ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ БРОНИРОВАННЫЕ МАШИНЫ 1945-1965 гг.

М.В. Павлов, кандидат технических наук, старший научный сотрудник И. В. Павлов, ведущий конструктор

Продолжение.

Начало см. в «ТиВ» №5-9.11,12/2008 г., №1-5,7-11/2009 г.,№1,2/2010 г.

Гидромеханическая коробка передач танка М26 (вид в плане).

В зарубежном танкостроении в первый послевоенный период широкое распространение получили как гидромеханические (США, ФРГ, Швеция), так и механические трансмиссии (Великобритания, Франция, Швейцария, Япония).

Впервые однопоточная гидромеханическая трансмиссия, разработанная фирмой «Дженерал Моторс» и получившая наименование «Торкматик», была установлена в мае 1944 г. в американском тяжелом танке М26. Она включала трехступенчатый гидротрансформатор типа «Лисхольм-Смит», трехскоростной планетарный редуктор, двойной дифференциал типа «Клетрак» и два однорядных бортовых редуктора. Приводы управления трансмиссией были дублированы.

В состав редуктора входили два планетарных ряда, два блокировочных фрикциона и два тормоза, которые размещались в одном картере и работали в масле. Внутренний и наружный блокировочные фрикционы – многодисковые, с трением сталь по металлокерамике, с гидравлическим включением (кольцевые поршни) и возвратными пружинами для быстрого и «чистого» выключения. Расположение фрикционов в одной полости позволило уменьшить длину редуктора. Передний и задний тормоза – ленточные, с односторонним серводействием, с трением сталь по пластмассе. Включение тормозов – гидравлическое, с помощью поршневых сервомоторов. Угол обхвата лентами барабанов тормозов составлял около 360°, что способствовало увеличению тормозного момента и уменьшению радиальной нагрузки. Все передачи, кроме первой (прямой), – повышающие, получались при включении двух фрикционных устройств.

Торцевой чугунный картер не имел осевого разъема, и детали редуктора монтировались через торцевые окна, закрывавшиеся корпусом гидротрансформатора и проставкой картера механизма поворота. Гидротрансформатор вместе с редуктором представляли собой гидромеханическую коробку передач. Смазка – принудительная, центробежная и разбрызгиванием. Уплотнение валов осуществлялось чугунными разрезными кольцами, а для ведомого вала – дополнительным самоподжимным резиновым сальником.

ГМТ «Торкматик» танка М26 (США).

Кинематическая схема гидромеханической коробки передач танка М26.

В 1945 г. трансмиссия «Торкматик» была передана фирме «Ал-лисон», входившей в концерн «Дженерал Моторс», где ее подвергли серьезной доработке (отказались от однопоточной схемы трансмиссии и перешли к двухпоточной). В 1949 г. новая трансмиссия, получившая наименование «Кросс-Драйв», под маркой CD-850 была запущена в серийное производство. Впервые эту трансмиссию (модель CD-850-4) установили в среднем танке М46.

В состав двухпоточной гидромеханической трансмиссии CD-850-4 входили: первичный редуктор, гидротрансформатор, трехступенчатая ПКП с блокировочным фрикционом, дифференциальный механизм поворота, встроенный в общую схему (МПП), и одноступенчатые бортовые редукторы. Гидротрансформатор был включен последовательно с ПКП, образуя гидромеханическую коробку передач в основном потоке мощности МПП, обеспечивавшую две передачи (замедленную и ускоренную) переднего и одну передачу заднего хода. Трансмиссия быладвухпоточной при прямолинейном движении и при повороте.

ГМТ «Кросс-Драйв» CD-850-4 танка М46.

Кинематическая схема ГМТ «Кросс-Драйв» CD-850-4 танков М46, М47, М48иМ103.

Вид в плане МПП танка М46.

Бортовой фрикцион и тормоз поворота танка М46.

