Текст книги "Техника и вооружение 2013 03"

Автор книги: авторов Коллектив

сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 9 страниц)

При создании боеукладки такого типа предлагалось учесть опыт применения аналогичной конструкции в американских танках М4А2 и М24, прошедших испытания на НИИБТ полигоне летом 1946 г. Однако, по заявлению главного конструктора ЛКЗ Ж.Я. Котина, особых причин для внедрения «мокрой» боеукладки не было, а вопрос о снижении пожароопасности и воспламенения боекомплекта в танке ИС-7 был решен за счет применения в 130-мм боеприпасах гальванических втулок и гальванозапала пушки С-70, а также установки противопожарного оборудования с автоматически действующими термоэлектрозамыкателями, срабатывавшими при температуре 100-110°С.

Сборку второго опытного образца танка ИС-7 (машина №02) на ЛКЗ завершили 25 декабря 1946 г. До конца года он прошел контрольнообкаточный пробег в объеме 36 км. На машине также был установлен моторно-трансмиссионный блок с двигателем ТД-30 (№01 -05) и механической трансмиссией 226*

[Закрыть] , а в башне – макет пушки С-70.

Первый опытный образец танка ИС-7 (машина №01) до конца 1946 г. прошел 900 км.

За период проведения заводских ходовых испытаний двух опытных образцов танка ИС-7 (машины №01 и №02) в течение 1946 г. вышли из строя четыре двигателя ТД-30 из пяти, изготовленных для ЛКЗ заводом №500 МАП, которые перед установкой в танки прошли стендовые испытания. Конструктивная отработка опытных образцов дизелей ТД-30 проводилась ЛКЗ совместно с заводом №500 МАП путем согласования чертежей и непосредственного технического контакта в работе. Параллельно отрабатывался двигатель ТД-30 с приводным центробежным нагнетателем. Тем не менее, с 28 декабря 1946 г. для проведения дальнейших испытаний ЛКЗ располагал единственным двигателем на два танка. Остальные четыре двигателя требовали либо капитального, либо среднего ремонта.

Проведенные в 1946 г. заводские ходовые испытания опытного образца танка ИС-7 (машина №01) позволили выявить следующие недостатки и дефекты его основных узлов и агрегатов:

По двигателю ТД-30:

– полную непригодность регулятора топливного насоса, изготовленного заводом №500 МАП для работы в объектовых условиях;

– недостаточное давление масла в главной магистрали: падение давления с 0,59 до 0,39 кПа (с 6 до 4 кгс/см² ) и даже до 0,19 кПа (2 кгс/см² );

– заклинивание двигателя из-за раскручивания гайки пальца прицепного шатуна;

– неработоспособность муфты свободного хода амплидина;

– выброс значительного количества масла в выпускные коллекторы двигателя из-за увеличенной подача масла в системе смазки турбокомпрессора и неудовлетворительной работы лабиринтного уплотнения;

– необходимость снятия водяного насоса и привода спидометра для монтажа (демонтажа) моторно-трансмиссионного блока, что приводило к выходу из строя прокладки между верхней и нижней половинками корпуса насоса и к засорению привода тахометра; как следствие, это вызывало подтекание воды по разъему корпуса насоса и требовало промывки привода тахометра;

– ненадежную работу маслоуказателя, установленного на масляном баке. Кроме того, контроль за уровнем масла в процессе эксплуатации оказался затруднен из-за его неудачного расположения;

– отсутствие полной выработки топлива из топливных баков. В процессе испытаний было установлено, что после полной заправки баков вырабатывалось всего лишь 50-60% топлива, а затем требовалась дозаправка топливной системы, так как прекращалась подача топлива в двигатель и он начинал глохнуть. Указанный дефект снижал запас хода танка при движении по твердой грунтовой дороге до 100-120 км. При этом заправка топливной системы обычным способом (заливка баков через воронку) не обеспечивала полного заполнения топливных баков, особенно бортовых. Сам процесс занимал много времени, поскольку проходные сечения заливных топливопроводов не обеспечивали достаточно быстрого отвода топлива от заливной горловины. По мере заполнения системы топливом процесс заправки замедлялся и под конец становился настолько медленным, что не удавалось полностью залить все бортовые баки;

