巡航摩托车启动器接线图
装备燃气轮机的坦克有何优缺点?
现代坦克主要装备两种发动机,一种是柴油机,另一种就是燃气轮机。装燃气轮机的坦克,比较非主流,数量和型号远远少于装柴油机的坦克。这是因为燃气轮机优点和缺点相当鲜明,让人又爱又恨。最典型的就是美国的M1艾布拉姆斯和俄罗斯的T-80。
绝大多数国家都舍不得装备燃气轮机的坦克,倒不是因为燃气轮机比柴油机贵多少,而是燃气轮机费油,首先得烧得起,其次得能在实战中维持得起加油车队。
图一:M1坦克的燃气轮机不是谁都用得起。
燃气轮机相对于柴油机,优点在于功率密度高,翻译成人话就是体积小马力大。当然这点对于最新型的柴油发动机已经不是什么可以吹的点,德国的柴油机技术进步很快,但在二十年前,这就是优势。另外的几个优点在于结构相对简单,不挑油,启动速度快。
从理论上说,装到坦克上,燃气轮机占用的空间比较小,能让坦克整体不会超大超重,当然现实中M1坦克并不轻,是个重量级选手。装备燃气轮机的坦克相对噪音小一些。在战场上,噪音小也是个优势。不挑油品,有啥烧啥。
图二:厂商说这货省油,你行么?反正美军不信。
燃气轮机最大的坑就在于油耗高,一是怠速输出比全功率输出耗油多好几倍。无论在实战还是在平时训练中,总不可能一直让坦克全速跑。怠速时巨高的油耗,这是先天的病目前没治。二是启动油耗高。所以这两点加起来,就让坦克跑不远。
想让装燃气轮机的坦克部队跑得远,那就得有加油车队在屁股后边一直跟着。跑一阵奶两口。美国是地球上惟一有钱有能力,在战场上保持一支强大的加油车队的存在。其它任何国家都不敢夸口有这个能力。事实上,在伊拉克战争中,美国也是这么干的。毕竟制空权在手,天下我有。伊拉克没有能力威胁战线后方的美军车队。
1965年10月,TACOM与AVCO Lycoming公司形成合作,并拿出了以PLT27直升机***用的T53型燃气轮机作为即将诞生的***T-1500燃气轮机的样本。燃气轮机的最大特点,是旋转式叶片器械,而柴油机是往复式活塞机械。燃气轮机的进气、压缩、燃烧、膨胀的做功过程均在叶片机中进行,而叶片机与机体并不发生接触,甚至有些部件之间仅为气动联系。这样的结构使得燃气轮机在转速达到柴油机的10倍左右。同时,又降低了摩擦性,而且实现了连续做功。因此,使得燃气轮机的功率密度、扭矩特性、加速性、低温启动性、噪声和排烟等,均优于柴油机。
在***T-1500燃气轮机的设计过程中,贯彻了模块化的设计思路,这在当时60年代中期的技术背景下,是十分难得的。***T-1500燃气轮机由机头组件、机尾组件、输出模块和附件模块四大部分组成。机头组件包括进气口、低压压气机、高压压气机、燃烧室和高压涡轮,机尾组件中包含了低压涡轮、高压涡轮和一部回热器,输出模块主要是一部行星减速器和相应的法兰盘;最后,将液压泵、燃烧控制器、起动器、机油泵、机油滤清器等部件通过一个综合齿轮箱连接,集中安装在机头组件下端。
***T-1500燃气轮机不仅整体体现了先进的设计理念,而且在一些细节上也颇具匠心。为了能够扩***动机的最佳工作范围,动力涡轮进气口风扇的叶片具有可调节式设计,这其中蕴含着一项复杂而且极具创意的设计。在发动机工作时,燃油调节器的调节压力油进入油缸,通过杠杆操纵一个环形齿条,扇叶头部有一个连接杆,与齿条啮合连接,通过燃油调节器-油缸-杠杆-环形齿条-连接杆-扇叶这一套机械装置,使动力涡轮风扇的扇叶实现了30度角的可调式结构,而连接叶片的连杆是其中技术要求较高的一个零件,它的工作温度约为900摄氏度,为了确保叶片能够灵活转动,并且这种复杂的机械设计不会造成较大的漏气量,扇叶连接杆与安装这套设备的机匣之间的缝隙控制在0.08毫米以内,这样的加工精度成本和难度太大,不是一般国家能玩得起的。叶片可调式结构的主要作用,是能够在高温条件下补偿热应力,能够适当改善发动机在部分工况下工作的经济性。
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