Tres heróis
Como você sabe, a construção do motor tanque doméstico foi baseada em três projetos principais - V-2, 5TDF e GTD-1000. O mais notável é que todos os motores chegaram da aviação ao compartimento do motor-tanque. Especialistas do Instituto Central de Motores de Aviação (TsIAM) participaram diretamente do desenvolvimento dos motores diesel V-2 e 5TDF. Aconteceu no período pré-guerra que os primeiros motores a diesel de alta velocidade AN-1 e AD-1 foram desenvolvidos para aeronaves. A propósito, o bloco de cilindros do V-2 V-2 foi fundido em uma liga de alumínio. Esta saudação dos aviadores custou caro à indústria nacional durante os anos de guerra. Especialmente no contexto de uma falta crônica de alumínio.
A turbina a gás GTD-1000T para a família T-80 também não esconde seu passado na aviação. A usina para o tanque foi desenvolvida no bureau de projetos de aviação de Klimov com base em um motor de helicóptero.
É importante destacar que todos os motores tanque eram inéditos para a indústria nacional e mundial. Com o lendário e primeiro motor a diesel B-2, os tanques soviéticos passaram por toda a guerra e tomaram Berlim de assalto. Não importa o quanto críticos maldosos digam que os alemães poderiam criar seu próprio motor diesel para a "família dos gatos", mas simplesmente não o consideraram necessário, o V-2 realmente aumentou qualitativamente as características operacionais tanto do T-34 quanto do KV / Família IS.
Outra coisa é que o motor nem sempre foi montado com alta qualidade por motivos bastante objetivos - evacuação de empresas especializadas e mão-de-obra pouco qualificada. O B-2 em várias modificações ainda está funcionando tanto no campo civil quanto no militar. Basta lembrar o bastante moderno tanque T-90, equipado com um V-2 modernizado com o nome de V-92S2. Se o compararmos com o primeiro protótipo do motor a diesel BD-2, construído em Kharkov no início dos anos 30, os parâmetros básicos do descendente não mudaram. As dimensões dos cilindros e pistões permaneceram as mesmas, assim como o volume de trabalho de 38,17 litros.
Em quase noventa anos, a potência passou de 400 litros. com. até 1000 l. com. (devido à turboalimentação e um aumento nas rotações), o consumo específico de combustível e as dimensões do motor diminuíram. Além disso, o ciclo de vida médio de um motor de combustão interna geralmente não excede 25 anos. E há total confiança de que os descendentes do B-2 celebrarão o 100º aniversário nas unidades de tanques do exército russo.
O mais interessante é que o V-2 deve uma vida tão longa ao inovador tanque diesel 5TDF de Kharkov para a época.
Mas as primeiras coisas primeiro.
Requisitos para a "mala"
5TDF é uma verdadeira caixa de segredos. Em um motor a diesel, o operador de motor de aeronave do CIAM, A. D. Charomsky, combinou uma série de inovações com um objetivo - atingir a maior densidade de potência do mundo. Ao mesmo tempo, era muito desejável obter um motor que fosse muito semelhante em tamanho a uma mala. Para que você possa "colocá-lo" na parte inferior do compartimento do motor, e instalar o sistema de refrigeração na parte superior. Isso, por sua vez, possibilitou a construção de um tanque de silhueta baixa. Foi então que o "Object 432", o futuro T-64, estava sendo desenvolvido. Tudo isso exigia uma densidade de embalagem extremamente alta de todas as unidades.
Como o designer-chefe do Escritório de Design de Kharkov, A. A. Morozov gostava de dizer a seus subordinados:
"Lembre-se, carregar ar blindado é muito caro."
O que os engenheiros escolheram para criar um motor tão polêmico?
Em primeiro lugar, um esquema com dois virabrequins e cilindros localizados horizontalmente, nos quais os pistões se movem em direções diferentes. Ou seja, um em relação ao outro ou um do outro. Naturalmente, como há dois pistões em um cilindro ao mesmo tempo, onde encontrar o lugar para as válvulas? Claro, este problema pode ser resolvido em princípio, mas invariavelmente levará a um aumento na massa e nas dimensões da usina. Portanto, foi decidido parar em um ciclo de dois tempos com sopro direto por fenda. Isso tornou possível atingir a tão necessária alta capacidade em litros.
