Experimentos y evolución
En el mundo de la construcción de tanques, el uso de motores diesel de alta velocidad para tanques se convirtió en el estándar de oro solo a finales de los años 50. Los países de la OTAN se dieron cuenta de que era hora de deshacerse de las centrales eléctricas de gasolina mucho más tarde que la Unión Soviética, pero rápidamente se pusieron al día. La construcción de motores de tanques domésticos en el período de posguerra se basó en el probado concepto V-2, que había pasado por tuberías de cobre, agua y fuego durante la década anterior.
Durante la Gran Guerra Patria, el papel principal en la modernización del B-2 fue desempeñado por la oficina de diseño en serie # 75 en Chelyabinsk. En "Tankograd" durante los años de guerra, se formó un enorme complejo de construcción de motores, sintonizado exclusivamente para la producción de motores diesel de la serie V-2. Por un lado, esto hizo posible ahorrar seriamente en la producción a gran escala de motores y, por otro lado, creó dificultades para volver a perfilar el sitio. En el libro "Motores de tanques (de la historia de la construcción de tanques)", E. A. Zubov, a este respecto, incluso ofrece cálculos sobre los costos del trabajo de desarrollo de los pequeños fabricantes extranjeros y gigantes industriales. En promedio, una pequeña empresa obtiene un rendimiento por cada dólar invertido 24 veces más que, digamos, el gigante Ford o General Motors. En la Unión Soviética, había una abrumadora mayoría de grandes plantas de fabricación de motores, lo que llevó a un cierto conservadurismo en los desarrollos innovadores.
Una de las primeras modificaciones de un motor diesel de tanque en Chelyabinsk fue la modernización del V-2K, diseñado para tanques pesados. Se aumentó el par del motor diesel, la potencia se elevó a 650 litros. con., mientras que las revoluciones máximas del motor diesel no se tocaron, el mecanismo de manivela de cargas aumentadas no pudo soportar. Esto se logró reajustando la bomba de combustible de alta presión y aumentando el suministro de combustible por ciclo. Luego estaba el V-2IS, que logró reducir la altura en 200 mm y llevar a cabo una serie de mejoras menores. Una de las ventajas indiscutibles del tanque IS equipado con un motor diésel de este tipo era el alcance de 220 kilómetros con un solo repostaje, mientras que el T-VI Tiger solo podía cubrir 120 kilómetros en el tanque. Sin embargo, tal aumento de potencia no permitió aumentar el recurso del motor; hasta finales de los años 40 no superó las 300 horas de motocicleta. Ya durante la guerra, quedó claro que un mayor aumento en la potencia del B-2 con un mayor aumento en el recurso del motor solo era posible con la ayuda de la presurización. Uno de los primeros fue el V-12 con un sobrealimentador centrífugo impulsado por AM-38F, que permitió que el motor desarrollara 750 hp. con. y proporcionó un par de 3000 Nm. En noviembre-diciembre de 1943, el motor pasó con éxito las pruebas de 100 horas, pero después de solo seis meses ya no pudo repetirlas. A principios de 1944, el B-2 para tanques pesados, se decidió cambiar a un nuevo B-11 de una vez por 700 CV. pp., y en julio del mismo año se suponía que la planta de Kirov produciría 75 motores por mes. Como resultado, los primeros motores en serie aparecieron solo a fines de abril de 1945 y se instalaron en el IS-3, que no tuvo tiempo de luchar. En 1947, aparecieron en ChTZ los primeros V-12 en serie para el IS-4, que se produjeron con varias modificaciones hasta principios de los años 60. Se instalaron motores de la serie "pesada" en el T-10, T-10M y un par de prototipos.
Sverdlovsk Plant No. 76 (Planta de turbinas), también dedicada a la producción de motores de tanque, en el otoño de 1944 pudo crear su propia versión de una profunda modernización del legendario motor diesel, llamado B-14. Era un motor de 700 caballos de fuerza con un diámetro de cilindro ampliado a 160 mm, lo que aumentó la cilindrada a 44,3 litros. También se llevaron a cabo pruebas de banco en el B-14M sobrealimentado (el volumen de trabajo se aumentó a 44,3 litros), con una capacidad de 800 litros. con. Una novedad largamente esperada apareció en ambos motores: la camisa del bloque de cilindros ahora se fundió al mismo tiempo que las culatas, lo que eliminó el notorio problema de la junta de gas. Este fue el mérito directo del diseñador Timofey Chupakhin, que había estado tramando una idea similar desde finales de los años 30. Además, apareció un cárter nuevo y más rígido en el B-14, que se convirtió en una estructura de soporte, lo que aumentó la confiabilidad de los cojinetes del cigüeñal y el grupo de pistones.
