мощности, улучшения экономичности, снижения теплоотдачи двигателей в танковые системы. Попутно улучшаются экологические характеристики двигателей. Это стало возможным благодаря огромным финансовым вложениям фирм и международных корпораций в наукоемкие разработки и исследования по всем направлениям, связанным с конструированием и производством двигателей.
Что побуждало развитие этих вопросов? Несомненно, прежде всего, это вызвано необходимостью экономии углеводородных источников энергии, что в период глобального энергетического кризиса для ряда стран (особенно не обладающих природными запасами углеводородных топлив) стало вопросом национальной безопасности, когда любые технические решения, обеспечивающие экономию топлив, становятся выгодными и целесообразными. Безусловно, решалась задача повышения всех показателей и характеристик двигателей, как главной составной части ОБТ. Энергичные работы над улучшением топливной экономичности дизелей стимулировали исследования в области совершенствования рабочих процессов, повышения энергии впрыска топлива и управления процессами впрыска, увеличения степени наддува и в ряде других направлений.
Если с 1927 по 1985 г. давление впрыска составляло 20–50 МПа, то в последние 10 лет оно возросло до 200 МПа! [40]. Высокое качество распыла и электронное управление впрыском топлива обеспечили:
— снижение расхода топлива; уменьшение теплоотдачи двигателя в танковые системы; низкий уровень эмиссии (состава вредных выбросов) газов. Выбросы окислов азота (один из главных вредных ингредиентов выхлопных газов) и твердых частиц в выхлопных газах дизелей снизились за Шлет в 10 раз! [40];
— улучшение пуска двигателя;
— управление количеством впрыскиваемого топлива по оптимальному алгоритму;
— снижение величины максимального давления газов в цилиндре (повышение ресурса) двигателя;
— уменьшение шумности работы двигателя.
Ведущие производители дизелей заменили механические регуляторы электронными устройствами. Их характеризует гибкость управления, самодиагностика, использование резервных программ, питание каждого ци- ' линдра в соответствии с его техническим состоянием. Возможны отключение цилиндров, управление параметрами впрыска топлива и др. На смену топливным распределительным насосам высокого давления (ТНВД) приходят аккумуляторные системы «коммон рейл» (CRI), электроуправляемые насос- форсунки и индивидуальные ТНВД.
Ведущие фирмы мира (Bosch, FIAT, Dymler Chrysler, Denso, Multee) включились в производство нового поколения топливных систем. Фирмой Siemens VDO Automative ведутся активные работы по совершенствованию систем CRI с пьезоисполнительным механизмом. Образцы уже работают в серийных автомобилях и отличаются чрезвычайно большими скоростями управления.
Другими важнейшими признаками современного дизеля стали высокий наддув, промежуточное охлаждение наддувочного двигателя, регулирование проточной части турбокомпрессора и т. д.
И сегодня лучшие дизельные двигатели для танков МТ 883 Ка-500 (1100 кВт), МТ 883 Ка-501 (1325 кВт), серийно выпускаемые фирмой MTU, будучи установленными в силовой блок EURO РАС (Euro Power Pack), давно превзошли по удельным характеристикам силовой блок с ГТД танка M1 «Абрамс».
Флагманом в мировом танковом дизелестроении является немецкая фирма MTU. О ее достижениях свидетельствуют публикации:
— «В середине 1990-х гг. General Dynamics Land Systems устанавливала no собственной инициативе для участия в тендере на ОБТ для турецкой армии Euro Power Pack в американском танке М1А2 «Абрамс» вместо газовой турбины ACT-1500, при этом корпус укоротился на 950 мм и в два раза уменьшился всем известный высокий расход горючего…
… высокофорсированная версия МТ 883, развивающая мощность 2740л.с. (2016 кВт), была принята для Экспедиционной боевой машины (EFV), которая разрабатывается для американской морской пехоты (USMC).
Кроме того, МТ883 был принят для самой последней версии Mark 4 (Мк 4. — Прим. авт.) израильского танка Merkava, для которого дизель производится в США фирмой General Dynamics (Detroit Diesel по лицензии. — Прим. авт.) как GD 883. Как полагают, МТ 883 будет выбран для нового южнокорейского танка ХК-2» [41];
— «Силовая установка Euro Power Pack установлена на всех 436 танках «Леклерк» фирмы Giat Industries, поставляемых в Объединенные Арабские Эмираты. Поставки включают не только основной боевой танк, но и БРЭМ, первым заказчиком которой были Объединенные Арабские Эмираты. БРЭМ «Леклерк» находится в настоящее время также на вооружении французских сухопутных войск, которые выбрали силовую установку Euro Power Pack, а не разработанную во Франции силовую установку, которой оснащены французские танки «Леклерк».
В целях испытания силовая установка Euro Power Pack была также установлена на танке «Челленджер-2Е» фирмы Alvis Vickers…» [42].
В США были созданы и всесторонне испытаны дизельные силовые блоки фирмы «Камминз» с двигателем APVS и двигателем XAV-28 с малым выделением тепла. На первом этапе разработчики XAV-28 неожиданно столкнулись с повышенным дымлением, что затормозило работы. После появления и развития современных систем CRI были выполнены доработки с увеличением на 102 мм общей длины двигателя и установкой прогрессивной топливной системы, что обеспечило самый низкий для четырехтактного дизеля уровень теплоотдач в танковые системы, снизило расход топлива и выделение вредных газов.
У лучших современных серийных двигателей суммарная теплоотдача во внешние танковые системы составляет 51–55 % от величины мощности двигателя, а у американского дизеля XAV-28 составляет всего 48 % [43, 44].
Эти параметры определяющим образом влияют на габариты системы охлаждения и мощность, теряемую двигателем на пути к ведущим колесам танка.
Последнее время в США и ряде других государств НАТО стали выдвигаться требования по аэротранспортабельности боевой техники. Это делает необходимым ограничение массы боевых машин. Разработанное фирмой MTU в начале 2000-х гг. новое семейство двигателей HPD (High Power Density) пятого поколения дизелей отвечает и этому требованию. Семейство двигателей HPD стандартизовано по объему цилиндра, равного одному литру, и частоте вращения 4250 об/мин, имеет рекордный показатель литровой мощности 125 л.с., снимаемой с одного цилиндра. По сравнению с дизелем МТ 883 новый дизель МТ 893 при мощности 1500 л.с. будет иметь на 50 % меньший габаритный объем, более высокую топливную экономичность, меньший объем системы охлаждения.
Новая немецкая БМП «Пума» уже снабжена компактным силовым блоком с двигателем V10HPD массой 860 кг с максимальной мощностью 1100 л.с. [45].
Фирма MTU предложила концепцию нового двигателя HPD для боевой машины будущего FCS (Future Combat System) американских сухопутных войск. В этой работе принимает участие американская фирма Detroit Diesel Corporation, получившая заказ от командования по танковой технике и вооружениям (ТАСОМ) армии США на разработку и изготовление современного дизельного двигателя [46].
Двигатели семейства HPD могут хорошо сочетаться с электромеханической или электрической трансмиссиями.
Выдвигаемые за рубежом требования к перспективным силовым установкам, сочетающим компактность и высокую топливную экономичность двигателя, не оставляют шансов для использования газотурбинных двигателей в ВГМ.
Мировое двигателестроение ориентируется на международную кооперацию предприятий по производству отдельных агрегатов и комплектующих составных частей двигателей. Примером могут служить:
— группа фирм Mahle — крупнейший в мире разработчик и изготовитель элементов поршневой
