Первый опытный образец танка Т-54 с автоматизированными приводами управления, при разработке которых широко использовался опыт создания аналогичных приводов управления танка Т-44 (1948 г.), прошел испытания на НИИБТ полигоне в 1950 г. Однако электропневматическая система управления поворотом (со следящим действием по усилию), использованная в Т-54, не гарантировала строгого соответствия положений между системой привода и рукояткой управления поворотом по всему диапазону работы. В результате механик-водитель чувствовал себя неуверенно при вождении. Это объяснялось различием в трансмиссиях танков Т-54 и Т-44, в частности, в механизмах поворота (в Т-44 - бортовые фрикционы, в Т-54 - ПМП), что потребовало некоторого изменения пневматической части привода. Кроме того, были выявлены следующие недостатки данного привода: сложность электрической схемы, недостаточно четкая работа системы привода ПМП и недоведенная конструкция привода подачи топлива при управлении из башни танка. Оборудование привода занимало существенный объем в корпусе машины, что потребовало исключить из боекомплекта два артиллерийских выстрела.
Поэтому при разработке автоматизированных приводов управления в 1951 г. основное внимание уделили упрощению электрической схемы, устранению недостатков системы привода ПМП и более рациональному размещению оборудования - как с точки зрения условий работы узлов привода, так и общих требований к размещению в танке дополнительной аппаратуры. Одновременно решался вопрос об отказе от электропневматического варианта. Предполагалось использовать пневматический привод, устранявший недостатки управления ПМП, но не позволявший управлять танком из башни. В итоге была разработана электрическая схема, одинаково пригодная как для пневматической, так и для гидравлической системы. Для проведения испытаний предполагалось изготовить два варианта системы, однако в связи с ограниченными сроками на танке установили только электропневматическую систему управления. Электрическую схему этой системы и узлы системы переключения передач разработал инженер-майор Шепет, пневматическую часть - капитан Дуровский, сервоуправление ПМП - капитан Цибульник. В состав системы автоматизированных приводов управления танка Т-54, спроектированной в 1951 г., входили система переключения передач, сервосистема управления ПМП и пневматическая система. В системе переключения передач для предварительного выбора передачи использовался селектор, в пневматической системе - компрессор с приводом от промежуточного вала коробки передач танка. В случае отказа системы полуавтоматического переключения передач при помощи сжатого воздуха применялась система аварийного выключения передач.
Результаты испытаний танка Т-54 с новой системой автоматизированных приводов управления в 1951 г. показали, что она по своему устройству оказалась значительно проще предыдущей. Наличие селектора с возможностью переключения передач в любой комбинации являлось в условиях эксплуатации более удобным по сравнению с кнопочным управлением по принципу «больше-меньше» (приводы управления Т-44 (1948 г.) и Т-54 (1950 г.). Пневмомеханический привод управления ПМП не имел недостатков электропневматического привода и обеспечивал снижение усилий на рычагах управления примерно на 60%, что делало управление поворотом танка легким и уверенным. Утомляемость механика-водителя при совершении длительных маршей заметно снижалась, а средние скорости машины возросли на 10% за счет лучшего использования высших передач. Однако такой привод исключал возможность управления танком из башни. Кроме того, испытания системы автоматизированных приводов не полностью выявили их преимущества перед штатными механическими приводами по причине конструктивной недоработки и некачественного изготовления ее отдельных узлов и деталей. Ряд вопросов, связанных с электропневматическими приводами требовал дальнейшей проработки и опытной проверки (блокировка подачи топлива, оптимальные методы борьбы с влагой, более рациональное размещение сервопривода ПМП и др.). Поэтому исследования в направлении совершенствования автоматизированных приводов управления трансмиссией и обеспечения вождения из башни танка продолжились.
Селектор переключения передач автоматизированного привода танка Т-54, НИИБТ полигон, 1951. |
Сервопривод управления ПМП танка Т-54 с автоматизированными приводами управления, НИИБТ полигон, 1951. |
Из всех агрегатов трансмиссии танка Т-54 наиболее нагруженными являлись бортовые редукторы. Диапазон изменения нагрузок, а также скоростей вращения шестерен был очень широк. При этом с увеличением скорости средняя величина нагрузки уменьшалась. Температура нагрева бортовых редукторов на нормальном эксплуатационном режиме колебалась от 30-40°С до 127°С. Причем значительное место занимал период предварительного разогрева, в течение которого температура бортовых редукторов являлась довольно низкой. Это накладывало определенные требования к смазкам.
Высокие значения расчетных нагрузочных параметров зубьев повлекли за собой соблюдение высоких требований к технологии изготовления и монтажа бортовых редукторов (высокая точность и чистота изготовления деталей, точность и надежность монтажа, высококачественная смазка). Все эти требования в Т-54 первых выпусков (до 1949 г.) не соблюдались, что делало бортовые редукторы крайне ненадежными, особенно в отношении износоустойчивости зубьев. Так, у 20 танков Т-54, взятых для анализа за данный период, не выработали гарантийного срока службы четыре бортовых редуктора; остальные, хотя и проработали гарантийный срок, имели большое количество дефектов, обнаруженных при разборке. Основными из них являлись: износ сальников ведомого вала и значительное проникновение грязи в смазку; отворачивание пробки крепления ведомой шестерни; износ и разрушение стопоров пробки, а также повышенные износы зубьев ведущей шестерни, сферического подшипника ведущего вала (последнее приводило к нарушению нормальной работы ПМП) и шлицев ведомого вала бортового редуктора.
Осуществленный заводами промышленности комплекс мероприятий по доводке бортовых редукторов машины позволил обеспечить их более высокую износоустойчивость и надежность. Если на танках первых выпусков бортовые редукторы работали на пределе до 1000 км пробега, то в конце серийного выпуска машины их ресурс надежной работы достигал уже 7000-10000 км пробега.
Кроме того, в 1954 г. изготовили опытный бортовой редуктор с уширенным зубом, спроектированный для тягача БТС-2. Он имел измененное передаточное отношение и ведущее колесо с уменьшенным с 13 до 12 числом зубьев. В результате максимальная скорость движения возросла на 4,2%, а напряженность работы бортового редуктора снизилась на 15%. Танки Т-54 с опытными бортовыми редукторами, заправленными смесью авиамасла с консталином (70x30%), прошли испытания в очень тяжелых дорожных условиях. Однако в серию данные бортовые редукторы не пошли из-за нарушения взаимозаменяемости их деталей с серийными бортовыми редукторами. Это касалось и ведущих колес.
Одновременно проводились мероприятия по снижению массы бортовых редукторов за счет уменьшения толщины крышки, изменения технологии цементации ведущего вала, установки уплотнения ведомого вала в виде двух резиновых манжет, работавших не по валу, а по крышке. Был спроектирован и прошел испытания в 1956 г. планетарный бортовой редуктор, выполненный в тех же габаритах, что и серийный бортовой редуктор (а поэтому и взаимозаменяемый с ним). Его передаточное отношение составляло 6,778 (т.е. почти одинаковое с серийным). Схему планетарного редуктора заимствовали у аналогичного редуктора тяжелого танка. В связи с этим, напряжение в зубьях по сравнению с серийным бортовым редуктором удалось снизить в 2 раза. Впоследствии эти бортовые редукторы устанавливались на серийных средних танках Т-55, Т-55А и Т-62, а также на Т-54 и его модификациях при проведении капитального ремонта на заводах Министерства обороны.