Бронетанковая техника армий капиталистических государств - [12]

В настоящее время разрабатывают газотурбинные двигатели различной мощности для танков, бронетранспортеров и большегрузных автомобилей, в частности фирмами «Солар Эйркрафт» и «Форд Мотор».

В опытных образцах изготовлен газотурбинный двигатель Форд-704 мощностью' 300 л. е., весом 295 кг, с минимальным расходом топлива 250 г/л. с. ч. Считается, что при дальнейшем усовершенствовании конструкции расход топлива может быть доведен до 226 г/л. с. ч.

Изготовлены опытные образцы газотурбинных двигателей Форд-705 и Солар Т-600 мощностью 600 л. е., предназначенные для нового 30-т танка.

Двигатель Форд-705 в три раза легче дизельного двигателя такой же мощности, его› длина 1235 мм, ширина 1118 мм и высота 965 мм.

Этот двигатель является увеличенным вариантом двигателя Форд-704, представляющим собой сложную по конструкции трех- вальную установку с двухкаскадным компрессором, промежуточным охлаждением и рекуперацией тепла. Предполагается, что сложность конструкции двигателя будет окупаться его экономичностью.

Опытный образец двигателя Солар Т-600 проще двигателя Форд-705; он представляет собой двухвальную установку с вращающимся регенератором. Его длина 1473 мм, ширина 1067 мм и высота 965 мм.

Основным преимуществом газотурбинных двигателей по сравнению с поршневыми является их компактность, малый вес, благоприятная характеристика кривой крутящего момента, позволяющая обойтись меньшим числом ступеней в силовой передаче, простота конструкции и эксплуатации, возможность работы на различных сортах топлива.

Препятствиями к использованию газотурбинных двигателей до последнего времени были низкая экономичность и высокая стоимость.

В результате применения высокотемпературного цикла, повышения КПД основных .агрегатов, использования теплообменников, а также совершенствования технологии изготовления деталей и создания прочных жаростойких сплавов эти недостатки в значительной степени удалось устранить. Известны образцы газотурбинных двигателей США, у которых удельный расход горючего доведен до расхода современных бензиновых поршневых двигателей. Полагают, что в ближайшие годы минимальный удельный расход горючего газотурбинного двигателя может быть снижен до 180 г/л.с. ч.

Намечаются работы по использованию в .некоторых типах машин комбинированных силовых установок, состоящих из дизеля, предназначенного для использования в обычных эксплуатационных условиях, и газотурбинного двигателя – для обеспечения дополнительной мощности в определенных условиях движения.

Ведутся работы по созданию роторных двигателей, к основным преимуществам которых относятся небольшой вес, высокая литровая .мощность, малые габариты, плавность хода, простота конструкции и производства. Фирма «Кертисс-Райт» разрабатывает семейство роторных двигателей мощностью от 100 до 700 л. с.

Проводятся исследования по применению в двигателях высококалорийных топлив, позволяющих резко повысить габаритную мощность силовых установок и увеличить запас хода машин.

Повышается экономичность двигателей и обеспечивается способность работы их на различных видах топлива.

Концерн «Дженерал Моторс» разработал для армии США двенадцать образцов двухтактных V-образных дизельных двигателей мощностью от 20 до 650 л. е., имеющих цилиндры двух размеров. Эти двигатели могут работать на дизельном топливе, бензине, керосине или на смеси топлив с различной вязкостью, удельным весом, калорийностью, испаряемостью и другими характеристиками.

Предусматривается также обеспечение возможности работы на различных топливах разрабатываемых газотурбинных и роторных двигателей.

Совершенно новым направлением в развитии источников энергии является использование топливных элементов, в которых химическая энергия топлива непосредственно превращается в электрическую без промежуточного получения тепловой энергии.

К основным преимуществам топливных элементов перед существующими источниками энергии относятся возможность получения КПД 60-80%, т. е. в два – три раза превышающих КПД современных двигателей внутреннего сгорания, бесшумность работы, отсутствие демаскирующих выпускных газов, имеющих высокую температуру, а также компоновочные удобства, обеспечиваемые их использованием.

Известные образцы топливных элементов различаются видом и состоянием применяемого горючего, типом электродов, рабочей температурой и давлением.

Простейшим топливным элементом с газообразным горючим служит водородно-кислородный элемент, в котором в качестве электролита используется раствор едкого калия, а электроды выполняются из пористого материала (никеля, угля).

В отличие от обычных аккумуляторных батарей в топливных элементах запасы электрической энергии по мере ее расхода пополняются в результате электрохимических реакций веществ, подводимых к катоду и аноду.

В 1959 г. в США создан экспериментальный образец 2,5-г трактора с силовой установкой из топливных элементов; 112 батарей топливных элементов весом 1150 кг общей мощностью 15 квт обеспечивали питание электродвигателя постоянного тока мощностью 20 л. с.; КПД топливных элементов составлял 60%. Новая силовая установка требует еще продолжительных исследований и доработок.