Танковое моторостроение в США во время Второй мировой войны
Содержание:
Двигатель является одной из важнейших составляющий любой боевой машины. Между тем, к танковым моторам, особенно на ранних этапах развития танков, относились несколько легкомысленно. В качестве танковых силовых установок чаще всего использовались двигатели от самолетов, а также легковых и грузовых машин. Уже к началу 30-х годов ряд стран стал догадываться, что необходим специальный двигатель, поскольку танк — это весьма специфичная машина. Вместе с тем, часть стран продолжало считать, что вполне достаточно обычных моторов. Потом им это сильно аукнулось, но обычно так далеко никто не считает.
Английские танкисты в процессе выемки мотора Continental R-975 из Grant I, 1942 год. Выражения лиц бесценны
В годы Второй мировой войны крупнейшей танкостроительной державой стали Соединенные Штаты Америки. Это стало отчасти неожиданностью, поскольку до того американцы не особо себя проявляли как те, кто может выпускать сначала тысячи, а затем десятки тысяч танков. Да и в принципе 30-е годы прошли под эгидой крайне скудных бюджетов. Между тем, 30-е годы неслабо так аукнулись для американского танкопрома. По ряду элементов у них имелась, по крайней мере первые годы, просадка. Это касалось приборов наблюдения, а также компоновочных решений. Наконец, имелась у американцев проблема, связанная с танковыми силовыми установками. Причем она аукнулась не только во время войны, но и в ранние послевоенные годы.
Автомобильный резерв
О том, что происходило с моторами в американском танкостроении в межвоенный период, стоит поговорить отдельно. Можно лишь отметить, что возможности строить специальные моторы были, и их даже пытались заказывать. Проблема в том, что исполнители не искали сложных путей и просто адаптировали моторы от другой техники. Так поступили, например, на Murray & Tregurtha, взяв корабельный мотор и немного его адаптировав. Только вот танк — не корабль. Потом была эпопея с адаптацией автомобильных и авиационных моторов водяного охлаждения, включая и Liberty L-12. Получалось как-то не очень, в том числе и с точки зрения работы системы охлаждения.
Установка радиального мотора Continental R-670 (Wright R-760 Whirlwind) в Light Tank M2A4. Габариты мотора вы видите сами
По итогам во второй половине 30-х годов на американских танках прописалось два мотора — Continental R-670 (Wright R-760 Whirlwind) и Continental R-975 (Wright R-1820 Cyclone 9). Оба двигателя авиационные, радиальные, воздушного охлаждения. Они выпускались крупными сериями и отчасти сформировали облик американских танков второй половины 30-х (а заодно и танков 1939-42 годов разработки). Большой диаметр двигателя подразумевал высокий корпус, а поскольку американские инженеры были ленивые, то получился еще и высокий туннель от мотора к трансмиссионному блоку. Плюсов у моторов хватало : высокая мощность, меньше проблем с охлаждением, двигатель короткий, а значит и моторное отделение меньше. Но при этом и ворох минусов, включая невысокий ресурс и высокий (порой неприличный) расход топлива. Причем не просто топлива, а авиационного бензина, с высоким октановым числом.
Высокий корпус и высокий тоннель в боевом отделении — типовая проблема американских танков. А еще мотор был прожорливым
О проблеме с расходом топлива американские военные знали еще во второй половине 30-х годов. Решением посчитали использование радиальных дизельных моторов Guiberson T-1020 и T-1400. Также авиационного происхождения. Расход топлива у этих моторов оказался в 2 раза ниже, чем у аналогичных бензиновых силовых установок. Вот только эксплуатация оказалась специфичной, например, запуск при помощи пиропатрона. Также выяснилось, что дизельные моторы имеют проблемы с запуском в зимний период. Тем не менее, во Вторую мировую войну американская танковая промышленность вступила, продолжая кушать кактусы фирмы Guiberson.
Дизельный радиальный мотор Guiberson T-1020, более экономичный, но крайне проблемный в эксплуатации
Что-то менять в консерватории пришлось ближе к середине 1941 года. Связано это оказалось с грандиозными планами по выпуску танков. Теперь их требовалось гораздо больше, чем планировалось ранее, поскольку они предполагались для поставок не только американской, но и английской армии. В апреле 1941 года было решено, что ежемесячно нужно выпускать по 1000 танков, а в июле это число удвоилось. За 1942 год ожидалось получить 25000 танков, а за 1943 — аж 45000. Тут бы прослезился товарищ Тухачевский со своими хотелками, но американской промышленности стало совсем не до смеха. В июне 1941 года Уильям Кнудсен, глава Производственного управления, поднял вопрос о необходимости альтернативных силовых установок. При таких темпах Continental просто бы не справилась со свалившейся нагрузкой.
