Чтение онлайн

ГЛАВА 53.

И с августа этот двиган существенно мутировал. Изначально размер двигателя В-2 был полтора метра длиной на девятьсот сантиметров шириной при чуть больше метра высотой, при массе в 750 кг. Причем минимум пятнадцать сантиметров по высоте давали масляный и водяной насосы, расположенные снизу двигателя - перенести бы их куда-то вбок - и высота сразу уменьшится, процентов на двадцать.

Привод на механизмы был просто колоссален. От конической шестерни, расположенной на валу двигателя, забирали мощность через конические шестерни и валы электрогенератор, масляный насос, распределительные механизмы обоих блоков цилиндров, топливный насос, тахометр и наконец водяной насос, которой затем передавал мощность и на масляный. Причем на все механизмы мощность не только забиралась от вала, но и передавалась в вал тоже конической шестерней. Всего мы насчитали в передачах мощности на механизмы пятнадцать конических шестерен, шесть валов, двенадцать подшипниколв скольжения.

– Вы представляете, какая это большая механообработка ? Ведь станки для нарезания конических шестерен наверное сложнее, чем для обычных ?

– Да, сложнее. Мы собственно и пришли, чтобы что-то решить по этому поводу.

– А не будем ничего решать ...

– ... ээээ ... как это ? не будем делать свои двигатели ? Вы же сами говорили, что без своих двигателей никак ...

– Да нет, двигатели делать будем, но только на цепных передачах.

– Цепи не применяются. Все на шестернях и валах.

– А почему ?

– Ну ... так вот ...

Похоже, они и сам не знали, почему так происходит. Мложет - не было цепей, или с их помощью нельзя было передать нужную мощность ...

– Давайте попробуем. Сколько нам потребуется цепей ? Можно конечно обойтись и одной, на все механизмы сразу, но тогда на эту цепь ляжет слишком большая нагрузка, так что давайте рассчитывать на две-три цепи. На каждую цепь .. сколько она ? килограммов пять ? ну пусть даже десять ... потребуется килограмм легирующих добавок. Максимум. То есть на один двигатель три кило легированонй стали. Это мы можем позволить, если скажем делать по пятьсот двигателей в месяц ... то это полторы тонны легирующих добавок ... ого ! А еще запасные цепи, по комплекту на каждый двигатель ... Надо будет переговорить с геологами и металлургами.

В итоге обошлись гораздо меньшей кровью - поверхностное напыление обеспечило нам производство цепных роликов из слаболегированной стали - за счет повышенной твердости поверхности они изнашивались за достаточно продолжительное время, да и на сами звенья ушло не так много легирующих элементов - в целом на комплект основных и запасных цепей для одного двигателя ушло всего пятьсот грамм добавок.

