Charomsky i jego diesle
Jak wspomniano w poprzedniej części opowieści o unikalnym silniku wysokoprężnym 5TDF, korzenie elektrowni sięgają budowy silników lotniczych. A przede wszystkim są związane z Aleksiejem Dmitriewiczem Charomskim.
Charomsky zaczął zajmować się tematem silników Diesla w 1931 roku, kiedy w Centralnym Instytucie Silników Lotniczych im. V. I. PI Baranov (TsIAM) stworzył grupę konstruktorów silników wysokoprężnych lub, jak ich oficjalnie nazywano, „dział silników olejowych”. Nawiasem mówiąc, Vladimir Yakovlevich Klimov został szefem drugiego „działu silników benzynowych”, po którym zostanie nazwana znana na całym świecie firma produkująca silniki.
Znakiem lat 30-tych było szybkie tempo rozwoju wszystkiego i wszystkich – przywództwo kraju wymagało rozwiązania najbardziej złożonych problemów technicznych i wprowadzenia go do produkcji w ciągu kilku lat. Grupa Charomsky'ego miała opracować całą linię silników Diesla różnych klas, ale ostatecznie wyszedł tylko jeden. Był to 12-cylindrowy „olej” AN-1 o pojemności 913 litrów. z., który miał być montowany na bombowcach. Nawiasem mówiąc, silnik Charomsky'ego okazał się dość nowoczesny.
W porównaniu z przechwyconym Jumo 205 z bombowca Junkers Ju 86, AN-1 pokazał się z dobrej strony – był mocniejszy, bardziej niezawodny i pracował stabilniej. Historia AN-1 była długa i niechlubna.
Ale na osobną wzmiankę zasługuje niemiecki diesel. Był to 6-cylindrowy, 12-tłokowy, pionowy silnik wysokoprężny. Jednostka o mocy 600 koni mechanicznych trafiła do Związku Radzieckiego podczas wojny w Hiszpanii i wzbudziła ogromne zainteresowanie wśród inżynierów. Po dwuletnich badaniach zdecydowano nie przyjmować egzotycznego schematu i kontynuować prace nad silnikami w kształcie litery V. Oficjalna wersja mówi, że niemiecki diesel jest zbyt zawodny, chociaż ma wysokie specyficzne cechy. W rzeczywistości przechwycony silnik był zbyt skomplikowany do produkcji w ówczesnych fabrykach ZSRR, a pełna zgodność z cyklem technologicznym była niemożliwa.
Uważny czytelnik z pewnością zobaczy w schemacie dwusuwowego turbo-tłoka Jumo 205 prototyp przyszłego powojennego czołgu diesel 5TD i będzie miał całkowitą rację. Niemieckie idee znajdą swoje ucieleśnienie na zupełnie innym poziomie w ZSRR na początku lat 60-tych. Wtedy na pierwszy plan wysunęły się wysokie specyficzne właściwości silnika wysokoprężnego. Tylko nie z lotnikami, ale z tankowcami.
Wróćmy jednak do roku 1938, w którym Charomsky został wysłany do NKWD Szarashka w zakładzie nr 82 na 10 lat za opóźnienie w rozwoju samolotów z silnikiem Diesla w tym samym roku. Tutaj opracował dwa silniki wysokoprężne - 24-cylindrowy M-20 oraz 12-cylindrowy M-30. Ten ostatni wszedł w serię, a nawet zdołał wziąć udział w bombardowaniu Berlina 11 sierpnia 1941 r. Jeden z TB-7 był wyposażony w 1500-konne silniki Charomsky.
Doświadczenie grupy Charomsky'ego, zgromadzone podczas opracowywania AN-1, było przydatne w opracowaniu pierwszego na świecie czołgowego silnika wysokoprężnego V-2. Czołowi pracownicy „wydziału silników olejowych” CIAM zostali wysłani do Charkowa do działu 400 zakładu nr 182, aby pomóc miejscowym inżynierom.
