蘇聯坦克的製造工藝和技術特色(1)

在坦克的設計和使用方面,蘇聯人有著獨特的見解,而蘇聯坦克的製造工藝和技術應用,同樣有著不俗的一面。然而,這究竟又是怎樣的一種不俗呢。

發動機技術

對於坦克裝甲戰鬥車輛,發動機的重要性不僅在於提供驅動功率,決定車輛機動性,而且在於它的外形尺寸、燃油經濟性以及在車輛上的安裝位置與戰車的生存力有著密切關係。蘇聯坦克業的從業者很早就領會到了這一點,因此蘇聯坦克發動機從B2這個型號開始,便走上了一條”特立獨行”之路。大體來說,率先採用專用柴油機並對其進行不斷改進、率先採用水平對置式二衝程柴油機以及率先採用燃氣輪機,這三個“率先”當是對蘇聯坦克發動機技術特點一個大致的概括。

蘇聯坦克的製造工藝和技術特色(1)

早在絕大多數國家抓著汽油機不放的兩次大戰之間,坦克工業剛剛起步的蘇聯卻已經注意到,將柴油機應用於坦克的種種可取之處(比如結構簡單、省油以及不易著火),並因此率先推出了世界上第一種實用化的坦克柴油發動機---B2(1936年哈爾科夫(Харьковский)機車製造廠試製成的БК-2柴油機是一種4衝程12缸水冷柴油機, 294kW,轉速2000r/min,在對該機進行進一步改進後,於1939年正式推出了B2坦克柴油機,先是裝備於BT-7M坦克,然後大量用於著名的T-34系列中型坦克和KV/IS系列重型坦克)。該柴油機的最大特點是在航空發動機基礎上設計的,因此與當時的甚至50年代末的其他國家坦克柴油機相比,在單位體積功率、比重量等主要指標方面是出類拔萃的,既便歷經了近70年的持續改進後,直到今天仍然在俄國坦克和裝甲車輛動力裝置方面佔有重要地位,堪稱世界軍用發動機發展史上的一個里程碑(T-72的B46/84系列、T-90的B92系列以及BMP/BMD的УТД-20系列都是對B2進行持續改進和技術革新的結果,其中УТД-20雖然結構變動較大,與B2柴油機相比,V型夾角由60°改為120°,活塞行程由180mm改為150mm,但於缸徑(150mm)和缸心距(176mm)仍保持不變,保持了B2柴油機的2個基本結構參數,所以仍可視為B2系列的一員)。

B2無疑是一種極為成功的經典設計,然而到了1960年代中後期,蘇聯的部分坦克設計師和工程師還是認為,其基本構架的潛力即將挖掘殆盡,難以滿足新一代主戰坦克的性能需求,在這種情況下,體積更小、功率密度更大的二衝程坦克柴油機又開始受到了關注(二衝程發動機在單位時間內做功為四衝程發動機的一倍,同樣的功率條件下,發動機體積可以比四衝程的更小),並因此成為當時蘇聯坦克所蘊涵的“革命性”的一部分。具體來說,裝備於T-64A的5TDF是蘇聯坦克工業在這個領域的首次嘗試(5TDF還裝備了T55AGM等改進型號)。這是一種臥式5缸對置活塞水冷增壓柴油發動機,輸出功率750馬力,採用整體式佈置,安裝在動力艙中,用3個支座(2個為固定的、1個是活動)支撐,乘員在野戰條件下用起重機在1個小時內可更換髮動機。值得一提的是,該型發動機可使用煤油、汽油、柴油或混合油等多種燃料,而不需附加調整。不過,儘管5TDF具有體積小、重量輕和輸出功率大等優點,但作為世界上首批實用型大功率二衝程坦克柴油發動機(同時代,日本和英國也都在嘗試著使用二衝程坦克柴油機),5TDF的缺點也是很明顯的-----耗油量高、熱效率低、振動大和故障率高等問題為人所垢病,這也為後來的蘇聯坦克動力,一邊迴歸“傳統”的增壓式四衝程柴油機,一邊又向燃氣輪機發起新的探索,埋下了伏筆。

蘇聯人對坦克用燃氣輪機動力的看法,起初與對二衝程坦克柴油機的看法類似(既體積小、重量輕、單位功率高),但在深入瞭解後,開始認識到將燃氣輪機作為坦克動力,很可能將獲得一些既便是二衝程柴油機也無法提供的優點,比如發動燃氣輪機只需要1分鐘,而發動柴油機首先得預熱,然後根據慣例還需要30分鐘才能起動;車輛在泥濘中行駛時,或在通過垂直障礙時燃氣輪機不會熄火,而柴油機無法做到這一點;燃氣輪機既不需要散熱器,也不需要使用水、防凍液或者其他冷卻劑,因此,也就省去了笨重而複雜的冷卻劑供給裝置;燃氣輪機的使用壽命比柴油機長,耐磨性更是柴油機的兩倍甚至三倍;燃氣輪機操作更簡單,維修方便,檢修1臺燃氣輪機只需要4小時,而檢修1臺柴油機卻需要24小時等等。事實上,蘇聯方面將燃氣輪機作為坦克動力的嘗試,早在T-64時代便開始了,並於1963年完成了樣車,稱為T-64T。該車採用一臺700馬力的GTD-3TL型燃氣輪機,其它部分與T-64A完全相同,1963—1965年進行了實際測試中,由於其性能不如預期,GTD-3TL並沒有成為實用型號,但其技術積累卻為GTD-1000/1250/1500系列的成功奠定了基礎,並憑藉裝備GTD-1000的T-80U,蘇聯一舉成為了世界上僅有的兩個掌握了實用型坦克用大功率燃氣輪機動力技術的國家之一。

蘇聯坦克的製造工藝和技術特色(1)


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