При прямолинейном движении (тормоза поворота Тл и Тп – выключены) на ведомые валы бортовых редукторов мощность передавалась двумя потоками: один поток проходил через гидротрансформатор, другой – через механическую часть (частично разгружая гидротрансформатор). Это повышало КПД трансмиссии как при прямолинейном движении, так и при повороте. Однако наличие двух потоков мощности при прямолинейном движении привело к сужению диапазона трансмиссии по сравнению с диапазоном гидромеханической коробки передач. Кроме того, прямолинейное движение из-за наличия двух степеней свободы в дифференциале было неустойчивым. При совершении поворота (включался тормоз поворота Тл или Т ) танк поворачивал с условно расчетным радиусом, который изменялся автоматически из-за менявшегося передаточного числа гидротрансформатора в соответствии с изменением сопротивления движению танка и подачи топлива механиком-водителем. Чем меньше была скорость движения, тем меньше оказывался радиус поворота. При включенных нейтрали и одного из тормозов поворота гусеницы перематывались в разные стороны с одинаковой скоростью, и танк разворачивался на месте с радиусом 0,5В.

Включение в ПКП передачи заднего хода тормозом Т^ изменяло направление вращения только эпициклов суммирующих планетарных рядов МПП, а направление вращения солнечных шестерен оставалось прежним. Это приводило к возникновению циркуляции мощности через гидромеханическую коробку передач, которая перегружала ее.

Блокировочный фрикцион ПКП – многодисковый, с трением сталь по металлокерамике на медной основе, гидравлического включения, полностью уравновешенный. Он размещался в картере МПП и служил для включения прямой (второй) передачи. Фрикцион включался с помощью гидросервомотора кольцевого типа, располагавшегося внутри фрикциона. Поршнем сервомотора являлся нажимной диск. Отвод диска в исходное положение производился возвратными пружинами. Для исключения центробежного частичного включения фрикциона предусматривался специальный клапан, который открывался под воздействием нажимного диска при возвращении последнего в исходное положение. При включении фрикциона клапан закрывался, так как давление масла не могло преодолеть усилие пружины клапана. Наружный барабан фрикциона являлся одновременно цилиндром сервомотора и барабаном ленточного тормоза первой (замедленной) передачи.

Тормоза механизма поворота (размещавшиеся в специальном отсеке МПП) – мгногодисковые, с трением сталь по металлокерамике на медной основе, гидравлического включения, полностью уравновешенные. В барабанах тормозов имелись радиальные отверстия для центробежного подвода масла к дискам. Тормоза включались с помощью кольцевых сервомоторов, поршни которых размещались в выточках переходной детали внутреннего картера и были уплотнены изопреновыми кольцами. Для отвода поршней устанавливались возвратные пружины. Благодаря принудительному охлаждению маслом тормоза поворота длительное время могли работать с пробуксовкой.

Система управления трансмиссией – механогидравлическая, управление осуществлялось одним рычагом, который служил как для изменения скорости движения, так и для поворота танка. При переключении передач использовался сервопривод. Гидросервопривод управления тормозами поворота оборудовался регулятором давления, позволявшего точно регулировать воспринимаемый ими момент, а следовательно – и радиус поворота танка. Остановочные тормоза – дискового типа, управляемые от педали механическим приводом. Они использовались только для торможения.

Первоначально в трансмиссии танка М46 применялся гидротрансформатор с довольно низким КПД, который не имел блокировочной муфты. Ее отсутствие приводило к большим потерям мощности и перерасходу топлива. Кроме того, исключался пуск двигателя с буксира. Этот недостаток устранили в модификации трансмиссии CD-850-4, устанавливавшейся в танке М47, применив комплексный (с режимом гидромуфты) гидротрансформатор. В дальнейшем модификации ГМТ «Кросс-Драйв» CD-850-4A, CD-850-4B монтировались в среднем танке М48 и тяжелом М103, а также в их модификациях. Начиная с танка М48, рычаг управления трансмиссией заменили штурвалом.

По аналогичной схеме была создана и ГМТ для основного танка М60, которая получила наименование «Кросс-Драйв» CD-850-6.

Кинематическая схема ГМТ «Кросс-Драйв» CD-850-6 танка М60 (США).

Силовой блок танка М60.

В состав трансмиссии входили МПП, объединявший в одном корпусе двухреакторный комплексный гидротрансформатор (без блокируемого фрикциона), ПКП, механизм поворота дифференциального типа и два одноступенчатых бортовых редуктора. Бортовые редукторы соединялись с МПП с помощью быстросъемных двойных карданов. Система управления трансмиссией – электромеханогидравлическая. Управление осуществлялось посредством полуштурвала, рычага переключения передач и педали тормоза.