Medium Tank M3 с мотором Continental R-975. Весной 1941 года выяснилось, что их может и не хватить
Надо сказать, что на самом деле опасения Кнудсена оказались напрасными. За время войны Continental выпустила 54104 моторов R-975 для средних танков и 30000 моторов R-670 для легких танков. Вместе с тем, энергичные действия главы Производственного управления были абсолютно верными. Бывший глава General Motors знал, куда ехать. Сначала состоялся вояж на бывшую работу, что стало отправной точкой для работ по мотору General Motors 6046. Этот дизельный танковый двигатель был создан на базе автобусного мотора GM 6–71. К созданию спарки имели отношение англичане, которые аналогичным образом решили вопрос с силовой установкой пехотного танка Matilda.
General Motors 6046, первый из «мобилизационных» моторов
Вместе с тем, одного только GM 6046 оказалось мало. Дело в том, что мотор GM 6–71 был востребован и по другим задачам. В одиночном варианте он ставился на английские пехотные танки Valentine и другие машины на его базе. Впрочем, куда больше таких моторов, выпускавшихся силами Detroit Diesel, ушло флоту. Для понимания, в бронетанковую технику ушло 39144 моторов семейства 6-71, а на флот — 57189 моторов. Кнудсен был в курсе, что эти моторы уже заинтересовали флот, поэтому следующий вояж, в том же июне 1941 года, состоялся на еще одну бывшую работу — Chrysler.
Моторы семейства GM 6–71 использовались в разных вариантах, поэтому Кнудсен искал дополнительные варианты
Результатом поездки стал запуск разработки самого жуткого американского танкового мотора, запущенного в серию. В основу Chrysler A57 Multibank был положен рядный 6-цилиндровый мотор Chrysler Flathead объемом 4,11 литра. 5 таких «легковых» моторов соединили в один, получив 30-цилиндрового монстра. Все пять моторов могли работать независимо, что обеспечило их живучесть. Коленчатые валы передавали мощность на главный вал через шестеренчатую передачу. В общий блок включили также и систему охлаждения. Получившаяся конструкция имела массу около 2,5 тонн и внушительные габариты. Внушительным оказался и расход топлива — 309 литров на 100 километров по шоссе и 503 литра по проселку. С другой стороны, потреблял Chrysler A57 Multibank бензин с октановым числом 78-80, а не под 90, как Continental R-975. Кроме того, он получился мощнее авиационного мотора и намного надежнее.
Chrysler A57 Multibank, второй из мобилизационных моторов для средних танков. Выглядел жутковато, но работал
Третьим мотором автомобильного происхождения, который прописался в американских танках, стал Cadillac Series 42. Аналогично Chrysler Flathead, этот мотор изначально использовался для легковых автомобилей. Появился он по той причине, что резкий рост выпуска Light Tank M3 привел к риску перебоев с поставками двигателей. Но дальше выяснилось, что автомобильный мотор имеет массу преимуществ. Помимо менее требовательного топлива, двигатель Cadillac Series 42 не имел проблем с запуском, а автоматические коробки передач GM Hydramatic обеспечивали более простую эксплуатацию. В результате ситуация вокруг моторов к легким танкам существенно отличалась от того, что происходило со средними танками. Если в одном случае альтернативные силовые установки стали дополнением, у легких танков случилась замена. Моторов Cadillac Series 42 выпустили как минимум около 13 тысяч штук, а танки с моторами Continental R-670 ушли со сцены в 1943 году. От них постарались быстро избавиться и в американской армии, где со второй половины 1942 года Light Tank M5 стали вытеснять Light Tank M3.
