Основной боевой танк России. Откровенный разговор о проблемах танкостроения

ГЛАВА 17. СТОИМОСТЬ ДВИГАТЕЛЕЙ И ТАНКОВ

По опубликованным источникам [1, 2], стоимость ГТД выше стоимости дизельного двигателя (при равной мощности) в 8—10 раз.

Стоимость двигателя во многом зависит от массовости выпуска и уровня отработки технологии производства двигателя. И в этом случае ГТД проигрывает дизельному двигателю, так как специальный танковый ГТД никогда не может быть массовым двигателем, как не востребованный в других отраслях народного хозяйства.

По нашим данным, стоимость калужского ГТД-1250 превышала стоимость челябинского дизеля В-92С2 в 2002 г. в 13 раз! [3]

Высокая стоимость ГТД, наличие сложной и дорогой вспомогательной силовой установки ГТА-18 (по стоимости превосходящей стоимость основного дизельного двигателя танка Т-90 в 2,5 раза! [3]), восьми топливных баков большой емкости, выполненных из нержавеющей стали, использование сложной и уникальной технологии при изготовлении деталей корпуса танка (например, выполнение цельноштампованных бортов с выштамповками в средней части вертикальных броневых листов для увеличения внутреннего объема корпуса и установки башни [4]) и др., приводят к существенному удорожанию самого танка, что подтверждается многими авторами публикаций. Стоимость Т-80У и Т-72Б в конце 1980-х гг. составляла, по данным сведущего Ю.П. Костенко [2], соответственно, 824 тыс. руб. и 280 тыс. руб. То есть на средства для производства одного танка Т-80У, отмечает Костенко, можно было, добавив всего 16 тыс. руб., собрать три танка Т-72Б. Или выпустить два танка Т-72Б и запчасти к ним на сумму 264 тыс. руб., обеспечив их многолетнюю бесперебойную эксплуатацию. Впечатляющие цифры!

По материалам открытой печати [5], стоимость каждого единичного танка по двум контрактам, заключенным Россией в конце прошлого века с Кипром (на поставку танка Т-80У) и Индией (на поставку танков Т-90С), составила: Т-80У — 4 млн. 268 тыс. американских долларов за каждый танк; Т-90С — около 2,5 млн. долларов.

По оценкам зарубежных экспертов, стоимость американского танка М1А2 в зависимости от различных условий может колебаться в пределах от 4,4 до 5,4; украинского Т-84 — от 2,3 до 3,3, а французского «Леклерка» — до 7 млн. долларов США.

Схожие данные средней стоимости единичных танков в млн. долларов США приводит газета «Коммерсантъ» [6] со ссылкой на газету Forecast International: «Леклерк» (Франция) — 8,6; «Ариете 2» (Италия) — 7,0; «Арджун» (Индия) — 5,6; «Леопард-2» (Германия) — 5,3; «Челленджер-2Е» (Великобритания) — 5,3; М1А1 «Абрамс» (США) — 5,3; «Меркава» Мк4 (Израиль) — 5,1; Т-90С (Россия) — 2,3.

Стремительное продвижение танков Уралвагонзавода на мировой рынок американцы пытаются объяснить тем, что стоимость современной высокотехнологичной западной боевой техники «не по карману» ряду государств-импортеров. Но если бы речь шла о дешевизне, то эти страны не преминули бы обратить свое внимание на китайские, польские или словацкие танки. Здесь дело в другом. Ситуацию на рынке вооружений сейчас определяет главный его принцип: «стоимость-эффективность». Страны-импортеры выбирают современный российский танк Т-90С, который практически не уступает лучшим американским, английским, немецким и французским танкам, но дешевле их [7, 8].

Конечно, в 2008 г. цены на отечественные танки в сопоставлении с указанными цифрами стали выше, что объясняется длительной инфляцией в стране, ростом цен на энергоносители, сырье, металл и др., введением в состав танков более современных (и дорогих) комплексов и т.п. Сделаем предположение (для этого есть объективные обоснования), что соотношение стоимости танков Т-80У к Т-90С сохранилось на прежнем уровне и составляет примерно 1,7.

ГЛАВА 18. ВЫБОР БАЗОВОГО ШАССИ ДЛЯ СЕМЕЙСТВА БРОНИРОВАННЫХ МАШИН

ОБРАЗЦЫ БРОНИРОВАННЫХ МАШИН, СОЗДАННЫХ НА БАЗЕ ШАССИ ТАНКОВ Т-72/Т-90

А. ОТЕЧЕСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

^{Высокозащищенная боевая машина поддержки танков — БМПТ. Оснащена мощным многоканальным вооружением, современными средствами поиска и обнаружения целей, всеракурсной защитой экипажа. Обеспечивает возможность выполнения боевых задач по огневой поддержке танков во всех видах боевых действий, на любой местности, против любого противника. Вооружение БМПТ состоит из следующих комплексов: ОСНОВНОГО (две 30-миллиметровые автоматические пушки 2А42, пусковая установка комплекса управления вооружения с четырьмя управляемыми ракетами); ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО (пулемет ПКТМ); ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО (две курсовые автономные установки гранатометов)}

^{БМПТ. Вид на основное вооружение}

^{Бронированная ремонтно-эвакуационная машина БРЭМ-1М}

^{Бронированная ремонтно-эвакуационная машина БРЭМ-1М}

^{Инженерная машина разграждения ИМР-2М}

^{Инженерная машина разграждения ИМР-ЗМ}

^{МТУ-90 — танковый мостоукладчик на базе шасси Т-90}

^{МТУ-72 — танковый мостоукладчик на базе шасси Т-72}

^{«Берлога» — машина радиационной и химической разведки}

^{Бронированная машина разминирования БМР-ЗМ}

^{Тяжелая огнеметная система ТОС-1А «Буратино»}

^{Транспортно-заряжающая машина (ТЗМ) ТОС-1. Перегрузка ракет}

^{ТЗМ комплекса ТОС-1/-1А в транспортном положении}

^{Боевые машины огнеметчиков в составе батальонной колонны войск РХБЗ}

^{Боевая машина огнеметчиков (БМО)}

^{В отечественной САУ 2С19М «Мста-С» со 152-мм гаубицей используются узлы и агрегаты МТО танка Т-72Б}

