|
|
В последние годы развернута чуть ли не кампания, нацеленная на ликвидацию направления в отечественном танкостроении, связанного с использованием газотурбинного двигателя. Хотя известно, что было изготовлено свыше 5 тыс. танков Т-80, оснащенных ГТД. Работы по установке на танк газотурбинного двигателя (ГТД) проводились при активной поддержке такого, несомненно, авторитетного деятеля отечественного оборонного комплекса, как Д.Ф. Устинов. В войсках этот танк пользуется любовью. В военных кругах Запада отношение к Т-80 — весьма уважительное, к концепции газотурбинного танка там относятся серьезно. Подтверждением этого служит принятие на вооружение армией США в 1980 году газотурбинного танка М1 «Абрамс». Но, к сожалению, некоторые работники Министерства обороны РФ считают, что о концепции газотурбинного танка следует забыть, оставшиеся танки Т-80 поскорее сдать в утиль, а о совершенствовании танкового ГТД перестать и думать.
Надо сказать, что критическое восприятие опыта испытаний и войсковой эксплуатации Т-80 имеет объективные основания. Хотя газотурбинный двигатель обладает рядом преимуществ перед дизелем (высокие массо-габаритные показатели, хорошая характеристика момента, быстрый запуск зимой и ряд других), он дороже дизельного двигателя, а главное — повышенный расход топлива газотурбинным двигателем, созданным на основе технологий 60-х — 80-х годов, затрудняет использование газотурбинного танка для решения оперативных задач.
Но огромная работа по адаптации газотурбинного двигателя к работе в условиях наземной транспортной системы, действующей в сложнейших условиях, дала несомненные положительные результаты, отказываться от которых, по меньшей мере, неразумно. Для оценки целесообразности использования ГТД на отечественных танках необходимо кратко ознакомиться с послевоенной историей танкостроения в СССР.
Великую Отечественную войну СССР закончил с великолепно оправдавшим себя «тандемом» среднего танка Т-34 и тяжелого ИС-2. Танк Т-34, уступая немецким танкам «Пантера», «Тигр» и «Королевский тигр» в условиях «дуэльного боя», смог успешно решить возложенные на него задачи, являясь главной ударной силой во всех крупных наступательных операциях советских войск. Хорошая технологичность этого танка обеспечила его массовый выпуск, высокие надежность и подвижность, простота эксплуатации позволили эффективно применять Т-34 в глубоких наступательных операциях. Вооружение и защита танка также отвечали уровню решаемых танком задач. Для прорыва укрепленных полос, разрушения укреплений противника и борьбы с тяжелыми танками успешно применялся тяжелый танк ИС-2, наличие которого позволило существенно сократить потери. Установившееся в Великую Отечественную войну соотношение примерно 10:1 между средними (оперативными) и тяжелыми (тактическими) танками можно считать актуальным и на сегодняшний день.
Однако в конце 50-х — начале 60-х годов в танкостроительной отрасли СССР утвердилась концепция «основного танка» — такого танка, который обладал бы вооружением и защитой тяжелого танка при массе, близкой к массе среднего танка. Данная концепция лишена логики, ибо развитие науки и техники вполне допускает появление новых средних танков, не уступающих по уровню защиты и огневой мощи тяжелым танкам предыдущего поколения. Так советский танк Т-54, принятый на вооружение в 1946 году, по основным боевым свойствам превосходил тяжелый германский танк «Тигр» (Pz.Kpfw.VI Tiger Ausf.H1). И это при том, что масса Т-54 составляла 36 тонн, тогда как масса «Тигра» — 57 тонн, а трудоемкость изготовления Т-54 была значительно меньше, чем трудоемкость изготовления «Тигра». Но задача создания танка, не уступающего более тяжелому и дорогостоящему при одном и том же уровне развития научно-технического прогресса и конструкторской мысли является практически нереализуемой.