Но применение цепей потребовало перекомпоновки значительной части двигателя. Ведь цепи - более объемный механизм, чем передача на основе шестерен и валов, цепной передаче требуется свободная плоская поверхность, вдоль которой она будет перемещаться. И такой поверхности на боку двигателя не было - ни плоской, ни свободной - боковые стороны блоков цилиндров были вдвинуты вглубь двигателя относительно боковой стороны картера, и на всем этом пространстве вились различные трубки - подвода и отвода масла, топлива, воздуха, охлаждающей жидкости - они причудливо извивались, повторяя контуры боковых поверхностей, огибали выступающие части, переплетались с другими трубками. И вот этот серпентарий инженеры убрали буквально за месяц, одновременно двигатель с их помощью спрямил свои боковые поверхности, нарастил наплывы для упрочнений под валы механизмов и звездочек для цепей, сместил входные отверстия с вертикальных на горизонтальные - в новом варианте все механизмы получали механический привод горизонтально, от звездочек, насаженных непосредственно на валы этих механизмов, а не через коническую передачу от вертикальных валов. И потребовалось всего три цепи - две приводили в действие распредвалы блоков цилиндров, и одна - остальные механизмы - генератор, масляный насос, топливный насос, насос системы охлаждения, вентиляторы. Заодно, раз уж шла такая существенная перекомпоновка, двигатель переместил масляный и водяной насосы снизу на свои бока, и его рост сразу уменьшился до семидесяти сантиметров. В итоге мы получили систему, которая требовала гораздо меньше сложной механообработки на зуборезных и токарных станках. Цепи изготовлялись штамповкой и затем автоматически собирались на сборочных станках. Звездочки также штамповались. Все цепи были сдвоенными - для повышения надежности мы заложили в них пятикратный запас прочности относительно той мощности, что они должны были передавать. За счет цепных передач уменьшился и вес - килограммов на пятьдесят. Правда, эта экономия была съедена блоками цилиндров, в которых пришлось применить чугун вместо дюралюминия. Как бы то ни было, за период с августа 41го по январь 42го, чуть больше полугода, мы получили качественно иной двигатель, его технологичность и рядом не стояла с технологичностью его прародителя. Конечно, меня поражало упорство и трудолюбие предков, которые могли гнать и такой сложный двигатель десятками тысяч штук, и это - в условиях войны. Поэтому, передавая им наши наработки, я как бы пытался сказать им "спасибо" за их самоотверженный труд. Естественно, они об этом не знали, но приняли наши наработки с интересом - раз уж "партизаны" смогли наладить такое производство, то им грех не повторить этот путь. Мы же заодно убрали пуск двигателя сжатым воздухом - оставили только электростартерный запуск - это позволило убрать из конструкции баллоны со сжатым воздухом, трубки для его подвода к двигателю, довольно сложный воздухораспределитель, подающий воздух в цилиндры по нужному для запуска порядку, а из цилиндров - убрать отдельные клапаны для подачи этого сжатого воздуха. Конечно, это снизило надежность запуска, требуя полагаться только на электростартер, но мы сейчас старались по-максимуму снизить трудоемкость изготовления новой техники, поэтому приходилось жертвовать такими дублирующими системами. Надо сказать, что это решение себя оправдало - за последующие годы было только двадцать семь ситуаций, когда на поле боя не смогли завести двигатель. Но в каждом случае обошлось без потерь - людей вытаскивали либо вместе с танком, либо могли прикрыть их отход. Раненые были, но никто не погиб. Конечно, сложно посчитать, сколько людей не погибло из-за того, что мы смогли увеличить выпуск бронетехники за счет отказа от воздушного запуска. Но, если остался в живых хотя бы один человек, а я думаю что таких будет и по-больше, то замысел себя полностью оправдал.

Само собой, зимой мы не пускали технику с новыми двигателями в бой. Днями и ночами десятки курсантов и опытных мехводов обкатывали на учебных полигонах более тридцати бронемашин и танков с новым двигателем - шло обучение с одновременным выявлением слабых мест в новой конструкции. А инженеры, одновременно с лечением новорожденного от детских болезней, продолжали полет конструкторской мысли. Буквально за две недели они уполовинили число цилиндров и создали менее мощный, но более компактный шестицилиндровый двигатель для техники массой до двадцати тонн - бронетранспортеров, БМП, самоходной артиллерии. И начали работы по оппозитным двухтактным двигателям - я помнил, что именно такие стояли на наших танках начиная с Т-62, ну, кроме Т-80 с его турбинным движком. А раз стояли, то и нам не грех воспользоваться проверенным опытом. Правда, кроме идеи и выделения ресурсов я ничем помочь не мог, разве что в начале направил много сил сотрудников и материальных средств на разработку поршневых колец - они работали в напряженном тепловом режиме, и из статьи про эти двигатели я помнил, что их доводили чуть ли не пять лет. Ну, тут если сделают за два года - будет очень хорошо - я рассчитывал именно на такой срок за счет массовости исследований и, самое главное - за счет технологий напыления покрытий - насколько я помнил, в пятидесятых пытались рещить все проблемы только за счет материала, формы и термообработки колец. А у нас есть такой козырь, и мы его сыграем.

