Техника и вооружение 2014 02 (Журнал «Техника и вооружение») - страница 11

Проводить сравнительную оценку разных машин зачастую весьма сложно. Известно, что важнейшим фактором, определяющим подвижность танка, является силовая установка. О ней и поговорим. И ГТД, и дизель имеют свои преимущества и недостатки. На каких весах взвесить все «за» и «против»? Если ГТД обеспечивает преимущества по удельной и габаритной мощности, то дизель существенно экономичнее, но требует больше воздуха и более тщательной его очистки. У него сложная система охлаждения и он трудно запускается при низких температурах.

И все же следует сказать несколько слов о принципиальных достоинствах ГТД. Поршневые двигатели внутреннего сгорания, как уже отмечалось, обладают высокой топливной экономичностью и рядом других достоинств, но сложны конструктивно. Это связано с необходимостью преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала и наличием органов газораспределения. Движение поршня между двумя его мертвыми точками происходит с переменной скоростью, изменяющейся от ноля до максимума и опять до ноля. Такое движение связано с ускорением и возникновением инерционных знакопеременных сил, порождающих вибрации поршневых двигателей. Поэтому понятны попытки создания более простых по конструкции двигателей внутреннего сгорания, но с поршнем, не совершающим возвратно-поступательные движения.

В целом поршневая установка обладает рядом недостатков, которые не позволяют удовлетворить растущие требования. Это обусловлено недостаточной габаритной мощностью (мощность, приходящаяся на единицу объема), а также большими объемами водяной и масляной систем охлаждения (из-за значительного тепловыделения поршневого двигателя). Кроме того, тяговые характеристики поршневого двигателя вызывают необходимость применения сложных гидромеханических трансмиссий. Высока и токсичность отработавших газов.

Применение ГТД позволяет устранить отмеченные недостатки, но приводит к ухудшению топливной экономичности, особенно при малых загрузках двигателя. Поэтому главная задача, стоящая перед разработчиками транспортного ГТД, — создание более экономичного двигателя. Пути достижения этого известны — повышение температуры, применение теплообменников, повышение КПД газового тракта. Допустимая по условиям прочности материалов максимальная температура газов перед турбиной компрессора перед ГТД ниже, чем у поршневого двигателя (900-1080 °C против 1700–1800 °C), так как рабочие части подвергаются воздействию высокой температуры в первом случае постоянно, а во-втором циклично. Для получения более низкой температуры газа воздух в камеру сгорания ГТД подается в больших количествах, чем требуется для сгорания, поэтому компрессор потребляет большую мощность. Однако общий расход воздуха у ГТД (с учетом повышенного расхода на систему охлаждения у поршневого двигателя) ниже.