Б. ЗАРУБЕЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА

^{155-мм самоходная гаубица CGT. (Франция)}

^{155-мм самоходная гаубица AS-90. (Великобритания)}

^{155-мм самоходная гаубица Zuzana. (Чехия)}

^{155-мм самоходная гаубица Т6. (Индия-ЮАР)}

^{Зенитная самоходная установка «Loara». (Польша)}

^{Зенитно-ракетный комплекс «Loara-R». (Польша)}

^{БРЭМ VT-72B (Чехословакия)}

^{БРЭМ WZT-3 (Польша)}

ОБРАЗЦЫ БРОНИРОВАННЫХ МАШИН, СОЗДАННЫХ НА БАЗЕ ШАССИ ДИЗЕЛЬНЫХ ТАНКОВ ЗАРУБЕЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА

^{БРЭМ Beffel на шасси «Леопарда-2» (Германия)}

^{БРЭМ на шасси«Леклерка»}

^{БРЭМ на шасси «Челленджера-2». (Великобритания)}

^{Лучший в мире немецкий мост PSB-2 на «плечах» «Леопарда-2». Обеспечивает перекрытие мостом преград шириной до 27 метров. Грузоподъемность — 70 тонн}

ГЛАВА 19. АЭРОМОБИЛЬНЫЙ ТАНК МАССОЙ 50 ТОНН?

Создатели танка Т-80 считают [11], что к 2010— 2015 гг. «современные отечественные и зарубежные основные танки практически исчерпают запас модернизации, способный обеспечить им боевые свойства, предъявляемые к танкам XXI века». Ссылаясь на авторитетную поддержку ведущих отечественных ученых по танковой тематике В.Я. Соколова и В.В. Степанова (оба из ВНИИТМ), они утверждают, что наряду с модернизацией серийных машин должны проводиться работы по созданию перспективного танка и семейства машин на его базе с использованием шасси газотурбинного танка Т-80У.

В их представлении компоновка шасси танка должна быть «…рассчитана на предельно допустимый вес любой машины семейства, не превышающей 50 т, свойственный максимальной грузоподъемности большинства мостов местного значения и ограничениям по авиаперевозкам».

Аналогичное видение перспективного танка излагает В.В. Шаповалов из омского танкового КБ: «Мировая тенденция развития танков в последнее время привела к пониманию, что перспективный танк должен иметь массу около 50 т и не более, а подвижность должна быть резко увеличена, и максимальная скорость движения должна увеличиваться вплоть до 100 км/ч» [12]. И работа началась!

Для достижения скоростного параметра 100 км/ч потребуется добавить на каждый борт по дополнительному седьмому опорному катку, чтобы всего-навсего приблизиться к надежности ходовой части танка Т-90 по несущей способности (спрашивается, почему ждать?), изменить серийную конструкцию опорного катка, что «связано с некоторым увеличением трудоемкости его изготовления», реализовать сложную конструкцию регулируемой гидропневматической подвески, решить попутно «проблемы уплотнения газовой камеры», в связи с чем встают эксплуатационные вопросы, касающиеся необходимости частой дозаправки газом, вряд ли допустимые для боевой машины.

В то же время опыт эксплуатации танков Т-80 показывает, что возможность приводов танковых стабилизаторов позволяет отслеживать скорость угловых продольных колебаний корпуса на всех скоростях движения, но это достигается ценой перегрузок членов экипажа до 5д в резонансном низкочастотном режиме. По всем законам для создания экипажу комфортных условий надо энергоемкость гидроамортизаторов повышать еще больше, вместе с введением нежестких упоров. Но здесь вступает в силу фактор высокочастотной вибрации. Известно, что вклад гидроамортизаторов в высокочастотные импульсы составляет до 85%, а от пружин лишь 15%. Уже сейчас при движении со скоростью 30 км/ч по высокочастотной трассе на танке Т-80 перегрузка составляет 1,2g при норме 0,7g, для членов экипажа. Прибор-прицел рассчитан еще на меньшее значение — 0,6g.

При увеличении энергоемкости гидроамортизаторов для обеспечения позволительного низкочастотного уровня «перебор» по вибрации составит около 4 раз.

Таким образом, в подвеске самый противоречивый элемент — это гидроамортизатор. Выход один — гидроамортизатором необходимо управлять в зависимости от дорожных условий…

Мы специально не ограничили перечисление всех проблем, изложенных в статье, только для того, чтобы показать, сколько ненужной работы и затрат времени можно избежать.

Внимательный читатель уже заметил, что облик перспективного аэромобильного танка в упомянутых отечественных источниках [11, 12] как две капли воды напоминает облик боевых машин американской системы FCS образца 1995 г., да и то в худшем варианте по массе (американцы для обеспечения авиатранспортабельности ограничили максимальную массу боевых машин 40 т). И этот проект был отвергнут уже в 1996 г. Требования по массе для аэромобильных боевых машин были снижены до 20 т, а позднее — ниже 20 т. Оказывается, богатая Америка не располагает достаточным количеством военно-транспортных самолетов типа С-130 «Геркулес» для переброски в нужное время в нужный регион мира броневых машин даже массой 16—18 т.

