Experimentos e evolução
No mundo da construção de tanques, o uso de motores a diesel de alta velocidade para tanques tornou-se o padrão ouro apenas no final dos anos 50. Os países da OTAN perceberam que era hora de se livrar das usinas a gasolina muito mais tarde do que a União Soviética, mas rapidamente a alcançaram. A construção de motores tanques domésticos no período pós-guerra foi baseada no conceito comprovado V-2, que passou por canos de fogo, água e cobre na década anterior.
Durante a Grande Guerra Patriótica, o papel principal na modernização do B-2 foi desempenhado pelo escritório de design serial # 75 em Chelyabinsk. Em "Tankograd" durante os anos de guerra, um enorme complexo de construção de motores foi formado, ajustado exclusivamente para a produção de motores a diesel da série V-2. Por um lado, isso permitiu economizar seriamente na produção em grande escala de motores e, por outro lado, criou dificuldades para refazer o perfil do local. No livro "Motores de tanque (da história da construção de tanques)", E. A. Zubov, a esse respeito, dá até cálculos sobre os custos do trabalho de desenvolvimento de pequenos fabricantes estrangeiros e gigantes industriais. Em média, uma pequena empresa obtém um retorno de cada dólar investido 24 vezes mais do que, digamos, a gigante Ford ou General Motors. Na União Soviética, havia uma esmagadora maioria de grandes fábricas de construção de motores, o que levou a um certo conservadorismo nos desenvolvimentos inovadores.
Uma das primeiras modificações de um motor diesel tanque em Chelyabinsk foi a modernização do V-2K, projetado para tanques pesados. O torque do motor diesel foi aumentado, a potência foi elevada para 650 litros. com., enquanto as rotações máximas do motor diesel não tocavam - o mecanismo de manivela de cargas aumentadas não podia suportar. Isso foi conseguido reajustando a bomba de combustível de alta pressão e aumentando o suprimento de combustível por ciclo. Depois, houve o V-2IS, que conseguiu reduzir a altura em 200 mm e realizar uma série de pequenas melhorias. Uma das vantagens indiscutíveis do tanque IS equipado com tal motor a diesel era o alcance de 220 quilômetros em um reabastecimento, enquanto o T-VI Tiger só poderia cobrir 120 quilômetros com o tanque. No entanto, tal aumento de potência não permitiu aumentar o recurso motor - até o final da década de 40 não ultrapassava 300 horas de motocicleta. Já durante a guerra, ficou claro que um novo aumento na potência do B-2 com um novo aumento no recurso do motor só era possível com a ajuda da pressurização. Um dos primeiros foi o V-12 com um supercompressor centrífugo acionado por AM-38F, que permitiu que o motor desenvolvesse 750 cv. com. e forneceu um torque de 3000 Nm. Em novembro-dezembro de 1943, o motor passou com sucesso nos testes de 100 horas, mas depois de apenas seis meses ele não conseguia mais repeti-los. No início de 1944, o B-2 para tanques pesados, decidiu-se mudar para um novo B-11 de uma vez por 700 cv. pp., e em julho do mesmo ano, a fábrica de Kirov deveria produzir 75 motores por mês. Como resultado, os primeiros motores seriais surgiram apenas no final de abril de 1945 e foram instalados no IS-3, que não teve tempo de lutar. Em 1947, os primeiros V-12s de série para o IS-4 apareceram na ChTZ, os quais foram produzidos em várias modificações até o início dos anos 60. Motores da série "pesada" foram instalados no T-10, T-10M e alguns protótipos.
Sverdlovsk Plant No. 76 (Turbine Plant), também envolvida na produção de motores tanque, no outono de 1944 foi capaz de criar sua própria versão de uma profunda modernização do lendário motor diesel, chamado B-14. Era um motor de 700 cavalos com diâmetro do cilindro expandido para 160 mm, o que aumentava o deslocamento para 44,3 litros. Também foram realizados testes de bancada no B-14M sobrealimentado (o volume de trabalho foi aumentado para 44,3 litros), com capacidade para 800 litros. com. Uma novidade há muito esperada apareceu em ambos os motores - a camisa do bloco de cilindros agora foi fundida ao mesmo tempo que os cabeçotes, o que eliminou o problema notório da junta de gás. Esse foi o mérito direto do designer Timofey Chupakhin, que já vinha tendo uma ideia semelhante desde o final dos anos 30. Além disso, um novo cárter mais rígido apareceu no B-14, que se tornou uma estrutura de suporte - isso aumentou a confiabilidade dos rolamentos do virabrequim e do grupo de pistão.
