Принято считать, что дизельный силовой агрегат предпочтителен для военной техники вообще и для танков в частности. Дизеля более тяговиты, что важно для тяжёлых танков. Так же дизтопливо менее пожароопасно, что ещё более важно так как дизельный мотор не так-то просто поджечь. Именно исходя из этих соображение перед самой войной танковые войска СССР перешли на дизеля. Однако Германия этого не сделала. Почему же так произошло? Неужели в плане дизельных моторов был на столько сильнее Германии? Попробуем разобраться ниже.
Содержание:
Первые средние танки, известные как «Большой трактор» (Grosstraktor) от «Круппа» и «Рейнметалла», а также «Машина новой постройки» (Neubaufahrzeug), применяли авиационный 6-цилиндровый двигатель BMW Va. Несмотря на достаточную мощность, немецкие инженеры вскоре перешли на специализированные танковые двигатели.
Общеизвестно, что выходная мощность мотора определяется как результат умножения величины крутящего момента на число оборотов. Двигатель BMW Va демонстрировал 290 лошадиных сил при 1400 оборотах в минуту и 320 лошадиных сил при 1600 оборотах в минуту, что говорит о значительном крутящем моменте при относительно низких оборотах. Для обеспечения надежности трансмиссии при таких нагрузках, конструкторам пришлось существенно усилить её, что привело к увеличению массы. В связи с этим, немецкие инженеры поставили перед собой задачу разработать танковый двигатель, способный выдавать аналогичные 300 лошадиных сил, но при вдвое большей частоте вращения. Это позволило бы уменьшить вес трансмиссии. Особое внимание к снижению веса объяснялось приоритетом мобильности танков, в частности, для преодоления мостовых переправ. В то же время, «Нойбауфарцойг» оказался слишком тяжелым – 23 тонны, превышая желаемые 18.
Компания «Майбах» успешно выполнила поставленную задачу, создав двигатель HL 100 мощностью 300 л.с. при 3000 об/мин. Впоследствии, конструкция была усовершенствована и появились модели HL 108 и HL 120, широко применявшиеся на немецких танках. Под эти двигатели фирма «Цанрадфабрик» разработала коробки передач SFG 75 и SSG 76 (число в названии обозначает крутящий момент в килограмм-метрах). Для примера, на «Нойбауфарцойг» использовалась коробка передач SFG 280. Отказ от многобашенной конструкции, переработка компоновки корпуса и применение специализированного танкового двигателя с более лёгкой трансмиссией позволили преемнику, Pz.Kpfw.IV, уложиться в 18-тонный лимит.
Наиболее подходящими для соответствия критериям компактности, малого веса и высокой частоты вращения оказались бензиновые двигатели. Компания «Майбах» поставляла вермахту широкий ассортимент карбюраторных двигателей, для которых было разработано значительное количество трансмиссий. Важную роль в этом процессе играло Управление вооружений, которое размещало заказы на создание танков, детально определяя, какие двигатели и трансмиссии должны быть использованы конструкторами. Фактически, танкостроительные компании собирали машины из предоставленных компонентов, словно из набора. Этот подход привёл к доминирующему положению «Майбаха», которое не удалось поколебать до завершения войны.
Всё это в совокупности обусловило для Германии серьёзные сложности с переходом на дизельные двигатели. Не только трудно создать дизель, сравнимый по весу и размерам с высокооборотными бензиновыми двигателями аналогичной мощности, не только потребуются новые трансмиссии, но и необходимо было преодолеть монопольное положение компании «Майбах» и изменить политику Управления вооружений. Решающие сражения нередко происходили не на поле боя, а в офисах.
А было ли топливо?
Пристрастие немецких танковых конструкторов к бензиновым двигателям часто объясняется особенностями топливного баланса Третьего рейха: дескать, весь дизель уходил на нужды флота, а сухопутная техника довольствовалась синтетическим бензином. Удивительно, но эта точка зрения до сих пор встречается, несмотря на открытый доступ к информации о топливном обеспечении Германии.