В танке М60А1 устанавливалась более совершенная модель трансмиссии «Кросс-Драйв» CD-850-6A, в которой устранили ряд недостатков предыдущей конструкции. В этой трансмиссии гидротрансформатор был включен последовательно с двухпоточ-ным МПП. При этом гидротрансформатор нагружался полным потоком мощности как при прямолинейном движении, так и при повороте. Это позволило обеспечить на каждой передаче устойчивый расчетный радиус, величина которого увеличивалась с увеличением номера передачи в ПКП. Кроме того, последовательно включенный гидротрансфоматор защищал элементы трансмиссии от крутильных колебаний двигателя и пиковых динамических нагрузок. Незначительные изменения претерпела конструкция остановочных тормозов, особенностью которых являлось соединение водил суммирующих планетарных рядов МПП с внутренними барабанами тормозов через упругие муфты, обеспечивавшие гашение крутильных колебаний. Это повысило надежность остановочных тормозов и трансмиссии в целом.

Кинематическая схема ГМТ «Кросс-Драйв» CD-850-6A танка М60А1 (США).

Для легкого танка М41 фирмой «Аллисон» в 1947-1949 гг. была разработана модификация трансмиссии «Кросс-Драйв» CD-500, предназначавшаяся для совместной работы с двигателем меньшей мощности. Структурная схема трансмиссии CD-500 представляла собой последовательное соединение гидротрансформатора с двухпоточным МПП, в основную ветвь которого был включен механический редуктор. Двигатель парой конических и парой цилиндрических шестерен входного редуктора соединялся с насосным колесом двухреакторного комплексного блокируемого гидротрансформатора. Основной поток мощности (а при прямолинейном движении – и единственный) проходил через планетарный механический редуктор к эпициклам двух суммирующих планетарных рядов. Замедленная передача редуктора включалась тормозом Тзп, прямая – блокировочным фрикционом Ф6, передача заднего хода – тормозом Т . Дополнительный привод этого МПП при прямолинейном движении не был загружен, так как оба фрикциона поворота выключались, а солнечные шестерни оказывались взаимно уравновешенными с помощью набора четырех конических шестерен. Наличие двух степеней свободы делало прямолинейное движение танка неустойчивым.

Кинематическая схема ГМТ «Кросс-Драйв» CD-500 танка М41 (США).

МПП танка М41.

Блокировочный фрикцион гидротрансформатора Фг автоматически включался при достижении танком определенной скорости для перехода на механическую трансмиссию без больших непроизводительных затрат мощности двигателя. Кроме того, он мог включаться водителем для пуска двигателя с буксира и торможения танка двигателем на крутых и длительных спусках.

Одной из особенностей всех трансмиссий «Кросс-Драйв» была сравнительно высокая унификация элементов конструкции, основу которой составляли МПП и гидротрансформатор, объединенные с двигателем в единый силовой блок. Недостатками этих трансмиссий являлись громоздкость и большая масса, потребность в специальной системе охлаждения, а также большая «слоистость» валов, значительно усложнявшая их конструкцию.

Для легкого танка М551 «Шеридан» фирма «Аллисон» в начале 1960-х гг. создала однопоточную гидромеханическую трансмиссию XTG-250-1А с блокировкой гидротрансформатора, двухступенчатым механизмом поворота и автоматическим переключением передач, унифицированную с трансмиссиями американских гусеничных и колесных машин. Трансмиссия имела четыре передачи переднего и две передачи заднего хода. Планетарный механизм поворота совместно с реверс-редуктором обеспечивали три режима работы при повороте. Система управления – механогидравлическая.

Силовой блок танка М551 «Шеридан» (США).

Кинематическая схема ГMT XTG-250-1A танка М551 «Шеридан».

Кинематическая схема ГМТ 4НР-250 танка «Леопард-1»(ФРГ).

ГМТ 4НР-250 танка «Леопард-1».

ГМТ, подобная «Кросс-Драйв» модели CD-850, с гидротрансформатором и двумя дифференциалами в качестве механизма поворота была разработана в 1950-е гг. в ФРГ фирмой «Ренк» для основного танка «Леопард-1». Она имела обозначение 4НР-250 и отличалась от предыдущей схемы наличием блокировки между солнечными шестернями планетарных рядов МПП на каждом борту, что предотвращало дифференциальное действие при прямолинейном движении. Между двигателем и трансмиссией устанавливалась разобщающаяся муфта, которой пользовались при буксировке танка и пуске двигателя в условиях низких температур.

