История танковых двигателей Porsche Typ 100/Typ 101, которые выпускались фирмой Simmering-Graz-Pauker AG
До определенного момента немецкое танкостроение двигалось по самому простому пути. А именно использовало, как и все, двигатели либо автомобильного, либо авиационного происхождения. Такая ситуация наблюдалась не только в годы Первой мировой войны, но и далее. Причины подобного подхода надо искать не только в том, что на специальные танковые моторы не хватало ни средств, ни сил. В целом было мнение, что уже готовый двигатель является более простым решением. Хотя в дальнейшем выяснилось, что всё не так просто, как кажется.
В первой половине 30-х годов немецкие военные (точнее, 6-й отдел Департамента Вооружений) сделали выбор в сторону танковых двигателей фирмы Maybach. Эти моторы, имевшие автомобильную родословную, оказались оптимальным решением. Работая на высоких оборотах (3000 об/мин и выше), эти двигатели позволяли ставить менее громоздкую трансмиссию, поскольку на нее была ниже нагрузка. Вместе с тем, к 1941 году у моторов Карла Майбаха стали появляться конкуренты. Прежде всего это касалось разработок Porche K.G., а именно танковых моторов Porsche Typ 100/Typ 101.
Для начала, стоит уточнить один важный момент, который предшествовал появлению данного танкового двигателя. Фердинанд Порше отнюдь не собирался заниматься уничтожением монополии Карла Майбаха на танковые моторы. Его, можно сказать, попросили. И связано это оказалось с неудачами, которые преследовали Maybach на ниве разработки более мощных, чем Maybach HL 120, двигателей. Еще в декабре 1935 года Maybach получила задание на разработку танкового мотора мощностью 600 лошадиных сил. Изначально он предназначался для тяжелого 30-тонного танка, который позже превратился в D.W.. Далее появилось задание на двигатель Maybach HL 224, той же мощности, для тяжелого штурмового танка VK 65.01. В обоих случаях задание оказалось завалено.
Собственно говоря, и двигатель Maybach HL 210, который позже прописался в Pz.Kpfw.Tiger Ausf.E, получился далеко не сразу. На этом фоне появились серьёзные опасения, что и этот двигатель может быть завален. Поэтому, когда Porsche K.G. было поручено задание на разработку тяжелого танка, Танковая Комиссия имела полную свободу выбора при разработке шасси. Касалось это и разработки двигателя, а также его трансмиссии. То есть скорее надо говорить не о "тихом бунте" Фердинанда Порше, а попытке создать альтернативный мотор, на случай, если у Maybach всё будет плохо.
У Porsche K.G., к тому времени, сложилась своя концепция двигателей. Там сделали ставку на бензиновые моторы воздушного охлаждения. Наиболее известен двигатель, который ставился на kDF и Volkswagen Typ 82, но это лишь верхушка айсберга. На самом деле моторов было куда больше, при этом большинство таких разработок было Porsche только по месту разработки. Не стоит забывать, что Porsche K.G. активно занималась инжинирингом, в том числе для австрийских фирм. Например, для Steyr был разработан V-образный 8-цилиндровый двигатель, который далее ставился на многоцелевые машины Steyr Typ 270 (Steyr 1500A), а далее на трактор Steyr RSO.
В этом смысле двигатель, который Porsche K.G. создавала для своего первого танка, Typ 100 (VK 30.01(p)) не был чем-то принципиально новым. По крайней мере, с точки зрения концепции. К сожалению, никакой графики по нему не сохранилось, но в целом как выглядел двигатель Porsche Typ 100, понятно по его потомку и аналогам для других разработок. Это был V-образный 10-цилиндровый мотор с углом развала цилиндров 72 градуса и объемом 10 литров (диаметр цилиндра 105 мм, ход поршня 115 мм). Как и другие немецкие танковые моторы, Porsche Typ 100 был довольно высокооборотистым. Мощность 210 лошадиных сил выдавалась пр 2400 об/мин. Мотор имел воздушное охлаждение, с индивидуальными гильзами цилиндров с развитым оребрением. Похожая схема использовалась, например, на японских танковых дизельных моторах.
Вроде бы для мотора, который предполагалось использовать в тяжелом танке, мощности маловато. Хитрость в том, что в тяжелом танке Typ 100 таких двигателей стояло два, оба работало на генераторы. Суммарно получалась мощность 420 лошадиных сил, для танка массой около 45 тонн вполне хватало. Porsche K.G. была разработчиком мотора, а его изготовителем выступал Steyr. Первый экземпляр мотора был сдан в начале июля 1941 года, 7 июля направлен в Штутгарт для тестов. Второй двигатель прибыл 30 июля того же года. Позже моторы установили на опытный образец танка.
Данный двигатель остался опытным, поскольку далее началась разработка более тяжелого танка, VK 45.01(P). Он ожидался более тяжелым, поэтому началась работа над его увеличенной версией, получившей обозначение Typ 101/1. Диаметр цилиндра вырос до 115 мм, а ход поршня - до 145 мм. Объем вырос до 15,06 литров, а мощность - до 316 лошадиных сил при 2400 об/мин. Максимальный крутящий момент достигался при 1900 об/мин. В развале цилиндров находился карбюратор Solex 50 J FF 2. Для снижения общей высоты двигателя блоки системы охлаждения находились сбоку, в развитых надгусеничных полках.
