AGT1500 и ГТД-1250. Схемы и классификация

В 2015 г. для широкой аудитории вышел фундаментальный труд [1] доктора технических наук, профессора, генерал-майора танковых войск Брилёва Олега Никитича, в 1974–1988 гг. начальника кафедры Танков Военной академии БТВ. Для специалистов работа ценна главами 1–5, где излагается научный, основанный на статистических и вероятностных методах, комплексный подход анализа боевых свойств танков, их боевой и военно-экономической эффективности, моделирования результатов боевых действий.

Одно время я занимался научной работой по этому же направлению, но в более локальной теме, связанной с вероятностной оценкой подвижности танков. Тема весьма интересная, но для узкого круга специалистов. Вероятно поэтому книга разбавлена издательством главой 6 «Основные танки России, стран НАТО, Китая и др.», в которой, к сожалению, достаточно много фактических ошибок с фотоматериалами, индексами машин и пр., небрежно подобранными из Сети. Такие ошибки закрались и в главу с анализом боевых свойств танков (что никак не умаляет ценность научной части издания). Разберём две из них, относящиеся к газотурбинным двигателям: неверную схему двигателя AGT1500 американского танка «Абрамс» и ошибочную классификацию ГТД-1250 советского танка Т-80У.

Примечание: далее относящиеся к ГТД термины используются в соответствии с ГОСТ 23851 [2].

Принципиальная схема AGT1500

В книге приводится следующая схема [1, С. 329]:

Схема и часть текста из книги «Танки», описывающие двигатель AGT-1500

Приведенный со схемой отрывок описания из книги вполне соответствует схеме. Однако, данная схема не имеет ни малейшего отношения к AGT1500, хоть и получила хождение в Сети в качестве таковой!

Зафиксируем основные особенности ГТД, чья схема изображена выше: трёхвальный со свободной силовой турбиной; валы двух каскадов компрессора несоосны; каскады компрессора одноступенчатые центробежные; турбина высокого давления (ТВД) центростремительная одноступенчатая; турбины низкого давления (ТНД) и силовая (СТ) — осевые, одноступенчатые; после первого каскада компрессора (компрессора низкого давления — КНД) установлен охладитель, после второго каскада (компрессора высокого давления — КВД) — теплообменник. Важными особенностями этого двигателя являются использование двух камер сгорания и нестандартная последовательность размещения турбин в газовом потоке: ТВД-СТ-ТНД.

Посмотрим, как же на самом деле выглядит AGT1500 в разрезе [3, 4] (рисунки можно листать):

Устройство AGT-1500 [3, С. 212]

Анализируя приведенные рисунки можно сделать следующие выводы об устройстве AGT1500. Трехвальный ГТД с двухкаскадным компрессором, свободной силовой турбиной и теплообменником. Валы компрессоров низкого и высокого давления соосны. КНД осевой, пятиступенчатый. КВД комбинированный с четырьмя осевыми и одной центробежной ступенями. ТВД и ТНД одноступенчатые, осевые. СТ двухступенчатая, осевая. Камера сгорания одна (кольцевая). Последовательность размещения турбин в газовом потоке обычная для трёхвальных ГТД: ТВД-ТНД-СТ.

Качество приведённых изображений недостаточное для лёгкого восприятия, поэтому приведу упрощённую принципиальную схему двигателя:

Принципиальная схема AGT1500. Стрелочки показывают направление газового потока

Схема наглядно демонстрирует, что AGT1500 — типичный трёхвальный ГТД с теплообменником. Типичный означает, что такая схема наиболее распространена среди трёхвальных ГТД транспортных машин и стационарных силовых установок. И она, очевидно, никак не соответствует схеме из книги [1].

Фото AGT1500 в разрезе. В кадр попали ступени второго каскада компрессора (КВД) — осевые и центробежная; осевые ТВД и ТНД (между ними выделяются тёмные лопатки направляющего аппарата); за ними левее регулируемый сопловой аппарат (РСА) — зубчатый привод с «утиными лапками» лопаток РСА; за РСА видно рабочее колесо второй ступени осевой силовой турбины (первая скрыта РСА); слева вал силовой турбины соединен с планетарным редуктором.

Какому же двигателю соответствует схема из [1], если это не AGT1500?

Среди прочих источников ответ можно найти в книге «Танки и танковые войска» [5] (в данном источнике отрисовка схемы мне представляется наиболее удачной). Это американский автомобильный ГТД Ford 705 1960-х гг. мощностью 600 hp (608 л.с.).

