2023年[主战坦克动力装置的典范]动力装置.docx

2023年主战坦克动力装置的典范动力装置 在坦克的各种部件中，发动机是最重要的部件之一，它被称为“坦克的心脏”。现代主战坦克一般将柴油机和燃气轮机作为动力，而目前世界上除了美国的“艾布拉姆斯”和俄罗斯的T80U主战坦克采纳燃气轮机外，其它绝大多数主战坦克仍旧采纳的是柴油发动机。乌克兰制造的6TD系列柴油发动机是战车动力的经典代表之一，被宣称是世界上最灵巧的主战坦克柴油发动机。苏联坦克动力的杰作6TD系列柴油发动机的研制可以追溯到上世纪70年头，当时为进一步提高T64A和T64B主战坦克的战斗性能，哈尔科夫机械制造设计局与哈尔科夫发动机设计局一起在19741979年间研制了6缸1000马力坦克发动机(6TD)。用于取代油耗高、热效率低、振动大、故障率高的5TDF发动机。依照苏联国防部和国防工业部的相关决议，哈尔科夫设计局制定了一个完整的技术改进方案，在T64AB坦克大修期间为其换装1000马力的6TD发动机并改进其传动系统。19781979年，换装6TD发动机的T64A坦克(“476项目”)胜利通过了严格、广泛的技术测试，试验证明，其在机动性方面有极大提高，耗油率、热效率、振动以及故障率都大幅改善。1979年10月，经过严格试验的6TD型柴油发动机进入批量生产。由于6TD发动机和5TDF发动机在设计上有相当多的类似之处，因此，建立6TD发动机批量生产线相对简单，在技术上和成本上都无需冒太大的风险。换装6TD发动机的T64A、T64AK(指挥坦克)、T64B和T64Bl坦克重新进入陆军服役后的军方编号分别更换为T64AM、T64AKM、T64BM和T64B1M。就在为T64系列换装6TD发动机的19831985年，马雷舍夫工厂生产了一批安装燃气轮机的新一代主战坦克T80U。虽然整体性能优异，但它配备的是苏联从来没有装备过的燃气轮机。在长时间运用之后发觉，燃气轮机的缺点盖过了它的优点，如在成本上，燃气轮机几乎是同等功率柴油机的3倍以上，而耗油率也是柴油机的1.21.4倍，这对打算大批量装备T80U型坦克并大打核斗争的苏联军方来讲，是不行接受的。面对这样的问题，莫洛佐夫设计局借此机会，在T80U的基础上，进行了“478B项目”的开发工作，也就是在T80坦克上安装与T64系列一样的6TD型柴油机。经过充分试验，“478B项目”得到苏军的认可。依据苏共中心委员会确定“478B项目”进入量产，量产型既为T80U主战坦克，该坦克与T64B坦克并行生产。至此，在苏联三大主战坦克中，6TD系列柴油发动机占据了两种型号，从而充分证明白其性能的优越型与良好的性价比。乌克兰动力之传承苏联解体后，乌克兰获得独立，由于经济危机，莫洛佐夫坦克设计局的景况并没有得到丝毫改善，大规模缩减国防经费使莫洛佐夫设计局得不到定单维持生产，老化的生产设备无法得到更新，探讨经费极度缺乏，坦克发展几乎陷于停顿状态。这种局面持续了数年。为了保持坦克生产线的开工率，至少是低速的生产，设计局不得不将很多军品推向世界，这其中就有T80UD型主战坦克。1993年，莫洛佐夫设计局在巴基斯坦做了T80UD主战坦克的演示。演示特别胜利，1996年8月，巴基斯坦与乌克兰签署了购买320辆T80UD主战坦克的合同。这笔大订单在很大程度上缓解了莫洛佐夫设计局在经费上的困难。受到这件事的剧烈刺激，1993年，莫洛佐夫设计局起先在T80UD主战坦克基础上研制T84主战坦克，项目总工程师是米哈依洛·D·伯里休克。T84在动力系统方面与T80UD最大的不同在于，采纳了在6TD型柴油发动机的基础上经过大规模改进的、性能更加完善的6TD2型柴油发动机，其功率达到1200马力，而发动机的重量则增重有限，略超过200千克而已。目前，根据巴基斯坦研制的“哈利德”坦克46吨的战斗重量，其配备6TD2型柴油发动机的功率一般都在1200马力以上，最快时速72千米小时，最大越野时速45千米小时，单位功率为26马力吨。因此其在巴基斯坦的测试中，在同时参与竞争的众多闻名西方柴油发动机的较量中胜出。6TD工作的奇妙6TD系列柴油发动机是一种二冲程、水冷、涡轮增压发动机，采纳水平活塞气缸和对置活塞，通过活塞的两个冲程完成一个工作循环，油机完成一个工作循环曲轴只转一圈。与四冲程柴油机相比，提高了做功效率。6TD系列二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同，主要差异在于配气机构方面。二冲程柴油机没有进气阀，有的连排气阀也没有，而是在气缸下部开设扫气口及排气口，或设扫气口与排气阀机构，并特地设置一个由运动件带动的扫气泵及贮存压力空气的扫气箱，利用活塞与气口的协作完成配气，从而简化了柴油机的结构。6TD系列柴油发动机的扫气泵附设在柴油机的一侧，转子由柴油机带动。空气从泵的吸口吸入，经压缩后排出，储存在具有较大容积的扫气箱中，并在其中保持肯定的压力。其工作过程其实与汽油发动机一样，每个工作循环也必需要经验诸如进气、压缩、做功、排气四个行程。须要说明的是，由于柴油机用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸发，而其自燃温度却较汽油低，因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。由于6TD系列柴油发动机压缩比高(一般为1622)，所以压缩终了时气缸内的空气压力可达3.54.5兆帕，同时温度高达7501000开尔文(而汽油机在此时的混合气压力为0.61.2兆帕，温度达600700开尔文)，大大超过柴油的自燃温度。因此柴油在喷入气缸后，在很短的时间内与空气混合后便马上自行发火燃烧。气缸内的气压急速上升到69兆帕，温度也升到20002500开尔文。在高压气体推动下，活塞向下运动并带动曲轴旋转而做功，废气同样经排气管排入大气中。一般的柴油机由发动机凸轮轴驱动，借助于高压油泵将柴油输送到各缸燃油室。这种供油方式随发动机转速的改变而改变，做不到各种转速下的最佳供油量。现在，乌克兰的科研人员已经采纳的电控柴油机的共轨喷射式系统较好地解决了这个问题。