– наличие значительных люфтов и упругих деформаций в отдельных элементах цепного привода подачи топлива;

– неудобное расположение ручного подкачивающего топливного насоса «Альвейер»;

– образование трещин в сварочных швах расширительного бачка системы охлаждения из-за его жесткой установки на впускных коллекторах двигателя и вибрации последнего в процессе работы;

– отсутствие системы подогрева. При вынужденной остановке двигателя в условиях низких температур окружающего воздуха требовалось сливать охлаждающую жидкость из системы охлаждения и держать машину на прогреве;

– сложная конструкция системы слива охлаждающей жидкости. Сливной кран, установленный в боевом отделении, приводил к его излишнему загромождению;

– загроможденность шиберной перегородки из-за установки топливного фильтра в боевом отделении.

Помимо перечисленных недостатков, отмечалась большая сложность и трудоемкость работ при монтаже (демонтаже) моторно-трансмиссионного блока в машину даже при наличии в цехе ЛКЗ мощных и подвижных подъемно-транспортных средств. В полевых условиях эти монтажнодемонтажные работы были бы еще больше затруднены. А наличие большого количества трубопроводов в системах обеспечения работы двигателя (смазки, охлаждения, топливной) и их сложное взаиморасположение в моторном отделении препятствовали нормальному доступу для его ремонта и осмотра в процессе эксплуатации.

Требовалось также произвести конструктивное изменение крепления крыши над двигателем и жалюзи, чтобы их монтаж и демонтаж производились отдельно и независимо друг от друга, а также сделать один или два люка (в надмоторной крыше) для обеспечения свободного доступа и осмотра верхней части моторной группы.

Для облегчения и сокращения времени производства монтажнодемонтажных работ предлагалось упразднить имевшееся крепление блоков радиаторов к моторным балкам при помощи сварки, а также болтами, соединявшими жалюзи с моторной крышей через добавочные козырьки блоков, и ввести самостоятельное и независимое, вполне надежное крепление. При этом необходимо было крепление кронштейна опоры продольной тяги привода рычага переключения передач перенести с картера двигателя на постоянный мостик днища корпуса танка.

Учитывая перечисленные недостатки, дизель ТД-30 был признан не отвечающим требованиям эксплуатации в танке и нуждался в проведении доводочных работ с последующими стендовыми испытаниями и отладкой. Однако по инициативе руководства завода №500 МАП (директор – М.Ф. Каноненко, главный инженер – В.В. Чернышев, главный конструктор – В.М. Яковлев) дальнейшие работы по двигателю ТД-30 и выпуску опытной партии были прекращены.

Необходимо отметить, что одним из новых решений в силовой установке танка стало применение в топливной системе мягких топливных баков из специальной прорезиненной ткани, которые выдерживали избыточное внутреннее гидравлическое давление 49 кПа (0,5 кгс/см² ) и были устойчивы к воздействию дизельного топлива в течение длительного времени.

В системе воздухоочистки был использован инерционный масляный фильтр, обеспечивавший предварительную грубую и тонкую очистку воздуха от пыли.

Предварительная очистка воздуха осуществлялась с помощью фильтрекса с автоматическим удалением пыли из бункеров при коэффициенте очистки 0,9-0,95. Тонкая очистка производилась масляным фильтром, имевшим самоочищающуюся проволочную набивку. Масляный фильтр был снабжен масляным резервуаром емкостью 5,5 л, поглощавшим пыль в количестве 10-12 кг. Перед установкой в танке ИС-7 фильтр прошел стендовые испытания, на которых проработал 63 ч при запыленности воздуха 1,0 г/м³ и 30 ч при запыленности воздуха 2,5 г/м³ без обслуживания.

В целях дальнейшего совершенствования очистки воздуха от пыли в ОГК филиала Опытного завода №100 и ЛКЗ был спроектирован инерционный сухой (матерчатый) фильтр, состоявший из двух ступеней очистки: предварительной – фильтрексом и тонкой – матерчатым элементом фильтра. Этот фильтр имел эжекционное удаление пыли из бункера посредством энергии отработавших газов и предназначался для применения в последующих опытных образцах танка ИС-7.

