропередачу⁴⁶ ГТК-I, разработанную по подобию комплексной гидропередачи американской фирмы «Аллисон». Комплексная гидропередача ГТК-I, которая могла работать и в режиме гидромуфты, выгодно отличалась от гидротрансформатора «Лисхольм-Смит» более высокими значениями КПД (максимальный КПД - 0,83, коэффициент момента - 3,76).

Сравнительные государственные испытания танка «Объект 266» с модернизированной ГМТ и серийного тяжелого танка Т-10 с механической трансмиссией, проведенные в 1955 г., показали, что применение ГМТ дает существенные преимущества и является перспективным направлением в развитии танковых трансмиссий.

Главное преимущество ГМТ заключалось в их автоматичности, то есть в способности преодолевать изменяющееся сопротивление движению танка без существенного изменения нагрузки на двигатель. Благодаря этому свойству полнее использовалась мощность двигателя. К числу других преимуществ относились: повышение надежности и долговечности работы поршневого двигателя и трансмиссии, лучшие поворотливость и плавность хода машины, меньшее число передач, удобство и легкость управления, уменьшавшие утомляемость механика-водителя, отсутствие заглохания двигателя во время движения танка, отсутствие необходимости проведения эксплуатационных регулировок фрикционных устройств. Все это достигалось за счет эластичной связи насосного колеса и турбины гидропередачи через поток масла.

⁴⁶ Комплексной называется гидродинамическая передача, которая в режиме больших нагрузок и малых скоростей турбинного колеса работает как гидротрансформатор и автоматически переходит в режим гидромуфты при уменьшении нагрузки и увеличении скорости турбинного колеса. Состоит из трех лопаточных колес - насосного колеса, турбинного колеса и колеса реактивного (направляющего) аппарата, установленного на автологе или муфте свободного хода. За счет автоматического непрерывного изменения в некоторых пределах крутящего момента на валу турбинного колеса комплексная гидропередача частично выполняет роль коробки передач в гидромеханической трансмиссии.