Эксплуатация

ПЕРВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ БРОНЕТАНКОВОЙ ТЕХНИКИ В ВЫСОКОГОРНЫХ УСЛОВИЯХ

Есть понятия, которые никогда не воспринимаются равнодушно -"первый", "впервые". В августе-сентябре 1953 г. впервые в истории бронетанковых войск состоялась экспедиция в ту часть СССР, где "мало земли (равнинной) и много гор". Так говорили о Памире, который исследовала не одна сотня экспедиций. И все же на их фоне экспедиция, о которой идет речь, была необычной.

Научно-исследовательским испытательным бронетанковым полигоном (ныне - ГУП "38 НИИИ МО РФ") были проведены испытания техники в высокогорных условиях в районе Памирского тракта на участке от г. Ош до поселка Мургаб на высотах до 4655 м. Тракт проходит по долинам рек, высокогорным плато (Аллайская долина, долина Мус-Кол, плато Кара-Куль, долина Маркан-Су). Маршрут имеет резко выраженный горный характер, включающий перевалы Чигирчик - 2406 м, Талдык - 3650 м, Кызыл-Арт - 4320 м и Ак-Байтал - 4655 м.
Испытаниям подвергались: современные (для того времени) танки Т-54 с двигателями типа В-54 - четырехтактными 12-цилиндровыми дизелями мощностью 520 л.с.; танки Т-34-85 с двигателями В2-34 мощностью 500 л.с.; авиадесантные самоходно-артиллерийские установки АСУ-57 с двигателями М-20Е - четырехтактными четырехцилиндровыми карбюраторными (50 л.с.); колесные бронетранспортеры БТР-40 с двигателями ГАЗ-40 - четырехтактными четырехцилиндровыми карбюраторными (78 л.с.); колесные бронетранспортеры БТР-152 с двигателями ЗИС-123 - четырехтактными восьмицилиндровыми карбюраторными (110 л.с.).
Кроме того, испытания проходили мотоциклы М-72, которые до снятия с вооружения также относились к бронетанковой технике (БТТ).
Испытания производились для определения боевых и эксплуатационных качеств техники. Целью испытаний была разработка рекомендаций промышленности по совершенствованию БТТ, отработке изменений в инструкции по эксплуатации при действиях в горных условиях, а также оценка влияния высокогорных условий на боеспособность экипажей и разработка предложений, направленных на ее повышение.
Двигатели машин отработали на высотах до 2000 м - 11…20 %, до 3200 м - 38…63 % и свыше 3200 м - 37…62 % от общей продолжительности времени работы в горной местности.
На каждой из контрольных высот при заводских и рекомендованных испытателями регулировках двигателей определялись динамические, разгонные характеристики и максимальные скорости машин, снимались их экономические и температурные характеристики, а также определялись максимально преодолеваемые подъемы, спуски, косогоры по крутизне и протяженности. Решался и ряд других вопросов.
Исследования зависимости времени разгона машин показали, что на высоте 1000 м танк Т-54 и АСУ-57 достигают скорости 28 км/ч за 14 и 16 с, соответственно, на высоте 2000 м - за 15,2 и 11,2 с, на высоте 3200 м - за 18 и 15 с, на высоте 4000 м - за 20 и 28 с. Полученные данные свидетельствуют о сложном характере зависимости падения мощности от высоты.
В ходе памирской экспедиции сотрудниками полигона были проведены испытания двигателей типа В-2. Испытаниями установлено, что увеличение угла опережения впрыска топлива в цилиндры дизеля с ростом высоты благотворно сказывается на качестве рабочего процесса и позволяет сдерживать падение мощности.
Важнейшим измеренным параметром в тракте выпускного коллектора являлась температура отработавших газов (ОГ). Начиная с высоты местности над уровнем моря 2500 м и выше, при работе танковых двигателей на предельных нагрузках вследствие снижения коэффициента избытка воздуха наблюдался дымный выхлоп и повышение температуры ОГ, что свидетельствовало о неполном сгорании топлива и уменьшении мощности двигателя. Максимальное значение температуры ОГ при преодолении подъемов составляло 600…650 °С у двигателей В-54 и 680…700 °С у В2-34.
Как и на этапе стендовых испытаний В2-34 выявилось, что увеличение угла опережения впрыска топлива при движении танков с постоянной скоростью обеспечивало увеличение коэффициента избытка воздуха и снижение температуры отработавших газов.
Далее оценивалось влияние высоты местности над уровнем моря на экономичность двигателей.
При экспериментальном снятии характеристик экономичности измерялись расходы топлива и время движения по мерному участку на всех передачах, где это позволяла высота местности. Результаты испытаний свидетельствовали, что повышения экономичности двигателей типа В-2 можно было добиться, если угол опережения впрыска топлива соответствующим образом корректировать в зависимости от высоты над уровнем моря.
Еще одним фактором, ограничивающим маневренность БТТ в горных условиях (помимо мощности двигателя и дорожно-грунтовых условий), является эффективность системы охлаждения двигателя.
С учетом того, что максимально допустимая температура масла составляла 110° С, лимитирующей работу двигателя оказалась температура охлаждающей жидкости.
В ходе испытаний было установлено, что с подъемом на высоту в жидкостном насосе системы охлаждения возникали кавитационные явления.
Для двигателя В-54 кавитационные характеристики насоса и его кавитационный запас определялись экспериментально.
Как известно, системы охлаждения двигателей БТТ являются закрытыми. В таких системах в заливной горловине радиатора или в расширительном бачке устанавливают паровоздушный клапан. Было рекомендовано промышленности увеличить минимальное давление открытия парового клапана до 0,9 кгс/см2.
Танк Т-54 даже на равнинной местности при температуре атмосферного воздуха 45 °С не способен длительно двигаться на пятой передаче из-за перегрева двигателя. Для обеспечения полного использования скоростей на пятой передаче на высотах до 2000 м было рекомендовано увеличить максимально допустимую температуру охлаждающей жидкости до 110 °С, минимальное давление открытия парового клапана - до 1,1 кгс/см2.
После окончания памирской экспедиции двигатели машин были подвергнуты повторным стендовым испытаниям. Выяснилось, что мощность и экономичность двигателей В-54 и В2-34 после работы в горах изменились не слишком сильно. Для двигателей ГАЗ-40 оказалось типичным небольшое понижение мощности. Двигатели М-20Е максимальную мощность не снизили.
На основании стендовых испытаний двигателей и оценки состояния их деталей после эксплуатации в высокогорной местности были сделаны следующие выводы: двигатели В-54, ГАЗ-40 и М-20Е имеют удовлетворительное техническое состояние и могут быть допущены к дальнейшей эксплуатации; двигатели В2-34 и ЗиС-123 находятся в неудовлетворительном техническом состоянии.
Для современной и перспективной бронированной техники с более мощными двигателями и более плотными компоновками моторно-трансмиссионных отделений обеспечение возможности ее применения на высотах до 4500 м над уровнем моря является одним из наиболее жестких требований. Разработчики стремятся не допустить существенных потерь мощности, ухудшения экономичности и т.д. Для высокогорных условий - это проблемы сегодняшнего дня.