如何增加T-80坦克的燃气涡轮发动机的功率:白开水就行

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如您所知,水远不是一氧化二氮,但它可以非常成功地帮助促进各种类型的发电厂。 一个突出的例子是涡轮风扇和涡轮喷气发动机 航空 加力燃烧室在压缩机入口处注入水或水-酒精混合物的发动机。 是否可以用燃气轮机发电厂做类似的事情 坦克 T-80? 你可以,而且结果令人印象深刻。

在本材料中,我们将考虑增加罐式燃气涡轮发动机功率的最直接方法,该方法自 70 年代以来一直被提议使用。



为什么需要它?


首先,您需要解释为什么水通常可以帮助增加罐式燃气涡轮发动机 (GTE) 的功率。 事实上,这种发电厂的主要部件之一是两级涡轮增压器。 它的主要功能是将来自外部的空气压缩到工作压力,并将其引导到涡轮机的燃烧室中。 但是,如您所知,压缩会导致温度升高,因此这里开始表现出一种简单的关系。

如何增加T-80坦克的燃气涡轮发动机的功率:白开水就行
燃气涡轮发动机的结构图。 资料来源:otvaga2004.ru

压缩机压缩进入的空气,并且由于压缩,它加热并膨胀。 因此,压缩机需要花费大量的能量来将空气带到所需的压力。 同时,机组的运行直接影响发动机功率,减少了“马”的数量。 在正常情况下,这实际上不会影响发电厂的牵引性能,并且它们与文档中所述的差别不大,但减少压缩机的寄生效应是一个好主意。

顺便说一句,气温升高会加剧这种寄生影响。 根据统计数据,不带热交换器的燃气轮机是我们经过各种修改的 T-80 的发动机,仅由于“吃”压缩机,空气温度每升高 0,6 摄氏度,其功率就会损失约 1%。 同时,燃料消耗率并没有下降,反而会增加——每度增加 0,5%。

不难想象发动机在极端高温下的表现。 然而,你甚至不需要想象。 由于所有温度限制,T-80 坦克的牵引特性有时会下降很多,以至于它们下降到较弱的 T-72 柴油机的水平。 上世纪 80 年代在中亚沙漠地区进行的测试表明,配备 80 马力发动机的 T-1100B / BV 型坦克实际上与配备 780 马力活塞发动机的塔吉尔坦克相当。 和。


T-80U是“八十年代”星系之一,其发动机功率不仅受限于气温,还受限于作战区域的尘土飞扬。 资料来源:vitallykuzmin.net

在这方面,问题出现了:是否有可能在提升罐式燃气轮机发电厂的同时在不利的炎热气候条件下保持其功率特性? 仅仅增加马力显然是不够的,T-1250U 坦克的 1250 马力 GTD-80 发动机证明了这一点 - 功率增加了,但在高温下它也会下降。 除此之外,在尘土飞扬的地区,机器被迫在“沙漠”模式下工作,以保护发动机免受灰尘磨损增加,这也减少了由于气体温度低而导致的“马”数量。

答案似乎真的存在:使用普通水。

它是如何工作的?


如前所述,水不是一氧化二氮。 它不燃烧,燃料的可燃性和能量释放也不直接增加。 但她可以冷静下来,而且做得相当成功。

这让我想起了与压缩空气温度升高作斗争的压缩机,它消耗了涡轮机的功率。 但是,如果您将蒸发的液体注入其中会怎样? 蒸发过程显着冷却空气,包括压缩空气。 在这里,一些挥发性物质,如甲醇或乙醇等,将是理想的,但它们的易燃性、价格和可用性决定了普通水方向的选择。

举个一般工作原理的例子,你可以拿容量为 1000 马力的 GTD-1000T 发动机,用于 T-80 坦克。 在其设计中 - 在进入第一级压缩机之前 - 引入了总容量超过 400 公斤/小时的注水喷嘴。


资料来源:thesovietarmourblog.blogspot.com

进入内部,水通过泵送空气的工作叶片沿着压缩机的壁散开。 将来,它会在内表面形成一层薄膜,沿着空气路径流动并部分蒸发。 这就是导致冷却的原因。 压缩空气的温度下降,因此其膨胀和压缩所消耗的压缩机能量减少。 因此发动机功率增加。

但是,不要以为几升,或几十升的水就足够一台高质量的燃气轮机加力燃烧室。 Zhor 在这里几乎可以与燃料消耗相媲美,这完全可以通过发动机在运行期间消耗的大量空气来证明 - 当然,它会超过任何柴油发动机。

