Страница 27 из 33
Танк ИС-4 имел два самостоятельных воздушныхтракта. Каждый тракт включал два воздушно-жидкостных радиатора, один осевой вентилятор и изолированные воздуховоды на участке «радиаторы-вентилятор-выход воздуха». Удельный объем системы охлаждения составлял 11,5% от внутреннего объема корпуса (без башни) и 8,8% от внутреннего объема танка, удельный расход мощности, затрачиваемой на охлаждение агрегатов танка, – 8,5-19,2% (в зависимости от режима работы двигателя) 208* .
Конструктивно входы и выходы охлаждающего воздуха были выполнены закрытыми из броневых пластин специальной конфигурации, т.е. внутренние агрегаты танка через броневые решетки входов и выходов воздуха не просматривались. Тем не менее, как показал обстрел, эти броневые решетки не обеспечивали надежной защиты агрегатов в корпусе танка от поражения мелкими осколками и пулевыми брызгами.
Охлаждающий воздух в каждом воздушном тракте проходил (просасывался) через водяные радиаторы и по двум параллельным воздуховодам поступал к вентилятору и далее через выходную решетку выбрасывался наружу. Воздушные тракты являлись замкнутыми на участке «радиаторы- выходы воздуха», но помимо радиаторов к вентиляторам также проникал воздух из моторного отделения через различные неплотности и щели в подвентиляторных и подрадиаторных коробках. В радиаторы воздух поступал не только через основные входы, но и из моторного отделения через окна между радиаторами и входными решетками. В моторное отделение воздух мог проникать через отверстия и щели в моторной перегородке, а также через щели моторного и трансмиссионного люков.
Броневые решетки входов и выходов воздуха были значительно сближены между собой, что делало возможным заброс охлаждающего (нагретого) воздуха, выбрасываемого вентиляторами, во входные решетки. Имело место также частичное экранирование передних решеток входов воздуха башней (особенно при положении пушкой вперед), что увеличивало неравномерность скоростных полей воздушного потока в передних входных решетках, а следовательно, и их аэродинамическое сопротивление.
Выпускные трубы располагались внутри подвентиляторных коробок и интенсивно обдувались воздухом, поступавшим в вентиляторы. Края ребер воздушно-водяных и воздушно-масляного радиаторов не были защищены от сминания, которое обычно происходило при монтаже радиаторов. Опыт эксплуатации показал, что сминание краев ребер сильно увеличивало неравномерность воздушного потока в радиаторах и значительно ухудшало их работу.
Исследования воздушных потоков на броневых решетках входов и выходов охлаждающего воздуха на стоянке при работающем двигателе и при движении танка показали, что частота вращения коленчатого вала двигателя (следовательно, и частота вращения вентилятора), положение крышек люков башни и механика-водителя, а также включение вытяжного вентилятора на крыше башни не влияли на направление входящих и выходящих потоков охлаждающего воздуха. Существенное влияние на распределение потоков охлаждающего воздуха на передних входных решетках оказывало положение башни.
206* На танках последних выпусков патрубок подогревателя был сделан съемным, а его крепление предусматривало предотвращение прорыва пламени на обогрев днища масляного бака.
207* На танках первых выпусков. На танках последних выпусков выход горячих газов из котелка был выполнен через специальный патрубок в вентиляторной плите, чем устранялся нагрев вентилятора при работе подогревателя.
208* Указанные конструктивные параметры системы охлаждения танка ИС-4 находились на уровне, характерном для отечественного и иностранного танкостроения того времени.
Схема воздушных потоков на входных и выходных решетках воздушного тракта танка ИС-4 при положении башни с пушкой вперед; при положении башни с пушкой назад; при положении башни с пушкой на борт.
При положении башни пушкой вперед передние входные решетки максимально экранировались нишей башни. Воздух поступал к ним по трем направлениям: с бортов – в крайние (с бортов) половины входов; с кормы – проходя над средней частью надмоторной брони, попадая сначала под нишу башни и затем, раздваиваясь, к передним входным решеткам; спереди – обтекая основание башни, затем под нишу башни и к входным решеткам.
При положении башни пушкой назад передние входные решетки экранировались в меньшей степени, в результате наблюдалось более интенсивное поступление воздуха с бортов. В остальном направления воздушных потоков не изменялись.
При положении башни пушкой на борт передние входные решетки почти не экранировались. Выступавшие с бортов ниша башни и броневая маска пушки обуславливали поступление охлаждающего воздуха с бортов под большим углом к борту. Наблюдалось также поступление воздуха, идущего с башни, к передним входным решеткам. Направления воздушных потоков спереди и с кормы оставались неизменными.
Схемы воздушных потоков внутри корпуса танка ИС-4:
а) при положении башни с пушкой вперед: люки башни, механика-водителя и жалюзи открыты, вентилятор башни выключен и закрыт крышкой;
б) при положении башни с пушкой вперед: люки башни, механика-водителя закрыты, жалюзи открыты, вентилятор башни включен;
в) при положении башни с пушкой вперед: люки башни, механика-водителя закрыты, жалюзи открыты, вентилятор башни выключен и закрыт крышкой;
г) при установке дополнительных уплотнений воздушных трактов, башня в положении с пушкой вперед: люки башни, механика-водителя закрыты, жалюзи открыты, вентилятор башни включен.
Положение башни не оказывало никакого влияния только на распределение воздушных потоков на задних входных решетках. Охлаждающий воздух к ним поступал по двум направлениям: с кормы (основной поток) и с бортов, где потоки воздуха, поднимаясь от гусениц, обдували горячие выпускные патрубки и попадали к входным решеткам.
Таким образом, при движении танка по пыльной дороге, при любых положениях башни, воздушные потоки как с кормы, так и с бортов несли с собой значительное количество пыли, которая вместе с воздухом попадала к передним и задним входным решеткам.
Потоки охлаждающего (нагретого) воздуха, выбрасываемые вентиляторами из выходных решеток нераскрученными (завихренными), имели коническую форму с расширением вверх. При положениях башни пушкой вперед и пушкой назад выходящие потоки воздуха частично контактировали с нишей башни или с маской пушки. Кроме того, при движении танка за башней создавалось вихревое движение воздуха. Все это образовывало за башней и над ее кормовой частью сплошную вихревую зону, в результате нагретый воздух мог поступать к входным решеткам.
Пыль, попадавшая во входные решетки, также выбрасывалась вентиляторами в образовывавшуюся вихревую зону, из которой она легко могла попасть в боевое отделение через отверстия и щели в маске пушки, опоры башни, люков и смотровых приборов.
При наличии бокового ветра не исключалась возможность попадания отработавших газов к задним входным решеткам, в результате наблюдалось замасливание не только самих входных решеток, но и радиаторов.
Как показали замеры, скорости потока охлаждающего воздуха на входных решетках распределялись неравномерно как по продольной оси входных решеток между щелями, так и поперек, т.е. вдоль самих щелей. Большие скорости поток воздуха имел ближе к выходным решеткам (у вентиляторов), меньшие – дальше от них. При этом большие значения скорости воздушного потока наблюдались со стороны борта, меньшие-с внутренней стороны. Неравномерность скоростей воздушного потока возрастала при положении башни пушкой назад и уменьшалась при положении башни пушкой вперед, причем в обоих случаях неравномерность на задних входных решетках была больше, чем на передних.