Supercharged e não supercharged
Destaca-se o trabalho de desenvolvimento realizado no campo de treinamento GBTU das Forças Armadas da URSS, cujo objetivo era aumentar a potência do B-2 sem pressurização. Em seguida, foi mais uma vez confirmado que a localização dos filtros de ar no compartimento do motor do tanque afeta diretamente o enchimento de cilindros de diesel com ar. Descobriu-se que os motores T-34 e IS-2 praticamente "engoliram" o ar aquecido por seu próprio calor (até 60 graus), o que, junto com filtros entupidos, reduziu a potência em 10% de uma só vez. A física do processo é muito simples - o ar frio é mais denso, portanto, em um ciclo de trabalho, o motor suga mais e o combustível queima mais completamente nos cilindros. Com o ar quente, a situação é oposta.
Em geral, com base nos resultados dos trabalhos no aterro GBTU, concluiu-se que sem uma redução crítica no recurso do motor, sua potência só pode ser elevada para 600 hp. com. Além disso, apenas com uma turbina. Na versão naturalmente aspirada, o V-2 de base é acelerado usando uma ampla gama de medidas - reduzindo a resistência do ar na entrada, instalando um coletor de admissão anular para enchimento uniforme dos cilindros de ambas as metades do motor (isso foi observado a partir do Tanque alemão diesel Mercedes-Benz 507) e o desenvolvimento de uma nova bomba injetora. Este último também foi planejado para ser emprestado da Bosch, cujas bombas foram montadas em motores a diesel Mercedes-Benz 503A. Também foi recomendado reduzir a tolerância de ajuste das bombas injetoras em série em termos da quantidade de suprimento de combustível de 6% para 3%. Esta obra fazia parte de um grande projeto de modernização do B-2 no local da Fábrica de Trator de Chelyabinsk, cuja gestão não pretendia de forma alguma realizar mudanças drásticas no ciclo de produção.
Como você sabe, é possível aumentar a potência do motor aumentando o volume de trabalho (adicionar cilindros ou simplesmente aumentar sua dimensão), o que, por sua vez, exigiu mudanças sérias no design. Portanto, a turboalimentação se tornou a principal tendência do pós-guerra na modernização do B-2.
Os engenheiros apontaram que a introdução de tal solução aumentaria a capacidade do litro em 50-100% de uma só vez, enquanto o compressor centrífugo parecia ser o mais ideal, dando indicadores econômicos mais altos. Tínhamos que suportar o fato de que tudo isso inevitavelmente causaria aumento das cargas mecânicas e térmicas no motor.
A próxima tarefa para os fabricantes de motores foi aumentar o tempo de operação da garantia do motor para 500-600 horas. Além disso, para implementar a movimentação do tanque em condições subaquáticas, era necessário garantir a confiabilidade do funcionamento dos motores com resistências aumentadas na entrada e na saída.
Vários fabricantes da União Soviética participaram de uma espécie de competição pela modificação de maior sucesso do B-2. Além do chefe SKB # 75 acima mencionado de Chelyabinsk, a planta # 77 "Transmash" em Barnaul estava envolvida em seu programa.
O Diesel V-16, criado por engenheiros siberianos, desenvolveu 600 cv sem turbo. com. e se distinguia pela ausência de uma bomba de combustível de alta pressão no sentido usual. Sempre foi uma unidade V-2 problemática, e em Barnaul foi decidido substituí-la por unidades injetoras individuais para cada cilindro - em muitos aspectos, uma solução inovadora que se espalhou muito mais tarde. Os engenheiros da Barnaul desenvolveram o tema B-16 em uma família inteira - havia uma versão de 700 cavalos para tanques pesados e um B-16NF superalimentado de 800 cavalos. Até desenvolveram um par de dois motores diesel, dos quais foram retirados 1200 CV no estande. com. Mas todo o trabalho nos projetos foi encurtado seja pelo encerramento do desenvolvimento dos tanques experimentais para os quais foram construídos, seja pelo resfriamento geral do estado em relação ao tema dos tanques.