Чтобы убедиться в том, что количество тяжелых военно-транспортных самолетов в России не больше, чем в США, нам пришлось сравнить военные расходы ряда зарубежных стран и России. По данным экспертов СИ-ПРИ (СИПРИ — Стокгольмский институт исследований проблем мира) [13], в 2006 г. оборонные расходы США составили 529 млрд. долл. Прирост за год — 24 млрд. долл. Расходы на оборону других стран составили:

Великобритания — 59 млрд. долл.;

Франция — 53 млрд. долл.;

КНР — 50 млрд. долл;

Япония — 43,7 млрд. долл.;

Россия — 34,7 млрд. долл.

Нам кажется, что вопрос об аэромобильности перспективных отечественных танков, как средстве сдерживания натиска стратегических сил НАТО быстрого развертывания, можно после прочтения указанных цифр исключить из числа актуальных. Для большей убедительности лицам, увлеченно занимающимся решением проблемы аэромобильности 50-тонных танков, хочется представить дополнительные аргументы, свидетельствующие о бесцельности этих работ.

В последнее время появилась информация о проблемах, возникших перед создателями программы FCS [14], которые специалистам кажутся неразрешимыми (в дальнейшем используются выводы и цитаты из указанного источника).

• Главная проблема — для транспортных самолетов-гигантов требуются специально подготовленные аэродромы с длинными бетонными взлетно-посадочными полосами, которых в мире не так много. Эти аэродромы могут быть уничтожены противником.

• Трудности создания боевых машин в заданной массе. По заявлению главы Управления по подготовке кадров и разработке военных доктрин Сухопутных войск Министерства обороны США генерала Кевина Бирнса, две компании, которые работают над созданием боевых машин для FCS (Boeing и Science Applications International Corporation), предложили Пентагону свои концепции, каждая из которых не «вписывается» в самолет. «К примеру, если у вас есть 24-тонная машина, а С-130 вмещает 18,5 т, то вам надо куда-то деть еще 5,5 т. Вы помещаете их в другой самолет», — сказал Бирнс.

«Таким образом, для транспортировки только одного танка потребуется два самолета, что сделает доставку боевых машин к месту проведения операции крайне дорогостоящей. При этом с каждого танка необходимо будет демонтировать некоторые компоненты — броневые листы, боевые модули, аппаратуру, слить топливо. Соответственно, на месте все это придется монтировать обратно, для чего на место потребуется доставить еще и мастерскую с довольно тяжелым оборудованием, выполнить заправку машин топливом, которое надо доставить к месту назначения. В настоящее время в компаниях ведутся работы по облегчению машин. В частности, некоторые агрегаты, сделанные из стали, пытаются заменить на сделанные из современных пластиковых материалов, что увеличивает стоимость этих аппаратов в несколько раз».

• «Корпорация Boeing, которая разрабатывает для армии цифровую систему радиосвязи — «Объединенная тактическая радиосистема» (Joint Tactical Radio System, или JTRS), не смогла справиться с проблемой шифровки информации. Этот проект можно считать практически проваленным». Министерство обороны США предупредило Boeing, что «контракт на оснащение армейской наземной и воздушной боевой техники радиостанцией Cluster-1 (один из компонентов JTRS, которая, в свою очередь, является частью глобальной системы управления, контроля, вычислений, связи, наблюдения и разведки — важнейшая компонента FCS) может быть разорван»;

• «Вышеописанные неудачи привели к тому, что американский Конгресс вообще усомнился в эффективности FCS… По мнению конгрессменов, жизнеспособность программы находится на довольно низком уровне, и необходимо «пересмотреть» ее финансирование, сократив его… Роль лидера, действительно, самая сложная, а ошибки, которые неизбежны на этом пути, слишком дорого обходятся даже такой богатой стране, как США. Та же программа ПРО, которая оказалась после вложенных в нее многих десятков миллиардов долларов совершенно неэффективной против российских ракет, тому яркое свидетельство. Возможно, программу Future Combat Systems постигнет та же участь. Единственным утешением в этой ситуации для американцев будет то, что в ходе ее создания появятся новые технологии, которые послужат Пентагону в других перспективных проектах».

По мнению российских специалистов [3], намеченное в США значительное снижение массы боевых машин (до 18—20 т), вызванное требованиями аэромобильности, не может удовлетворить требований к их живучести. Такие машины могут быть поражены (повреждены) даже остатками ракет и снарядов, деформированных на подлете; боевая машина такой массы не сможет поглотить (погасить) их остаточную энергию.

Оптимальной массой, с точки зрения обеспечения необходимой живучести, являются боевые машины массой 30—40 т. Конечно, использование таких боевых машин будет ограничено расстоянием отрыва от баз снабжения и потребует более грузоподъемных средств транспортировки.

Кроме живучести более тяжелые (защищенные) танки дают возможность устанавливать на них мощное вооружение многоцелевого назначения (пушки, ракеты, минометы), позволяющее вести огонь как с настильной траекторией, обеспечивающей использование снарядов с высокой начальной скоростью и запуск противотанковых ракет, так и с навесной траекторией, позволяющей использовать вооружение танка в населенных пунктах.

Более тяжелые танки, нежели разрабатываемые элементы боевой системы будущего, позволяют оснастить их оружием класса «земля—воздух» для борьбы с вертолетами и беспилотными ударными летательными аппаратами. В далекой перспективе на этих танках может быть установлено пучковое (лазерное) оружие.

В структуру FCS включены беспилотные летательные и безэкипажные наземные системы — роботомашины. Анализ их применения в боевых действиях по сравнению с традиционными экипажными видами боевой техники привел к следующему выводу.

Танки в состоянии более быстро реагировать на изменение обстановки по сравнению с робототехническими боевыми средствами. Они могут действовать в данном районе более длительное время, нежели самолеты, ударные вертолеты и беспилотные средства. Танки менее подвержены погодным условиям. Таким образом, они могут более эффективно выполнять задачи по захвату или сохранению контроля за районом в условиях непосредственного соприкосновения с противником. Танки могут быть также средством устрашения при осуществлении операций по сохранению мира.