За время проведения испытаний для двух опытных образцов ИС-7 в тепловой лаборатории филиала Опытного завода №100 были проведены работы по доводке вентиляторной системы охлаждения дизеля ТД-30. Так, например, состоялись испытания вентиляционных крыльчаток с электромоторами МВ-10 и МВ-15 на повышенных скоростных режимах, испытания блоков малогабаритных радиаторов при повышенных температурах охлаждающей жидкости в системе – порядка 110– 120‘С.

В лаборатории танкового электро-радиооборудования филиала Опытного завода №100 для системы охлаждения машины прошли испытания электроагрегаты переменного тока – трехфазные электродвигатели, амплидинный и зарядный генераторы, изготовленные заводом «Электрик» и ВЭИ.

Велись и другие работы, направленные на повышение эффективности системы охлаждения дизеля ТД-30. Еще в июле 1946 г., ввиду сложности и трудоемкости производства электромеханических приводов системы охлаждения двигателя ТД-30, а также значительных затрат мощности на их привод, главный конструктор Ж.Я. Котин поставил исследовательской группе ОГК филиала Опытного завода №100 и ЛКЗ задачу по созданию эжекционной системы охлаждения танка ИС-7.

Путем теоретических расчетов была установлена реальная возможность решения этой задачи, проведен расчет установки эжекторов для танка ИС-7 и исследована возможность ее размещения в МТО машины.

Первоначально для выяснения основных положений, характеризующих работу газовой струи и ее возможностей, провели исследования эжектора паровозного типа на стенде с двигателем В2-ИС. Это позволило дать ориентировочную оценку затрат мощности дизеля на эжектор.

Кроме того, были проведены испытания серийной самоходной установки, на которой вместо вентилятора был установлен примитивный эжектор 227*

[Закрыть] . Результаты испытаний подтвердили возможность решения поставленной задачи и полную приемлемость эжектора с эксплуатационной точки зрения. Помимо этого были организованы и проведены в большом объеме исследования рабочего процесса эжекторов на моделях. По результатам выполненных исследований была изготовлена и прошла испытания на стенде эжекторная установка для танка ИС-7. Однако из-за отсутствия радиаторов все испытания осуществлялись не с натурными образцами, а с моделями.

Принципиальным достоинством эжекторной системы охлаждения являлась большая стабильность в части теплорассеивающей способности по сравнению с вентиляторной системой охлаждения при работе на малых частотах вращения коленчатого вала двигателя, особенно на режиме максимального крутящего момента. Кроме того, эжекторная установка представляла собой прекрасный глушитель для двигателя.

С целью принципиального решения вопроса о применимости эжекторной установки для обслуживания танковой системы охлаждения были проведены испытания эжектора на самоходной артиллерийской установке ИСУ-152 («Объект 242»), Перед монтажом эжекторной установки с САУ были сняты: серийный вентилятор системы охлаждения с кожухом и уплотнениями на входе воздуха, также жалюзи на выходе воздуха из радиаторов. Кроме того, улучшили уплотнения на выходе воздуха из радиаторов и заменили паровой клапан системы охлаждения клапаном, обеспечивавшим возможность работы системы с большей температурой охлаждающей жидкости (до 120’С). На место жалюзи над радиаторами разместили приемную камеру с эжекторной установкой.

Испытания САУ «Объект 242» с эжекторной установкой прошли в период с 21 по 27 сентября 1946 г. Они подтвердили целесообразность использования эжекторной установки в системе охлаждения двигателя. Спроектированный вариант эжекторной установки обеспечивал более высокую (на 10%) свободную мощность для трансмиссии, чем для электромеханического привода. Полученные результаты в дальнейшем были использовании для окончательного проектирования и создания эжекционной системы охлаждения танка ИС-7, успешно прошедшей испытания в 1947-1948 гг.

224* Новая башня имела исправленную конфигурацию и была переработана под размещение в ней 130-мм пушки С-70 со строенной установкой пулеметов: одного 14,5-мм пулемета КПВ-44 и двух 7,62-мм РП-46.

225* Легкобронированные и небронированные цели, противотанковые средства (бронебойщики) и личный состав противника (пехота).

226* Первоначально на втором опытном образце танка ИС-7 (машина №02) предполагалось установить спарку двигателей 2В16 и электромеханическую трансмиссию. Однако к моменту сборки машины спарка двигателей 2В16 еще проходила стендовые испытания, а электромеханическая трансмиссия находилась в стадии разработки.