Niektórzy komentatorzy mówią o lotniczej przeszłości czołgu B-2 z pewną pogardą, mówią, że inżynierowie czołgów nie mogli sobie poradzić sami. Jest tu kilka aspektów.
Po pierwsze, w Charkowie doświadczenie inżynierii diesla polegało wyłącznie na budowie wolnoobrotowych silników okrętowych.
Po drugie, tylko lotnicy w tamtym czasie mieli przynajmniej pewne umiejętności w tworzeniu szybkich silników wysokoprężnych. A wysokoobrotowe silniki wysokoprężne do pojazdów lądowych mają zupełnie inne wymagania dotyczące konstrukcji, materiałów i parametrów masowo-wymiarowych. Dlatego jest całkiem logiczne, że za podstawę projektu B-2 przyjęto rozwiązania z samolotowym silnikiem Diesla AN-1. Po prostu dlatego, że nic innego nie było pod ręką, a wojna była już tak blisko.
Wróćmy jednak do losu Aleksieja Dmitriewicza, który został zwolniony z więzienia w 1942 roku i do początku lat 50. zajmował się wyłącznie samolotowymi silnikami wysokoprężnymi. Ale era technologii tłokowej w budowie samolotów odchodziła, a Charomsky nie był predysponowany do rozwoju silników odrzutowych.
Mocniejszy i mocniejszy
Charków 5TDF narodził się z jednocylindrowego przedziału U-305. Ten przedział był rodzajem modułu dużego silnika wysokoprężnego M-305 o mocy 10 000 koni mechanicznych, który Charomsky próbował przymocować do lotnictwa na początku lat 50-tych.
Aleksiej Dmitriewicz wziął za podstawę na wpół zapomniany wówczas niemiecki silnik Jumo 205. Nie było możliwe stworzenie silnika seryjnego, ale Charomsky obronił pracę doktorską na temat tego projektu.
Z kim powinni się kontaktować z egzotycznym pomysłem, który był zbędny dla lotników?
Dla przemysłu stoczniowego silnik był zbyt szybki i mało zasobowy. Pozostali - czołgiści, którzy właśnie myśleli o technologii nowej generacji.
Główny konstruktor fabryki w Charkowie Aleksander Aleksandrowicz Morozow bardzo dobrze przyjął ten pomysł i natychmiast mianował Charomskiego szefem silników czołgowych w Charkowie. I tu znowu wkraczają osobliwe okoliczności.
W Charkowie na początku lat 50. w biurze konstrukcyjnym silników z przedwojennego składu praktycznie nie pozostał nikt. Większość ewakuowanych inżynierów osiedliła się na Uralu i stopniowo przywodziła na myśl sprawdzoną tam konstrukcję B-2. Tylko nieliczni powrócili do zakładu nr 75 z Czelabińskiej Fabryki Traktorów. Aby odebrać palmę legendarnemu „Tankogradowi” i Niżnemu Tagiłowi, Charkowianie potrzebowali rewolucji. A w branży motoryzacyjnej Charomsky stał się głównym rewolucjonistą, w możliwie najkrótszym czasie zgromadził wokół siebie silne biuro projektowe.
Pierwszym prototypem był czterocylindrowy 4TPD, złożony z czterech modułów U-305. Diesel okazał się dość słaby - tylko 400 litrów. z. i postanowiono dodać kolejny cylinder. Tak pojawiła się „walizka” 5TD już z 580 litrami. z.
W styczniu 1957 silnik przeszedł próby państwowe. Ale obiecujący T-64 to zdecydowanie za mało, a główny projektant Morozow wysunął żądania zwiększenia mocy o kolejne 120 litrów. z. Charomsky, jeśli podążasz za oficjalną wersją, właśnie w tym momencie opuszcza stanowisko głównego projektanta silników w fabryce nr 75 w Charkowie ze względów zdrowotnych.
