предыдущий материал |
Виктор Подгаецкий, |
начальник отдела ГУП "НИИД",
к. т. н.
|
Татьяна Смирнова, |
начальник отдела ГУП "НИИД",
к. т. н.
|
В печати многих стран в последние десятилетия неоднократно возникали
дискуссии о судьбе танка. Периодически высказывается мнение об их архаичности
и бесперспективности. Критики танков обычно оперируют данными об их огромных
потерях в ходе очередной войны или локального конфликта. Однако квалифицированные
специалисты не сомневаются: танки не только не утратили своей роли на
современном поле боя, но в ближайшее время не могут быть заменены никакой
другой системой оружия. И все же следует признать, что характер ожидаемых вооруженных конфликтов
стал существенно иным. В современных условиях возрастает роль легких танков,
которые после периода упадка возрождаются на новой технической основе.
Требования к важнейшим характеристикам основных боевых танков в последние
годы заметно меняются. В триаде основных боевых качеств танка "вооружение
- защищенность - подвижность" наибольшее внимание традиционно уделялось
двум первым. Но столкновения больших масс современных бронированных машин,
к которому готовились Запад и Восток, более не предвидится. Для вооруженных
сил США и других государств НАТО на первый план ныне выступает аэротранспортабельность
боевой техники, что подразумевает, прежде всего, ограниченную массу боевой
машины. Танк нового поколения должен иметь массу не более 40 т (чтобы
его мог перевозить основной американский средний военно-транспортный самолет
С-17). С конца восьмидесятых годов за рубежом (в США, Великобритании, Германии,
Японии и др. странах) ведутся интенсивные исследования и разработки в
интересах создания нового поколения транспортных двигателей, в основном
автомобильного назначения. В середине девяностых годов на базе научно-технического
задела, накопленного к этому времени в области гражданского двигателестроения,
началась разработка нового поколения двигателей для объектов бронетанковой
техники (БТТ). Указанные исследования проводятся в рамках государственных
и межгосударственных программ, участниками которых являются ведущие страны
НАТО (программы FCS в США, MODIFIER в Великобритании, NGP и AECV в Германии). Судя по публикациям в иностранной технической литературе, НИОКР, направленные
на создание нового поколения двигателей и силовых установок (СУ) для будущих
танков и других объектов БТТ, достигли наибольшей глубины и размаха в
Соединенных Штатах. Побудительным мотивом к началу этих разработок стало принятие руководством
США новой, более "агрессивной" военной доктрины, а также проводимая
в связи с этим модернизация армии и повышение боевой готовности войск. Американцы готовятся к иным по масштабам и характеру боестолкновениям,
где на первый план выходят подвижность, приемистость и высокая удельная
мощность силовой установки танка. Перспективный танк FCS должен сыграть для сухопутных войск такую же роль,
какую сыграло принятие на вооружение, в свое время, самолетов с реактивными
двигателями в ВВС и атомных подводных лодок в ВМФ. Новые танки, создаваемые
по программе FCS, должны весьма заметно превзойти существующие, оснащенные
двигателями типа XAV-28 и LV-100 (США), CV "Кондор" (Великобритания)
и МТ 883 (Германия) (об этих двигателях см. журнал "Двигатель"
№ 2 1999 г., № 3 1999 г. и № 5-6 2000 г.):
При этом скорость движения боевой машины (БМ) возрастает на 100 %, а
приемистость - на 50 %. В целом, при снижении массы нового танка до ~
40 т и его забронированного объема на 50 % боевая эффективность БМ увеличивается
~ в 1,75 раза по сравнению с серийными танками Ml "Абрамс" (США).
