Современные и перспективные трансмиссии бронетанковой техники ВС зарубежных стран (2002)
Полковник А. Аганов
Подвижность является одним из главных свойств основных боевых танков (ОБТ) и других боевых бронированных машин (ББМ). Она способствует решению боевых задач и оказывает существенное влияние на живучесть боевых машин на поле боя. Так, при удельной мощности 22 кВт/т ОБТ и ББМ достигают ускорения 1,6 м/с2 и бокового ускорения относительно линии визирования 4 м/с2.
Одной из важнейших составляющих повышения подвижности боевых машин является совершенствование их трансмиссий. С этой целью на машины, проходящие очередной этап модернизации, устанавливаются усовершенствованные гидромеханические трансмиссии, а для перспективных образцов разрабатываются принципиально новые, в том числе электромеханические.
В настоящее время наибольшее развитие получили гидромеханические трансмиссии, в конструкции которых используются не только гидродинамические (гидрокинетические), но и гидростатические (гидрообъемные) передачи. Последние применяются главным образом в дополнительном приводе механизма передачи поворота для бесступенчатого регулирования его радиуса. Важным элементом гидромеханической трансмиссии является гидродинамический замедлитель, усиливающий эффективность торможения и динамические характеристики машины в целом.
Проводимые работы по совершенствованию трансмиссий направлены на решение проблем, связанных с устранением повышенной теплоотдачи при их работе в первую очередь в регионах с жарким климатом. Автоматизация процесса управления трансмиссиями осуществляется с помощью микропроцессоров, задающих наиболее рациональный режим работы и определяющих соотношение скорости движения и нагрузки. Для контроля состояния трансмиссий создается встроенное диагностическое оборудование, сопряженное с информационно-управляющей системой танка.
Типичной по уровню использования современных технических решений является гидромеханическая трансмиссия ESM 500 с автоматическим управлением, установленная на французском ОБТ "Леклерк". Эта трансмиссия разработана в Германии фирмой "Ренк" и выпускается по лицензии французской компанией SESM. Она включает однореакторную комплексную гидропередачу с блокировочным фрикционом, двухпоточный механизм передачи поворота (гидрообъемная аксиально-поршневая передача с гидрозамедлителем) дифференциального типа, пятиступенчатую планетарную коробку передач с остановочными тормозами сухого трения и два бортовых редуктора. Накладки тормозов, выполненные из волокнистого углеродистого материала, имеют высокую износостойкость.
Помимо германских фирм, ведущими разработчиками и производителями трансмиссий для бронетанковой техники являются "Эллисон" и "Дженерал дайнэмикс" (США), "Браун" (Великобритания). Перечень основных серийных гидромеханических трансмиссий и боевых машин, на которых они установлены, приведен в таблице.
|
Основные серийные гидромеханические трансмиссии |
|||
|
Марка трансмиссии |
Фирма-разработчик (страна) | Марка машины | Принадлежность машины, страна |
| HSWL 106 | "Ренк" (ФРГ) | БМП "Пизарро" | Испания |
| БМП "Улан" | Австрия | ||
| HSWL 123 | ПТРК "Ягуар" | ФРГ | |
| HSWL 194 | БМП "Мардер" | ||
| HSWL 184С | Самоходная гаубица PzH-2000 | ||
| HSWL 184М | Минный трал "Кайлер" | ||
| HSWL 295ТМ | ОБТ М1А2 "Абрамс" | США | |
| ОБТ "Леклерк" | Франция | ||
| БРЭМ "Леклерк" | |||
| ОБТ "Челленджер-2Е" (экспортный вариант) | Великобритания | ||
| HSWL 354 | ОБТ "Леопард-2А5" | ФРГ | |
| БРЭМ "Буффел" | |||
| HSWL 224 | ОБТ АМХ-30 | Франция | |
| ENC 500 | ОБТ Т-72 | Финляндия | |
| ESM 350 | ОБТ "Леклерк" | Франция | |
| RK304A | ОБТ "Арджун" | Индия | |
| CD-850-6A | "Эллисон", США | ОБТ М 60 | США |
| CD-850-6BX | ОБТ "Меркава" Мк3 | Израиль | |
| X-1100-3B | ОБТ М1А2 "Абрамс" | США | |
| MT-653-DR | БТР "Пирана" | Швейцария | |
| HMPT-500-3EC | "Дженерал дайнэмикс" (США) | Разведывательный танк М8 | США |
| HMPT-500 | БМП М2 "Брэдли" | ||
| БМП "Байоникс" | Сингапур | ||
| TN 37 | "Браун"(Великобритания) | ОБТ "Челленджер-1" | Великобритания |
| TN54 | ОБТ "Челленджер-2" | ||
Ведутся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию электромеханических трансмиссий как для колесных, так и для гусеничных боевых машин. Основными элементами таких трансмиссий являются: дизель-генератор, накопители большой емкости, преобразующее электронное оборудование и силовые электродвигатели, вращающие ведущие колеса. Отсутствие жестких механических связей между источниками и потребителями энергии увеличивает надежность трансмиссии, а бесступенчатое изменение крутящего момента улучшает подвижность машины на поле боя. Кроме того, применение электромеханической трансмиссии, по мнению зарубежных специалистов, значительно увеличит полезное заброневое пространство, что позволит решить многие проблемы, возникающие при проектировании перспективных боевых систем.