因此,仅将燃气涡轮发动机的功率增加 50 马力,每小时需要大约 100 公斤的水。 在这里,实际上至少要给船尾的油箱加水。 但是这 50 匹“马”不会制造任何天气——这样的加力燃烧器实际上不会以任何方式影响汽车的机动性。 但是没有人会沉迷于这样的小事。

一个更显着的结果,表现为增加 200 马力或更多马力,根据条件,每小时耗水量高达 400 多公斤。 在这种情况下,我们可以期待坦克的机动性得到显着改善,因为该发动机实际上可以与 T-1250U 的 GTD-80 相媲美。 相应地,如果GTD-1250本身受到这样的强迫,那么它的牵引性能将接近1500马力的美国艾布拉姆斯坦克的发动机。

值得注意的是,在炎热的条件下,加力燃烧器在水的帮助下的可能性有所扩大。 因此,在 + 35-45 摄氏度的气温下,发动机功率平均增加 25%,也就是说,我们不仅在谈论保持发电厂在炎热气候下的特性,而且还谈论它们的显着性增加,这是经典强制方法无法实现的。

在很大程度上,这种功率的增加也有助于克服底部水箱的水障碍。 事实是,T-80 坦克的燃气涡轮发动机对排放废气的阻力非常敏感,因此,如果没有确保将其清除到地面的管道,就无法克服深水库。 在这种情况下使用“水加力燃烧器”完全改变了这种情况:废气获得足够的压力,可以直接将它们释放到水中,而无需在深度达 8 米的气体出口管。


安装了水下驾驶套件的 T-80U。 排气管在水面上方可见。 资料来源:vpk-news.ru

发现


事实证明,通过向空气压缩机中注入水来强制是一种真正激进的方法,可以在几乎所有温度条件下增加燃气涡轮发动机的功率,但霜冻条件除外,当时水只是在储罐中结冰。 而且,值得注意的是,这种增加功率的方法并没有减少发电厂的资源,相反,增加了它。


船尾油箱 T-80BV。 其中一个将被一个用于冷却水的桶代替。 资料来源:vitallykuzmin.net

然而,也存在与燃料消耗增加和安装至少一个水桶而不是后部燃料箱以及用于将水泵入喷嘴的泵有关的显着缺点。 对这种加力燃烧器方法进行更详细的研究可能会在其在大规模生产中的实施方面取得一些成果,但需要改进发动机,对材料和技术部分以及文档进行更改等等。 做了自己的调整。 最终,自 70 年代末以来不知何故让自己感觉到的有关该主题的项目随着苏联的解体而完全关闭。
56 评论
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  1. +6
    5九月2022 05:38
    水是不可燃的,你可以把它带在盔甲外面,尤其不是一年四季。

    最终,自 70 年代末以来不知何故让自己感觉到的有关该主题的项目随着苏联的解体而完全关闭。

    然后注意到发现的那个...
    1. -2
      5九月2022 11:04
      好吧,或者开发一个 21 世纪的新引擎,而不是挤压苏联积压的残余物。
      1. +4
        5九月2022 12:37
        一切都容易多了
        添加5%燃油量的特殊添加剂
        功率增加 20%
        + 降低油耗
        + 延长发动机寿命
        1. FIV
          +4
          5九月2022 16:43
          燃气软管的另一个磁铁,将大灯和火花发生器擦拭到空气路径中。 而且方向盘毛茸茸的。 野兽 - 独轮车将是!
          1. +3
            5九月2022 16:49
            你只是不知道
            1 辆 MTLBu 油轮运输 4,5 吨燃料或添加剂
            - 这里有 90 吨柴油
            正如他们所说 - 只需加水
  2. +17
    5九月2022 06:06
    10 年代用于 Toyota Sprinter Carib,增加 15-3% 的发动机功率或燃油经济性。 结果,3 年后,排气门上的压缩和外壳损失。 生锈会多次加剧,因此需要一个装置在杀死之前 5-XNUMX 分钟关闭水,最好是沿着整个水路不生锈的钢材。
    1. +4
      5九月2022 06:50
      Quote:加勒比
      结果,3 年后,排气门上的压缩和外壳损失。

      所以注水是“穷人的加力”。 在航空中,它被用于缺乏鱼。 但这不是一种方法。
      1. +2
        5九月2022 09:28
        嗯,是的,使用通过 Yutkin 方法获得的燃料-水乳液效率更高(至少一周不分层)。 并且不需要额外的泵和罐。
      2. 0
        29十月2022 11:56
        那么是什么阻止你重新注射酒精呢? 它还燃烧,即通过节省柴油燃料来增加功率。 不会冻结。 如果发生火灾,很容易用水扑灭。
        很明显,-T100 将获得“酒精携带者”的绰号,但没关系。
        1. 0
          31十月2022 06:57
          Quote:欧拉
          那么是什么阻止你重新注射酒精呢?

