Техника и вооружение 2014 02 - [7]
Как показала практика локальных конфликтов и антитеррористических операций, при ведении боевых действий в населенных пунктах именно высокая подвижность является одним из залогов выживания боевой машины. А учитывая, что в тактике городских боев часто применяют «засаду», то бесшумность ГТА-18 и малый его расход обеспечат существенные преимущества танку с ГТД. В локальных конфликтах не нужны ни танковые колонны, ни коробки передач с многочисленными ступенями. Нужно быстрое выдвижение на максимальной скорости, мгновенный разворот или экстренное торможение, поэтому эффективность торможения двигателем становится отличительной особенностью и преимуществом.
Мы уже приводили примеры подвижности танка Т-80, связанные с его динамическими качествами, благодаря применению ГТД. Имеется в виду приемистость, число переключения передач, коэффициент приспособляемости двигателя и диапазон его работы, разбивка передаточных чисел трансмиссии и максимальная скорость. В упомянутом случае, когда в ГДР танки Т-80 «соревновались» с автотраспортом, особенно ярко проявились тормозные характеристики, присущие только ГТД. О них следует сказать подробнее, так как динамические качества танка в большой степени зависят от его тормозных характеристик.
Основной танк Т-80У армии Южной Кореи.
С увеличением средней скорости и веса танков число торможений и их интенсивность возрастают, что приводит к повышению загруженности тормозных устройств. Изменение кинетической энергии при торможении в результате трения тормозных элементов преобразуется в теплоту, количество которой определяет работоспособность и ресурс тормозов. В отличие от поршневых двигателей, где тормозные режимы производят за счет сброса подачи топлива, у ГТД сбросом газа практически не достигается тормозная мощность, что приводит к необходимости получения тормозного эффекта другими способами.
Экспериментальные данные показывают, что кратковременное торможение продолжительностью 1,5–2 с составляет 75–80 % от общего времени работы двигателя в тормозных режимах. Поэтому запаздывание в получении тормозного момента приводит к снижению динамических качеств танка. Не анализируя детально все способы торможения ГТД, скажем, что наиболее приемлемым способом получения тормозной мощности является применение регулируемого соплового аппарата (РСА), с помощью которого достигается вдвое большая тормозная мощность, чем у дизеля. При раскрытии РСА мощность и вращающий момент на силовой турбине (по аналогии с дизелем — это коленчатый вал) резко уменьшаются. Дальнейшее раскрытие РСА приводит к уменьшению проходного сечения межлопаточных каналов и к изменению направления газового потока по отношению к рабочим лопаткам силовой турбины. Увеличение нагрузки практически не влияет на замедление силовой турбины. Существенно влияет время перевода РСА в тормозное положение, особенно в начальный момент. Поэтому система управления должна обеспечивать минимальное запаздывание перевода РСА в тормозное положение, что обеспечит меньший заброс частоты вращения силовой турбины при снятии с нее нагрузки. Подчеркнем, эффективность тормозной системы танка не менее важна, чем и приемистость, определяя параметры подвижности.
В этой связи нельзя обойти отличительные конструктивные параметры танка с ГТД, влияющие на свойства проходимости: плавность приложения вращающего момента, удельную силу тяги и давления на грунт. Плавность трогания с места танка с поршневым двигателем зависит от темпа включения главного фрикциона, т. е. численные значения динамических нагрузок на грунт во многом зависят от квалификации водителя. При резком включении сцепления происходит срыв грунта, сила сопротивления при этом значительно увеличивается за счет сил инерции.
При резком приложении вращающего момента к ведущим колесам гусеничного движителя резко изменяется равномерность распределения нагрузок на опорные катки, особенно на задние (при заднем расположении ведущих колес), что приводит к неравномерности взаимодействия гусеницы с грунтом. Надо заметить, что частично динамику нагрузки компенсирует обрезинивание катков и гусеничной ленты. Однако не будем углубляться в теорию гусеничного движителя, укажем только, что газодинамическая связь силовой турбины с турбокомпрессором и возможность изменения момента в широком диапазоне обеспечивает плавное трогание с места машины в любых дорожных условиях, а это существенно повышает проходимость.
Необходимо отметить, что применяющийся у поршневых двигателей всережимный регулятор имеет при движении танка по деформируемым грунтам не только известные преимущества, но и характерные недостатки. Так как вращающий момент при фиксированном положении педали подачи топлива изменяется по регуляторной характеристике, т. е. при незначительном изменении вращения вала двигателя происходит резкое уменьшение (увеличение) момента от максимального до минимального значения. Это приводит к срыву грунта под опорной поверхностью гусеничной ленты и, как правило, к застреванию. У ГТД при увеличении (или уменьшении) нагрузки вращающий момент на валу плавно нарастает (или уменьшается), что повышает характеристики проходимости.