Тем не менее разработка малоразмерных двигателей для аэромобильных БМ в странах НАТО продолжается в рамках программ FCS (США), FRES (Великобритания) и др. У этих стран имеется свой путь развития двигателей и своя военная доктрина.

Военная доктрина США, как лидера НАТО, ставит перед разработчиками вооружения задачи, основанные на выполнении двух требований, отражающих их агрессивную сущность:

- быструю переброску войск в любую точку мира, а также поддержание и обеспечение их там в течение длительного времени;

- участие в операциях в составе сил быстрого реагирования [15].

Выбор в качестве базового двигателя боевых легкобронных аэромобильных боевых машин семейства FCS малогабаритного немецкого дизеля серии «890» — 6V-HPD — соответствует стремлению сухопутных войск США создать силы быстрого реагирования.

Военная доктрина России носит оборонительный характер.

«Российская Федерация поддерживает готовность к ведению войн и участию в вооруженных конфликтах исключительно в целях предотвращения и отражения агрессии, защиты целостности и неприкосновенности своей территории, обеспечения военной безопасности Российской Федерации» [16, Раздел II, п.1].

Нам кажется, что разная сущность доктрин предопределяет и разный подход к разработке, оснащению Вооруженных Сил и применению аэромобильных сил в случае возникновения внешних и внутренних угроз военной безопасности Российской Федерации и ее союзников.

Хотелось бы, чтобы развитие отечественного танкостроения не копировало американскую систему FCS, тем более ее отвергнутых вариантов развития. Мы не имеем права вновь втягиваться в соревнование экономик с США и странами НАТО в области производства военного вооружения, которое однажды привело к развалу СССР. Должны быть найдены наименее затратные пути совершенствования бронетанковых сил, не уступающие по боевой эффективности системе FCS и «основанные на принципах разумной достаточности», провозглашенных Президентом России В.В. Путиным. К этому обязывает действующая в стране военная доктрина Российской Федерации, ставящая задачу адекватного учета «выводов, сделанных из анализа состояния и перспектив развития военно-политической обстановки,… достижения соответствия в пределах экономических возможностей страны уровня боевой и мобилизационной готовности, а также подготовки органов военного управления и войск (сил), их структур, боевого состава и численности резерва, запасов материальных средств и ресурсов задачам обеспечения военной безопасности» [16, глава I, п.14].

Высказывается мысль (особенно в США), что, с одной стороны, в будущих региональных конфликтах танки противника, а также и другие цели, будут подвергаться ударам высокоточного оружия на расстояниях вне досягаемости обычных средств поражения противника. Считается, что высокоточное оружие большой дальности окажется настолько эффективным, что фактически не будет ближнего боя, что ставит под сомнение необходимость наличия танков в войсках. Однако, с другой стороны, маневренность войск противника, средства маскировки, дезинформация и меры противодействия могут свести на нет воздействие оружия высокой точности при его применении на больших дальностях, вследствие чего ближний бой не исключается, так как легким оружием или оружием большой дальности действия задач ближнего боя не решить.

Отсюда для ближнего боя целесообразно использовать танки, так как они имеют мощную огневую силу, обладают высокой тактической маневренностью и менее уязвимы для многих средств нападения по сравнению с другими боевыми машинами.

Следовательно, несмотря на появление высокоточного оружия, списывать танки со счета оперативно-тактического вооружения сухопутных войск рано. Они есть и будут необходимы как дополнение к высокоточному оружию, действуя как мобильные наземные системы оружия средней и ближней дальности.

ГЛАВА 20. ЕСТЬ ЛИ У ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ГТД БУДУЩЕЕ В ТАНКОСТРОЕНИИ?

Если долго не наступает рассвет — значит не надо было на север поворачивать.

(Полезный совет юмориста)

^{Первый в мире БОЕВОЙ газотурбинный танк «Объект 167Т» был создан в Нижнем Тагиле, в танковом КБ «Уралвагонзавода»}

В планах сторонников ГТД, при выделении финансовых средств на проведение НИОКР, предусматривается возобновление работ по созданию танкового ГТД мощностью 2000 л.с. для нового российского танка [17] и улучшению топливной экономичности до уровней, аналогичных путевой экономичности танка с дизелем [18]. При этом они ссылаются на успешные работы в этих направлениях, проводимые в США [19]. Рассмотрим эти вопросы подробнее. Прежде всего выделим из обсуждения группу мероприятий, разработанных с момента принятия на вооружение танка Т-80 с целью снижения эксплуатационных расходов топлива ГТД на стоянках танка: установку вспомогательного энергоагрегата ГТА-18 для обеспечения электроэнергией потребителей; внедрение системы автоматического включения режима стояночного малого газа. Эти мероприятия нужны и эффективны при проведении боевой подготовки экипажей, но они не определяют путевую экономичность танка. Интересно проанализировать перспективы НИОКР в России и за рубежом по улучшению путевой экономичности танков с ГТД.

ПЕРСПЕКТИВЫ НИОКР ПО ТАНКОВЫМ ГТД В РОССИИ

Если это там, то почему тут?

(М. Жванецкий, писатель)

Наиболее действенно влиять на мощность, экономичность, вес и габариты танковых ГТД могут повышенные параметры термодинамического цикла (температура газа перед турбиной и степень повышения давления).

В 1976 г. в СССР началось серийное производство танковых газотурбинных двигателей — ГТД-1000Тдля танка Т-80 с допустимой рабочей температурой газов перед турбиной 967°С [31].