227* Полное обеспечение работоспособности системы охлаждения в качестве задачи на тот момент не ставилось.

САУ ИСУ-152 («Объект 242») с экспериментальной эжекторной установкой системы охлаждения.

Схема экспериментальной эжекторной установки системы охлаждения.

По трансмиссионному блоку:

– излишнее усложнение приводов управления коробкой передач, которое способствовало возникновению различных дефектов;

– фактическое отсутствие второй передачи. Коробка передач имела небольшой разрыв между первой и второй передачами, обуславливавший малый коэффициент использования мощности двигателя на этих передачах, а также неудачный выбор места второй и третьей передач в общем диапазоне. В результате исключалась возможность трогания танка с места на третьей передаче, а трогание на второй передаче происходило при напряженном тепловом режиме работы главного фрикциона;

– отсутствие доступа к отдельным узлам и агрегатам трансмиссионного блока при их обслуживании без демонтажа всего блока из машины и его дальнейшей разборки;

– невозможность установки и крепления сервоприводов трансмиссионного блока и главного фрикциона без демонтажа других, не связанных с ними элементов, например, кожуха главного фрикциона;

– неудачное расположение и конструкция масляного насоса коробки передач, требовавшие для обеспечения его нормальной работы повышенного уровня масла в коробке передач, который приводил к сильному барботажу и перегреву масла выше 115– 120‘С;

– неработоспособная конструкция плунжерного масляного насоса коробки передач и сомнительная целесообразность его введения;

– частые течи масла в наружных трубопроводах, которые не могли быть устранены без демонтажа трансмиссионного блока из танка;

– невозможность длительной работы дублирующего устройства трансмиссионного блока (по расходу электроэнергии);

– малая величина угла поворота рычагов управления меду правым и вторым положением (6"), приводившая при совершении длительного плавного поворота к незаметному переходу рычага через первое положение во второе, и, как следствие, – к резкому повороту при полностью заторможенной гусенице;

– отсутствие необходимого уплотнения вала главного фрикциона, в результате чего масло из коробки передач попадало в главный фрикцион, замасливало диски трения, вызывая его пробуксовку и сгорание феродо;

– низкое качество трущихся поверхностей дисков трения главного фрикциона, и как следствие – наряженный тепловой режим работы;

– быстрое срабатывание и смятие упоров регулировочной гайки главного фрикциона;

– несоответствие величины хода нажимного диска главного фрикциона заданному ТУ (5-5,5 мм вместо 7-7,5 мм);

– затрудненная регулировка главного фрикциона из-за отсутствия хорошего доступа к месту регулировки и необходимого инструмента;

– невозможность замены тормозных лент без демонтажа из танка трансмиссионного блока;

– недопустимые удельные давления -до 2,9-3,9 М Па (до 30-40 кгс/см² ) и высокая температура перегрева остановочных тормозов – до 600’С;

– перенапряжение грузового вала коробки передач;

– высокое напряжение изгиба в эвольвентных шлицах вала водила бортового редуктора;

– прорыв перегородки между секциями масляного радиатора системы смазки коробки передач и системы смазки двигателя ввиду значительного давления масла в системе смазки коробки передач. В результате перекачивания всего объема масла из коробки передач в систему смазки двигателя происходил отказ в работе системы гидросервоуправления трансмиссией;

– заедание золотников системы гидросервоуправления трансмиссией из-за наличия в масле металлических или неметаллических мелких частиц;

– невозможность управления машиной при отказе системы гидросервоуправления трансмиссией из-за очень больших усилий на рычагах управления.

Кроме вышеперечисленных недостатков, требовалось устранить ряд других мелких дефектов: нарушение стопорения пальцев сателлитов планетарного ряда коробки передач, образование наклепа в шлицевом соединении шестерни первой передачи, подтекание масла по плоскостям прилегания агрегатов трансмиссионного блока (сервомоторы, лючки и т.д.); следовало также исключить нагромождение всевозможных трубопроводов и кранов, идущих ктрансмиссионному блоку, изменить кронштейны оттяжных пружин тормозных лент, чтобы они обеспечивали необходимую жесткость опоры пружины и установку равномеоного зазооа ленты по всей окружности барабанов.

