Техника и вооружение 2013 01

Коллектив авторов

При положении башни пушкой вперед в передние входные решетки попадало значительное количество нагретого воздуха в результате частичного удара выходящего потока нагретого воздуха о нишу башни. В итоге часть нагретого воздуха направлялась к передним входным решеткам.

Общий высокий процент заброса нагретого воздуха к фронту радиаторов (до 18,6% от всего объема воздуха, поступавшего к входным решеткам) объяснялся, в основном, неправильной конструкцией спрямляющего аппарата, из которого поток нагретого воздуха выходил нераскрученным, завихренным, что способствовало распространению нагретого воздуха в вихревой зоне, образующейся за башней.

Значительная неравномерность

скоростных полей воздуха приводила к тому, что наиболее интенсивно воздух поступал в щели, располагавшиеся ближе к выходным решеткам, т.е. в зону, где заброс нагретого воздуха был облегчен.

Как показали результаты испытаний, скорость движения танка (следовательно, и скорость встречного потока воздуха) в пределах 7,5-22 км/ч не влияла на характер заброса нагретого воздуха во входные решетки. Для уменьшения заброса нагретого воздуха во входные решетки было рекомендовано изменить конструкцию спрямляющего аппарата и броневых решеток входов в соответствии с конструкцией, предложенной ЦАГИ по результатам испытаний вентилятора системы охлаждения опытного танка «Объект 730» в 1949 г. и танка ИС-4 в 1947 г.

Эксперименты по выявлению распределения воздушных потоков внутри корпуса танка производились при нормально собранном воздушном тракте с учетом различных положений башни и входных люков корпуса и башни (в сочетании с открытыми или закрытыми крышками). Дополнительно состоялись эксперименты по выявлению воздушных потоков при полностью замкнутых воздушных трактах системы охлаждения двигателя. Для этого между радиаторами и входными броневыми решетками установили специальные уплотнения. Кроме того, устранили все неплотности и щели в подвентиляторных и подрадиаторных коробках. Вся картина распределения воздушных потоков внутри корпуса танка определялась с помощью дымления. Выяснилось, что направление воздушных потоков не зависело от частоты вращения коленчатого вала двигателя, а следовательно, и от частоты вращения вентиляторов.

Как показали результаты проведенных исследований, направление воздушных потоков в моторном и трансмиссионном отделениях зависело только от положения башни, а также крышек входных люков башни и механика-водителя (открыты или закрыты), жалюзи и башенного вентилятора (включен или выключен и закрыт крышкой).

При нормально собранных воздушных трактах системы охлаждения воздухоочистители питались воздухом, поступавшим, в основном, из передних входных броневых решеток (тем самым уменьшая расход воздуха через передние радиаторы и увеличивая неравномерность скоростей потока воздуха перед фронтом радиаторов), а также через окна и щели в моторной перегородке, несколько нагретым по пути о горячие коллекторы передних радиаторов и корпус нагнетателя. Однако нагрев воздуха был незначителен, так как нижние коллекторы передних радиаторов, обдуваемые этим воздухом, нагревали его мало.

К передним радиатором воздух, как правило, поступал через передние входные броневые решетки, а также через некоторые щели и окна в моторной перегородке и через щель надмоторного люка. К задним радиаторам воздух, в основном, поступал через задние входные броневые решетки, щель трансмиссионного люка и заднюю часть щели надмоторного люка. В радиаторы из моторного отделения воздух поступал предварительно нагретым о горячие детали двигателя и планетарной трансмиссии, что снижало теплопередачу радиаторов.

Вентиляторы системы охлаждения засасывали воздух через радиаторы, а также через неплотности и щели в подвентиляторных и подрадиаторных коробках. Воздух перед входом в вентиляторы по пути обдувал выпускные патрубки,

уложенные в подрадиаторных коробках, отчего дополнительно нагревался, и объемный расход воздуха через вентиляторы снижался.

При дополнительных уплотнениях воздушных трактов системы охлаждения соблюдалась их строгая изоляция как от проникновения нагретого воздуха из моторного отделения к радиаторам и вентиляторам, так и от попадания воздуха из передних входных решеток к воздухоочистителям. При этом воздух к воздухоочистителям подавался только из боевого и моторного отделений (воздух, проходивший через щели моторного и трансмиссионного люков). Нагрев этого воздуха увеличивался за счет предварительного обдува им горячего двигателя и планетарной трансмиссии.

Воздух, проходивший через передние и задние входные решетки, поступал только в радиаторы, благодаря чему улучшались поля скоростей потока воздуха перед фронтом радиаторов, а также их обдув.

Вентиляция боевого отделения оказалась неудовлетворительной. Воздух в боевое отделение поступал через отверстия и щели в маске и опору башни, а также через щели люков и смотровых приборов. Работающий вентилятор башни выбрасывал часть воздуха, поступавшего в боевое отделение, и разделение воздушных потоков, поступавших к вентилятору и моторной перегородке (где образовывалась застойная зона), происходило примерно на уровне плеч заряжающего и наводчика (при их сидячем положении), что вынуждало их дышать воздухом, насыщенным пороховыми газами. При значительной концентрации дыма внутри боевого отделения для его удаления требовался большой промежуток времени из-за неудачного выбора направления тяги вытяжного вентилятора башни.

Кроме того, наблюдалась сильная запыленность боевого отделения из- за создаваемого в нем разряжения при движении танка по пыльной дороге. Разряжение в боевом отделении создавалось тягой воздухоочистителей и дополнительно увеличивалось при включении вытяжного вентилятора башни. Однако величина создаваемого разряжения не могла служить причиной сильного запыления боевого отделения машины. Как показали испытания, причинами сильного запыления боевого отделения являлись:

– неудачная конструкция надгусеничных полок, в результате чего пыль не отбивалась от корпуса танка, а могла подниматься к верхней части корпуса, как с бортов, так и спереди и особенно сзади машины. В результате пыль засасывалась во входные решетки воздушного тракта системы охлаждения двигателя, а также внутрь корпуса через опору башни, щели люков и другие неплотности;

– бортовое расположение и неправильная конструкция выходов, приводившая к образованию за башней и ее кормовой частью вихревой зоны, содержавшей большое количество пыли, поступавшей затем вместе с воздухом в боевое отделение через щели маски пушки и люков башни.

Таким образом, основными причинами запыленности боевого отделения являлись конструктивные особенности ИС-4. Пылевая зона вокруг башен танков Т-44 и Т-54 почти отсутствовала и сильного запыления боевых отделений не происходило.

Бороться с запылением боевого отделения танка ИС-4 при существующей конструкции можно было снижением разряжения в боевом отделении за счет изоляции воздушных трактов и герметизации моторной перегородки.

Водяной тракт системы охлаждения двигателя ИС-4 имел два контура циркуляции:

– водяной насос – рубашки двигателя – левая группа воздушномасляных радиаторов – водяной насос;

– водяной насос – рубашки двигателя – правый воздушно-водяной радиатор – водомасляный радиатор системы смазки и охлаждения планетарной трансмиссии – водяной насос.