B-46“七十二”与T-80B燃气涡轮发动机在高温下的对比

关于哪种引擎最适合 短歌 ——燃气轮机或柴油机——即使在今天也没有消退,特别是在苏联(国内)坦克制造框架内。因此,有关坦克与燃气涡轮发动机和活塞发动机的对比试验报告尤其令人感兴趣,特别是在恶劣气候条件下(例如高温)运行发电厂时。
我们提供其中一份文件供阅读。该论文发表于1989年的《装甲装备公报》杂志上,致力于研究高气温对卡拉库姆沙漠条件下T-72和T-80B坦克牵引力和动态性能的影响的实验研究。
气温对坦克牵引力和动态性能的影响
在卡拉库姆沙漠,对装有GTD-80TF燃气涡轮发动机的T-1000B坦克和装有V-72活塞发动机(PD)的T-46坦克进行了测试。它们使我们能够评估高大气温度 tₐ 对这些机器的牵引力和动态特性的影响。这些油箱配备了必要的测量设备,并按照干燥炎热气候条件下车辆的操作说明进行准备。
GTD-12TF 发动机的温度调节器 RT 15-1000B 设置为动力涡轮前气体的最高温度 600...610°C,从而限制最大燃料消耗。为了进行计算和实验评估,使用了来自热带室内水箱台架试验的材料。
比赛在阻力系数 fс ≈ 0,018 的 takyr 路段进行。该车辆由高素质驾驶员以“收起”状态驾驶。在不同的气温下,测量了发动机加速和制动循环、最大循环速度vₘₐₓ、档位加速时间τᵣ、平均加速度(减速度)ẋ = Δv/Δt。
水箱以所有档位运行,从 II 开始,分为早上(25...27 °C)和白天(36...42 °C)时段。
在给定的速度范围内确定平均加速度。高档位行驶时续航里程的上限选定为vᵥ ≈ 0,95vₘₐₓ,接近油箱在相应条件下所能达到的最大速度。 T-80B坦克剩余档位的上限对应于动力涡轮机n c.t.转速下的移动速度。 =1,T-2000坦克活塞发动机输出轴转速n=72min⁻¹。
范围的下限分别为 n s.t. = 0,5 和 n = 1400 min⁻¹。

发动机冷却系统在短加速(制动)期间的热惯性,以及驾驶部分阻力系数 fс 的一些波动,使得我们无法评估低档位大气温度的影响。
较高档位中的最大加速度速度 vₘₐₓ 比 takyr 长时间行驶时获得的平均最大速度 v̅ₘₐₓ 高出 4...7%(图 1,表格)。这是因为高速公路数公里路段的路况变化相对于短加速路段的fc变化更大造成的。对于 T-26 坦克,在 37…72 °C 范围内;对于 T-25B 坦克,在 41…80 °C 范围内,vₘₐₓ 平均下降 0,3%,而 tₐ 平均增加 1 °C。

试验中,测量了T-2B坦克四档加速过程中涡轮增压器n80第二级的转速。当第二级涡轮增压器完全加速时,在油箱开始加速后 6-7 秒,持续 15 秒(tₐ = 39 °C)或(tₐ = 26 °C),温度控制器设置的燃油消耗量与给定 tₐ 计算出的燃油消耗量相比有所增加。发动机部件加热后,调节器将流量降低至计算值(图2)。因此,热惯性提供了更大的发动机功率并允许增加加速强度。考虑到II档和III档的加速时间分别为12...14和21...25秒,这是随着发动机功率的增加而发生的。

平均加速度降低:T-80B坦克四档降低1.6%,三档降低1.9%;对于 VII 档的 T-72 坦克,其磨损减少 0.8%,温度升高 1°C。对于装有燃气涡轮发动机的坦克,当 tₐ = 40-41 °C 时,与 25...26 °C 时相比,这些齿轮的加速时间分别长了 20% 和 40%,而对于装有活塞发动机的坦克,当 tₐ = 37 °C 时,与 26 °C 时相比,加速时间缩短了 ≈ 4%。
考虑到 fс,加速期间获得的数据使我们能够分析和评估 tₐ 对 25-41°C 范围内牵引特性的影响。获得了在较高速档位中,在不同气温下动态因子 fд 对运动速度 v 的依赖性变化的性质。

分析表明,在25...41℃范围内,燃气涡轮发动机在IV档和III档的坦克比推力分别下降25%和18%,即温度每升高一度,平均比推力下降1.8%和1.3%。对于装有活塞发动机的坦克,当气温从26°C升高到37°C时,fг平均下降10%,即每升高0.7°C,fг就会下降1%。
值得注意的是,T-72坦克获得的结果没有考虑到冷却系统中发动机功率的限制。这是因为,在“加速-发动机制动”循环行驶时,柴油发动机仅周期性地以外部特性运行。
在对 T-72 坦克进行复杂的台架气候试验期间的冷却系统效率进行评估时,确定了发动机冷却液温度在 tₐ = 15 和 40°C 时对其速度模式和燃料消耗的依赖关系。在15°C的温度下,风扇在第一阶段运行,而不限制柴油机的功率。当大气温度为 40°C 时,通过冷却剂温度限制功率会导致 fд 平均下降 30...40%(图 4)。
这些结果与图 3 所示的实验结果以及 T-72 沿 takyr 行驶时获得的数据非常吻合:当大气温度达到 ≥ 36-37 °C 时,冷却系统就已经限制了速度。

大气温度对 T-72 坦克燃油经济性特性的影响微不足道(见图 3;温度升高到 40°C 会使燃油消耗 Qs 下降不超过 5%)。这些数据得到了道路试验结果的证实。对于T-80B坦克,从燃油效率的角度合理选择档位,Qs对燃油经济性特性的影响也很小。还值得注意的是,针对不同的路况,由于驾驶员选择更合理的发动机运行模式,无论在低气温还是高气温下,都可以实现更高的燃油效率。
输出。 根据试验数据,当大气温度从25℃升高到40℃时,T-80B坦克的比牵引力下降20~25%,而T-72坦克的比牵引力(不考虑冷却系统的限制)则下降约7%。温度升高导致两辆车的制动和加速特性变差。
来源:
“气温对坦克牵引力和动态品质的影响。”作者:T.A.阿斯塔霍娃,E.V.卡利尼娜·伊万诺娃,V.G.西特尼科夫。杂志《装甲车公报》3 年第 1989 期。
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