Начнем с того, что Германия в значительных объемах производила синтетическим путем не только бензин, но и дизельное топливо. К примеру, в первом квартале 1944 года, на пике производства, различными методами синтеза было получено 315 тысяч тонн бензина, 200 тысяч тонн дизельного топлива и 222 тысячи тонн мазута. При этом по методу Бергиуса (гидрогенизации) было синтезировано 138 тысяч тонн бензина и 151 тысяча тонн дизельного топлива. В связи с этим, утверждения о возможности синтеза из угля исключительно бензина представляются несостоятельными.
Возможно, флот потреблял столь значительное количество синтетического дизеля, что его не хватало для сухопутной техники? Вовсе нет. Потребление топлива в гражданском секторе год от года снижалось, однако доля дизельного топлива в нем заметно возрастала. Если в 1939 году среднемесячный расход составлял 192 тысячи тонн бензина и 105 тысяч тонн дизеля, то в 1943 году – всего 25 тысяч тонн бензина и 47 тысяч тонн дизеля. В период с 1941 по 1944 год Германия экспортировала больше дизельного топлива, чем бензина. Например, в 1943 году на экспорт было отправлено 21 тысяча тонн бензина и 24 тысячи тонн дизеля, а в 1944 году – 5 тысяч и 9 тысяч тонн соответственно. Наконец, к концу войны потребление дизельного топлива в военных целях возросло по сравнению с бензином, а их запасы к концу 1944 года сравнялись.
Имеющиеся сведения не только не указывают на абсолютную невозможность использования дизельного топлива в наземной технике, но и свидетельствуют о том, что к концу войны применение дизельных двигателей в военных машинах могло быть даже более выгодным с точки зрения доступности топлива. Это подтверждается и другими источниками. После окончания боевых действий Герд Штилер фон Хейдекампф, возглавлявший Танковую комиссию в период 1943-1945 годов и руководивший танковым производством компании «Хеншель», общался с разведывательными службами союзников. В ходе допроса он рассказал, что до начала войны армия приняла бензиновые двигатели как стандарт, так как топливная промышленность сообщила о сложностях в производстве синтетического дизельного топлива. Однако, после 1942 года военным сообщили об изменении ситуации и большей доступности дизельного топлива по сравнению с бензином. По его словам, с этого момента армия стала активно поддерживать разработку дизельных двигателей.
Мы детально изучили причины установления монополии компании «Майбах» на производство танковых двигателей и установили, что Германия в значительных масштабах производила синтетическим путем не только бензин, но и дизельное топливо. Теперь же перейдем к рассмотрению самих немецких танковых дизельных двигателей.
Танковые дизели «Даймлер-Бенц»
Поскольку Управление вооружений активно поддерживало использование бензиновых двигателей «Майбах», неудивительно, что разработка первого немецкого танка с дизельным двигателем проходила без его участия. В период с 1937 по 1938 год компания «Даймлер-Бенц», в соответствии с требованиями Отдела № 6 Управления вооружений, разработала новую ходовую часть ZW.38 для будущих танков Pz.Kpfw.III Ausf.E/F/G. Техническое задание предусматривало внедрение множества инновационных решений, включая, разумеется, бензиновый двигатель и полуавтоматическую коробку передач без валов от компании «Майбах».
Несмотря на то, что «Даймлер-Бенц» не смогла полностью реализовать требования Управления вооружений, даже упрощенный танк с трудом осваивался в серийном производстве. С началом войны план по выпуску основного среднего танка был сорван, а из войск стали поступать многочисленные жалобы на поломки. Такое положение дел не устраивало «Даймлер-Бенц», поэтому в октябре 1939 года компания получила разрешение на самостоятельную разработку нового среднего танка VK 20.01(D) в качестве замены Pz.Kpfw.III, независимо от Управления вооружений.
В ноябре 1939 года «Daimler-Benz» предложила свой проект танка, оснащенного дизельным мотором MB 809 и классической трансмиссией. Дизельный двигатель MB 809 был разработан в нескольких версиях. Самая мощная версия объемом 21,7 литра развивала мощность 400 л.с. при 2200 об/мин и имела массу 1250 кг. Менее мощная версия объемом 17,5 литров выдавала 360 л.с. при 2400 об/мин и весила всего 820 кг – в конечном итоге выбор пал именно на нее.