          照顾船员的肝脏 wassat wassat wassat
    2. 0
      5九月2022 10:26
      坦克发动机已经拥有少量资源,使用后的主要事情是在没有大修的情况下将其存放起来。
  3. +8
    5九月2022 06:32
    而且,值得注意的是,这种增加功率的方法并没有减少发电厂的资源,相反,增加了它。

    是的,你笑! 扎绳
    1. 0
      5九月2022 08:12
      上世纪70-80年代的另一项“创新”。然后,“拉达和莫斯科人”化油器上挂着“水桶”和“为化油器供水”的带针头的软管。他们写道,几乎 25% 的功率增加。总的来说,人们的耳朵很温暖,直到与汽车行业相关的研究所检查了下一个 chernukha。
  4. 他们早在 80 年代就写过这件事。
    1. +1
      5九月2022 11:05
      自40年代以来。
      参见“MW-50 混合物”。
      顺便说一句,Nitros 甚至在那时也开始使用。
  5. +3
    5九月2022 08:18
    变速箱是为一定的功率设计的,如果你在不改变变速箱的情况下增加它,那么磨损就会开始成倍增长。 涡轮机也是如此,因为与水蒸气的混合物比燃料蒸气密度大得多,也就是说,叶片上的负载增加了....
    1. +3
      5九月2022 08:36
      如果您只在夏天使用它,那么功率不会有明显的增加 - 该系统只会帮助补偿功率下降。
      1. 0
        5九月2022 09:07
        也许是这样,如果您不考虑涡轮叶片上增加的负载....
  6. +3
    5九月2022 08:24
    说到注水。 在 70 年代,塔什干出租车队进行了一项实验,使用通过 Yutkin 方法获得的汽油-水乳液。 结果表明,燃油消耗减少,发动机上的温度负荷减少,但电机资源减少,这仅仅是因为功率的增加。 在技​​术方面,就像在身体中一样 - 一切都是相互关联的......
    1. +4
      5九月2022 08:41
      这仅表明需要以这种方式加强发动机部件的强制力(实际上是任何其他方式),我对腐蚀问题更感兴趣。 例如,在德国二战战斗机上,使用了水-甲醇混合物的喷射,这些发动机的资源非常少,特别是由于腐蚀问题,但这种资源对于战斗发动机来说已经足够了。
      1. 0
        5九月2022 09:14
        我不知道腐蚀。 可能他们没有在文章中写到它,因为它没有被推迟。 请求
  7. +3
    5九月2022 09:10
    这篇文章很聪明......我只对一个问题感兴趣,为什么?
    1. +1
      5九月2022 10:21
      这篇文章很聪明......我只对一个问题感兴趣,为什么?

      进一步增加油耗。
      所以一个燃气轮机油箱的成本就像两个柴油箱一样,但它需要像三个一样。 笑
      1. 0
        5九月2022 11:11
        Quote:Arzt
        所以一个燃气轮机油箱的成本就像两个柴油箱一样,但它需要像三个一样。

        不,同等功率,不。 一次半。
        1. +1
          5九月2022 15:33
          从文章来看 - 如果它很热(叙利亚?) - 如果不是三倍,它就会出来。
          纯粹是因为它先验地吃东西(它会从柴油中出来大约 1.5),加上热量会降低效率。
          竞选涡轮机价格昂贵,不适合大众。
          1. +4
            5九月2022 18:50
            您仍然忘记了叙利亚有很多沙尘。 如果单级过滤器性能不佳,涡轮机要么说再见,要么必须“勒死”,以免叶片上的灰尘烧结
          2. +3
            5九月2022 20:30
            从文章来看 - 如果它很热(叙利亚?) - 如果不是三倍,它就会出来。
            纯粹是因为它先验地吃东西(它会从柴油中出来大约 1.5),加上热量会降低效率。
            竞选涡轮机价格昂贵且不适合大众