Следует сказать, что к концу 50-х годов в СССР были созданы образцы тяжелых танков с выдающимися тактико-техническими характеристиками. Объекты 277 (Ленинград) и 770 (Челябинск) при массе 55 тонн были вооружены 130-мм нарезным орудием М-65, которое по дульной энергии и точности огня превосходит орудия семейства 2А46, стоящие на современных российских танках. При использовании многослойной комбинированной брони их защита вполне отвечала бы даже нынешним требованиям. Образцы тяжелых танков были оснащены самыми передовыми на тот момент системами управления огнем и удачными гидромеханическими трансмиссиями, благодаря которым управлять этими машинами было легче, чем современными российскими танками. Но работы по этим проектам были прекращены по единоличному распоряжению Хрущёва.
Проводились работы и по созданию «НСТ» — «нового среднего танка», но разрабатываемые образцы не давали качественного скачка по сравнению с Т-54/55, уступая последнему в простоте конструкции, технологичности, ремонтопригодности. А ведь низкая трудоемкость изготовления, высокая надежность, включающая в себя ремонтопригодность — одно из важнейших качеств среднего, массового танка.
Тем не менее, задача «создать танк с массой среднего и боевыми возможностями тяжелого» была поставлена и к 1967 году худо-бедно решена. За счет применения ряда новаторских решений (комбинированная броня, механизм заряжания, мощная 125-мм гладкоствольная пушка и т.д.) танк Т-64А по защищенности и огневой мощи существенно превосходил стоявший на вооружении тяжелый танк Т-10М, по массе незначительно отличаясь от среднего танка Т-55 (38,5 тонны против 36 тонн). Подвижность нового танка и, в частности, плавность хода также существенно улучшилась.
Но не все решения, примененные в новом танке, следует считать удачными. Чрезмерно легкая ходовая часть обладала невысокой надежностью и низкой устойчивостью гусеницы в обводе. Форсированный двухтактный двигатель имел ряд эксплуатационных недостатков — трудный запуск, склонность к перегреву и тоже был ненадежным. Конвейер механизма заряжания делал невозможным переход из отделения управления в боевое отделение без демонтажа лотков. В целом танк получился сложным в производстве и эксплуатации, что никак не отвечало концепции массового применения средних танков.
Однако конструкторам Нижнетагильского Уралвагонзавода удалось внести в конструкцию танка удачные изменения. За счет отказа от «весового фанатизма» и увеличения веса танка до 41 тонны удалось применить надежный и недорогой двигатель В-46, надежную подвеску и автомат заряжания собственной конструкции, имеющий более высокую надежность, обеспечивающий переход из отделения управления в боевое отделение и дающий некоторую изоляцию боекомплекта. Получившийся в результате внесенных изменений танк получил индекс Т-72. Именно в этом танке наилучшим образом была воплощена концепция массового среднего танка — дешевого в производстве, надежного, простого в эксплуатации и, в то же время, обладающего высокими боевыми качествами. Не случайно этот танк, достойный наследник Т-34 и Т-54/55, стоит на вооружении армий десятков государств.
Одновременно с работами в Нижнем Тагиле, в конце 60-х годов были развернуты работы по установке на танк Т-64 газотурбинного двигателя. Работы проводились силами КБ-3 Ленинградского Кировского завода и в 1976 году танк, получивший индекс Т-80, был принят на вооружение. Кроме газотурбинного двигателя танк имел и оригинальную ходовую часть, достаточно надежную и более легкую, чем у Т-72, обеспечивающую несколько лучшую плавность хода. Благодаря установке газотурбинного двигателя Т-80 получил ряд эксплуатационных преимуществ перед Т-64 и Т-72: более высокие динамические характеристики, более легкое управление, быстрый запуск зимой и ряд других. Но он имел и весьма существенные недостатки — малый запас хода и высокую стоимость.