С того времени двигателестроители завода имени В.Я. Климова (г. Санкт-Петербург) сумели (или сочли возможным) поднять температуру газов у ГТД-1000ТФ (мощность двигателя 1100 л.с.) до 997°С, т.е. на 30°С; у ГТД-1250 (мощность 1250 л.с.) до 1067°С, т.е. еще на 70°С; у ГТД-1400 (серийный двигатель ГТД-1250 с кратковременным форсированием мощности до 1400 л.с.) до 1087°С — еще на 20°С [32].

Конечно, у танкового газотурбинного двигателя должен быть повышенный запас прочности по всем элементам лопаточных машин по сравнению с авиационными двигателями, так как установленный в танк двигатель должен выдерживать высокие ударные нагрузки при выстреле и при движении танка по пересеченной местности. Следует учитывать частые изменения режима работы двигателя, чего нет в авиации, быстрые разгоны и резкие торможения с помощью регулируемого соплового аппарата (РСА), сопровождающиеся бросками температуры газов на 60—100°С, большое количество остановок и необходимость частых пусков двигателя, трудности в организации охлаждения коротких лопаток турбины [22]. Но у газотурбинного двигателя AGT-1500, применяемого на американском танке M1 «Абрамс», при наличии тех же факторов внешнего воздействия на двигатель максимальная температура газа составляет 1193°С, т.е. на 226°С выше, чем у ГТД-ЮООТ, или на 126°С больше, чем у ГТД-1250 [22, 33].

Следовательно, причиной, сдерживающей улучшение топливной экономичности ГТД танка Т-80, является не отсутствие соответствующих жаропрочных и жаростойких сплавов или керамических материалов, о чем пишут В. Козишкурт и А. Ефремов (ОАО «Спецмаш») [34], Б.В Овсянников (КБТМ) [35] и профессора Омского танкового инженерного института Н.И. Прокопенко и А.А. Соловьев [20]. Ограничение роста температуры газов перед турбиной ГТД танка Т-80 вызвано стремлением исключить плавление и отложение пыли в проточной части двигателя, приводящее к ненормальной работе двигателя и резкому ухудшению его характеристик. Этот недостаток отечественного ГТД танка Т-80 является платой за столь сильно рекламируемую компактность МТО и применение необслуживаемого бескассетного воздухоочистителя.

Вспомним, что при эксплуатации танка Т-80У в условиях жаркого климата пустынно-песчаной местности ГТД переводится на режим «Пустыня», ограничивающий подачу топлива в двигатель с целью уменьшения температуры газа ниже температуры плавления компонентов пыли (температура плавления этих компонентов у туркменской пыли около 925°С) [36] с неизбежной при этом потерей мощности и ухудшением экономичности двигателя. Это объясняет причину возникшего тупика в перспективе дальнейшего улучшения топливной экономичности отечественного ГТД танка Т-80У до уровня дизельных танков [37].

Такой же тупик возникает на пути повышения номинальной мощности двигателя. Резервы по повышению КПД газотурбинного двигателя практически исчерпаны, изделия «37» и «73» с осецентробежными компрессорами, имеющие более высокие КПД, представляют собой принципиально новую конструктивную схему ГТД, имеют пониженный ресурс по абразивному износу лопаток осевого компрессора пылью. Уровень температур газа перед турбиной в режиме «Пустыня» не может быть поднят выше планки, установленной для двигателей ГТД-1000 ТФ и ГТД-1250, либо этот подъем будет несущественным, хотя уровень рабочих температур газа, допускаемых в современных авиационных ГТД, способен полностью расплавить любые пыли, встречающиеся в эксплуатации, даже кварцевые (!) (температура полного расплавления кварцевой пыли 1460-1б80°С) [36].

^{Титульный лист отчета о завершении работ по экспериментальному образцу танка «Объект 167Т» с ГТД-ЗТ}

А.С. Ефремов, возглавлявший работы в Туркмении в поисках защиты ГТД от пылевых отложений, после того, как были испробованы все экзотические мероприятия, назвал еще одно, может быть, самое главное… Вот как об этом он вспоминает: «Апробированные способы «лечения» не давали эффекта… Глубокий анализ причин пылевых отложений приводил к выводу — надо снижать температуру газа перед сопловым аппаратом ориентировочно градусов на 40—50. То есть уйти за пределы температур начала плавления пылевых частиц (967°С — 50°С = 917°С. — Прим. авт.) С тех пор появился специальный тумблер на РТ (регулятор температур), переключающий на более низкие температуры регулировку газов двигателя при его работе при лессовой запыленности» [38]. Тот же А. Ефремов вкупе с В. Козишкуртом пишут: «Расчеты показывают, что при доведении температуры газов на входе в турбину до 1316—1370°С (что возможно при применении керамических материалов) реально получить расход топлива до 86 г/кВт∙ч (117 г/л.с.∙ч), а тепловой КПД 53%. Что меняет представление об экономичности газовой турбины» [34].

^{Компоновка МТО «Объект 167Т»}

^{Силовая установка танка «Объект 167Т»}

^{Продольный разрез двигателя ГТД -1000ТФ}

Это ничего не меняет в нашем представлении об экономичности виртуального двигателя, скажем мы, так как истинная экономичность при эксплуатации танка на южных границах нашей страны будет зависеть от максимальной температуры 917°С. Зато меняется наше отношение к опытному инженеру и, как видно, большому ученому А.С. Ефремову, который не только не признает, что применяемая в танке Т-80 система воздухопитания двигателя с бескассетными воздухоочистителями препятствует применению современных технологий по повышению эффективных показателей ГТД (мощности и экономичности), но пытается убедить заказчика в перспективности работ по созданию более мощных и экономичных танковых двигателей в принятой схеме системы воздухопитания. Конечно, в рекламных целях и при демонстрации скоростных характеристик танка Т-80У на выставках вооружений можно говорить о достижении мощности ГТД — 1400 л.с., но только с оговоркой — режим «кратковременный». Остается задуматься над вопросом: в каких регионах мира могут находиться будущие театры военных действий с применением газотурбинных танков?