Jednak jego stan zdrowia pozwolił Aleksiejowi Dmitriewiczowi pracować przez 15 lat później jako kierownik wydziału i zastępca głównego konstruktora Instytutu Silników Akademii Nauk ZSRR. Dlatego całkiem logiczne jest założenie, że prawdziwym powodem był konflikt z Morozowem lub niemożność doprowadzenia projektu 5TD do wymaganych parametrów odrzutu.
Jest jednak trzecie założenie – Charomsky od początku rozumiał, że w wersji pięciocylindrowej wyciśnięcie z takiego silnika 700 KM jest niezwykle ryzykowne. z. Poważne forsowanie, które zastosowano w przyszłości w wersji 5TDF, negatywnie wpłynęło na zasoby i niezawodność czołgowego silnika wysokoprężnego.
Po odejściu Charomskiego Leonid Leonidovich Golinets został mianowany nowym głównym projektantem silnika wysokoprężnego.
Do marca 1963 wariant 5TDF o wymaganej mocy 700 litrów. z. z powodzeniem poradził sobie z 200-godzinnymi testami w fabryce, a rok później z 300-godzinnymi testami. Ale to były tylko testy w fabryce. Akceptacja wojskowa, słynąca zawsze z rygoru w Związku Radzieckim, wyprowadziła 5TDF ze „strefy komfortu”. W rezultacie, w 1964 roku, wspólne testy z wojskiem, oba prezentowane silniki zawiodły, wytrzymując 22 i 82,5 godziny ciągłej pracy. Przed nami były lata ulepszeń, z których niektóre były już w operacjach wojskowych po oddaniu do użytku.
Olej zamiast oleju napędowego
Historia „silników olejowych”, które Charomsky rozwijał od lat 30. XX wieku, byłaby niepełna bez eksperymentów z zastępowaniem oleju napędowego w zbiornikach olejem. Według rosyjskich inżynierów potencjalna zdolność do „trawienia” ropy byłaby bardzo przydatna podczas wojny. Tylne jednostki nie miały czasu na przywiezienie oleju napędowego - a zbliżające się tankowce tankowały swoje pojazdy z najbliższego rurociągu naftowego. Na szczęście Związek Radziecki już w latach 80. zbudował rurociąg Drużba do Europy.
Eksperymentatorzy nie odważyli się wlać oleju do T-64 z jego kapryśnym 5TDF, ale wzięli sprawdzony T-55. Najwyraźniej zdali sobie sprawę, że silnik po eksperymentach zostanie wycofany z eksploatacji i lepiej będzie wysiąść z odrobiną krwi.
Na oleju ciąg właściwy silnika wysokoprężnego V-2 zmniejszył się o 20-30%, średnia prędkość spadła o 12%, zużycie paliwa na torze wzrosło o prawie jedną trzecią, a zasięg lotu spadł o 22%. Olej naturalnie szybko zakoksował i smołował wtryskiwacze, nie spalił się całkowicie w cylindrach i wyleciał do układu wydechowego, gdzie uległ spaleniu. W takich przypadkach T-55 jarzył się półtorametrowymi językami ognia z rur wydechowych.
O dziwo, grupa cylinder-tłok nie ucierpiała wiele i była tylko nieznacznie pokryta nagarem. Znacznie gorzej czuł się olej silnikowy – po 20 godzinach pracy gęstniał tak bardzo, że groził zatrzymaniem jego dopływu na powierzchnie trące silnika wysokoprężnego. W rezultacie gruboziarnisty filtr oleju został zatkany ze wszystkimi wynikającymi z tego konsekwencjami.
Jednak we wnioskach z eksperymentu autorzy nadal podawali zalecenia dotyczące możliwości tankowania zbiornika w ekstremalnych warunkach ropą z najbliższego rurociągu. W tym samym czasie czołg wystarczył tylko na 1,5-2 godziny ciężkiej pracy.
Dopiero teraz dopracowany strukturalnie 5TDF nie miał nic wspólnego z tymi ciekawymi (lub barbarzyńskimi) testami.