No início dos anos 1950, a liderança tinha a impressão de que todos os problemas militares podiam ser resolvidos com mísseis, enquanto o restante do armamento tinha um papel subordinado. A depressão surgiu algures em 1954, quando os países da OTAN começaram, se não para ultrapassar o programa de construção de motores de tanques da URSS, pelo menos para reduzir o fosso. O multicombustível V-27 de Chelyabinsk, equipado com um turboalimentador TKR-11F e desenvolvendo uma capacidade de 700 cv, tornou-se um verdadeiro símbolo do renascimento. com. No futuro, o design evoluiu para os conhecidos B-46-6 e B-84, que se tornaram as verdadeiras coroas do conceito B-2.
O próximo fabricante, incluído na corrida para o aperfeiçoamento pós-guerra do B-2, foi a já citada Usina Turbomotora Ural, que desenvolveu uma versão do motor com a letra "M". Foi um repensar profundo do conceito de diesel, a maioria dos quais eram completamente novos. O V-2M recebeu dois turboalimentadores TKR-14, que no futuro deveriam ser equipados com unidades de refrigeração de ar - uma solução revolucionária na época. Agora, essas unidades (intercoolers) podem ser encontradas nos motores dos tratores de linha principal. Além da turbocompressão, o motor recebeu uma nova bomba injetora, sistemas de refrigeração e lubrificação aprimorados, bem como muitas unidades reforçadas em comparação com o ancestral. Em 1968, o motor estava pronto, mas as dificuldades com seu lançamento em produção, assim como suas grandes dimensões, não contribuíram para sua adoção. Mas muitas das soluções dos projetistas de Sverdlovsk foram usadas nas próximas gerações de motores a diesel de tanque.
Alemães, tanques e diesel
A dieselização de veículos médios e pesados na década de 40 na União Soviética foi um evento único na história industrial mundial. Ninguém no mundo, exceto o Japão, usou motores a diesel em veículos blindados de forma tão massiva. Para efeito de comparação: o "Sherman" americano de suas treze modificações tinha apenas um M4A2 com uma central dupla a diesel. Por que, por exemplo, na Alemanha durante a guerra não surgiu a ideia de instalar um motor diesel em um tanque? Existem muitas versões, começando com a escassez de alumínio e aços-liga e terminando com a incompetência dos engenheiros alemães na área de criação de motores diesel pesados terrestres. Interessante a este respeito é a opinião do tenente-técnico S. B. Chistozvonov, que ele declarou nas páginas do Bulletin of Tank Industry for 1944 (No. 2-3).
No artigo "Motores Tanques Alemães", o autor analisa com detalhes suficientes os motores inimigos existentes naquela época e, ao final, analisa os motivos da recusa dos alemães nos motores tanques a diesel. Chistozvonov aponta com razão que na Alemanha nazista, mesmo antes da guerra, havia aviões a diesel Junkers e Daimler-Benz, os quais, após uma pequena modificação, poderiam muito bem ter sido instalados em veículos blindados. No entanto, os engenheiros alemães consideraram isso impraticável. Porque? Na verdade, entre as vantagens de um motor diesel, o autor observa apenas um consumo de combustível relativamente baixo (20-30% menor que o de um análogo de carburador) e baixo custo de combustível. O tenente Chistozvonov sugere no artigo que os alemães não se envolveram com motor diesel, já que um motor a gasolina é mais barato, mais simples, mais compacto, mais confiável em climas frios, não exige escassos aços-liga e mão de obra altamente qualificada das montadoras.
Ao mesmo tempo, a vida útil de um tanque no campo de batalha é tão curta que mais do que elimina todas as vantagens de um motor a diesel (leia-se: B-2). O autor considera rebuscadas as ideias sobre a segurança contra incêndio de motores com ignição por compressão - o acerto de um projétil no tanque, compartimento do motor ou um simples coquetel molotov é garantia de causar um incêndio no MTO de um tanque com um Motor a gasóleo. Nesse caso, o tanque de diesel não teve vantagem sobre o tanque de gasolina. O balanço de combustível específico da Alemanha também desempenhou um papel na escolha do tipo de usina para tanques. Gasolinas sintéticas, benzeno e misturas de álcool prevaleceram no balanço patrimonial alemão e não eram adequados como combustível para motores a diesel. Em geral, o artigo de 1944 revelou-se muito ousado.
No final do artigo, há uma observação interessante do conselho editorial do Tank Industry Bulletin:
"Os argumentos que justificam a recusa dos alemães em usar motores a diesel em seus tanques são de autoria do próprio autor."
