ГАУБИЧНЫЙ ТАНК

Форум о бронетехнике и военным автомобилям

Re: ГАУБИЧНЫЙ ТАНК

Сообщение Andreas » 20 дек 2012, 16:14

Перспективные разработки ВИАМ



Усовершенствовав технологию направленной кристаллизации, удалось вырастить лопатку в виде единого монокристалла. Для этого охлаждающий медный диск заменили ванной с расплавленным оловом. Монокристаллическая лопатка вырастает не сплошной - внутри у нее имеется полость сложной формы для охлаждения. В ВИАМ разработали конфигурацию полости, которая обеспечивает коэффициент эффективности охлаждения (отношение температур металла лопатки и рабочего газа), равный 0,8, почти в полтора раза выше, чем у серийных изделий.
Сейчас максимальная температура газа перед турбиной составляет 1950 К, а в новых двигателях она дойдет до 2200 К. Для этого уже разработаны высокожаропрочные сплавы, содержащие до пятнадцати элементов таблицы Менделеева, в том числе рений и рутений, и теплозащитные покрытия, в которые входят никель, хром, алюминий и иттрий, а в перспективе - керамические из оксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия.
В монокристаллических лопатках создается охлаждающая полость сложной формы. Её конфигурация позволяет в полтора раза повысить эффективность охлаждения лопаток. В сплавах первого поколения присутствовало небольшое количество углерода в виде карбидов титана или тантала. Карбиды располагаются по границам кристаллов и понижают прочность сплава. От карбида избавились и заменили рением, повысив его концентрацию от 3% в первых образцах до 12% в последних. Запасы рения в России расположены на острове Итуруп, на который претендуют японцы. Зато месторождений рутения много, и в новых сплавах им успешно заменили рений.

Последний раз редактировалось Andreas 20 дек 2012, 22:16, всего редактировалось 1 раз.
"Всё будет так, как мы хотим. На случай разных бед, У нас есть пулемёт Максим, У них Максима нет"
Hilaire Belloc, "The Modern Traveller" (C)
Аватара пользователя
Andreas
 
Сообщения: 10966
Зарегистрирован: 22 май 2012, 16:31

Re: ГАУБИЧНЫЙ ТАНК

Сообщение Andreas » 20 дек 2012, 16:53

Программа Improved Turbine Engine Program (ITEP)



Программа ITEP ведется Управлением перспективных авиационных технологий (AATD) Армии США и предусматривает создание турбовального двигателя мощностью 3000 л.с. В программе участвуют два исполнителя – GE Aviation и Advanced Turbine Engine Company (ATEC, совместное предприятие Honeywell и Pratt & Whitney), которые разрабатывают двигатели GE3000 и HPW3000 соответственно.
Новый двигатель будет использован при разработке военно-транспортного вертолета нового поколения, который разрабатывается в рамках программы Future Vertical Lift. Агрегат должен обладать сниженным на 25% расходом топлива, увеличенным на 65% удельным соотношение тяги к весу, увеличенным на 20% ресурсом и сниженными на 35 % затратами на производство и обслуживание.
Последний раз редактировалось Andreas 20 дек 2012, 22:17, всего редактировалось 1 раз.
"Всё будет так, как мы хотим. На случай разных бед, У нас есть пулемёт Максим, У них Максима нет"
Hilaire Belloc, "The Modern Traveller" (C)
Аватара пользователя
Andreas
 
Сообщения: 10966
Зарегистрирован: 22 май 2012, 16:31

Re: ГАУБИЧНЫЙ ТАНК

Сообщение Dvu.ru-shnik » 20 дек 2012, 19:27

Об автоматах заряжания:
Ко ВСЕМ автоматам прилагается штык-нож!
:lol:
Мы не глядим в замочные скважины,
мы смотрим в прорези прицелов.
Аватара пользователя
Dvu.ru-shnik
 
Сообщения: 7143
Зарегистрирован: 08 янв 2012, 17:46

Re: ГАУБИЧНЫЙ ТАНК

Сообщение гришу » 20 дек 2012, 19:37

Dvu.ru-shnik писал(а):Об автоматах заряжания:
Ко ВСЕМ автоматам прилагается штык-нож!
:lol:


В нашем деле иногда, даже выкидухой приходится тихо поработать :mrgreen:
я хорошо схожусь с людьми особенно в штыковую
Аватара пользователя
гришу
 
Сообщения: 8153
Зарегистрирован: 14 июл 2011, 01:44

Re: ГАУБИЧНЫЙ ТАНК

Сообщение Dvu.ru-shnik » 20 дек 2012, 19:49

Недурственная наваха получилась :P
Мы не глядим в замочные скважины,
мы смотрим в прорези прицелов.
Аватара пользователя
Dvu.ru-shnik
 