Схема [5, C. 95]:

Рис. 58. Схема трехвального газотурбинного двигателя Форд-705: 1 — компрессор низкого давления; 2 — промежуточный охладитель; 3 — компрессор высокого давления; 4 — теплообменник; 5 — камера сгорания; 6 — турбина высокого давления; 7 — дополнительная камера сгорания; 8 — силовая турбина; 9 — турбина низкого давления; 10 — вентилятор промежуточного охладителя

Оно? Оно!

Классификация ГТД-1250

В книге приводится такое описание ГТД-1250 [1, С. 330–331]:

На рисунке 4.3.2.8 представлен ГТД российского танка Т-80У мощностью в 1250 л.с.

Этот образец выполнен по более простой двухвальной схеме с одной ступенью компрессора независимой от силовой турбины. Теплообменник отсутствует.

ГТД-1250. Иллюстрация из книги

Указанному описанию соответствует такая принципиальная схема:

Двухвальный ГТД со свободной силовой турбиной и однокаскадным компрессором. 1 — силовая турбина

В самом деле, во второй половине 1970-х в ЛНПО им. В. Я. Климова для будущих танков Т-80У разрабатывался новый двухвальный ГТД мощностью 1250 л. с. ВГТД-1000ФМ [6] (ВТДТ-1000Ф [7]). Проблема в том, что из-за пылевого износа лопаток осевого компрессора для этого изделия не удалось достичь приемлемого ресурса и для танков Т-80У был создан ГТД-1250, который являлся форсированным вариантом ГТД-1000ТФ (1100 л.с., танк Т-80Б), в свою очередь представлявшего собой форсированный ГТД-1000Т (1000 л.с., танк Т-80). Все эти двигатели имеют одинаковую трёхвальную схему с двухкаскадным компрессором и свободной силовой турбиной.

Продольный разрез ГТД-1000Т [7]. Продольные разрезы ГТД-1000ТФ и ГТД-1250 сложно отличить от этого двигателя

Для сравнения можно посмотреть схемы ГТД танков типа Т-80 из технических описаний (схема ГТД-1250 в ужасающем исполнении, но, тем не менее, родство с предыдущими вполне просматривается):

ГТД-1000Т [8, С. 72]

Упрощённая принципиальная схема ГТД-1000Т/1000ТФ/1250 будет иметь такой вид:

Принципиальная схема трёхвального ГТД с двухкаскадным компрессором и свободной силовой турбиной. По этой схеме выполнены ГТД-1000Т/1000ТФ/1250

Как можно заметить, за исключением теплообменника принципиальная схема ГТД-1250 в точности соответствует американскому AGT1500.

В завершении поставим точку цитатой из технического описания Т-80У [10, С. 24]:

двигатель ГТД-1250: газотурбинный, 3-вальный, с 2-каскадным компрессором и регулируемым сопловым аппаратом свободной турбины.

Автор: В. Чобиток

Источники информации

1. Брилёв О. Н. Танки. — М. : ПЛАНЕТА, 2015. — 564 с.
2. ГОСТ 23851-79. Двигатели газотурбинные авиационные. Термины и определения.
3. Hunnicutt, R. P. ABRAMS. A History of the American Main Battle Tank, Vol. 2. — Novato, CA : Presidio Press, 1990. — 320 p.
4. TM 9-2835-255-34. Technical manual. Direct support and general support maintenance manual. Turbine engine, field service, model AGT1500 (M1/1PM1) (P/N 12287428), Turbine engine, field service model AGT1500 (M1A1) (P/N 12324029)... — Washington, DC : Headquarters, Department of the Army, 10 Oct. 1987.
5. Танки и танковые войска / Колл. автор. Под ред. Маршала бронетанк. войск А. X. Бабаджаняна. — М. : Военное издательство, 1970. — 334 с.
6. Основной танк Т-64. 50 лет в строю / В. В. Чобиток, М. В. Саенко, А. А. Тарасенко, В. Л. Чернышев. — М. : Яуза-каталог, 2016. — 160 с.— (Война и мы. Танковая коллекция).
7. Основной танк Т-80. Безмолвное возмездие / И. В. Павлов, М. В. Павлов. — М. : Эксмо ; Яуза, 2017. — 208 с. — (Война и мы. Танковая коллекция).
8. Объект 219. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Кн. 2. — М. : Воен. изд-во, 1979.
9. Объект 219Р. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Кн. 2. — М. : Воен. изд-во, 1986.
10. Танк Т-80У. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Кн. 1. 219АС-ТО-Э.