Структурная схема трансмиссии представляла собой двухпоточный МПП с комплексным автоматически блокируемым однореак-торным гидротрансформатором, включенным вместе с ПКП в основную параллельную ветвь МПП от двигателя к эпициклам суммирующих планетарных рядов.

Четырехступенчатая ПКП, входившая в состав МПП, имела две степени свободы и автоматическое переключение передач. Она состояла из трех эпициклических планетарных рядов и четырех управляющих фрикционных устройств: трех дисковых тормозов (Т,, Т2, Т3) и блокировочного фрикциона высшей четвертой передачи (Ф,). В нейтральном положении все фрикционные устройства были выключены. Для включения одной из передач задействовалось одно фрикционное устройство. Реверс, включенный между гидротрансформатором и редуктором, изменял направление вращения ведущего вала редуктора и обеспечивал танку полный реверс всех четырех передач (использовались только первая и вторая). При прямолинейном движении трансмиссия была однопоточной.

Схема дублированного управления движением танка «Леопард-1».

МПП танка «Леопард-1».

Механизм поворота – дифференциальный, двухпоточный. Дополнительный привод к солнечным шестерням суммирующих планетарных рядов содержал двухступенчатый конический редуктор с медленной ступенью, включаемой лишь при повороте танка фрикционом Ф4, и быстрой ступенью, включаемой только при более крутом повороте танка фрикционом Ф3. Наличие автолога (А) – обгонной муфты свободного хода – позволяло включать Ф3 без выключения фрикциона Ф4, что улучшало управляемость танком при переходе с большого радиуса поворота на меньший. Механизм поворота обеспечивал два фиксированных радиуса поворота на каждой передаче и поворот вокруг центра машины, диапазон радиусов поворота находился в пределах 4,8-69,5 м.

Бортовые редукторы – планетарные, соединявшиеся с МПП с помощью подвижных полужестких зубчатых муфт. Между МПП и бортовыми редукторами располагались дисковые остановочные тормоза сухого трения с принудительным охлаждением.

В трансмиссии предусматривался вал отбора мощности для машин обеспечения, создававшихся на базе танка, а также имелось блокирующее устройство, предотвращавшее пуск двигателя при включенной передаче.

Система управления трансмиссией – электрогидравлическая, с дублирующим механическим приводом для включения второй передачи. Управление поворотом осуществлялось с помощью штурвала. Помимо ножной педали тормоза, у механика-водителя имелись два рычага ручного тормоза.

Особенностью танка «Леопард-1» являлось наличие у командира машины дублированного электропривода управления движением. Командир осуществлял управление с помощью поворотной рукоятки пульта командирского управления. Через вращающееся контактное устройство башни этот пульт был подключен к общему электрогидросервоприводу управления движением машины. Обычно рукоятка находилась в нейтральном положении, ее смещение вперед увеличивало подачу топлива в двигатель, назад – обеспечивало включение остановочных тормозов, а наклоны вызывали поворот танка сначала с большим, а затем с меньшим фиксированным радиусом. При необходимости управление танком могло производиться дистанционно, по кабелю или радиоканалу.

В связи с созданием перспективного танка МВТ-70 в середине 1960-х гг. для него в качестве базового варианта западногерманской фирмой «Ренк» была разработана гидромеханическая трансмиссия HSWL-354 с двойным подводом мощно сти. В состав трансмиссии входила четырехскоростная, полностью реверсивная ПКП, смонтированная в одном картере с механизмом поворота и образующая вместе с двигателем единый силовой блок. В качестве механизма поворота использовался двойной дифференциал с гидрообъемным приводом, обеспечивавший бесступенчатое изменение радиуса поворота и минимальный радиус – 0,5В. Основное управление трансмиссией – автоматическое, с помощью электропривода. Кроме того, имелось дублирующее ручное механическое управление. Основные элементы трансмиссии были унифицированы с трансмиссией танка «Леопард-1». Особенностью трансмиссии являлась установка специального гидродинамического тормоза-замедлителя (ретардера), служившего для предварительного торможения, разгружавшего основную тормозную систему танка (особенно на затяжных спусках). При комбинированном торможении остановочными и гидродинамическими тормозами обеспечивалось замедление 5,5 м/с2. Впоследствии усовершенствованный вариант трансмиссии HSWL-354/3 был использован в западногерманском танке «Леопард-2».

МПП гидромеханической трансмиссии HSWL-354 танка МВТ-70 (ФРГ).

