『军武阅读』曾面临巨大压力,但却广受好评,美国M1坦克率先使用燃气涡轮机

燃气轮机自发明以来 , 一直是飞机、船舶等车辆的主要动力系统 。 早在20世纪40年代 , 英国就曾在汽车上安装了第一代燃气轮机 , 以检验其前景 。 结果 , 就在奥托安装奥迪发动机时 , 汽车在几分钟内就解体了 。
对于地面车辆来说 , 燃气轮机似乎永远不会碰到它们 。 然而 , 美国最早使用燃气轮机作为动力系统的坦克之一 , 即M1“艾布拉姆斯”坦克 。
一、动力上的创新
目前 , 除美国的M1型坦克外 , 世界上大多数坦克都采用柴油机作为主要动力源 。
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柴油机和燃气轮机通过完全不同的机制产生动力 。 柴油机是将燃料注入运转中的气缸 , 并与空气混合 。 通过燃料的压缩、燃烧、膨胀和排放 , 使气缸活塞上下往复运动 。 每个气缸通过连杆与曲轴相连 , 连杆随活塞的往复运动而转动 , 动力由曲轴输出到传动系统 。
燃气轮机通过压缩机吸入压缩空气 , 然后与燃烧室内的燃油混合产生高温气体 , 再排出高温气体带动后涡轮旋转 , 再由涡轮带动动力涡轮 , 动力涡轮连接输出轴和减速器 , 将动力传递给传动系统 。
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从这两段中的字数可以看出 , 哪种功率模式的步数更短 , 工作效率更高 。
M1的设计团队在为坦克选择动力系统时也面临着艰难的选择 。 当时有三种选择:第一种是德国奔驰公司(当时是西德)的db1500 。 这种传统的液冷发动机仍然被以“豹2”为首的西方坦克使用 。 其安全系数和效率是最安全的 。 如果选择的话 , M1动力系统也非常出色 。
二是达美avcr1360发动机 , 其价值在于将德国的“液体冷却”模式改为“空气冷却” , 使发动机整体结构更加紧凑轻便 。 唯一不好的是风冷发动机技术相对不成熟 , 当时的风险更高 。
然而 , 德力泰的优势在于其政治品牌 。 其主要业务是为当时美军装备的M48和M60坦克生产发动机 。 几十年的合作与军队建立了很好的关系 。
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此外 , 这家拥有2000名员工的发动机工厂位于密歇根州著名的选举摇摆区 。 如果其产品出现故障 , 密歇根的工厂将关闭 。 如果数千名员工失业 , 他们将对执政党的选票产生巨大影响 。
当时 , 最终选定的agt1500燃气轮机发动机 , 是莱康明公司生产的 , 当时并不强大 。 可以说 , M1坦克的设计团队面临着相当大的压力做出了选择 。
二、选择难题
评选过程并不顺利 , 设计团队的工程师自然不需要考虑投票的政治压力 , 但当时很多人并不赞成选择燃气轮机发动机作为新坦克的动力系统 。
的确 , 燃气涡轮发动机更轻、更精 。 与“豹2”坦克的动力系统相比 , M1的发动机重量减轻了3吨 , 装甲防护空间更大;
与柴油机相比 , 燃气轮机发动机具有可用功率高、启动响应快、冷却功耗低等一系列优点 。 这样 , 高利用率、低消耗的数据之和等于燃气轮机功率比同级别柴油机至少大于100hp;
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由于G的重量太大 , 怠速一般比较慢 。 但安装了燃气轮机发动机后 , 动力系统就可以在不预热的情况下启动 。 从静止到全速只需几秒钟 , 给了坦克前所未有的加速 。 这在当时非常有用 , 因为当时常规的反坦克手段还是反坦克炮 , 快速加速可以保证坦克迅速脱离被瞄准的危险 。
最后 , 组成燃气轮机发动机所需的部件比柴油机少1/3 , 这意味着前者振动小、排烟少、物流维护方便 。
有什么缺点吗?当然!
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由于燃气轮机发动机的工作原理 , 发动机工作时需要清洁的空气 。 如果杂质太多 , 涡轮叶片会损坏 , 发动机会故障 。 但战场上硝烟弥漫 。 “干净”的空气在哪里?
然后发动机需要一个大容量、高密度的过滤装置 。 等于结构节省的空间 , 需要填充过滤单元 。
而发动机高效率的背后意味着高油耗 , 这无疑加大了物流运输供应的压力 。 当时 , 美军的主要坦克是柴油机 。 如果M1选择燃气轮机 , 这意味着它需要维护两个不同的培训、维护和零部件系统 , 从而产生更大的后勤压力 。
三、总工程师的妙计
但设计团队的领导者里特博士更喜欢性能数据更好的燃气涡轮发动机 。 他认为你想得太多了 , 只需要考虑两个问题:
1 。 军队会为更昂贵的燃气涡轮发动机买单吗 。
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在M1正式诞生之前 , 有两个哥哥 , 他们都因为使用太多新技术导致单价超高而被军方抛弃 。 军队给M1的单价上限是50万美元 , 但一台燃气轮机发动机比传统的柴油动力系统要贵4万美元 , 这在50万预算中是一笔不小的开支 。


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