Использование накопителей большой емкости обеспечит аккумулирование генерируемой при торможении и движении под уклон энергии для последующего питания потребителей в экстренных случаях, а также для движения с помощью силовых электромоторов при неработающем основном двигателе (для достижения высокой скрытности). Благодаря кабельному подключению органов управления каждый член экипажа при необходимости сможет управлять движением машины; возможно также и дистанционное управление с помощью выносного пульта.
Так, в США фирмой "Теледайн" создана и проходит испытания экспериментальная гусеничная машина ATR (Automotive Test Ride) с электромеханической трансмиссией компании "Каман электромагнетикс". На машине установлен двигатель мощностью 1 235 л. с, приводящий в действие генератор жидкостного охлаждения с ротором на основе постоянных магнитов. Электрический ток, вырабатываемый генератором, после трехступенчатого преобразования (переменный - постоянный - постоянный) подается на два тяговых электродвигателя, соединенных с ведущими колесами. Тяговый электродвигатель состоит из трех идентичных модулей. Благодаря автоматическому подключению разного числа модулей с него может сниматься мощность до 500 кВт. Управление крутящим моментом двигателей, в соответствии с действиями механика-водителя осуществляется электронным блоком, с помощью которого также проводится их диагностика, а в аварийных случаях - отключение.
 |
|
Общий вид гидромеханических трансмиссий: а - HSWL 295 ТМ; б - HSWL 354; в - ESM 350 |
Одновременно с работами, выполняемыми в интересах сухопутных войск, фирма "Юнайтед дефенс" проводит НИОКР по созданию машины с электромеханической трансмиссией для морской пехоты. На базе плавающего бронетранспортера LVTP7 разработана экспериментальная машина APS (Advanced Propulsion System). Она оснащена силовой установкой мощностью 750 л. с, приводящей в движение генератор переменного тока с воздушным охлаждением. Вырабатываемый генератором электрический ток передается на силовые электродвигатели асинхронного типа, которые по своим массогабаритным характеристикам уступают электродвигателям с постоянными магнитами. Однако благодаря меньшей стоимости, простоте устройства, более широкому диапазону частот вращения и способности развивать большой крутящий момент можно использовать эти электродвигатели в электромеханических трансмиссиях гусеничных машин.
В ФРГ фирмой МАК на базе гусеничной машины "Визель" разработана экспериментальная - LLX с электромеханической трансмиссией. Скорость движения этой машины регулируется за счет изменения крутящего момента силовых электродвигателей, а поворот осуществляется благодаря вращению ведущих колес с разными угловыми скоростями в результате увеличения крутящего момента на силовом электродвигателе забегающей гусеницы.
В США для морской пехоты разработана малогабаритная высокомобильная аэротранспортабельная боевая разведывательная машина (БРМ, 4x4) RST-V (Reconnaissance, Surveillance and Targeting Vehicle) нового поколения. Экипаж состоит из трех-четырех человек, боевая масса около 4 т. На БРМ установлена комбинированная трансмиссия. Кроме обычного способа, передача крутящего момента на ведущие колеса может осуществляться от электрических двигателей, размещенных в ступицах колес и работающих от аккумуляторных батарей. Поступление на вооружение новой БРМ ожидается в конце 2002 года.
Наряду с преимуществами электромеханических трансмиссий зарубежные специалисты отмечают ряд недостатков, выявленных в ходе испытаний. Основные из них: неудовлетворительные массогабаритные показатели систем охлаждения преобразующего электронного оборудования, низкая надежность его работы в условиях жаркого климата, а также высокая стоимость электрических агрегатов трансмиссии в целом. Тем не менее финансирование НИОКР, предусматривающее освоение до 2008 года около 1 млрд долларов, предполагает возможность производства для боевых машин электромеханических трансмиссий с требуемыми характеристиками после 2012-го.
Таким образом, перспективными направлениями НИОКР в этой области являются дальнейшее совершенствование гидромеханических трансмиссий с системами автоматического управления и проведение работ по улучшению качества электромеханических трансмиссий.