К июню 1940 года разработка двигателя была завершена, в феврале 1941 года первый прототип успешно прошел стендовые испытания, а в марте его отправили для установки на танк. Опытный образец шасси преодолел более 6000 км, однако дальнейшие испытания не были проведены. В конце 1941 года немецкое командование решило сосредоточиться на разработке 30-тонных средних танков, что привело к прекращению работ над VK 20.01(D). Одновременно отказались и от дизельного двигателя, что представляется сомнительным решением. MB 809 превосходил HL 120 по весу, мощности и экономичности, что делало его целесообразным для установки на шасси 20-тонного класса, массовое производство которых продолжалось вплоть до завершения войны.
В начале зимы 1941 года компания «Daimler-Benz» приступила к разработке среднего танка, известного как VK 30.02(D). Часто можно услышать утверждения о его практически полной идентичности советскому Т-34, включая якобы заимствованный дизельный двигатель, созданный под впечатлением от В-2. Однако, VK 30.02(D) следует рассматривать как эволюцию проекта VK 20.01(D), который испытал некоторое влияние советской конструкции. Важно отметить, что «Daimler-Benz» предлагала дизельные двигатели, крупные опорные катки и блокированную подвеску на листовых рессорах еще с конца 1939 года.
В VK 30.02(D) был установлен дизельный двигатель MB 507. Изначально «Daimler-Benz» позиционировала его как универсальный агрегат, но он не вызвал особого энтузиазма у танкистов и нашел применение в основном на флоте. Этот дизель существовал в двух версиях. Младшая версия, MB 507, с рабочим объемом 42,3 литра, обеспечивала 700 л.с. в продолжительном режиме и 850 л.с. при 2350 об/мин в пиковом режиме. Старшая версия, MB 507 C, с объемом 44,5 литра, выдавала 800 л.с. в продолжительном режиме и 1000 л.с. при 2400 об/мин. Именно 44,5-литровый двигатель использовался в VK 30.02 (D), несмотря на избыточность его максимальной мощности.
Двигатели MB 507C использовались на трёх шасси «Карл-Герат», одно из которых оснащалось гидромеханической трансмиссией «Фойт-Турбо». Позднее, на остальных самоходных установках, бензиновые моторы MB 503A были заменены дизельными MB 507C. Помимо этого, MB 507 планировался для применения на сверхтяжёлых танках, таких как «Лёве», «Маус» и E-100. На второй прототип «Мауса» был установлен дизельный двигатель MB 517, представлявший собой модифицированную версию MB 507 с турбонаддувом, развивавшую мощность 1200 л.с. при 2500 об/мин.
Несмотря на значительную мощность и опыт эксплуатации на гусеничной технике, военное руководство не проявило интереса к MB 507 и его модификациям. В результате, на протяжении всей войны Германия так и не смогла создать надежный и массово производимый двигатель для тяжёлых танков, поскольку проблемы с безотказностью HL 210 и HL 230 так и не были решены.
Стандартные дизели воздушного охлаждения
В то время как «Даймлер-Бенц» отдавала предпочтение дизельным двигателям с водяным охлаждением, Адольф Гитлер и Фердинанд Порше, возглавлявший Танковую комиссию, придерживались мнения, что оптимальным выбором является дизель с воздушным охлаждением. Учитывая необходимость ведения боевых действий в разнообразных климатических зонах, от жарких африканских пустынь до суровых русских зим, двигатели с воздушным охлаждением, способные выдерживать более широкий диапазон температур, потенциально исключали проблемы, связанные с перегревом или замерзанием охлаждающей жидкости. Не случайно именно танк Tiger (P) с двигателем воздушного охлаждения планировалось отправить в Африку.