Inicialmente, o motor diesel de cinco cilindros 5TD desenvolveu 600 cv. com., depois foi dispersado a 700 litros. com. na versão serial 5TDF. Parâmetros semelhantes foram dados pelas variantes B-2, mas com 12 cilindros, uma massa maior e um volume de trabalho de 38,17 litros contra 13,6 litros para 5TDF. Esses são indicadores excelentes até agora, mas em 1955, quando o projeto técnico do motor de Kharkov foi aprovado, foi simplesmente fantástico.
A coleção de novos produtos do motor de Kharkov também inclui um sistema de refrigeração de alta temperatura, no qual o anticongelante funcionava a 115 graus.
Por um lado, isso aumentou a eficiência de combustão da mistura de combustível nos cilindros - havia menos hidrocarbonetos não queimados nas superfícies de trabalho. Além disso, o "motor quente" tornou possível prestar menos atenção à temperatura ambiente. Um motor em condições de manutenção poderia funcionar normalmente a 55 graus - o sistema de resfriamento de ejeção funcionou muito bem.
Por outro lado, o grupo 5TDF cilindro-pistão operava em condições de temperatura muito severas, o que não poderia deixar de afetar o recurso e a confiabilidade. A alta potência do motor também foi alcançada devido às altas pressões de injeção de ar nos cilindros. Os engenheiros optaram por um virabrequim exótico e um sistema de acionamento de turbina de gás de exaustão. O resultado foi um compressor híbrido, em que o eixo central girava a 35 mil rotações por minuto e a própria turbina a 22 mil. Ao mesmo tempo, o próprio motor acelerava a no máximo 3 mil rotações.
Essas velocidades rotacionais frenéticas exigiam extrema precisão na fabricação e nos cálculos. Lembre-se de que foi no final dos anos 50, e os construtores de motores domésticos tinham acabado de dominar o lançamento, ao contrário do V-2 mais simples.
Exemplo britânico
Vale a pena interromper o fio da narrativa por causa de uma história sobre a comparação do 5TDF serial com seus homólogos estrangeiros.
Sim, o arranjo com dois virabrequins e pistões movendo-se um em direção ao outro não era único. Na Grã-Bretanha, os tanques Chieftain foram equipados com um motor Leyland L-60 de design semelhante, e um Rolls-Royce K-60 foi montado no veículo blindado de transporte de pessoal FV430. Essa técnica caiu nas mãos de engenheiros em Kubinka, perto de Moscou, no final dos anos 60 e foi exaustivamente testada.
Havia apenas um objetivo - encontrar maneiras de melhorar a confiabilidade e a capacidade de fabricação do 5TDF doméstico em troféus britânicos. Por esta altura, tanto os militares como os construtores de motores tiveram tempo para sofrer com uma inovação em todos os sentidos do design do motor.
Como se viu, o motor de Kharkov em termos de potência específica é 1,5–2 vezes mais eficiente do que o Leyland L-60 e o Rolls-Royce K-60. Mas, ao mesmo tempo, a intensidade de trabalho da produção de motores estrangeiros é 49% (L-60) e 23% (K-60) menor do que a intensidade de trabalho de montagem 5TDF.
Com todo o respeito pela equipe de engenharia de Charomsky e Morozov, seria possível desenvolver um motor tão complexo para uma indústria que mal havia se recuperado das consequências da guerra total?
Por exemplo, os pistões dos motores britânicos consistem em 15 peças e, em um motor de Kharkov, cada pistão é montado com 42 peças! Na camisa do cilindro da correia de purga (uma característica do motor de dois tempos), o L-60 tem apenas 14 janelas de "ventilação", o K-60 tem 10 e o 5TDF tem 136 de uma vez. 32 peças para seus supercharger. Os residentes de Kharkiv forneceram o motor com um design complexo, consistindo de 180 peças. Por outro lado, os motores da Grã-Bretanha mostraram simplicidade e até primitividade em comparação com 5TDF.
É lisonjeiro perceber que os fabricantes de motores domésticos em meados do século passado estavam à frente das empresas líderes mundiais. O motor de Kharkov era muito mais perfeito em quase todos os aspectos.
Por outro lado, os engenheiros não levaram totalmente em consideração as capacidades de produção da planta de Kharkov e, o mais importante, eles se esqueceram da realidade dos motores operacionais. Em unidades de combate, mecânicos altamente qualificados eram obrigados a trabalhar com equipamentos tão complexos.
E esse se tornou o principal problema do motor de Kharkov.
