При наличии бокового ветра не исключалась возможность попадания отработавших газов к задним входным решеткам, в результате наблюдалось замасливание не только самих входных решеток, но и радиаторов.
Как показали замеры, скорости потока охлаждающего воздуха на входных решетках распределялись неравномерно как по продольной оси входных решеток между щелями, так и поперек, т.е. вдоль самих щелей. Большие скорости поток воздуха имел ближе к выходным решеткам (у вентиляторов), меньшие – дальше от них. При этом большие значения скорости воздушного потока наблюдались со стороны борта, меньшие-с внутренней стороны. Неравномерность скоростей воздушного потока возрастала при положении башни пушкой назад и уменьшалась при положении башни пушкой вперед, причем в обоих случаях неравномерность на задних входных решетках была больше, чем на передних.
Неравномерность распределения скоростей потоков воздуха на входных решетках объяснялась следующими факторами:
– несовершенством конструкции броневых решеток входов, которые монтировались на танке так, что входящий поток воздуха направлялся угольниками броневой решетки от вентилятора, тогда как предпочтительнее было направлять его к вентилятору;
– наличием подсоса воздуха из моторного отделения, который увеличивал поперечную неравномерность вдоль щелей;
– влиянием экранирующего эффекта башни, который по-разному сказывался на распределении скоростей при различных положениях башни. При положении башни пушкой вперед неравномерность несколько уменьшалась на передних входах за счет большего подсоса воздуха из моторного отделения;
– наличием тяги воздуха воздухоочистителями. Тяга воздуха воздухоочистителями, с одной стороны, увеличивала неравномерность в передних входах, но, с другой стороны, часть воздуха, поступавшая к входным решеткам, шла в воздухоочистители, и тем самым неравномерность перед фронтом радиаторов увеличивалась;
– наличием больших углов входа воздуха в передние входные решетки (до 48"), что ухудшало обтекание трубок радиаторов.
Вследствие неравномерного поступления воздуха к радиаторам и неравномерности скоростных полей уменьшался средний коэффициент теплопередачи радиаторов и увеличивалось их общее аэродинамическое сопротивление.
Для улучшения скоростных полей и распределения воздуха на входах требовалось изменить конструкцию броневых решеток входов в соответствии с конструкцией, разработанной и предложенной ЦАГИ по результатам испытаний системы охлаждения танка ИС-4 в 1947 г.
При частоте вращения коленчатого вала двигателя в пределах 1300- 1700 мин'1 наблюдался заброс нагретого воздуха к фронту радиаторов. Заброс нагретого воздуха по входным решеткам также распределялся неравномерно. При положении башни пушкой назад в передние входы попадало меньше нагретого воздуха, чем в задние, что объяснялось плавным обтеканием башни встречным потоком воздуха и сдуванием выходящего потока нагретого воздуха в сторону кормы.
При положении башни пушкой вперед в передние входные решетки попадало значительное количество нагретого воздуха в результате частичного удара выходящего потока нагретого воздуха о нишу башни. В итоге часть нагретого воздуха направлялась к передним входным решеткам.
Общий высокий процент заброса нагретого воздуха к фронту радиаторов (до 18,6% от всего объема воздуха, поступавшего к входным решеткам) объяснялся, в основном, неправильной конструкцией спрямляющего аппарата, из которого поток нагретого воздуха выходил нераскрученным, завихренным, что способствовало распространению нагретого воздуха в вихревой зоне, образующейся за башней.
Значительная неравномерность скоростных полей воздуха приводила к тому, что наиболее интенсивно воздух поступал в щели, располагавшиеся ближе к выходным решеткам, т.е. в зону, где заброс нагретого воздуха был облегчен.
Как показали результаты испытаний, скорость движения танка (следовательно, и скорость встречного потока воздуха) в пределах 7,5-22 км/ч не влияла на характер заброса нагретого воздуха во входные решетки. Для уменьшения заброса нагретого воздуха во входные решетки было рекомендовано изменить конструкцию спрямляющего аппарата и броневых решеток входов в соответствии с конструкцией, предложенной ЦАГИ по результатам испытаний вентилятора системы охлаждения опытного танка «Объект 730» в 1949 г. и танка ИС-4 в 1947 г.
Эксперименты по выявлению распределения воздушных потоков внутри корпуса танка производились при нормально собранном воздушном тракте с учетом различных положений башни и входных люков корпуса и башни (в сочетании с открытыми или закрытыми крышками). Дополнительно состоялись эксперименты по выявлению воздушных потоков при полностью замкнутых воздушных трактах системы охлаждения двигателя. Для этого между радиаторами и входными броневыми решетками установили специальные уплотнения. Кроме того, устранили все неплотности и щели в подвентиляторных и подрадиаторных коробках. Вся картина распределения воздушных потоков внутри корпуса танка определялась с помощью дымления. Выяснилось, что направление воздушных потоков не зависело от частоты вращения коленчатого вала двигателя, а следовательно, и от частоты вращения вентиляторов.