Суммарно два двигателя Typ 101/1 выдавали 632 лошадиные силы. Это оказалось сравнимо с мощностью мотор Maybach HL 210 (650 л.с. при 3200 об/мин), у которого, кстати, пик крутящего момента был на более низких оборотах (1500 об/мин). Самое интересное, что суммарно два мотора от Porche K.G. имели меньшую массу - 2Х420 кг против где-то тонны у Maybach HL 210. Даже в блоками системы охлаждения эти моторы суммарно имели такую же массу - 1000 кг. Но это до того, как считались генераторы, каждый из которых имел массу 1050 кг. Собственно говоря, неслучайно Порше искал альтернативу электромеханической трансмиссии.
В случае с мотором Typ 101 подрядчик сменился - им стала фирма Simmering-Graz-Pauker AG из Вены. Это привело к тому, что освоение двигателей шло не без проблем. 21 декабря 1941 год в Штутгарт отправился тестовый 1-цилиндровый агрегат, на котором обкатывались общие идеи. Вскоре после запуска он сломался, были проведены соответствующие работы по улучшению конструкции мотора. Далее материалы были отправлены исполнителю. 9 марта 1942 года прибыл уже полноценный мотор, который успешно отработал на стенде и выдал необходимую по проекту мощность. Казалось, что главные проблемы решены.
А вот дальше началось время "чудес". В ходе первых же испытаний имелась тенденция к перегреву, двигатели чуть не добирали по мощности, наблюдались утечки масла, а спустя 50 часов работы начались более серьёзные проблемы. На втором образце Pz.Kpfw.VI(P1) двигатели "умерли" спустя 100 километров испытаний, потребляя при этом чрезмерный объем масла. В дальнейшем надежность мотора выросла, но общая проблема с перегревом оставалась актуальной. Поэтом в дальнейшем конфигурация мотора изменилась. Сверху появился блок системы воздушного охлаждения, похожий можно видеть на других "воздушниках" от Porsche K.G. Данный мотор получил обозначение Typ 101/3. Постепенно росла и мощность - для Typ 101/3 она составляла уже 350 л.с. при 2600 об/мин. Он предназначался для танков Typ 102, с гидромеханической трансмиссией.
Несколько доработанный вариант мотора Typ 101/3, получивший обозначение Typ 101/4, предполагался для установки в новый танк, VK 45.02 (P). Собственно говоря, с этим и связано то, почему мощность мотора постепенно росла. Надо сказать, что масса мотора выросла не сильно: она составляла 450 кг, плюс 80 кг блока системы охлаждения. А вот общая высота выросла - до 1200 мм. Впрочем, корпус танка разрабатывался с учетом такой высоты. Главной проблемой было то, что VK 45.02 (P) умер, не родившись. Так или иначе, но двигатель продолжали развивать.
Согласно переписке за осень 1943 года, Porsche K.G. и Simmering-Graz-Pauker AG экспериментировали с 1,5-литровыми агрегатами. Было построено 2 бензиновых агрегата, Typ 117 и Typ 119, а также дизельный Typ 158. В случае с бензиновыми моторами с 1 цилиндра удалось получить 40 л.с., оптимистично говорилось о том, что 10-цилиндровый мотор можно довести и до 500 лошадиных сил. Как раз в это время шли работы по штурмовой САУ Schwerer kleiner PzKpfw mit 10,5 cm. В качестве мотора в нем предполагался некий 10-цилиндровый бензиновый двигатель мощностью 345 лошадиных сил. Он имел пониженный поддон, но характерный объем 15,06 литров прямо намекал, от чего он произошел.
Несмотря на то, что судьба мотора Typ 101 оказалась несчастливой, в целом можно сказать, что Porsche K.G. создала вполне удачный мотор. Если отбросить тот факт, что он делался для тяжелого танка, получался легкий и относительно компактный двигатель для боевой машины среднего класса. Причем, с учетом работ по Typ 158, он мог быть как бензиновым, так и дизельным. Больше того, за счет модульной конструкции из него можно было набрать и 12-цилиндровый мотор. Но как-то не сложилось. Так или иначе, но ближе к концу войны немецкие военные активно требовали дизельный мотор воздушного охлаждения. А после войны американские танки стали использовать моторы воздушного охлаждения. В общем, Порше с моторами угадал.
Список источников:
Bundesarchiv
US NARA
Panzerkampfwagen VI P (Sd.Kfz.181): The history of the Porsche Typ 100 and 101 also known as the Leopard and Tiger (P), Thomas L. Jentz, Hilary L. Doyle, 1997, Darlington Productions, Inc
Der andere Tiger: Der Panzerkampfwagen Porsche Typ 101, Michael Fröhlich, Motorbuch Verlag, 2019
Другие материалы по немецким танковым двигателям:
Ситуация с немецким бронетанковым моторостроением в 1925-41 гг
Ситуация с немецкими танковыми двигателями в 1941-45 годах
Популярно о ситуации с дизельными машинами в немецкой армии
Maybach HL 295, немецкий танковый мотор для перспективных французских танков