            所以事实是燃气涡轮发动机本身的成本与T-72几乎相同。
      2. 0
        5九月2022 18:47
        嗯,一切顺理成章
  8. +2
    5九月2022 10:02
    我现在要说煽动。 现在在 NWO 中使用坦克的方式 - T-90M 需要燃气轮机,而不是柴油发动机。 因为“加速度”比“射程”更重要,“战术”机动性比“作战”更重要。
    1. 0
      5九月2022 10:42
      因此,柴油发动机每台售价 1200 升(在 T-72B3 上也是如此),售价为 1180 升。 一切都很好……只有 T-90m 的装甲和重量分别更大。
      1. +1
        5九月2022 14:40
        好吧,GTD-1250 会更容易。 在运动鞋上“反应更灵敏”。
        1. +1
          5九月2022 15:02
          与柴油发动机相同的功率,不再有这样的差异......另一件事是最大1180,但在涡轮机的尺寸上你可以制造1500hp
          1. +1
            5九月2022 15:26
            也许我不是来评判的。 她已经被逼了。 但是,柴油机在 1 马力时非常重,燃气轮机 - 相反,它比任何其他内燃机都轻。
            1. +2
              5九月2022 15:36
              并非一切都那么简单....燃油重量,齿轮箱重量等。 一般来说,当柴油动力的输出为1000-1500hp时,它们的需求量已经超过涡轮机。 这是世界范围内的惯例。 在这里,您仍然需要查看 Nm 以及它们可用的速度。
              1. 0
                6九月2022 07:48
                世界惯例是,除了美国和苏联之外,没有人能够制造出罐式燃气轮机。 此外,从苏联国防部的角度来看,GTU Abrams 不符合(我们)提出的要求。 然而,德国人真的不打算这样做。
                1. 0
                  6九月2022 10:30
                  另一方面,MTU 制造了带有变速器的串行 1500hp 柴油机。 我们只是用 X-diesel 来解决这个问题。
                  1. 0
                    6九月2022 14:58
                    哈。 只有我怀疑德国柴油发动机是否适合 T-90。 它也在阻止。
                    1. 0
                      6九月2022 21:16
                      B12 ...一个和另一个....我们的排量是38l ... MTU-我不知道
                      1. 0
                        7九月2022 08:01
                        有些事情告诉我,Leoperds 的 MTO 数量更多。
                      2. 0
                        7九月2022 16:12
                        LEO(柴油机+变速箱)的MTO体积肯定少。 半小时内变化
                      3. 0
                        14九月2022 11:51
                        这是一个整体的事实与 MTO 的数量无关。
          2. +1
            5九月2022 15:46
            Quote:Zaurbek
            .另一件事,最大1180,但在涡轮机的尺寸上你可以制造1500ls

            要么是带有热交换器的涡轮机,要么是 la Abrams,要么是 T-64 上的两轴柴油发动机。 即使是恒星也会比涡轮机体积大得多。
            1. +1
              5九月2022 15:48
              是的,但是 Diesel Nm 立即处于低速状态,而涡轮机处于高速状态......变速箱的尺寸和冷却方式可能不同。
              1. 0
                5九月2022 16:09
                Quote:Zaurbek
                是的,但是 Diesel Nm 立即处于低速状态,而涡轮机处于高速状态......变速箱的尺寸和冷却方式可能不同。

                T-80 涡轮机具有内置变速箱,不是专家,但我确信它们很紧凑。
                文章中的照片:
                https://topwar.ru/25686-na-puti-k-t-80-tankovye-gazoturbinnye-dvigateli.html

                我不再确定,但我认为即使使用类似于柴油发动机的方案,尺寸也会是百分比,即不再重要。 hi
      2. 0
        5九月2022 16:42
        对坦克的主要威胁是 122 毫米和 152 毫米 UAS 制导炮弹
        强制引擎并不能解决这里的问题
        除了扭杆外,您还需要在所有滚轮上安装液压悬架
        在叙利亚,炮弹坦克以圆形方式装甲,包括。 和塔,但悬架无法站立
        通过加强悬架,您可以在“遮阳板”塔上放置 2x3 米的带有 DZ Relict + 100 吨的 5-mm 装甲,速度会下降,但这并不重要
        + 将 DZ 添加到挡泥板上
    2. 0
      5九月2022 11:12
      引用:Dimax-Nemo
      因为“加速度”比“射程”更重要,“战术”机动性比“作战”更重要。
      饮料
  9. +3
    5九月2022 10:41
    最终,自 70 年代末以来不知何故让自己感觉到的有关该主题的项目随着苏联的解体而完全关闭。