И улучшения нашего нового двигателя продолжались. Теплотехники поигрались с формой каналов выпускных коллекторов, и прибавили почти десять лошадей только за счет более интенсивного отвода выхлопных газов - переменные сечения работали как сопла реактивных двигателей, заодно и подсасывали холодный воздух, который охлаждал горячие газы и соответствено уменьшал их объем. Одновременно снижался и звук выхлопа - двигатель стал тише. За счет этого противодавление в выхлопной ситсеме снизилось и цилиндры стали лучше и быстрее прочищаться - свежий воздух встречал меньше сопротивления и полнее заполнял цилиндры. За счет этго повысилась и экономичность - где-то процентов на десять. Но еще больше мощность и экономичность повысилась, когда ввели нагнетатель воздуха. Он работал на выхлопных газах, уже довольно охлажденных подсасываемым воздухом, поэтому турбинка не требовала трудоемкого изготовления из жаропрочных сталей, которые сложно варить. Мощность повысилась сразу на пятьдесят лошадиных сил, при экономии топлива еще почти в пять процентов.

В итоге к маю у нас был двигатель тяжелее прародителя где-то на сто килограммов, но мощнее на девяносто пять лошадиных сил и заметно экономичнее - его расход был 120 грамм на лошадиную силу в час, по сравнению со 165 двигателя В-2 - сыграло еще и применение наплавляемых и напыляемых покрытий - с ними требовалось меньше охлаждать конструкцию, соответственно, снизилась мощность насоса охлаждающей жидкости - и ее требовалось меньше, и длина трубок радиаторов также уменьшилась - ведь им теперь требовалась меньшая площадь, чтобы отвести снизившееся тепло двигателя. Еще и вентилятор стал меньше забирать мощности, и сам стал меньше - а все это уменьшило общий объем агрегата, что позволяло брать больший боекомплект, или уменьшить заброневое пространство, или увеличить пропускную способность фильтров, от чего двигатель с лучшей фильтрацией топлива, воздуха и масла меньше изнашивался. Новые конструкции и технологии открывали нам много путей для развития техники.

ГЛАВА 54.

Но и зимой мы уже ставили новый двигатель на нашу новую технику. Было непонятно - чего конструкторы сразу не развернули мотор поперек корпуса, а поставили его вдоль - мы так прикинули, места вполне хватало, ну может чуть-чуть, сантиметров на десять-пятнадцать уширить корпус, чтобы помещалась и трансмиссия. Тогда и боевое отделение было бы боее просторным, и сам танк стал бы короче, и не потребовалось бы поворачивать путь передачи мощности под углом в девяносто градусов - чтобы передать ее с поперечного вращения, которым она выходила с коленвала, на продольное, чтобы вращать колеса. Мы так и сделали. Заодно, переделали и всю систему переключения передач и управления колесами. Система передач работала на повышенных оборотах, почти равных оборотам двигателя - так уменьшалась нагрузка на ее шестерни и сцепления. Само зацепление тоже сделали не подвижными шестернями, как в Т-34, а подвижными муфтами - так не возникала опасность наскока зубцов друг на друга и дальнейшей поломки. Собственно, коробку переключения мы содрали с немцев, только пересчитали под наши мощности, скорость вращения, габариты и возможности технологии изготовления.

Заодно уж я подкинул мысл разместить двигатель впереди, а не сзади. И это привело к тектоническим изменениям - упрощению конструкции и соответственно уменьшению трубоемкости изготовления. Так как топливные баки находились впереди, недалеко от двигателя, нам не потребовались длинные топливопроводы, как в Т-34, где они шли как от баков, расположенных рядом с башней, так и от кормовых баков. Одна длина трубок в Т-34 была больше десяти метров. Мы уложились в три. Правда, у нас была меньше емкость - не 540, а 490 литров. Но с учетом меньшего расхода топлива запас хода был выше процентов на тридцать - до четырехсот километров пути по шоссе и двести пятьдесят - по пересеченной местности. И заправочных горловин у нас было больше, отчего ускорялась заправка одного танка - где-то до пяти минут с двадцати для Т-34.