В июле 1942 года на заседании Танковой комиссии Порше заявил о повторном требовании Гитлера разработать и внедрить дизельные двигатели с воздушным охлаждением во все типы военной техники, с предполагаемым началом их использования уже в 1943 году. Для реализации этой задачи был создан специальный рабочий комитет, в состав которого вошли такие компании, как «Даймлер-Бенц», «Клёкнер-Гумбольдт-Дойц», «Крупп», «Майбах», «Татра», «Зиммеринг» и «Штейр». Им было поручено предоставить свои разработки и наработки в данной области.
Всего армии требовалось восемь типов двигателей: от мотора мощностью 30 л.с. для легкового «Фольксвагена» до колосса на 1200 л.с. для сверхтяжёлых танков. Идея линейки заключалась в том, что все двигатели собирались бы на основе стандартных цилиндров, что упростило бы их разработку, производство и ремонт. Поначалу рассматривали два стандартных цилиндра объёмом 1,1 и 2,2 литра, но позже остановились на трёх:
-
объём 0,80 л, мощность 13 л.с. на 2800 об/мин;
-
объём 1,25 л, мощность 20 л.с. на 2400 об/мин
-
объём 2,30 л, мощность 30–34 л.с. на 2200 об/мин, с турбокомпрессором 40–45 л.с.
Конечно, в условиях войны внедрить целую линейку новых двигателей в кратчайшие сроки было невозможно. Пришлось использовать уже имеющиеся наработки разных фирм, поэтому на технику устанавливались подходящие по мощности дизели и с другими цилиндрами. Так, фирма «Клёкнер-Гумбольдт-Дойц» спроектировала 4-цилиндровый дизель воздушного охлаждения F4L 514 мощностью 70 л.с., который устанавливался на тягачи RSO/03. У «Татры» был подходящий V-образный 12-цилиндровый дизель Typ 103 мощностью 220 л.с., его испытывали на танке Pz.Kpfw.38 n.A., а также серийно ставили на бронеавтомобили «Пума». Другой дизель «Татры», V-образный восьмицилиндровый Typ 928 на 180 л.с., поставили на прототип Jagdpanzer 38(t) Starr.
В рамках этой программы фирма «Порше» вела работы по дизелям для тяжёлых танков. Для опытного Tiger (P2), более известного как VK 45.02(P), предлагалась пара 16-цилиндровых дизелей Typ 180/1 суммарной мощностью 740 л.с. при 2000 об/мин. Альтернативой был X-образный двигатель Typ 180/2 мощностью 700 л.с. при 2000 об/мин, собранный из 16 стандартных цилиндров объёмом 2,3 литра. Из тех же цилиндров набирались V-образные 16-цилиндровые и 18-цилиндровые двигатели для ранних вариантов «Мауса», альтернативой выступал MB 507.
Таким образом, с одними и теми же цилиндрами можно было проектировать двигатели различных конфигураций как для широких и коротких моторных отделений, так и для узких и длинных. Вообще говоря, из пяти вариантов двигателей для «Мауса» только один был бензиновый, а MB 507 и пара дизелей «Порше» рассматривались и на конкурирующем «Лёве».
Работы по X-образному 16-цилиндровому дизелю объёмом 36,8 литра продвинулись дальше всего. Он был перспективной заменой ненадёжным и менее мощным «Майбахам» HL 230, поскольку по габаритам как раз подходил к моторным отделениям «Пантеры» и «Королевского Тигра». Этот двигатель, над которым фирма «Зиммеринг» работала совместно с «Порше», известен под обозначением Sla 16.
Двигатель Sla 16 работал на меньших оборотах, чем HL 230, а его коленвал располагался выше, поэтому конструкторы предусмотрели повышающий редуктор. С ним Sla 16 можно было использовать с обычными трансмиссиями «Тигров» и «Пантер». Два турбокомпрессора работали от выхлопных газов. Вентиляторы системы охлаждения, маслобак и радиаторы монтировались прямо на двигателе. Как и на многих современных танках, они вынимались единым блоком. Для запуска зимой предусматривалась спираль накаливания, которая за 1–2 минуты прогревала масло, затем двигатель запускался от двух электростартеров. Горячий двигатель стартовал от одного стартера.