    通过将水注入压缩机来提高燃气轮机的效率目前广泛用于固定装置。 对于罐式燃气轮机,这种方法用处不大——你需要大量的水,而不仅仅是水,还需要蒸馏水。
    此外,尽管注入效率很高,但由于 GTU 流路部件存在腐蚀和侵蚀的风险,其长期使用仍然存在问题。
  10. +3
    5九月2022 14:45
    将水喷射到热机中是对压缩空气(或燃料混合物)进行中间冷却的方法之一,以增加通过发动机的空气质量流量,并相应地增加功率。 但是,由于多种原因,这种方法没有找到分布。
    1. 设计复杂化和成本上升。
    2、水箱的附加重量和尺寸。
    3、在负温度下不适用。
    4. 由于过热水蒸汽的高化学侵蚀性,加速发动机的腐蚀磨损,当与燃料的燃烧产物相互作用时,形成各种酸。
  11. 0
    5九月2022 15:30
    船尾油箱 T-80BV。 其中一个将被一个用于冷却水的桶代替。 资料来源:vitallykuzmin.net


    这些不是烟雾弹LH吗?
    自 T-34 出现以来,他们似乎一直在这样做。
  12. 0
    5九月2022 17:37
    作者显然不熟悉热力学科学和燃气涡轮发动机的设计。 当在压缩机中压缩时,水实际上会降低空气的温度。
    但是当它进入燃烧室时,它会从燃烧产物中吸收热量,降低它们的温度并减少气体的膨胀! 因此,降低涡轮叶片上燃烧产物的压力,降低发动机功率! 同伴
    1. +3
      5九月2022 18:21
      测试人员遇到了一些奇怪的水。 1000-200 匹马的 Gtd-300t 变得更加强大。 笑
      1. +1
        5九月2022 22:16
        这也是我要说的! 消防用水! 但是,如果您有兴趣,请阅读 Brayton / Joule 热力循环,它描述了燃气涡轮发动机的工作过程。
        为了使燃气涡轮发动机变得更强大,空气压缩产生的热量必须通过热交换器排出到外部,例如带有中间冷却器的涡轮柴油发动机。
        在你的情况下,水就像大气中的氮和二氧化碳一样充当镇流器,根据物理定律,它不会产生积极的影响。
        如果将水倒入其中,Gtd-1000t 和任何其他发动机都会变成癌症。 因此,在工业界,在他们正确的头脑和扎实的记忆中,没有人这样做。
        在往复式发动机中,水蒸气会冲走气缸壁上的润滑剂,并在曲轴箱中作为冷凝液收集。 然后有人会更幸运,或者拉起袖子,或者转动衬垫。
        我还没有看到涡轮机的实验,显然它太贵了,不能被白痴信任。
        虽然如果你手头有一个可以维修的水箱,一定要试一试,最重要的是不要备用水。
      2. +1
        6九月2022 00:43
        E.佩罗夫
        应该是硬水。 :)
      3. 0
        7九月2022 15:13
        但是,您对燃气涡轮发动机结构元件的处理方法很奇怪——将压缩机称为寄生虫。 压缩机当然是从涡轮机中获取动力来旋转的,但是首先,涡轮机有多余的动力,其次,如果没有压缩机,您将无法提供足够的空气压力来将其供应到燃烧室,并且,因此,在涡轮入口处提供必要的气流参数,以将其能量转换为旋转运动。 没有水可以进入燃烧室,更不用说进入涡轮机了,因为它在压缩机入口处蒸发,降低了温度并增加了空气的密度,从而增加了总压力增加的程度。 燃烧室入口处的空气温度为 300-400 度,压力是压缩机入口处的数倍。 水不是倒入燃气涡轮发动机中,而是注入。 另一件事是,在航空领域,这通常是在起飞期间进行的,目的是为了短期增加,或者更确切地说,在高环境温度或低大气压力(高地)下保持牵引力或动力。 要在坦克上利用这个机会,您可能只需要在需要最大功率的时候这样做。 An-24B 有这样的系统,水箱的容量是 30 升。 仅使用蒸馏水。 在 +10 及以下温度下包含这样的系统会导致压缩机输入级的瞬时结冰、喘振,并且通常会导致发动机故障。
  13. 0
    29十月2022 18:15
    早在上世纪40年代末,它就成立了。 由于燃料消耗过高,燃气涡轮发动机很少用于地面车辆,这在 T-80 上得到了证实。
  14. 0
    3十二月2022 12:02
    我们回到马克西姆机枪的操作原理 - 无处不在......