Sobrealimentado y no sobrealimentado
Cabe destacar el trabajo de desarrollo que se llevó a cabo en el campo de entrenamiento GBTU de las Fuerzas Armadas de la URSS, cuyo propósito era aumentar la potencia del B-2 sin presurización. Luego se confirmó una vez más que la ubicación de los filtros de aire en el compartimiento del motor del tanque afecta directamente el llenado de aire de los cilindros diesel. Resultó que los motores T-34 e IS-2 prácticamente "se tragaron" el aire calentado por su propio calor (hasta 60 grados), lo que, junto con los filtros obstruidos, redujo la potencia en un 10% de una vez. La física del proceso es muy simple: el aire frío es más denso, por lo tanto, en un ciclo de trabajo, el motor lo aspira más y el combustible se quema más completamente en los cilindros. Con aire caliente, la situación es la contraria.
En general, con base en los resultados del trabajo en el vertedero de GBTU, se concluyó que sin una reducción crítica en el recurso del motor, su potencia solo se puede elevar a 600 hp. con. Además solo con una turbina. En la versión de aspiración natural, la base V-2 se acelera con una amplia gama de medidas: reduciendo la resistencia del aire en la admisión, instalando un colector de admisión anular para el llenado uniforme de los cilindros de ambas mitades del motor (esto fue espiado desde el Tanque alemán diesel Mercedes-Benz 507) y el desarrollo de una nueva bomba de inyección. También se planeó tomar prestado este último de Bosch, cuyas bombas se montaron en motores diésel Mercedes-Benz 503A. También se recomendó reducir la tolerancia de ajuste de las bombas de inyección en serie en términos de cantidad de suministro de combustible del 6% al 3%. Este trabajo fue parte de un gran proyecto para la modernización del B-2 en el sitio de la Planta de Tractores de Chelyabinsk, cuya administración no quería en absoluto hacer cambios drásticos en el ciclo de producción.
Como saben, es posible aumentar la potencia del motor aumentando el volumen de trabajo (agregar cilindros o simplemente aumentar su dimensión), y esto, a su vez, requirió cambios serios en el diseño. Por lo tanto, el turbocompresor se ha convertido en la principal tendencia de posguerra en la modernización del B-2.
Los ingenieros señalaron que la introducción de una solución de este tipo aumentaría la capacidad de litros en un 50-100% a la vez, mientras que el sobrealimentador de accionamiento centrífugo parecía ser el más óptimo, dando indicadores económicos más altos. Tuvimos que soportar el hecho de que todo esto provocaría inevitablemente un aumento de las cargas mecánicas y térmicas en el motor.
La siguiente tarea de los fabricantes de motores fue aumentar el tiempo de funcionamiento de la garantía del motor a 500-600 horas. Además, para implementar el movimiento del tanque en condiciones submarinas, se requería garantizar la confiabilidad del funcionamiento de los motores con resistencias aumentadas en la entrada y salida.
Varios fabricantes de la Unión Soviética participaron en una especie de competencia por la modificación más exitosa del B-2. Además de la cabeza SKB # 75 antes mencionada de Chelyabinsk, la planta # 77 "Transmash" en Barnaul participó en su programa.
El diesel V-16, creado por ingenieros siberianos, desarrollaba 600 CV sin turbocompresor. con. y se distinguió por la ausencia de una bomba de combustible de alta presión en el sentido habitual. Siempre ha sido una unidad V-2 problemática, y en Barnaul se decidió reemplazarla con inyectores unitarios individuales para cada cilindro; en muchos sentidos, una solución revolucionaria que se generalizó mucho más tarde. Los ingenieros de Barnaul desarrollaron el tema B-16 en una familia completa: había una versión de 700 caballos de fuerza para tanques pesados y un B-16NF sobrealimentado de 800 caballos de fuerza. Incluso desarrollaron un par de dos motores diesel, de los cuales se quitaron 1200 hp en el stand. con. Pero todo el trabajo en los proyectos se redujo debido al cierre del desarrollo de los tanques experimentales para los que fueron construidos, o debido al enfriamiento general del estado hacia el tema de los tanques.