В качестве дублирующего варианта для танка МВТ-70 американской фирмой «Аллисон» также была разработана гидромеханическая трансмиссия Х-1100. В трансмиссии использовались трехстепенная ПКП с автоматическим переключением передач, обеспечивавшая четыре передачи переднего и две передачи заднего хода, и двухпоточный дифференциальный механизм поворота с гидрообъемным приводом. Во втором послевоенном периоде варианты этой трансмиссии были установлены в опытных танках ХМ-1 с газотурбинным и дизельным двигателями (модификации Х-1100-ЗВ и Х-1100-1), а также в модернизированном танке М60А1 (Х-1100-2). Модификации трансмиссий отличались конструкцией входного модуля в зависимости от используемого типа и марки двигателя.

Аналогичный тип трансмиссии был разработан шведской фирмой «Вольво» для танка Strv-10ЗА. В этом танке устанавливалась гидромеханическая трансмиссия DRN-1М, состоявшая из трехскоростной автоматической гидромеханической коробки передач с двухступенчатым гидротрансформатором с механизмом выключения, суммирующего редуктора (поперечной передачи), двухскоростной ПКП и комбинированного механизма поворота. Конструкция трансмиссии обеспечивала движение танка как при двух работавших двигателях (дизеле и ГТД)47, так и при одном из них, а также возможность движения задним ходом с такой же скоростью, как и при движении вперед (на второй передаче максимальная скорость составляла 60 км/ч, на первой – 18 км/ч). Оба двигателя были связаны с суммирующим редуктором через индивидуальные самоблокирующиеся муфты свободного хода. При нормальном режиме муфта свободного хода ГТД была разомкнута, но в случае необходимости обеспечивала его плавное подключение или отключение. Муфта свободного хода дизеля – нормально замкнута, что давало возможность торможения танка двигателем.

Механизм поворота имел двойной подвод мощности. Основной поток мощности передавался от дизеля на эпициклы суммирующих планетарных рядов через гидромеханическую коробку передач, суммирующий редуктор и двухскоростную ПКП. При этом для крутых поворотов машины использовались фрикционы и тормоза механизма поворота. На каждой передаче танк имел один фиксированный радиус поворота, величина которого составляла 13 и 35 м соответственно. Для плавного поворота танка в движении и его поворота на месте, на небольшие углы (например, при точной наводке пушки на цель) к механизму поворота подводился второй поток мощности через дополнительный привод с осевой ГОП. Этот привод связывал коленчатый вал дизеля непосредственно с солнечными шестернями суммирующих планетарных рядов, а эпициклы при этом получали вращение от основного выходного вала двухскоростной ПКП. Конический реверс в приводе к одной из солнечных шестерен вызывал вращение двух солнечных шестерен при повороте машины в разные стороны. Скорость прямолинейного движения сохранял центр тяжести машины. Для торможения машины и удержания на спусках применялись дисковые остановочные тормоза сухого трения.

ГМТ Х-1100 танка МВТ-70 (США).

Кинематическая схема ГМТ DRN-1 М танка Strv-10ЗА (Strv-103В), Швеция.

Силовой блок танка Strv- 10ЗА.

Конструктивная особенность МПП танка заключалась в совмещении суммирующих планетарных рядов механизма поворота с планетарными рядами бортовых редукторов, что не изменяло принципа работы механизма, и в наличии второго дублирующего механизма поворота – бортовых фрикционов. Применение сложной и дорогостоящей ГОП было связано с необходимостью более точной наводки основного оружия путем поворота корпуса машины на грунте.

На английских танках «Центурион» и «Конкэрор» использовались механические пятиступенчатые коробки передач «Мерит-Браун» (конструкции английской фирмы «Браун»), выполненные в одном блоке со ступенчатым дифференциальным механизмом поворота «Мерит» с двойным подводом мощности. Силовой блок соединялся с главным фрикционом и бортовыми редукторами зубчатыми муфтами с резиновыми упругими элементами. Главный фрикцион, монтировавшийся на коленчатом валу двигателя,- трехдисковый, сухого тре ния (сталь по пластмассе), полуцентробежного включения, полууравновешенный. С МПП ведомый вал фрикциона был связан муфтой полужесткого соединения. Включение фрикциона производилось располагавшимися по периферии пружинами. Усилие пружин дополнялось центробежной силой грузов, располагавшихся на трех из шести рычагов механизма выключения. Полуцентробежное включение позволяло несколько уменьшить работу, необходимую для выключения фрикциона, и снизить усилие, требовавшееся для удержания фрикциона в выключенном состоянии (при малой частоте вращения коленчатого вала двигателя). Фрикцион выключался с помощью привода управления, воздействовавшего через выжимной подшипник на длинные тяги рычагов механизма выключения. Коробка передач обеспечивала пять передач переднего и две передачи заднего хода. Переключение передач производилось с помощью кулачковых зубчатых муфт.

