Страница 29 из 33
– 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.
Все воздушно-водяные радиаторы имели одинаковую конструкцию, но их включение в систему охлаждение было различным. В задний правый и передний левый радиаторы вода подводилась к последним ходам радиаторов через трубки в верхних коллекторах, а отводилась непосредственно из переднего отсека нижнего коллектора. В передний левый радиатор вода поступала непосредственно через отсек коллектора, а отводилась через трубку в нижнем коллекторе. Как показали испытания, водяной тракт системы охлаждения характеризовался следующими недостатками:
– сопротивление водяных трубопроводов более чем вдвое превышало сопротивление радиаторов и рубашек двигателя вместе взятых;
– водяной насос при температуре охлаждающей жидкости (воды) на выходе из блоков +100°С работал с кавитацией, что отражалось на его производительности, которая снижалась на 9,4% для систем охлаждения танков ИС-4 выпуска 1948 и 1949 гг.;
– в горных условиях при большой нагрузке и высокой температуре окружающего воздуха система охлаждения не могла нормально функционировать при высокой температуре охлаждающей жидкости (воды) из- за большой кавитации насоса;
– неравномерное распределение расхода воды между задним левым воздушно-водяным радиатором и двумя другими (расход воды через задний левый радиатор был на 130% меньше, чем через передний левый и задний правый радиаторы), что снижало теплоотдачу этого радиатора на 5%.
В ходе исследования прокачки масла в системе смазки и охлаждения планетарной трансмиссии обнаружилось, что прокачка масла через данную систему зависела от передачи трехскоростного редуктора и максимальная прокачка, равная 0,57 л/с, достигалась на третьей и шестой передачах при частоте вращения коленчатого вала двигателя 2200 мин-1.
Производительность масляного насоса планетарной трансмиссии составляла 35% от производительности, указанной заводом.
При исследовании системы охлаждения агрегатов танка ИС-4 также были выявлены следующие конструктивные и технологические недоработки:
Схема воздушных потоков в башне танка ИС-4.
– недостаточное предохранение кромок ребер (пластин) от смятия у воздушно-водяных и воздушно-масляного радиаторов;
– большие зазоры между перегородками и концевыми пластинами, превышавшие отверстия для слива в воздушно-водяных радиаторах, создававшие закорачивание ходов радиаторов;
– наличие в трубках воздушно-водяных и воздушно-масляного радиаторов большого количества капель и наплывов припоя, уменьшавших проходные сечения трубок;
– наличие большого количества щелей и отверстий в подвентиляторных и подрадиаторных коробках, уменьшавших расход воздуха через радиаторы.
По результатам проведенных исследований НИИБТ полигон выработал ряд мероприятий для устранения недостатков. Так, например, для устранения недостатков воздушных трактов танка ИС-4 предлагалось:
– установить спрямляющий аппарат, разработанный и предложенный ЦАГИ в 1949 г. для опытного танка «Объект 730» (с целью уменьшения заброса нагретого воздуха, выходившего из вентиляторов к входным решеткам воздушного тракта);
– разработать надежную конструкцию уплотнений между радиаторами и входными броневыми решетками и установить входные броневые решетки, предложенные ЦАГИ по результатам испытаний воздушного тракта и вентиляторов системы охлаждения танка ИС-4 в 1947 г. (для улучшения скоростных полей потока охлаждающего воздуха на входных броневых решетках);
– удлинить выпускные патрубки в пределах габарита танка (для ликвидации заброса отработавших газов двигателя к задним входным решеткам);
– установить надгусеничные полки с подкрылками и щитками, надежно отбивавшими пыль, поднимаемую гусеницами танка спереди, с бортов и с кормы (для уменьшения запыленности боевого отделения);
– изменить направление тяги вентилятора на крыше башни и установить дополнительно два вентилятора на моторной перегородке в нишах корпуса с общим направлением тяги всех трех вентиляторов в моторное отделение (для улучшения вентиляции боевого отделения);
– выполнить надежную изоляцию радиаторных отсеков с герметизацией моторной перегородки (для обеспечения более равномерных полей скоростей потока воздуха перед фронтами радиаторов, устранения поступления нагретого воздуха из моторного отделения к радиаторам и отсоса воздуха от передних радиаторов в воздухоочистители и снижения разряжения в боевом отделении).
Для устранения недостатков жидкостного тракта системы охлаждения двигателя, рекомендовалось:
– увеличить радиусы кривизны колен и проходные сечения водяных трубопроводов;
– изменить конструкцию входа охлаждающей жидкости на левом заднем воздушно-водяном радиаторе;
– установить анероидный паровоздушный клапан или увеличить давление открытия парового клапана существующей конструкции до 68,6- 98,1 кПа (0,7-1,0 кгс/см² ).
При разработке новых конструкций танков (с целью исключения недостатков, выявленных в системе охлаждения танка ИС-4) предлагалось выполнение следующих конструктивных мероприятий:
– располагать и конструировать отверстия воздушного тракта с учетом внешних воздушных потоков во избежание образования пылевой зоны вокруг башни и корпуса танка;
– обеспечивать надежное бронирование входов и выходов воздушного тракта, не уступавшее по защитным свойствам окружающей броне;
– обеспечивать постоянное передаточное число привода масляного насоса трансмиссии, не зависящее от изменения передаточного числа трансмиссии.
Проведенные исследования предопределили перевод систем охлаждения двигателей тяжелых танков с вентиляторной на эжекционную.
Танк ИС-4 со снегоходными гусеницами. НИИБТ полигон, 1948 г.
Непрерывно велись исследования по обеспечению надежной работы планетарной трансмиссии в пределах гарантийного километража. Так, например, в течение марта 1949 г. ЧКЗ испытаниями на пяти танках ИС-4 провел проверку 30 конструктивных мероприятий, внедренных в конструкцию трансмиссии. К числу основных из них относились:
– устранение износа и разрушения игольчатых подшипников сателлитов (ввели: масляный насос повышенной производительности, дополнительный подвод смазки к планетарному ряду трехскоростного редуктора и рядам мультипликатора, трассу охлаждения планетарной трансмиссии с трубками увеличенного диаметра, азотирование сателлитов, слив загрязненного масла в картер трансмиссии);