Сообщения: 7143
Зарегистрирован: 08 янв 2012, 17:46

Re: ГАУБИЧНЫЙ ТАНК

Сообщение гришу » 20 дек 2012, 20:14

Итальянский стандарт 1938г :lol:
Но я про автомат заряжания... иногда ручками требо.
я хорошо схожусь с людьми особенно в штыковую
Аватара пользователя
гришу
 
Сообщения: 8153
Зарегистрирован: 14 июл 2011, 01:44

Re: ГАУБИЧНЫЙ ТАНК

Сообщение EvMitkov » 21 дек 2012, 01:08

Если вернуться в тему и говорить серьезно - то выращивание монокристаллических деталей сложной формы и конфигурации ( прежде всего - внутренней) - это действительно прорывное решение. Тем более, что диполи монокристалла можно будет заданно ориентировать таким образом, чтобы ТТХ получаемого изделия соответствовали конкретным требованиям именно в условиях конкретной решаемой задачи.
Такие технологии открывают перспективы, от которых, ежели по чести - голова кругом идет. Ведь не только лопатки турбин - практически любую деталь в машиностроении можно будет получать...
Вот представить себе тепловой двигатель в котором верхняя политропа задрана настолько, насколько позволяет не система охлаждения, а предельная долговременная термостойкость материала...
Или - тот же самый старый добрый Ванкель - но уже не требующий системы охлаждения. Или поршневые уплотнительные элементы с гексахордой...

Только два вопроса в голову приходит: ( стакан -то наполовину пуст)
Когда? ( В смысле - увижу ли)
И сколько стоит ( в смысле - а может, такая деталька дороже платиновой будет стоить?)
Не пытайтесь загнать меня в угол - тогда я добрый
Аватара пользователя
EvMitkov
 
Сообщения: 14700
Зарегистрирован: 02 окт 2010, 02:53
Откуда: Россия, заМКАДье; Ростовская область.

Re: ГАУБИЧНЫЙ ТАНК

Сообщение Andreas » 21 дек 2012, 02:40

Сегодня:
- американский серийный двигатель F135 (температура газа перед турбиной 1927 градусов Кельвина);
- опытный двигатель ВИАМ (температура газа перед турбиной 1950 градусов Кельвина).
Завтра:
- проект двигателя ВИАМ с лопатками из уже разработанного сплава, содержащего в том числе рений и рутений, и теплозащитным покрытием, в состав которого входят никель, хром, алюминий и иттрий (температура газа перед турбиной 2200 градусов Кельвина).
Думаю, в пять лет уложатся - продолжительность цикла конструирования новой бронетанковой платформы. А на этапе отработки опытных экземпляров танков их можно погонять и с упрощенной версией ГТД с низким КПД. Главное, чтобы двигатель был одновальным с встроенным электрогенератором. Стоимость будущего одновального двигателя можно оценить на уровне стоимости существующего двухвального - большая цена одной высокотемпературной турбины будет компенсироваться отсутствием вторых вала, турбины и компрессора.
"Всё будет так, как мы хотим. На случай разных бед, У нас есть пулемёт Максим, У них Максима нет"
Hilaire Belloc, "The Modern Traveller" (C)
Аватара пользователя
Andreas
 
Сообщения: 10966
Зарегистрирован: 22 май 2012, 16:31

Re: ГАУБИЧНЫЙ ТАНК

Сообщение Dvu.ru-shnik » 21 дек 2012, 03:40

Евгенич, на полную с тобой согласен - перспектива на рожу, ну, или на морду лица - как кому угодно.
Вертолётная турбина ПОЧТИ идеально подойдёт для танка.
Только давайте поищем сначала все категории показателей ентой турбинки, а потом перейдём к обсуждению и твоих, Жень, вопросов, поскольку рассада из лопаток у тебя на поле почему-то до сих пор не приживалась...
Мы не глядим в замочные скважины,
мы смотрим в прорези прицелов.
Аватара пользователя
Dvu.ru-shnik
 
Сообщения: 7143
Зарегистрирован: 08 янв 2012, 17:46

Re: ГАУБИЧНЫЙ ТАНК

Сообщение EvMitkov » 21 дек 2012, 16:38

Да нет, Викторыч, не подойдет.
Дело тут не в детализации ТТХ - в этом вопросе прочецнт туда-сюда рояли не играет.
Дело в рисунке принципиального термодинамического цикла ТТУ ( ТДЦ ГТУ), который при нынешних линейных, освоенных промышленностью материалов и технологий ( о завтрашнем дне - разговор другой) - значительно уступает ТДЦ "классических" многотопливных ДВС.
Это и делает применение ГТУ и на наземной технике, и на флоте достаточно ограниченным и оправданным только в некоторых особых случаях.
Единственная область, где ГТУ неоспоримо и прочно "вошли в тему" - авиация. Да и то - не из-за якобы высоких агрегатных мощностей в установке и более высокой удельной мощности ( это вопрос спорный, так как считать эффективную удельную мощность установки в целом вижу смысл с учетом возимого запаса топлива, ГСМ и обвязки)
В авиации ГТУ лидируют прежде всего из-за того, что диапазоне, близком к границе дозвука и выше основной движитель - винт ( пропеллер ли, турбовентиляторный пропеллер - не суть) уже неэффективны. Тут турбина - самое то.