Одноцилиндровый макет отработал на стенде 48 часов и выдал 47 л.с. при 2100 об/мин. Затем изготовили два двигателя, которые прошли 300-часовые испытания и показали максимальную мощность 770 л.с. на 2200 об/мин. После успешных стендовых испытаний один Sla 16 установили на «Ягдтигр» на заводе «Нибелунгенверке». Для этого убрали перегородки изолированных отсеков штатной системы жидкостного охлаждения и поставили новую подмоторную раму.
Первые испытания выявили перегрев нижних рядов цилиндров, но после переделки системы охлаждения температура пришла в норму. Из-за надвигающегося поражения немцы успели провести испытания лишь по сокращённой программе. Они показали, что в любую «Пантеру» или «Королевский Тигр» можно без серьёзных переделок установить более мощный и экономичный дизель.
Обсуждалось производство нулевой серии из 100 двигателей на мощностях фирмы «Штейр», которые освобождались от выпуска авиамоторов DB 605, но эта затея закончилась ничем. Во-первых, производство Sla 16 могло вестись только за счёт уменьшения выпуска дизелей «Татра» Typ 103, которые требовались в огромных количествах (об этом речь пойдёт далее). Во-вторых, Отдел №6 Управления вооружений и Танковая комиссия под председательством фон Хейдекампфа лоббировали 800-сильный двигатель «Майбах» HL 234 с непосредственным впрыском топлива. К концу войны немцы не успели завершить даже его стендовые испытания, не говоря об установке на танк.
Кризисная программа производства танков
В октябре 1944 года Танковая комиссия приняла решение оставить в серийном производстве только три типа шасси: Jagdpanzer 38(t), Panther и Tiger II. Все остальные танки и самоходки должны были выпускаться на их базе в зависимости от весового класса. Эта запоздалая стандартизация позволила бы уменьшить «зоопарк» из множества похожих по характеристикам, но несовместимых шасси, упростить их производство и ремонт в тяжелейших условиях конца войны.
Хотя Jagdpanzer 38(t) был своевременным, концептуально очень удачным и простым в производстве, проблем с ним хватало. Мощность форсированного двигателя была недостаточной, трансмиссия работала на пределе, а резервы подвески подошли к концу. Кроме того, конструкция Jagdpanzer 38(t) была плохо приспособлена для производства на немецких заводах, а ведь после окончания выпуска шасси Pz.Kpfw.III и Pz.Kpfw.IV в Германии высвобождались значительные мощности.
Для решения этих проблем фирма «Алькетт» в кратчайшие сроки спроектировала новое шасси 38D на базе чешской конструкции. На нём использовались дизель «Татра» Typ 103 мощностью 220 л.с., коробка передач «Цанрадфабрик» AK 5-80 и более просторный корпус с новой подвеской. Благодаря экономичному дизелю запаса топлива в 380 л должно было хватать на 500 км хода по шоссе или на 300 км по пересечённой местности. На базе шасси 38D планировалось выпускать истребитель танков Jagdpanzer 38D, разведчик Aufklärer 38D, зенитную самоходку Kugelblitz 38D и другую лёгкую бронетехнику. Весной 1945 года немцы строили опытные образцы Jagdpanzer 38D, однако их судьба неизвестна, а многие документы утеряны. Вполне возможно, что из-за сходства с Jagdpanzer 38(t) союзники решили, что они не представляют большого интереса и распилили их на металл.
Установку дизельных двигателей также примеряли на «Пантеру» и «Королевский Тигр». Помимо уже упомянутого Sla 16 были и другие варианты. Фирма «Клёкнер-Гумбольдт-Дойц» работала над двухтактным V-образным 8-цилиндровым дизелем T8 M118 водяного охлаждения мощностью 800 л.с. Он оценивался как тяговитый и простой в производстве, а его габариты были примерно такими же, как у HL 230. На послевоенном допросе ответственный за разработку новых танков чиновник Управления вооружений Генрих Книпкамп сообщил, что этот двигатель был альтернативой HL 234 и на E-серии. Кроме того, MAN и «Аргус» совместно разрабатывали 16-цилиндровый H-образный дизель LD 220 воздушного охлаждения мощностью 700 л.с., он рассматривался как запасной вариант на случай неудачи со Sla 16.
