Современная боевая техника по мере своего развития оснащается все возрастающим количеством различной электроники и электросистем. Сюда входят: системы управления огнем, системы наведения и стабилизации орудия, приборы ночного видения и связи, многочисленные приборы освещения, автоматизации и др. Как результат, боевая техника обладает в наши дни все возрастающем «аппетитом» — потребляет много энергии. Это требует мощных и надежных источников электропитания. Об этом и пойдет речь в данном материале.
Использовать основной двигатель машины только для энергопитания не всегда целесообразно с экономической и тактической точек зрения. Несмотря на это, в большинстве армий мира не учитывали подобный фактор в течении долгого времени. Например, в СССР и РФ вспомогательными силовыми установками (ВСУ) оснащаются только командирские танки, что обуславливается наличием дополнительного навигационного оборудования и средств связи. Исключение составляет машины на платформе «Армата» и некоторая другая техника, на которых все,а не только командирские машины оснащаются ВСУ.
Известным фактом так же является то, что дизельные двигатели гусеничной бронетехники имеют моторесурс, составляющий около 15 — 20 % от аналогичной мощности дизелей, установленных на колесной гражданской технике.
Этому есть несколько причин.
1) Танковый (как пример) двигатель всегда работает на максимальной нагрузке, ибо вес танка максимально возможен (броня и вооружение) и постоянен. Будь то бой или учения, будь то просто любое перемещение. Везде и всегда двигатель тянет на себе максимальный вес боевой машины.
2) Замена силовой установки на более мощную (как необходимость при увеличении веса машины — при модернизации) представляется весьма непростой задачей, так как внутренний забронированный объём ограничен и приходится в большинстве случаев форсировать по мощности уже существующий двигатель и систему охлаждения для отвода возросшего количества тепла. В противном случае усовершенствование силовой установки потребует нового более совершенного (и как результат дорогого) двигателя того же размера или же расширения мотор-трансмиссионного отделения (МТО) под новые увеличенные агрегаты. Последнее потребует дополнительных механических и сварочных работ, приведёт к дополнительному росту массы машины и как результат увеличит цену модернизации.
3) При форсировании существующего двигателя конструкторы стараются, как минимум, сохранить тот же моторесурс что и на предыдущей машине. Увеличение же моторесурса выше принятого стандарта, при сохранении тех же габаритов, не всегда представляется технически возможным, но чаще всего (за некоторыми исключениями) экономически дорого, а значит и нецелесообразно.
4) Помимо движения танка, ресурс двигателя расходуется так же и на стоянке. Например, при работе электросистем танка (радио, СУО, кондиционер, обогреватель и др.), при зарядке аккумуляторов, прогреве основного двигателя зимой и тд. Мощность, снимаемая только основным генератором (10 — 15 квт) является мизерной по сравнению с мощностью основного танкового двигателя (600 — 800 квт), и фактически на стоянке двигатель просто работает в холостую,так как его мощность только для питания систем избыточна. Любой автолюбитель знает, как вредно гонять мотор долго на холостых оборотах. Происходит загрязнение цилиндров и поршневых колец (коксование). Двигатель работает в неблагоприятных для него режимах. Расход топлива и масла при работе в холостую в разы выше во сравнение с работой, к примеру, маленького отдельного генератора необходимой мощности.
Как видно, из за вышеизложенных причин ресурс двигателя очень ограничен и требует экономного расхода. К примеру, ресурс двигателя танков Т-72/90 составляет приблизительно 500 моточасов. В зависимости от квалификации механика-водителя и обслуживания, этот показатель может быть выше или ниже.
Порой доля ресурса двигателя, расходуемого в холостую, может достигать 40 — 50%, то есть почти половина (!!). Таким образом, использование вспомогательного генератора на стоянке вместо основного позволит увеличить пробег танка до первого ремонта двигателя почти в два раза, а так же сэкономить расходы на масло и топливо.
Стоит также отметить иные полезные факторы, связанные с основным двигателем, влияющие на боевую эффективность и выживаемость машины на поле боя.
Порой бывает необходимо использовать некоторые системы танка при нахождении его, например, в засаде. Ограниченный заряд аккумуляторов требует очень экономного расхода. Нужно учесть, что часть заряда аккумуляторов является неприкосновенным запасом для стартера двигателя, потребляемый ток которого может составлять до 2000 Ампер (например, у танка Т-72). Это требует периодического запуска основного двигателя для питания электросистем и поддержания заряда аккумуляторов.