Таким образом попытка внедрения концепции «основного» танка привела к тому, что на вооружении Советской Армии к концу 70-х годов стояли три танка, примерно одинаковых по боевым свойствам, но практически лишенных унификации не только по основным узлам и агрегатам, но и по горюче-смазочным материалам. В связи с этим представляет интерес сравнение основных характеристик танков, стоявших на вооружении в 50-х годах (Таблица 1).
Таблица 1
|
Т-54/55 |
Т-10М |
|
|
Боевая масса, т |
36 |
50 |
|
Калибр орудия, мм |
100 |
122 |
|
Дульная энергия, МДж |
6,36 |
11,3 |
|
Боекомплект орудия, шт. |
43 |
30 |
|
Толщина брони по горизонтали, мм: |
|
|
|
Верхний лобовой лист |
200 |
273 |
|
Борт корпуса, верх |
80 |
170...175 |
|
Борт корпуса, низ |
80 |
81 |
|
Лоб башни |
200...216 |
273...220 |
|
Борт башни |
160 |
192 |
|
Крыша башни |
30 |
40 |
|
Запас хода по шоссе, км |
500 |
200 |
Характеристики трёх советских танков, производимых в 70-е–80-е годы гораздо ближе, отличия между ними гораздо менее значимы, за исключением трудоемкости изготовления. Но выбрать из этих танков один было не так просто. Отказаться от Т-72 было невозможно — он один мог претендовать на роль массового, действительно «основного» танка. Что касается Т-64 и Т-80 — они, выражаясь нынешним языком, были более «инновационными» и в конкретный момент времени их модификации, как правило, превосходили по боевым свойствам Т-72. Так, Т-64 и Т-80 оснащались более совершенными СУО, на них раньше начал использоваться комплекс управляемого вооружения, их механизмы заряжания обеспечивали бОльшую емкость (28 выстрелов против 22-х у Т-72) и обеспечивали несколько бОльшую скорострельность. Да и газотурбинный двигатель танка Т-80 обладал рядом неоспоримых преимуществ. Был ли выход из этого тупика?
Да, был — в отказе от концепции единого «основного» танка, призванного решать все задачи — от глубоких наступательных операций, требующих большого количества технически надежных танков с большим запасом хода до прорыва укрепленных полос и доминирования в столкновениях с танками противника. После удачных испытаний танка Т-72 от танка Т-64 следовало отказаться, дав возможность ХКБМ сосредоточиться на перспективных разработках.
Газотурбинный же двигатель следовало установить на танк, который за счет отказа от весовых ограничений «среднего танка» мог бы быть оснащен более мощным орудием типа М-65 (130 мм, нарезное, дульная энергия превосходит орудия семейства 2А46 примерно в 1,5 раза) и более мощной защитой. Масса такого танка лежала бы в пределах до 55 тонн и газотурбинный двигатель мощностью 1000–1200 л.с. обеспечил бы ему приемлемые динамические качества. Частично эта концепция была реализована в «Объекте 292», разрабатываемом в конце 80-х годов на Кировском заводе. Эту машину планировалось оснастить 152-мм гладкоствольной (в перспективе — нарезной) пушкой и усиленным по сравнению с Т-80У бронированием.
В настоящее время в России на вооружении Российской армии стоят, в основном, танки Т-72 и Т-80, а также некоторое количество танков Т-90, который при принятии на вооружение представлял собой танк Т-72Б с системой управления огнем от Т-80У. Последняя его модификация — Т-90АМ, — замечательный средний (оперативный) танк. Эти танки при условии их модернизации смогут решать задачи «среднего» или «основного» танка ещё 15–20 лет. Но для дальнейшего развития отечественного танкостроения целесообразно принятие на вооружение «тяжелого» танка, оснащенного мощной защитой, газотурбинным двигателем и 152-мм нарезным орудием, для которого имеются основные типы боеприпасов. Выдающийся советский танковый конструктор Н.Ф.Шашмурин использовал для таких машин термин «танк предельных параметров».