По ходовой части:

– грунтозацепы траков не обеспечивали достаточной устойчивости машины от бокового скольжения и на поворотах, при движении с боковым креном она шла юзом;

– нарушение связи между втулками шарниров траков гусеницы из-за сжатия резиновых колец, в результате гусеница с РМШ начинала работать как обычная гусеница с ОМШ;

– самоотворачивание гаек пальцев траков с РМШ;

– наличие остаточной деформации резиновых колец шарнира, затрудняющей свободную разборку и сборку гусеницы в процессе эксплуатации;

– быстрое истирание задней опоры механизма натяжения гусеницы из-за задевания его гусеницей (после 20-30 км пробега стенка опоры истиралась на 1/3-1/2 своей толщины);

– недостаточная прочность обода опорных катков, которая приводила к их поломкам и образованию в них трещин как по окружности, так и в радиальном направлении. После пробега в объеме 900 км вышло из строя 14 ободов катков. Наибольшее количество поломавшихся ободов работали по внутренней стороне беговой дорожки гусеницы;

– истирание крышек балансиров внутренними ободами опорных катков;

– войлочные сальники опорных катков не обеспечивали достаточного уплотнения от проникновения грязи и воды к их подшипникам;

– излом разрезной трубы балансира второй левой подвески;

– значительный износ упорных буртов балансиров опорных катков, за исключением третьего правого и второго – четвертого левых балансиров.

Отмечалось также, что быстросъемное соединение кривошипа направляющего колеса с корпусом не обеспечивало его свободного демонтажа в случае изгиба оси кривошипа при ударе о препятствие.

Литые траки с РМШ гусеницы танка ИС-7 выпуска 1946 г.

Схема работы внутренних ободов опорных катков танка ИС-7 при движении по профилированному булыжному шоссе.

В целом, по принципу работы гусеница с РМШ показала себя вполне работоспособной. Однако по результатам испытаний требовалось выполнить доводочные работы по увеличению механической прочности отдельных элементов и, в первую очередь, соединения резиновых колец с металлическими втулками, а также стопорения гаек пальцев траков.

Совместно с НИИ МРП и заводом РТИ (г. Ленинград) филиал Опытного завода N9100 осуществил подбор рецептуры резины и разработал технологию производства обрезиненных втулок. Окончательную отработку технологии изготовления РМШ с определением его основных параметров филиал Опытного завода в 1947 г. провел на специально спроектированных для этих целей стендах.

Помимо гусениц с литыми траками и РМШ, в ходовой части танка ИС-7 выпуска 1946 г. впервые в отечественном танкостроении были применены индивидуальная двухвальная торсионная подвеска, выполненная по схеме «торсион в трубе», и опорные катки большого диаметра с внутренней амортизацией, работавшие при больших нагрузках.

Кроме того, спроектировали ряд вариантов подвесок, опытные образцы которых прошли лабораторно-ходовые испытания как на серийных танках, так и на первом опытном образце. В результате был создан рычажно-поршневой амортизатор двухстороннего действия, размещавшийся в пустующем объеме балансира, обеспечивавший, по расчетным данным, хорошую степень гашения угловых колебаний корпуса. Опытный образец такого амортизатора на ЛКЗ изготовили к концу 1946 г. После проведения стендовых испытаний и отработки конструкции его предполагалось устанавливать на последующих опытных образцах танка ИС-7 в 1947 г.

Необходимо отметить, что в 1946 г. для танка ИС-7 в лаборатории танкового электро-радиооборудования филиала Опытного завода №100 на основе серийной радиостанции 10РК без увеличения ее габаритов разработали дуплексную коротковолновую радиостанцию, обеспечивавшую переговоры как по обычному телефону, без переключения с приема на передачу и обратно. Действующие макеты дуплексной радиостанции прошли лабораторные и полевые испытания.

Обширные материалы, полученные в ходе проектировании, изготовления и ходовых испытаний первых двух опытных образцов танка ИС-7 выпуска 1946 г. (а также при обстреле двух комплектов корпусов и башен.

– Прим. авт.), активно использовали при совершенствовании конструкции танка, к изготовлению новых опытных образцов которого приступили уже в конце 1947 г.

Продолжение следует