苏俄坦克发动机发展史：从战后到现代的技术演进

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@小白创作中心

苏俄坦克发动机发展史：从战后到现代的技术演进

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战后坦克制造技术经历了重大变革，新一代坦克在火力、防护和机动性方面都有了显著提升。为了满足这些新要求，坦克发动机在功率、可靠性、适应性等方面也进行了全面改进。本文将详细介绍苏俄坦克发动机的发展历程和技术特点。

考虑到以往战争的经验，国产坦克的战后设计构造经历了重大变革。在大幅提升所有战术技术特性的情况下，实现坦克火力、防护和机动性的最佳结合，成为了设计制造新一代坦克的主要要求。

图1：T34上采用的V2-34发动机

设计团队通过以下方式来增强坦克的火力：优化选择主炮口径，改进其弹道特性，提高射击技术射速，实现装填自动化，完善火控系统，增强炮弹对目标的毁伤效果，确保首发射击命中目标的最大概率。

新一代坦克采用了炮射导弹武器、带有激光测距仪的火控系统、电子弹道计算机、高精度的两轴稳定器以及新型夜视设备。坦克开始配备防空武器，用于抵御飞机和直升机。这些提升坦克火力的新技术方案导致武器和弹药的质量增加。为了实现这些方案，坦克内需要额外的装甲防护空间以及为众多新机械装置和设备提供动力。与此同时，要求发动机在坦克内所占空间尽可能小，同时要提高其外形尺寸和总功率，并提升工作可靠性。

在国产坦克的战后发展阶段，所有类型的防护系统都经历了根本性的重新审视。

图2：T-55Am坦克

就装甲防护而言，除了改进主要装甲材料和成分外，与以往一样，主要的发展方向仍然是根据炮塔和车体主要部件的厚度及倾斜角度来进行差异化装甲防护。然而，装甲防护的大幅强化导致了坦克质量的增加。因此，设计师们力求减小坦克的外形尺寸，尤其是高度。坦克在战场上的最小被发现概率以及高机动性也被视为其防护的重要因素。

坦克开始配备自动化的灭火设备系统、防大规模杀伤性武器系统以及施放烟幕的装置。

在过去的二十年里，坦克开始配备动态防护装置（在装甲外部挂载的爆炸式药匣，当有炮弹命中并爆炸时，其可消耗炮弹的能量）。

坦克防大规模杀伤性武器防护的出现，提出了在坦克自身在核打击下未被摧毁且仍保持战斗力的情况下，确保发动机能够正常工作的任务。在这种情况下，发动机必须在承受冲击波（即进气口和排气口处压力的急剧升降）的条件下可靠工作。换句话说，必须确保发动机主要部件（活塞连杆组、增压装置、进排气通道等）具备相应的强度储备，因为这些部件可能会承受远超正常工作负荷的力载荷。

总体而言，所有涉及坦克及其乘员各类防护的措施都要求提高发动机的功率，增强其可靠性和耐久性，减小动力装置所占空间，以及方便乘员在使用过程中进行简单安全的维护。

装甲战斗车辆（BTT）机动性的提高是通过以下方式实现的：

通过提高车辆的行驶速度、它们在不同地形上的机动性和灵活性，以及在长距离行军时的可靠性；
实现车辆能够跨越较深的水域障碍以及在高海拔条件下开展作战行动的能力；
使部分车辆具备航空运输性、空降能力和浮渡能力；
增加车辆单次加油后的续航里程，并确保其能够使用不同种类的燃料；
通过确保发动机能够快速冷启动以及坦克能够随时投入行驶，降低车组人员进行技术维护和修理的工作量，以此提高车辆的战斗准备状态；
简化车辆在不同地形上以及行军过程中的操控；确保能够牵引故障车辆以及启动被牵引车辆的发动机等。

由于坦克质量被迫增加以及发动机能耗相应增大，提高坦克机动性和灵活性的需求反过来又要求对发动机的主要性能指标进行改进。其中最为重要的几项如下：

最大功率。最大功率的显著提升使得坦克的单位功率得以增加。在战后的头15到20年里，国产坦克的单位功率几乎增长了1.5倍，达到了约17到19千瓦/吨（24到26马力/吨）的水平，而战时坦克的单位功率仅为8到13千瓦/吨（11到18马力/吨）。
发动机的使用寿命。20世纪40年代末，坦克发动机所保证的使用寿命约为300小时，这无疑是很短的。至少应将其提高到500至600小时，这可以通过改进发动机结构、提升制造工艺、应用具有更高强度和耐磨性的新型材料来实现。
燃油和润滑油材料（ГСм）的消耗。降低燃油和润滑油材料的消耗这一要求，与增加续航里程的必要性一样，从节约战略上重要的燃油和润滑油材料及其运输的角度来看，都起着非常重要的作用，在战时尤其如此。
在进气口和排气口阻力增大情况下工作的可靠性。这一性能尤其重要，例如在坦克水下行驶时。假设坦克在强行穿越水底障碍时的下潜深度可达10米，那么这就要求发动机在给定功率下可靠工作，此时排气口的阻力会增大到100千帕（1.0千克/平方厘米），进气口的阻力会增大到10到15千帕（0.1到0.15千克力/平方厘米），这里还需考虑到特殊通风管道（气管）中产生的额外阻力。
适应不同气候和高山条件下工作的能力，在这些条件下，进气口的稀薄程度可能达到25至30千帕（0.25至0.30千克力/平方厘米²）。
在周围空气温度低至零下40℃时能够低温启动的能力。为此，活塞式发动机配备了特殊的预热装置。在这方面，燃气涡轮发动机的启动性能要好得多，其冷启动以及达到可承受负载工况所需的时间实际上不受周围空气温度的影响，在使用热态坦克蓄电池的情况下，该时间为1.5至3分钟，而柴油发动机即使在周围空气温度适中偏低的情况下，这一时间也要长得多。
响应性以及制动性能。从简化和实现坦克动力装置自动化控制的角度来看，需要提高发动机的适应性系数，改善其响应性和制动性能。通过采用增压装置并根据发动机的工作模式相应地调节其压力，可以提高柴油发动机的适应性系数。在坦克上安装燃气涡轮发动机时，响应性以及所需制动性能的问题变得尤为突出，因为这些指标明显比柴油发动机的要差。
便于技术维护的适应性。关于发动机及其系统在使用过程中要实现最便捷、最简单的技术维护这一要求，可以通过以下方式实现：创建更简单的结构，确保在不拆卸发动机的情况下能够更换个别部件，并且减少动力装置中需要定期频繁检查和维护（如润滑、更换部件、紧固连接件、调整等）的部位。开发这样一种配置的合理性变得显而易见，即发动机以及所有与其相关的动力装置节点和组件能够以一个整体部件（整体式模块）的形式在坦克内进行安装（和拆卸）。