Работа двигателя танка в специфических боевых условиях (например, засада или скрытое присутствие рядом с вражескими позициями) демаскирует танк. В качестве демаскирующих факторов выступают шум, столбы дыма и пыли, тепловой след заметный в инфракрасном приборе ночного видения.
Малый же генератор в 6 — 10 квт будет значительно менее заметен в плане шума, дыма и тепла и позволит в большей степени оставаться скрытным для врага и одновременно использовать все электросистемы танка (например, системы связи и наблюдения, кондиционер, тепловизор).
На фотографии ниже дано приблизительное сравнения теплового следа выхлопов. Отсюда понятно какой танк легче замаскировать.
Сравнение тепловыделений танка: Слева- работа основного двигателя, справа работа вспомогательного генератора. Выхлопное горячее облако показано красным.
Также, даже наличие шума от маломощного генератора не обязательно определяет его принадлежность именно к бронетехнике, что дополнительно может способствовать маскировке.
Очевидно, что установка вспомогательной ДГУ на танки и бронемашины оправдана как с военной, так и с экономической точек зрения.
Что есть на рынке в данный момент?
Основными производителями подобных установок в странах бывшего СНГ являются Россия и Украина. Рассмотрим некоторые модели агрегатов, которые уже опробованы на технике и предлагаются на продажу.
Как правило, это генераторные установки на базе одно или двухцилиндровых дизельных двигателей. Реже встречаются турбины или бензиновые двигатели.
В России в серийном производстве находятся разные виды генераторов как дизельные так и газотурбинные (ГТД)
К примеру производственное объединение «Туламашзавод» производит большое разнообразие специальной военной и гражданской продукции, в том числе и вспомогательных силовых установок. В частности, ДГУ7-27 мощностью в 7 квт на базе одноцилиндрового дизеля. Вес установки — 125 кг, без учета отдельного пульта управления. Заявленный рабочий ресурс работы — 4000 моточасов.
ДГУ5-П27 на базе 4х-тактного одноцилиндрового дизельного двигателя-справа, и пуль управления с контролером слева.
Установка ДГУ7-27 мощностью в 7 квт. танка Т-90МС в бронированном корпусе и ее размещение. В корпусе размещены дизель-генератор, электронный контроллер, фильтр и радиатор охлаждения. Питание топливом возможно как с основного топливного бака танка, так и с отдельного.
НПО «Электромашина» тоже производит большое разнообразие специального военного и гражданского электрооборудования. К примеру, 6 и 8 квт энергоустановки для бронетехники, а также комбинированные генераторы-кондиционеры.
Установка ДЭА-10Т на танке Т-72. Весит около 280 кг (вместе с бронекорпусом) и выдает до 8 квт мощности.
Танк Т-72Б (усовершенствованный) специально для армии Никарагуа. Виден генератор ДЭА-10Т. 61-ый Бронетанковый завод (Россия).
Аналогичное решение есть и для легкой техники, например, для БМП-3 (тот же «Туламашзавод»).
Энергоагрегат (дополнен кондиционером) для БМП-3 КЭ.000-03 (от 3 квт)-слева и мини-энергоагрегат ДЭА-2 (2 квт) справа.
ДЭА-2 предназначен для установки на различной спецтехнике — и не только боевой. Весит 85 кг и выдает 2 квт мощности. Так же его можно использовать в качестве переносного источника.
КЭ.000-03 является генератором совмещенным с кондиционером боевого отделения.Полная мощность составляет 10 квт из которых 3 квт это электрическая мощность для потребителей и 7 квт отдельно подается на кондиционер.
Расположение и схема энергоагрегата КЭ.000-03 на БМП-3.
Кондиционер-энергоагрегат (справа) установленный в МТО на БМП-3.
Газотурбинные генераторные установки
Газотурбинные установки тоже применяются для выработки энергии. Главные и преимущества — это компактность и легкость (в 2-3 раза) при высокой удельной мощности, больший ресурс работы, меньший расход масла, быстрый запуск и набор мощности при температурах +/- 50 С.
Но это перебивается крупными недостатками такими как цена (в несколько раз выше чем дизель), увеличенный расход топлива, шумность.
Вспомогательная силовая установка ГТА-18А.
В частности, газотурбинная установка (ГТА-18) мощностью в 16 квт установлена на САУ «Мста-С». Она была выбрана лучшим вариантом энергоагрегата благодаря своей компактности и высокой удельной мощности. Энергопотребление «Мсты» достаточно велико (механизм заряжания, поворота и наведения орудия, СУО и т.д.). Подготовка к стрельбе и сама стрельба, как правило, ведется с закрытых позиций, поэтому использовать для энергопитания основной двигатель было бы нерационально.