Неужели только в центре России?!

В послесловии к своей статье В. Козишкурт и А. Ефремов еще раз подчеркнули особую роль в системе вооружения России танка Т-80, который, «опередив свое время, ворвался в XXI век с огромным, неисчерпаемым потенциалом. С точки зрения политики активной обороны, провозглашенной специалистами, потенциальных источников будущей войны, климатических и географических особенностей отечественных регионов (выделено нами), ГТД является сегодня идеальной энергетической установкой для танков настоящего и будущего» [34]. Обращаем внимание читателя на то, что впервые создатели танка Т-80 публично признались в ограниченной возможности применения этого танка — только на территории России.

Между тем заказчик ставит вопрос перед российскими танкостроителями о том, чтобы отечественные танки были конкурентоспособными на мировом рынке вооружений.

Это увеличивает загрузку отечественных танковых заводов экспортными заказами, обеспечивает совершенствование конструкции и технологии изготовления танков, и, что крайне важно, снижает их стоимость. Ну а как отнестись к заявлению о том, что «ГТД является сегодня идеальной энергетической установкой для танков настоящего и будущего», свидетельствуют материалы конференции «Броня-2002», прошедшей в Омске. В решении этой конференции, участие в которой принимал генеральный заказчик, поставлена задача перед разработчиками Т-80 и танкового газотурбинного двигателя о создании принципиально новой силовой установки, оснащенной газотурбинным двигателем с теплообменником (как на американском танке M1).

Во-первых, это является признанием несостоятельности ранее взятого курса на создание малогабаритного МТО танка Т-80 с бескассетным ВО. Во-вторых, требует обязательной установки воздушных фильтров высокой очистки и резкого наращивания объемов МТО до 5,8 м³. Такое копирование автоматически перенесет на отечественный перспективный танк все известные недостатки «Абрамса» и приведет к беспрецедентному по объему выделению средств, рассчитанному на десятки лет.

Хочется верить, что наша публикация побудит специалистов задуматься и затем внятно и честно ответить на вопрос: на развитие, совершенствование и производство каких танков — дизельных или газотурбинных — должны быть направлены сегодня средства Министерства обороны России?

Было бы безумием пойти по американскому пути, имея уже на вооружении России 14 модификаций танков семейства Т-80 [39], миллиарды затраченных средств и несколько десятилетий напряженной работы многих предприятий страны, чтобы клонировать его рождение еще раз с узнаваемыми признаками американского танка «Абрамс».

^{МТО танка Т-80БВ с ГТД-1000ТФ}

ГЛАВА 21. РАЗВИТИЕ ТАНКОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ ЗА РУБЕЖОМ

За рубежом наблюдается качественная подвижка в танковом дизелестроении в части повышения мощности, улучшения экономичности, снижения теплоотдачи двигателей в танковые системы. Попутно улучшаются экологические характеристики двигателей. Это стало возможным благодаря огромным финансовым вложениям фирм и международных корпораций в наукоемкие разработки и исследования по всем направлениям, связанным с конструированием и производством двигателей.

Что побуждало развитие этих вопросов? Несомненно, прежде всего это вызвано необходимостью экономии углеводородных источников энергии, что в период глобального энергетического кризиса для ряда стран (особенно не обладающих природными запасами углеводородного топлива) стало вопросом национальной безопасности, когда любые технические решения, обеспечивающие экономию топлива, становятся выгодными и целесообразными. Безусловно, решалась задача повышения всех показателей и характеристик двигателей, как главной составной части ОБТ. Энергичные работы над улучшением топливной экономичности дизелей стимулировали исследования в области совершенствования рабочих процессов, повышения энергии впрыска топлива и управления процессами впрыска, увеличения степени наддува и в ряде других направлений.

Если с 1927 по 1985 г. давление впрыска топлива составляло 20—50 МПа, то в последние 10 лет оно возросло до 200 МПа! [40]. Высокое качество распыла и электронное управление впрыском топлива обеспечили:

- снижение расхода топлива;

- уменьшение теплоотдачи двигателя в танковые системы;

- низкий уровень эмиссии (состава вредных выбросов) газов. Выбросы окислов азота (один из главных вредных ингредиентов выхлопных газов) и твердых частиц в выхлопных газах дизелей снизились за 10 лет в 10 раз! [40];

- улучшение пуска двигателя;

- управление количеством впрыскиваемого топлива по оптимальному алгоритму;

- снижение величины максимального давления газов в цилиндре (повышение ресурса) двигателя;

- уменьшение шумности работы двигателя.

Ведущие производители дизелей заменили механические регуляторы электронными устройствами. Их характеризуют гибкость управления, самодиагностика, использование резервных программ, питание каждого цилиндра в соответствии с его техническим состоянием. Возможны отключение цилиндров, управление параметрами впрыска топлива и др. На смену топливным распределительным насосам высокого давления (ТНВД) приходят аккумуляторные системы «коммон рейл» (CRI), электроуправляемые насос-форсунки и индивидуальные ТНВД.

Ведущие фирмы мира (Bosch, FIAT, DyM1er Chrysler, Denso, Multee) включились в производство нового поколения топливных систем. Фирмой Siemens VDO Automative ведутся активные работы по совершенствованию систем CRI с пьезоисполнительным механизмом. Образцы уже работают в серийных автомобилях и отличаются чрезвычайно большими скоростями управления.

Другими важнейшими признаками современного дизеля стали высокий наддув, промежуточное охлаждение наддувочного двигателя, регулирование проточной части турбокомпрессора и т.д.

И сегодня лучшие дизельные двигатели для танков МТ 883 Ка-500 (1100 кВт), МТ 883 Ка-501 (1325 кВт), серийно выпускаемые фирмой MTU, будучи установленными в силовой блок EUROPAC (Euro Power Pack), давно превзошли по удельным характеристикам силовой блок с ГТД танка M1 «Абрамс».