Газотурбинный двигатель, учитывая его особенности, как нельзя лучше подходит для «тяжелого» танка или «танка предельных параметров», где запас хода не имеет основополагающего значения. Даже если при этом речь идет о газотурбинных двигателях, изготовленных по технологиям 20-летней давности — «изделии 29» мощностью 1250 л.с. и «изделии 39» мощностью 1500 л.с.[1]. Хотя известно, что ещё в 1993 году достижения по повышению экономичности танкового ГТД были отмечены Государственной премией России в области науки и техники [2]. Но в производство данные мероприятия не внедрены до сих пор. В частности, температура воздуха перед турбиной в указанных двигателях не превышает 1400°К, в то время, как в серийно изготавливаемых авиационных двигателях эта температура уже доведена до 1600°К [3], а разработки Всероссийского научно-исследовательского института авиационных материалов позволяют повысить ее до 2000–2200°К [4]. Подобное повышение температуры рабочего тела позволит не только заметно повысить мощность двигателей при существующих габаритных размерах, но и кардинально снизить расход топлива, приблизившись по этому показателю к дизельным двигателям, а то и превзойдя их.
Высказываемые при этом опасения относительно отложения при столь высоких температурах на лопатках соплового аппарата турбины высокого давления расплава кварцевой пыли не выглядят убедительно, ибо эту проблему можно решить, встроив в двигатель второй каскад очистки между турбокомпрессором и камерой сгорания, где объёмный расход воздуха меньше, аналогично наддувным дизелям. Сами же центробежные компрессоры малочувствительны к пылевым отложениям (проблема решена штатным пылесдувом) и абразивному износу.
Следует вернуться к рассмотрению предложений доцента Ленинградского Кораблестроительного института Н.Ф. Галицкого по ускорительно-реверсивной силовой турбине (УРСТ). Эти предложения дают возможность форсирования с номинальной мощности 1000 л.с. до 1800 л.с. включением дополнительной камеры сгорания (за счёт существенного повышения расхода топлива, но без затраты времени на разгон турбокомпрессоров) и возможность практически мгновенного (0,3 с) реверсирования тяги двухъярусной силовой турбины. Последнее позволяет получить высокую тормозную мощность и возможность перейти на задний ход без переключения КП, что кардинально повышает тактическую подвижность.
Кроме ряда неоспоримых преимуществ газотурбинного двигателя следует учитывать и тот факт, что отечественной школы разработки быстроходных транспортных дизельных двигателей практически нет, работоспособные образцы таких двигателей мощностью 1500–1800 л.с. отсутствуют. В то же время мощность существующих ГТД вполне может быть повышена до этих величин при минимальных затратах, что позволит обеспечить приемлемую удельную мощность для машин массой до 60–65 тонн.
При производстве таких машин было бы целесообразно использовать возможности промышленности и науки Санкт-Петербурга, где частично сохранился потенциал в машиностроительной (входящие в корпорацию ОАО «Спецмаш» и «ВНИИТМ»), химической, электронной, оптической и прочих отраслях, что позволит справиться с этой задачей.
Создание «петербургского кластера» танкостроительной отрасли, основанного на достижениях российской науки, крайне благоприятно скажется на инновационном развитии региона и России в целом.
1. Двигатели для «Летающих танков»
2. М.В.Ашик, А.С.Ефремов, Н.С.Попов. Танк, бросивший вызов времени. СПб, 2001 г.
3. Двигатель Д30Ф6. Материал из Википедии.
4. И.Демонис. «Во все лопатки». «Наука и жизнь», №6, 2007 г.
И.М.Герасимов, кандидат технических наук,
доцент Санкт-Петербургского Политехнического университета
А.В.Лозин,
заведующий лабораторией кафедры колесных и гусеничных машин
Санкт-Петербургского государственного Политехнического университета
|
|