Столь резкий рост уровня показателей (на 75 % вместо обычных 25 % при
смене поколений БТТ) может считаться революционным. Одним из ключевых пунктов зарубежных программ создания нового поколения
двигателей и СУ для БТТ является их ориентация на так называемый "гибридный"
(электрический) привод. Создаваемые в соответствии с этой тенденцией гибридные СУ относятся к
категории "накопительных". В таких системах часть энергии, вырабатываемой
первичным источником, аккумулируется в специальном накопителе (индуктивном,
конденсаторном и др.), а затем расходуется по мере необходимости. Преимущества накопительных СУ с гибридным приводом заключаются в: устранении
дублирования потоков энергии; повышенной гибкости компоновочных решений
моторно-трансмиссионного отделения (МТО); увеличении топливной экономичности;
уменьшении требуемой номинальной мощности двигателя; улучшении тягово-динамических
характеристик СУ; снижении демаскирующих свойств. Результаты компьютерного моделирования и экспериментов на реальных макетах
БТТ позволяют утверждать, что к 2003-2013 гг. станут осуществимыми следующие
преимущества электрических технологий применительно к БМ: снижение массы
и объема; простота автоматизации, управления мощностью СУ; управление
машиной "по проводам"; более высокая надежность; обеспечение
единым видом энергии всех систем машины (вооружения, защиты); обеспечение
движения машины в режиме "молчания"; обеспечение подводного
вождения танка при неработающем основном двигателе; экономия энергии путем
ее рекуперации при торможении и пр. Теоретически возникает возможность создания боевых машин совершенно новых
концепций и модульных платформ для размещения оружия. Пока нет конкретных сведений о принятых технических решениях и типе двигателей
БМ, создаваемых по программам FCS, AECV и др. Можно утверждать, что основными
кандидатами станут форсированные по параметрам (например, по литровой
мощности ~ до 100 л.с./л) и уменьшенные по количеству цилиндров (до 6-8)
дизели типа XAV-28, CV-12 "Кондор" и МТ 883 или ГТД (LV-100,
США). Приведенная выше мысль подтверждается сообщением фирмы MTU (Германия)
о создаваемом ею двигателе для нового танка по программе AECV, имеющего
СУ с гибридным приводом. Проработки конструктивно-компоновочных схем,
выполненные фирмой, показали, что использование силового блока ЕРР с дизелем
МТ 883 (см. журнал "Двигатель" № 5-6, 2000 г.) для размещения
в МТО перспективного танка потребует сокращения массы и объема самого
дизеля ~ в 2 раза, а объема его систем ~ на 20 %. Следовательно, необходим
переход на шестицилиндровую модификацию двигателя МТ 880 с одновременным
форсированием его по параметрам рабочего процесса ~ на 30 % по сравнению
с дизелем МТ 883 мощностью 1500 л.с. НИОКР, направленные на создание СУ для нового поколения зарубежной БТТ,
интенсивно продолжаются. Сообщается в частности, что в Германии фирмой
Magnat-Motor GmbH (MM) были изготовлены новые тяговые электродвигатели
и генераторы на основе кобальт-самариевых постоянных магнитов с осевым
магнитным полем дискового типа. Электродвигатели, рассчитанные на максимальный тяговый момент 8320 Н·м,
обеспечивают выполнение заданных требований по маневренности и управляемости
машины. Одно из преимуществ заключается в том, что дизельный двигатель
с генератором фирмы ММ и системой активного управления мощностью работал
только в качестве источника энергии, без механической связи с движителем. В 1998 г. фирма ММ в качестве субподрядчика компании GDLS (США) - производителя
танков "Абрамс" - разработала и представила заказчикам (Управлению
перспективных разработок и Управлению Корпуса морской пехоты США) характеристики
и описания конструкции всех электрических компонентов силового привода
и системы управления "гибридной" колесной разведывательной машины
RST-V. К 2002 г. компания GDLS должна изготовить 4 опытных образца машины
RST-V. Эта машина относится к типу "гибридных", поскольку дополнительная
электрическая энергия мощностью 100 кВт поступает от аккумуляторных батарей. Фирмой ММ выполнен также цикл экспериментальных исследований магнито-динамического
инерционного аккумулятора MDS, установленного на "электрическую"
БМП "Мардер". Ходовые испытания "электрической" БМП с MDS и теоретические
исследования фирмы ММ показали, что характеристики "полностью электрических"
боевых машин AECV могут быть существенно улучшены благодаря установке
мощного и многоцелевого магнито-динамического аккумулятора MDS, который
может обеспечивать как привод движения машины, так и работать в качестве
импульсного преобразователя для электрических систем вооружения и других
внутренних и внешних потребителей. С 1998 г. фирма ММ участвует в совместной программе, проводимой военными
ведомствами США и Германии, целью которой является создание "полностью
электрической" гусеничной машины. ММ-генератор мощностью 1100 кВт
(1500 л.с.) непосредственно связан с дизелем, имеющим максимальную частоту
вращения вала 3300 об/мин. Два электродвигателя мощностью 6000 кВт (8150
л.с.) каждый размещены в единых блоках с бортовыми передачами и ведущими
звездочками. Система включает также вспомогательные электрические компоненты,
такие как электрические вентиляторы, насосы, стартер-генератор и связанные
с ними электронные устройства. Для боевой машины AECV аккумулятор MDS в зависимости от размера способен
дополнительно выдать от 1000 до 3000 кВт, при этом удельная мощность указанной
БМ возрастает с 20 до 60 кВт/т. MDS может обеспечить очень высокие подвижность,
маневренность и, вероятно, живучесть в критических условиях. "Бросок" машины на расстояние 400 м по пересеченной местности
для смены позиции займет вдвое меньше времени. По данным фирмы ММ, для преодоления по дну водной преграды шириной 400...500
м машине AECV потребуется 45 МДж энергии MDS. Отмечается, что сопротивление
движению станет существенно меньшим, поскольку отпадает необходимость
установки воздухопитающей трубы и трубы отвода отработавших газов двигателя. Примерные сроки реализации программ НАТО по разработке боевых машин нового
семейства FCS и AECV следующие:
В случае успешного завершения программ в период с 2010 по 2015 г. могут начаться поставки серийных БМ с гибридными силовыми установками. Танковые двигатели создаются либо как двигатели двойного (военно-гражданского) назначения (США, Великобритания), либо как специализированные, но с расчетом на экспорт для нужд БТТ в другие страны (Германия).
|
предыдущий материал |