Таким образом, в конце войны немцы были в шаге от того, чтобы перейти на выпуск гусеничной техники исключительно с дизельными двигателями воздушного охлаждения. Разумеется, в этом случае рухнула бы монополия фирмы «Майбах», поэтому незадолго до поражения Карл Майбах всеми силами продвигал свои двигатели HL 64 и HL 234 вместо «Татры» Typ 103 и Sla 16. Он даже направил письмо в Танковую комиссию, с беспокойством вопрошая: неужели ситуация с бензином настолько плоха, что необходимо использовать именно дизели? Однако тяжелейшее положение конца войны всё же смогло поколебать монополию «Майбаха», а дизель «Татры» по планам должен был стать самым массовым танковым двигателем вермахта.
Вместо заключения
В начале 1930-х годов немцы пытались использовать авиационные двигатели на танках, но результат их не устроил. Тогда они приняли решение разрабатывать специализированные танковые моторы с упором на компактность, высокую литровую мощность и низкий крутящий момент на высоких оборотах. Фирма «Майбах» вовремя представила удачные образцы и при поддержке Отдела №6 Управления вооружений стала монополистом в этой нише. Конечно, монополия крайне затруднила переход на дизельные двигатели: хотя фирма «Майбах» вела работы и по танковым дизелям, похвастать в этой области ей было нечем.
Ключевую роль сыграл и своеобразный подход к созданию танков, при котором Управление вооружений не просто давало фирмам требования на новый танк, но и детально указывало, какие двигатели и трансмиссии должны быть использованы. Дошло до того, что на E-100 вместо реального и проверенного дизеля MB 507 пропихнули некий полумифический двигатель «Майбах» мощностью 1200 л.с., который так и не был создан, а на опытное шасси 140-тонного танка установили… обычный HL 230 на 700 л.с.!
Невозможность синтеза дизельного топлива из угля и его жесточайший дефицит из-за прожорливого флота не более чем мифы, оправдывающие лоббирование «Майбаха». Для нужд вермахта немцы построили более 150 000 дизельных грузовиков, да и неоднократные попытки поставить дизели на танки говорят о многом. Не выдерживают критики и утверждения о том, будто немцы не могли ни создать свой танковый дизель, ни скопировать советский В-2. Выше мы рассмотрели дизельные двигатели разной мощности и габаритов, которые успешно прошли испытания на бронетехнике. Причём эта публикация — вовсе не попытка «наскрести по сусекам» всё, что только можно. Были и другие проекты танков с дизелями, например «Многоцелевого танка» (Mehrzweckpanzer) с дизельным двигателем «Аргус» 12LD330H, но все их рассмотреть в одной статье невозможно.
Напоследок можно процитировать генерал-лейтенанта Эриха Шнайдера — дипломированного инженера, сочетавшего опыт работы по специальности с последующим командованием 4-й танковой дивизией вермахта:
«Вопрос об установке на танках дизелей вызвал в Германии — стране, где впервые был создан этот тип мотора, — большие споры. За применение этого двигателя в танках говорили, между прочим, его более прочная конструкция, меньший расход горючего, приспособленность к самым различным видам горючего и меньшая опасность воспламенения тяжёлого топлива при попаданиях в танк. Своим танком Т-34 русские убедительным образом доказали исключительную пригодность дизеля для установки его на танке. Но если военные специалисты и ведущие фирмы моторостроительной промышленности открыто высказывались за этот двигатель, то его противники постоянно стремились задержать его введение».
Незадолго до своего поражения немцы с большим опозданием всё же начали «дизелировать» танковые войска, но практически ничего не успели, поэтому в массовом сознании вермахт так и остался «бензиновым».
Автор — Дмитрий Зайцев
Источник — https://dzen.ru/a/XZRuOjIzVACuX_Dd