МПП «Мерит-Браун» танка «Центурион» (Великобритания).

Вид в плане МПП танка «Центурион».

Главный фрикцион танка «Центурион».

В состав механизма поворота входили простой дифференциал, суммирующие планетарные ряды и два тормоза колодочного типа. Дифференциал, установленный в дополнительном потоке мощности, был непосредственно соединен с передаточным валом.

При прямолинейном движении танка все тормоза были выключены, обе солнечных шестерни суммирующих планетарных рядов через дополнительный привод приводились в противоположное вращение по сравнению с эпициклами. Мощность от двигателя через коробку передач, эпициклы и сателлиты подводилась к водилам. Сателлиты передавали часть мощности к солнечным шестерням в контур дополнительного привода. Эта мощность опять поступала в коробку передач и возвращалась к эпициклам. Таким образом, в МПП присутствовала внутренняя циркуляция мощности. Наличие дифференциала обеспечивало этому МПП две степени свободы и неустойчивость при прямолинейном движении, а при совершении поворота – равное увеличение скорости забегающей и уменьшение скорости отстающей гусениц с сохранением постоянной скорости центра машины. Танки имели соответствующий фиксированный радиус поворота на каждой передаче и минимальный радиус поворота 0,5В (при нейтрали в коробке передач).

Главный фрикцион и колодочные тормоза механизма поворота оборудовались гидравлическими приводами с пневматическим сер-воустройством. При этом правый тормоз был связан с левым рычагом управления, левый тормоз – с правым (перекрестные приводы управления).

Бортовые редукторы – простые двухступенчатые передачи, с установкой остановочных тормозов. Остановочные тормоза – колодочные с внутренним расположением колодок. Для поворота они не использовались и имели лишь общий привод управления от педали горного тормоза.

На танке «Чифтен» Мк1 применялась двухпоточная механическая планетарная трансмиссия «Мерит-Вильсон» TN12 с тем же механизмом поворота и преселекторным управлением. Эта трансмиссия отличалась от предыдущей трансмиссии танка «Центурион» заменой простой двухвальной пятиступенчатой коробки передач шестиступенчатой планетарной коробкой передач с тремя степенями свободы и применением блока подвижных шестерен для увеличения передаточного числа дополнительного привода. Вместо полуцентробежного был использован главный фрикцион центробежного типа, а также однорядные цилиндрические бортовые редукторы с установленными на них остановочными колодочными тормозами. Замена простого трехдискового главного фрикциона фрикционом центробежного типа, повлекла за собой потребность в большем усилии ноги механика-водителя для его выключения.

Схема ПКП представляла собой последовательное соединение трехступенчатого планетарного редуктора и двухступенчатого редуктора с реверсом. В ее состав входили шесть эпициклических планетарных рядов и шесть ленточных тормозов, обеспечивавших шесть передач переднего и две передачи заднего хода. Для получения передач заднего хода включался тормоз Тзх. Недостатком такой схемы являлось использование последовательного редуцирования, исключавшего возможность рациональной разбивки передач, а также сравнительно большое число планетарных рядов и тормозов, приходящихся на одну передачу. Кроме того, не использовалась возможность блокировки для получения передачи.

ПКП танка «Чифтен» Мк1 (Великобритания).

Кинематическая схема трансмиссии «Мерит-Вильсон» TN12 танка «Чифтен» Мк1.

Колодочный тормоз поворота танка «Чифтен» Мк1.

Колодочные тормоза (остановочные и поворота) – с торцевым расположением четырех колодок (впоследствии они получили название дисковых – Прим. авт.) сухого трения (сталь по пластмассе). Включение производилось с помощью поршней сервомоторов. «Чистота» выключения обеспечивалась возвратными пружинами, отводящими колодки от диска. Недостатком такого типа тормозов являлось полное отсутствие серводействия, что приводило к необходимости использования гидросервоприводов управления и малой площади трения колодок при большой площади диска. Положительные стороны заключались в хорошем теплоотводе от большой свободной поверхности диска и обеспечении надежного управления.