Флагманом в мировом танковом дизелестроении является немецкая фирма MTU. О ее достижениях свидетельствуют публикации:

- «В середине 1990-х гг. General Dynamics Land Systems устанавливала по собственной инициативе для участия в тендере на ОБТ для турецкой армии Euro Power Pack в американском танке М1А2 «Абрамс» вместо газовой турбины AGT-1500, при этом корпус укоротился на 950 мм и в два раза уменьшился всем известный высокий расход горючего…

… Высокофорсированная версия МТ 883, развивающая мощность 2740 л.с. (2016 кВт), была принята для экспедиционной боевой машины (EFV), которая разрабатывается для американской морской пехоты (USMC).

Кроме того, МТ 883 был принят для самой последней версии Mark 4 (Mk 4. — Прим. авт.) израильского танка «Merkava», для которого дизель производится в США фирмой General Dynamics (Detroit Diesel по лицензии. — Прим. авт.) как GD 883. Как полагают, МТ 883 будет выбран для нового южнокорейского танка ХК-2» [41];

- «Силовая установка Euro Power Pack установлена на всех 436 танках «Леклерк» фирмы Giat Industries, поставляемых в Объединенные Арабские Эмираты. Поставки включают не только основной боевой танк, но и БРЭМ, первым заказчиком которой были Объединенные Арабские Эмираты. БРЭМ «Леклерк» находится в настоящее время также на вооружении французских сухопутных войск, которые выбрали силовую установку Euro Power Pack, а не разработанную во Франции силовую установку, которой оснащены французские танки «Леклерк».

В целях испытания силовая установка Euro Power Pack была также установлена на танке «Челленджер-2Е» фирмы Alvis Vickers…» [42].

В США были созданы и всесторонне испытаны дизельные силовые блоки фирмы «Камминз» с двигателем APVS и двигателем XAV-28 с малым выделением тепла. На первом этапе разработчики XAV-28 неожиданно столкнулись с повышенным дымлением, что затормозило работы. После появления и развития современных систем CRI были выполнены доработки с увеличением на 102 мм общей длины двигателя и установкой прогрессивной топливной системы, что обеспечило самый низкий для четырехтактного дизеля уровень теплоотдач в танковые системы, снизило расход топлива и выделение вредных газов.

У лучших современных серийных двигателей суммарная теплоотдача во внешние танковые системы составляет 51—55% от величины мощности двигателя, а у американского дизеля XAV-28 составляет всего 48% [43, 44]. Эти параметры определяющим образом влияют на габариты системы охлаждения и мощность, теряемую двигателем на пути к ведущим колесам танка.

Последнее время в США и ряде других государств НАТО стали выдвигаться требования по аэротранспортабельности боевой техники. Это делает необходимым ограничение массы боевых машин. Разработанное фирмой MTU в начале 2000-х гг. новое семейство двигателей HPD (High Power Density) пятого поколения дизелей отвечает и этому требованию. Семейство двигателей HPD стандартизовано по объему цилиндра, равного одному литру, и частоте вращения 4250 об/мин, имеет рекордный показатель литровой мощности 125 л.с., снимаемой с одного цилиндра. По сравнению с дизелем МТ 883 новый дизель МТ 893 при мощности 1500 л.с. будет иметь на 50% меньший габаритный объем, более высокую топливную экономичность, меньший объем системы охлаждения.

Новая немецкая БМП «Пума» уже снабжена компактным силовым блоком с двигателем V10HPD массой 860 кг с максимальной мощностью 1100 л.с. [45].

Фирма MTU предложила концепцию нового двигателя HPD для боевой машины будущего FCS (Future Combat System) американских сухопутных войск.

В этой работе принимает участие американская фирма Detroit Diesel Corporation, получившая заказ от командования по танковой технике и вооружениям (ТАСОМ) армии США на разработку и изготовление современного дизельного двигателя [46].

Двигатели семейства HPD могут хорошо сочетаться с электромеханической или электрической трансмиссиями.

Выдвигаемые за рубежом требования к перспективным силовым установкам, сочетающим компактность и высокую топливную экономичность двигателя, не оставляют шансов для использования газотурбинных двигателей в ВГМ.

Мировое двигателестроение ориентируется на международную кооперацию предприятий по производству отдельных агрегатов и комплектующих составных частей двигателей. Примером могут служить:

- группа фирм Mahle — крупнейший в мире разработчик и изготовитель элементов поршневой группы. Она поставляет поршни различных размерностей и модификаций более чем в 190 фирм, производящих двигатели различного назначения. Фирма имеет представительства более чем в 100 странах мира, изготавливает более 7 тыс. различных образцов поршней диаметром от 30 до 620 мм с годовой программой выпуска порядка 50 млн. поршней;

- фирма Garett — ведущий мировой разработчик и изготовитель турбокомпрессоров;

- фирма Bosch — мировой лидер в производстве новейшей топливной аппаратуры.

Основными направлениями развития конструкции дизелей за рубежом являются:

- использование топливной аппаратуры с микропроцессорным управлением;

- применение управляемого турбо-наддува в сочетании с охладителями наддувочного воздуха;

- внедрение более жаропрочных и жаростойких материалов и защитных покрытий для деталей цилиндропоршневои группы и клапанов газораспределения, а также других прогрессивных технологических и конструктивных решений, позволяющих форсировать двигатели по мощности и снижать теплоотдачу в объектовые системы.

Все двигатели обеспечены в эксплуатации высококачественными горюче-смазочными материалами с прогрессивными характеристиками.

1. Шунков В.Н. Танки. — Минск: ООО «Попурри», 2003.

2. Костенко Ю.П. Танки (тактика, техника, экономика). — М.: НТЦ «Информатика», 1992.