За счет размещения двигателя и баков в передней части техники воздухопроводы для наддува баков также были недлинными, в том числе и из-за того, что не требовалось вести от них длинную магистраль к мехводу, где тот краном переключался на нужную группу баков, создавая в них повышенное давление.

Управление топливным насосом также стало более простым - за счет расположения двигателя в передней части танка, механическая тяга от педали газа к насосу высокого давления стала гораздо короче - ее теперь не требовалось тянуть через полтанка от места мехвода, расположенного спереди, к двигателю, расположенному сзади. Вместо этого мы кардинально переделали сам топливный насос. В Т-34 это был компактный агрегат, в котором был свой кулачковый механизм, толкавший плунжеры, и короткая рейка, управлявшая углом поворота плунжера и соответственно количеством топлива, которое подавалось в форсунку при каждом нажатии толкателя на плунжер, пока его спиральная канавка не достигнет сливного отверстия и топливо не начнет выливаться из надплунжерной области через просверленное в плунжере отверстие, тем самым прекращаясь поступать в форсунку. И уже от этого агрегата к самим форсункам вели достаточно длинные и изогнутые трубки, по которым топливо под высоким давлением в двести атмосфер поступало в форсунки и через них распылялось в цилиндрах. Система была хороша тем, что все управление было достаточно компактно. Все остельное было плохо - длинные трубки, которые должны были выдерживать высокое давление, требовали тщательного изготовления, хорошей изоляции, и могли сломаться от сильного толчка, их уплотнения могли разойтись и топливо начнет хлестать по дивгателю. Регулировка момента впрыска также была отвязана от моментов открытия и закрытия клапанов - эти системы надо было регулировать в комплексе. Мы же разместили плунжеры непосредственно у форсунок, и управление и клапанами, и плунжером шло от одного кулачка. Такая система потребовала протягивать рейки управления через весь двигатель, но давало повышенную надежность - теперь магистрали с топливом высокого давления не тянулись по всему мотору - их просто не было - сразу за надплунжерным пространством шла и форсунка, которая и потребляла это топливо под высоким давлением. Плюс - исчезла опасность потери питания топливом при разрушении или поломке одного агрегата - насоса. Теперь подача топлива была распределена, и была высока вероятность того, что хотя бы несколько цилиндров продолжат работать и вынесут танк с опасного места. Одновременно это снизило трудоемкость за счет избавления от этих магистралей - не потребовалось делать трубки, рассчитанные на высокое давление, и заморачиваться с уплонением ее соединений с насосом и форсункой. А моменты управления клапанами и впрыска топлива можно было взаимно регулировать сдвигом толкателя - его можно было сдвинуть винтом и соответствено изменить момент его срабатывания от того же кулачка, что и всасывающих клапанов. Так мы избавились от многих деталей - корпуса, вала с кулачками и прочих менее трудоемких деталей количеством штук в двести - приличная экономия трудозатрат.

Перенести насос масла вбок нам позволило и то обстоятельство, что за счет более эффективных и стойких поршневых колец угар масла у нас составил три грамма на лошадиную силу в час, по сравнению с двадцатью в В-2. Это позволило отказаться от системы с двумя баками и оставить один, к тому же меньшей емкости. Соответственно, вся маслоситсема располагалась теперь на правой стороне двигателя, а не как в В-2, где два маслобака располагались с обеих сторон, и от них через весь двигатель тянулись маслопроводы к масляному насосу, от которого масло под давлением подавалось в каналы в двигателе - теперь между баком и маслонасосом был короткий штуцер. Упростился и сам маслонасос - так как теперь ему надо было качать масло только из одного бака, у него убрали одну из накачивающих шестерен и патрубки для нее - сократился как размр корпуса, так и количество деталей. Маслофильтров также стало меньше. Ну а за счет переднего расположения двигателя трубки от манометров давления и датчика температуры масла опять же не тянулись через весь танк.