Система управления трансмиссией – механоэлектрогидравлическая. Переключение передач производилось ножной педалью, воздействующей на соленоиды управления клапанами гидропривода тормозов ПКП. Поворот осуществлялся с помощью двух рычагов. В случае неисправности в электроцепи управления можно было воспользоваться дополнительной системой управления с ручным приводом для включения второй передачи переднего хода и низшей передачи заднего хода.

В основном французском танке АМХ-30 применялась механическая трансмиссия 5SD200D, объединенная в единый силовой блок с двигателем. Трансмиссия была создана на государственном заводе ARE в 1957-1962 гг. В ее состав входили двухдисковый главный фрикцион сухого трения центробежного типа, простая механическая пятиступенчатая коробка передач, механизм поворота дифференциального типа с двойным подводом мощности и два бортовых редуктора. Главный фрикцион включался и выключался автоматически с помощью электрического привода управления при пуске двигателя и при переключении передач. Коробка передач обеспечивала пять передач переднего и одну передачу заднего хода. Все передачи, кроме первой, имели синхронизаторы. В качестве механизма поворота применялся трехдифференциальный механизм, включенный в дополнительный поток мощности и имевший реверс с двумя фрикционами (Фл поворот влево, Фп поворот вправо), дифференциал, установленный на валу дополнительного потока мощности, дифференциал связи вала дополнительного потока с грузовым валом (слева одна пара шестерен, справа две пары шестерен) и суммирующий дифференциал, смонтированный на грузовом валу. Механизм поворота обеспечивал два фиксированных радиуса на каждой передаче.

Для торможения, остановки и удержания танка на подъемах и спусках использовались остановочные дисковые тормоза с гидравлическим приводом. Кроме того, остановочные тормоза использовались при более крутых поворотах танка, чем при включении только фрикционов Фиф.

Трансмиссия 5SD200D танка АМХ-30 (Франция).

Кинематическая схема трансмиссии 5SD200D танка АМЗ-30.

Кинематическая схема трансмиссии ARE танка АМХ-13 (Франция).

Трансмиссия ARE танка АМХ-13.

Главный фрикцион танка АМХ-13.

Бортовые редукторы – двухрядные, комбинированные. Соединение бортовых редукторов с механизмом поворота производилось с помощью зубчатых подвижных муфт, обеспечивавших их быстрое разъединение при демонтаже силового блока.

Система управления трансмиссией – механогидравлическая. На легком французском танке АМХ-13 использовалась простая механическая трансмиссия ARE переднего расположения, разработанная государственным заводом ARE. Она состояла из главного фрикциона сухого трения (сталь по феродо), пятиступенчатой вапь-ной коробки передач автомобильного типа без синхронизаторов с

муфтовым переключением передач, двойного дифференциала типа «Клетрак» и двух бортовых редукторов. Коробка передач (обеспечивавшая пять передач переднего и одну передач заднего хода), механизм поворота и остановочные тормоза были скомпонованы в одном блоке. Главный фрикцион крепился на носке коленчатого вала двигателя и имел внутренний барабан с резиновым буфером, обеспечивавшим демпфирование типовых динамических нагрузок и крутильных колебаний. Ленточные тормоза механизма поворота работали в масле, ленточные остановочные тормоза – в режиме сухого трения (сталь по феродо). Поворот танка на месте производился с помощью специального блокировочного устройства.

Бортовые редукторы – однорядные, с внутренним зацеплением прямозубых шестерен, монтировались внутри ступиц ведущих колес. Приводы управления – механические.

Швейцарский танк Pz61 оснащался автоматической трансмиссией ASL (конструкции швейцарской фирмы ASL), которая состояла из многодискового главного фрикциона, работавшего в масле, шестиступенчатой коробки передач, имевшей шесть передач переднего и две передачи заднего хода, дифференциального механизма поворота с ГОП, обеспечивавшего бесступенчатый поворот, и двух бортовых редукторов. Переключение передач осуществлялось с помощью электропривода, управление поворотом – с помощью штурвала.