На флоте примерно та же песня. Даже с учетом меньшего перепада нагрузок при сопротивлении движению ГТУ используются только там, где высокая мощность установки ( при ограничении запаса хода - запаса возимого топлива, на которое идут сознательно) - оправдано ТТТ техники. Я ж не зря, я ж с подкожницей :mrgreen: клал на форум видео о танках с ракетными ускорителями.
То есть - ГТУ в качестве СЭУ для малых КВП, для техники, имеющей пиковые нагрузки в кратковременном промежутке...
У нас, к примеру, на РТК стоял в качестве главного двигателя двухтактный реверсивный пятицилиндровый крейцкопфный дизель с прямым приводом на винтомоторку - дизель, ( с двумя наддувными ГТН и глубокой утилизацией) способный молотить без остановки месяцами и работать даже на TFO - которое грели перед аппаратурой до 200-220 градусов по Цельсию ( у него предел текучести около ПЛЮС тридцати, ниже - просто пластилин, топочные мазуты по сравнению с ТФО - нектар и амброзия!, и даже в междудонных топливных танках лежат змеевики пароподогревателей - иначе просто помпой из танка в расходную цистерну не возьмешь). Этот движок обеспечивал нашей "коробочке" парадный ход до 20-21 узла при режиме экстренного полного хода.

А в качестве двигателей боевого хода стояли четыре "звездочки" - радиальные высокооборотные дизеля "Звезда М-503", завязанные через подключаемую гидромуфту на гребной вал ( без механических редукторов).



Характеристики такие - 42-х цилиндровый четырехтактный тронковый наддувной двигатель (шесть рядов по семь цилиндров), развивал 3900 э.л.с при 2200 об/мин ( при форсировке - 4200 и 2800 соответственно) и весил 5,450 кг. Общий рабочий объем 143 литра, жидкостное охлаждение. Удельная агрегатная мощность около 0.75 э.л.с./кг, а с учетом выигрыша при понижении оборотов в пропульсив - сказка!
Габариты этих "звездочек" весьма скромные, и прирост хода получался значительный, до 32-33 узлов. Единственно - низкий ресурс. Зато, в отличие от ГТУ, эти "звездочки могли жрать и дизельку, и моторку.
А вот ГТУ крупных кораблей на таких харчах капризничали - приходилось выписывать тоннами "карбоксил" - мелкофракционный порошок из дробленой скорлупы грецкого ореха или вишневых косточек с добавлением какой-то химии ( тринатрийфосфата, кажется) - и прогонять для очистки эту смесь через лопастной аппарат. Можешь себе представить, сколько один кэгэ такого порошка стоил и какие головняки были у механика по заведованию, у командира БЧ-5 и командира коробочки на предмет списания - почище, чем со спиртом!!!

А если не чистить - турбины "садились".
Кстати - то же самое говорят и ребята, работавшие на восьмидесятках с ГТД. Пока новая/чистая - все океюшки. Подсела на грязных топливах - аля-улю, гони гусей.

Но и это еще полдела.
При сегодняшнем рисунке ТДЦ ГТУ зависимость крутящего момента от нагрузки тоже крепко проигрывает дизелю. Потому и идут разговоры о всяческого рода и типа "трансмиссиях-преобразователях". А это - сам понимаешь...
Повысить температуру перед лопатками первой ступени и сохранив ее приемлемой на выходе - значит резко повысить эффективность цикла, практически полностью нормализовать зависимость нагрузка/момент. А если использовать еще и активно-реактивный профиль лопатки - это действительно был бы прорыв. И - полагаю, он будет.
Но - не сегодня.
Видать, не у одного меня монокристаллы на грядках хреново из рассады принимаются. Может, полив не тот? Или колорад переориентировался?

Так что сегодня искать возможности у "тришкиного кафтана" ГТУ с адаптированием ее к условиям наземных реалий на уровне прежних технологий - все равно, что идти по пути 20-х, когда, не имея возможности ( отять же - из-за материально-технологической доступной базы) резко повысить степень сжатия дизельмотора без разрушения конструкции, пошли по методике "болиндера" - то есть своего рода форкамеры, где топливную смесь предварительно нагревали и подводили к точке преддетонации, а затем уже загоняли непосредственно в рабочую камеру цилиндра.

С уважением, Е.М.
Не пытайтесь загнать меня в угол - тогда я добрый
Аватара пользователя
EvMitkov
 
Сообщения: 14700
Зарегистрирован: 02 окт 2010, 02:53
Откуда: Россия, заМКАДье; Ростовская область.

Пред.След.

Вернуться в Бронетехника и автотранспорт

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Yandex [Bot] и гости: 4