3. Архивы ОАО «УКБТМ».

4. Танк Т-64А. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, Кн. 1. — Министерство оборонной промышленности СССР, 1973.

5. Устьянцев С., Колмаков Д. Боевые машины Уралвагонзавода. ТанкТ-72. — Н. Тагил: Медиа-Принт, 2004.

6. Лантратов К., Сафронов И. Танки не рвутся в холдинг // Коммерсантъ. — 2006, №45.

7. Sieff M. В фокусе оборона: преимущества России в конкурентной борьбе — II // UnitedPress International. — 2007, 19 декабря.

8. Sieff M. В фокусе оборона: преимущества России в конкурентной борьбе — IV// UnitedPress International. — 2007, 25 декабря.

9. Веретенников А.И. и др. Харьковское конструкторское бюро по машиностроению имени А.А. Морозова. — Харьков: Синтез, 2002.

10. Интернет-сайт ГП «Завод им. В.А. Малышева» (http://www. malyshevplant.com.).

11. Козишкурт В.И., Филиппов В.П. Единое базовое шасси для бронированных гусеничных машин. Актуальные проблемы защиты и безопасности // Труды Восьмой Всероссийской научно-практической конференции (4—7 апреля 2005 г.), Т. 3. — СПб.: 2005.

12. Шаповалов В.В. О перспективах танковых ходовых частей: Материалы конференции «Броня-2002».

13. Иванов В. Нескончаемая милитаризация планеты Земля. Военные расходы всех стран мира продолжают расти, утверждают эксперты СИПРИ // НВО. — 2007, №34 (539).

14. Аксенов П. Голубая мечта Доналда Рамсфелда: Пентагон разрабатывает проект Future Combat System-модель армии будущего. Интернет-сайт http://www.lenta.ru/articles/2005/05/24/fcs.

15. Медин А. На пути трансформации. О концепции создания сухопутных войск США нового типа // ВПК. — 2005, №25 (92).

16. Военная доктрина Российской Федерации // Российская газета. — 2000.

17. Лейковский Ю.А. Газотурбинный двигатель. Перспективы применения в БТВТ. В сб. «85 лет отечественному танкостроению» (7—8 сентября). — Н. Тагил, 2005.

18. Парамонов В.А., Филиппов В.П. Топливная экономичность танка Т-80У. Актуальные проблемы защиты и безопасности // Труды Восьмой Всероссийской научно-практической конференции (4-7 апреля 2005 г.), Т. 3. — СПб., 2005.

19. Троицкий Н.И. Танковые двигатели и силовые установки — состояние и задачи развития. В сб. «85 лет отечественному танкостроению» (7—8 сентября). — Н. Тагил, 2005.

20. Костин К.И., Прокопенко Н.И., Соловьев А.А. Развитие силовых установок танков: перспективы и проблемы // Материалы конференции «Броня 2002».

21. Вавилонский Э.Б. Как это было… Ч. 1, Газотурбинный танк — объект 167Т. — Н. Тагил, 2001.

22. Черноморский А.И. О работах по перспективным танковым ГТД за рубежом // Зарубежная военная техника. — 1981, серия 4, №9.

23. Конструктор танковых дизелей И.Я. Трашутин. Уральская школа двигателестроения. — Челябинск: Юж.-Урал. кн. изд-во, 2006.

24. Webrtechnik. 1976, №10, с. 66-69.

25. Engineer, 1977.

26. «Зарубежная военная техника», серия IV, 1981 г. вып.З.

27. «Зарубежная военная техника», серия IV, 1981 г. вып.9.

28. Gas Turbine World, 1977, № 3.

29. Петухов В., Шегалов Л. Методика сравнительной оценки тепловых двигателей различных типов… // Двигателестроение. -1985, №9.

30. Ogorkiewich R. New US Tank Engine is Making Thirsty Work // Jane's defense Weekly. — 2001, 14 February.

31. Зубов Е.А. Двигатели танков. — M.: НТЦ «Информтехника», 1995.

32. Морозов В., Изотов Д. Двигатели для «летающих» танков // Двигатель. — 1999, №5.

33. Спасибухов Ю. M1 «Абрамс» — основной боевой танк США //Танкомастер. Спец. выпуск. — 2000.

34. Козишкурт В., Ефремов А. Танковый вальс. Будущее отечественного танкостроения // Завтра. — 2007, №46 (730).

35. Овсянников Б. Будущее — за ГТД// НВО. — 2002, №11.

36. Попов Н.С., Изотов СП. и др. Транспортные машины с газотурбинными двигателями. — Л.: Машиностроение, 1980.

37. Желтоножко О. Т.80: История, проблемы, перспективы // Мир оружия. — 2005, 03 (06).

38. Ашик М., Ефремов А., Попов Н. Танк, бросивший вызов времени. — СПб., 2001.

39. Телепередача «Смотр» от января 2007 г. на канале «НТВ».

40. Грехов Л. Революция с воспламенением от сжатия // За рулем. — 2002, №10.

41. Ogorkiewicz R.M. Development progresses with power density engines for light combat vehicles // IDR. — 2005, №2.

42. Christopher F Foss. More Power For Leopard 2 МВТ// Defence Upgrades. — 2003, Vol. VII, №2.

43. Рекламные материалы фирмы MTU. Twelve — Cylinder Disel Engine MT 883 for Heavy Military Vehicles 1100 kW (1500 HP).

44. Рекламные материалы фирмы MTU. Twelve — Cylinder Disel Engine MT 883 Common Rail Injection (CRI) for Heavy Military Vehicles 1100 kW (1500 HP), 1200 kW (1630 HP).

45. Рекламные материалы фирмы MTU по БМП «Пума».

46. Die Us-Firma Detroit Corporation // Soldat und Technik. — 2002, november.