Японский танк тип «61» имел механическую трансмиссию, включавшую пятиступенчатую коробку передач, обеспечивавшую пять передач переднего и одну передачу заднего хода, двухступенчатый мультипликатор для получения двух пониженных передач и двойной дифференциал в качестве механизма поворота. В приводе управления главным фрикционом использовался пневмосервомеханизм.

ГМТ XT-1400 (США).

Таким образом, показатели отечественных серийных и опытных танковых трансмиссий по основным техническим и эксплуатационным показателям не уступали современным трансмиссиям зарубежных танков, а некоторые опытные ГМТ даже превосходили их. Так, например, в начале 1960-х гг. в США было разработано новое единое семейство унифицированных ГМТ мощностью от 55 до 1029 кВт (75 до 1400 л .с.), охватывавшее все типы гусеничных и колесных машин и учитывавшее недостатки серийных ГМТ «Кросс-Драйв» по КПД, диапазону и т.д. Однако одна из них – ХГ-1400, рассчитанная на передачу мощности до 1029 кВт (1400 л.с.), уступала созданной ранее отечественной опытной ГМТ-279 по КПД гидротрансформатора (0,85 вместо 0,88) и имела более сложный по конструкции и громоздкий механизм поворота.

В первый послевоенный период отечественные НИИ, КБ и заводы промышленности провели большой объем работ по улучшению качества танковых трансмиссий. В результате были созданы трансмиссии, которые не имели многих недостатков, свойственных трансмиссиям периода Великой Отечественной войны. Управление стало более легким и удобным, повысились надежность и долговечность основных агрегатов трансмиссий. В ряде случаев увеличился диапазон передач и их количество, что в сочетании с более легким управлением способствовало повышению средних скоростей движения танков и показателей приемистости. Самым последним этапом развития отечественных танковых трансмиссий стала разработка ГМТ. Новые образцы трансмиссий более полно удовлетворяли современным требованиям по количеству передач, диапазону передаточных чисел, по легкости и удобству управления, по качеству механизмов поворота, по эксплуатационной надежности и объемно-массовым показателям.

Наличие у ГМТ ряда положительных качеств, таких как повышение эксплуатационной надежности, снижение требований к квалификации водительского состава, уменьшение количества переключений передач, имевших весьма важное значение и одинаково ценных для машин любой категории по массе, давало основание использовать в будущем ГМТ во всех танках. Было принято решение о продолжении работ по созданию семейства унифицированных ГМТ. В перспективе ожидалось повышение КПД гидромеханических трансмиссий за счет повышения КПД гидротрансформатора и более рациональной их компоновки.

Стремление существенно снизить габариты, массу и технологическую трудоемкость трансмиссий привело к созданию БКП. Наличие в них малогабаритных деталей меньшей массы привело к уменьшению размеров обрабатываемых поверхностей и снижению трудоемкости заготовительных операций за счет уменьшения номенклатуры деталей. Объединение нескольких трансмиссионных узлов в одном блоке (одноблочность) позволило снизить трудоемкость, особенно монтажных операций (центровка, шлифование). Если общую трудоемкость отнести к сроку их службы, то сравнение БКП по параметру относительной трудоемкости также складывалось в пользу трансмиссий этого типа, так как при относительно небольшом повышении (в некоторых случаях) общей трудоемкости, их срок службы, как правило, был значительно выше. Однако внедрение БКП на отечественных средних (основных) танках потребовало нескольких лет для отработки их конструкции. Данное обстоятельство на долгие годы фактически остановило (за редким исключением) разработку для этих машин центральных трансмиссий – как механических, так и ГМТ.

Перспективность использования в танках ЭТ и ЭМТ зависела от возможности создания электрической промышленностью малогабаритных мощных электромашин, а имевшиеся тогда электроагрегаты обладали очень большими удельными объемами и массами.

Создание надежных в эксплуатации малогабаритных трансмиссий и их дальнейшее совершенствование, кроме работ по внедрению ГМТ, исследованию и разработке новых типов трансмиссий (гидрообъемная), требовало проведения дальнейших НИОКР по разработке методов динамического расчета трансмиссий, внедрению автоматизации процесса переключения передач, повышению технических показателей гидротрансформаторов, дисков трения, зубчатых передач, исследованию маловязских трансмиссионных масел, совершенствованию технологии изготовления, а также унификации трансмиссий и их элементов. Работы в этих направлениях продолжились во втором послевоенном периоде и велись преимущественно применительно к машинам легкой категории по массе.

Продолжение следует