A principios de la década de 1950, la dirección tenía la impresión de que todos los problemas militares podían resolverse con misiles, mientras que el resto del armamento tenía un papel subordinado. La sobriedad llegó en algún lugar de 1954, cuando los países de la OTAN comenzaron, si no para superar el programa de construcción de motores de tanques de la URSS, al menos para reducir la brecha. El Chelyabinsk V-27 multicombustible, equipado con un turbocompresor TKR-11F y que desarrolla una capacidad de 700 CV, se ha convertido en un verdadero símbolo del renacimiento. con. En el futuro, el diseño evolucionó hacia los conocidos B-46-6 y B-84, que se convirtieron en la verdadera corona del concepto B-2.
El siguiente fabricante, incluido en la carrera por la mejora de posguerra del B-2, fue la mencionada Planta de Turbomotores Ural, que desarrolló una versión del motor bajo la letra "M". Fue un replanteamiento profundo del concepto diésel, la mayoría de los cuales eran completamente nuevos. El V-2M recibió dos turbocompresores TKR-14, que en el futuro se suponía que iban a estar equipados con unidades de refrigeración por aire de carga, una solución revolucionaria en ese momento. Ahora estas unidades (intercoolers) se pueden encontrar en los motores de los tractores de línea principal. Además de la turboalimentación, el motor recibió una nueva bomba de inyección, sistemas mejorados de enfriamiento y lubricación, así como muchas unidades reforzadas en comparación con el antecesor. En 1968, el motor estaba listo, pero las dificultades con su puesta en producción, así como sus grandes dimensiones, no contribuyeron a su adopción. Pero muchas de las soluciones de los diseñadores de Sverdlovsk se utilizaron en las próximas generaciones de motores diesel de tanque.
Alemanes, tanques y diesel
La dieselización de vehículos medianos y pesados en los años 40 en la Unión Soviética fue un evento único en la historia industrial mundial. Nadie en el mundo, excepto Japón, ha usado motores diesel en vehículos blindados de manera tan masiva. A modo de comparación: el "Sherman" estadounidense de sus trece modificaciones tenía solo un M4A2 con una planta de energía diesel gemela. ¿Por qué, por ejemplo, en Alemania durante la guerra no se le ocurrió la idea de instalar un motor diesel en un tanque? Hay muchas versiones, comenzando con la escasez de aluminio y aceros aleados y terminando con la incompetencia de los ingenieros alemanes en el campo de la creación de motores diesel terrestres pesados. Interesante a este respecto es la opinión del teniente técnico superior S. B. Chistozvonov, que declaró en las páginas del Boletín de la industria de tanques de 1944 (No. 2-3).
En el artículo "Motores de tanques alemanes", el autor analiza con suficiente detalle los motores enemigos que existían en ese momento, y al final analiza las razones del rechazo de los alemanes a los motores diesel de tanques. Chistozvonov señala acertadamente que en la Alemania nazi, incluso antes de la guerra, existían aviones diesel Junkers y Daimler-Benz que, después de una pequeña modificación, bien podrían haberse instalado en vehículos blindados. Sin embargo, los ingenieros alemanes lo consideraron poco práctico. ¿Por qué? De hecho, entre las ventajas de un motor diesel, el autor señala solo un consumo de combustible relativamente bajo (20-30% más bajo que el de un carburador análogo) y un bajo costo de combustible. El teniente Chistozvonov sugiere en el artículo que los alemanes no se involucraron con un motor diesel, ya que un motor de gasolina es más barato, más simple, más compacto, más confiable en climas fríos, no requiere aceros aleados escasos y mano de obra altamente calificada de ensambladores.
Al mismo tiempo, la vida útil de un tanque en el campo de batalla es tan corta que elimina con creces todas las ventajas de un motor diesel (lea: B-2). El autor considera que las ideas sobre la seguridad contra incendios de los motores con encendido por compresión son inverosímiles: el impacto de un proyectil en el tanque, el compartimiento del motor o un simple cóctel Molotov está garantizado para causar un incendio en el MTO de un tanque con un motor diesel. En este caso, el tanque de diesel no tenía ninguna ventaja sobre el tanque de gasolina. El balance de combustible específico de Alemania también jugó un papel en la elección del tipo de central eléctrica para los tanques. Las mezclas de gasolinas sintéticas, benceno y alcohol prevalecían en el balance de Alemania y no eran adecuadas como combustible para motores diésel. En general, el artículo de 1944 resultó ser muy atrevido.
Al final del artículo hay un comentario interesante del consejo editorial del Tank Industry Bulletin:
"Los argumentos que justifican la negativa de los alemanes a utilizar motores diesel en sus tanques son la suposición del propio autor".