Также газотурбинный генератор установлен на х танках Т-80 c ГТД (РФ) и машинах на платформе «Армата».
САУ «Мста-С». Запуск турбины вспомогательной силовой установки. Виден огненный выхлоп.
Также газотурбинная генераторная установка мощностью уже в 70 лс (!!) установлена на знаменитой ЗСУ «Шилка». Необходимость столь мощного агрегата питания вызвана большим количеством электрооборудования, например, радиоприборного комплекса, состоящего из РЛС, расчетных устройств, систем стабилизации и др. Дизельный же двигатель подобной мощности будет обладать большими размерами и массой, и просто не вписывается в габариты легкой машины.
СЗУ «Шилка» — слева (показано расположение генератора) и газотурбинная генераторная установка ДГ-4М справа.
Украина
Харьковское конструкторское бюро машиностроения (ХБТМ) производит вспомогательные генераторы на базе 4х-тактного 2х цилиндрового дизеля с горизонтальным расположением цилиндров, что кстати хорошо сказывается на их компактности.
Размещение вспомогательного генератора (показано красным) в корпусе танка предположительно Т-80 УД (украинский вариант Т-80 с дизелем). (аналогично на «Оплоте») 1 – броневой отсек генератора; 2 – генератор; 3 – моторно—трансмиссионное отделение танка.
Вспомогательная силовая установка ЭА10 без бронекорпуса(слева) и с бронекорпусом (справа). Выходная мощность 10 кат. Масса без брони — 250 кг. Масса с броней — 560 кг.
Израиль
Израильская компания Kinetics (дочерняя компания Elbit Systems) является одним из самых крупных производителей вспомогательных силовых установок для разных типов бронетехники. Производятся энергоустановки мощностью до 20 квт с возможностью подключения дополнительных приводов для гидравлического оборудования, компрессоров и т.д.
Генераторные установки компании Kinetics могут работать в трех режимах:
- Выработка энергии при неработающем основном двигателе.
- Работа совместно с основным двигателем.
- Обеспечение других потребителей энергии на стоянке.
Установки могут монтироваться на любую технику в любом положении, обладают компактными размерами.
Генераторы Kinetics для тяжелой техники на примере танков М1А2 «Абрамс» и «Меркава» МК4.
Генератор в кормовой части башни «Абрамса».
Германия
Германская фирма Jenoptik выпускает генераторные установки мощностью до 17 квт.
Генераторная установка ADSF 282 мощностью 17 квт. Дизель и генератор в едином блоке — общий вид. Общий вес системы — 270 кг.
Размеры немецкого устройства — 765 x 463 x 369 мм, что значительно меньше чем аналогичные установки меньшей мощности, рассмотренные до этого. Это говорит о более высоком техническом уровне. Система построена на базе надежного дизеля Perkins (Великобритания) и работает как на дизельном топливе, так и на керосине.
Этот генератор предлагается в разных вариантах модернизации танка Т-72 в Польше. (PT-72U, PT-91U , PT-91E и др.)
Польский вариант модернизации танка Т-72 под названием PT-72U.
Здесь были рассмотрены лишь некоторые производители подобных агрегатов. В действительности их намного больше, но по понятной причине это проблематично рассмотреть все в этой статье.
В качестве заключения можно сказать, что вспомогательные силовые установки (ВСУ) являются необходимым дополнением практически к любой бронетанковой технике, значительно повышающие как ее боевые, эксплуатационные, экономические и даже экологические параметры (что особенно актуально в мирное время). Цена установки просто окупается за счёт сокращения расходов на ремонт и увеличения срока службы основного двигателя, и значительно меньшего расхода как топлива, так и более дорогого масла.
Как видно, подобная установка позволяет в «тихом», режиме наблюдать за полем боя, при этом оставаясь в большей степени незаметным для противника. Армии многих стран мира начинают принимать подобные установки для оснащения техники. Многие современные компании по продаже военной техники начали в обязательном порядке включать наличие ВСУ как дополнительную опцию.
При модернизации существующей бронетехники или покупке новой, стоит обратить пристальное внимание на подобную опцию, ибо все плюсы ее установки очевидны. Современное состояние военно-промышленного комплекса Азербайджана делает возможной организацию производства подобной маломощной энергоустановки. А минусы ее отсутствия могут стать роковыми. Думаем, что Министерство обороны Азербайджана должно уделить этому вопросу особое внимание в рамках успешно проводимых мероприятий по обновлению и модернизации парка бронетехники ВС страны.
Автор:Эльдар Ахундов