Cadillac Series 42, этот автомобильный мотор оказался не добавкой, а заменой Continental R-670. Распробовав мотор, американские военные поставили на него, поэтому Light Tank M5/M5A1 быстро вытеснили Light Tank M3
Может показаться, что принятые во второй половине 1941 года меры стали оптимальным решением проблемы. На самом деле и да, и нет. С одной стороны, Кнудсен, при помощи производителей автомобильных моторов, смог решить главную проблему. Ситуации, когда есть танк, но нет моторов, не случилось. С другой же стороны, обольщаться насчет двигателей с автомобильным происхождением не стоит. Во-первых, для обеспечения необходимой мощности требовалось минимум спаренная установка моторов. А это габариты и масса. Во-вторых, два мотора — это еще и повышенные габариты системы охлаждения (а также масса). Поэтому у Light Tank M5 над моторным отделением появился горб. В случае с моторами GM 6046 и Chrysler A57 Multibank моторное отделение пришлось удлинять. Особенно это касалось Medium Tank M3A4 и M4A4. В-третьих, эксплуатация этих моторов была специфичной, а GM 6046 первое время страдал от ненадежной конструкции инжекторов. Поэтому американская армия оставила себе довольно ограниченное количество M4A2, а M4A4 строился для зарубежных поставок (прежде всего в Англию).
Continental R-975 никуда не делся, он так и остался самым массовым мотором сначала на Medium Tank M3, а затем на Medium Tank M4
В этом смысле очень интересно видение американских военных ситуации с моторами по состоянию на конец 1942 года. К тому моменту выпускалось 5 моделей Medium Tank M4: две (M4 и M4A1) с моторами Continental R-975, M4A2 с мотором GM 6046, MA3 с мотором Ford GAA и M4A4 с мотором Chrysler A57 Multibank. Так вот, предпочтение отдавалось M4/M4A1. И это несмотря на то, что данный мотор был наименее мощным, а также имел самый низкий ресурс. Он и в 1944 году составлял около 100 моточасов (привет стаду свидетелей 100 моточасов мотора В-2 в 1941 году). Уже дальше приоритеты стали меняться, тем не менее, неслучайно моторы Continental R-975 стали самыми массовыми в военный период.
Итоги почивания на лаврах
Происходившие в американском танкостроении военного периода (и особенно моторостроении) процессы вызывают некоторое удивление. США являлись крупнейшим производителем моторов, причем это касалось любых отраслей. У американских компаний имелся огромный опыт. Тем не менее, до того, чтобы создать специальный танковый мотор, у американцев дело не дошло. И это не проблема промышленности. Дело в проблемах с головой у заказчика, у которого была своя правда. Если вы внимательно посмотрите на практически любой проект танкового мотора, увидите там конверсию уже существующего двигателя. Свой аналог мотора В-2 американцы создать не смогли.
Guiberson T-1400, этот мотор даже серийно ставился в Medium Tank M3A1, но к нему очень быстро охладели
Собственно говоря, ничего уникального в конструкции В-2 (БД-2) не было. Главное заключалось в правильном ТЗ. При создании БД-2 требовалось создать легкий и мощный дизельный мотор, который вписывался в моторное отделение танка БТ. Поэтому он и имел много общего с авиационными моторами (и даже позже была попытка создать на его базе авиационный дизель). У американцев возможности повторить фокус и создать совсем новый мотор, с использованием авиационных наработок, имелись. Вместо этого шли упорные попытки адаптации авиационного мотора для использования в танках. В итоге лучший американский танковый мотор военного периода был авиационного происхождения.
Самый жуткий из «мобилизационных»моторов — Lycoming T1300. Серийно строить не стали
На пути к этому мотору были и весьма странные разработки. В тени Chrysler A57 Multibank оказался еще более жуткий агрегат — Lycoming T1300. Представлял он собой строенный авиационный оппозитный мотор Lycoming O-435, также чем-то похожий на радиальный мотор. 18-цилиндровое чудовище развивало мощность 560 лошадиных сил, оно даже испытывалось в Medium Tank M3A1. Но запускать Lycoming T1300 в серию не решились.
Еще один радиальный дизель — Caterpillar D200A. Мотор довольно интересный, но появился уже поздно
Пытались американцы создать и более совершенный (а также более компактный) дизельный двигатель. Взяв за основу радиальный мотор Wright R-1820-G200 Cyclone, на Caterpillar создали дизельный мотор Caterpillar D200A. Плюсом мотора стала более высокая мощность (497 лошадиных сил при 3000 об/мин), его даже запустили в серию. Ставили данные моторы на Medium Tank M4A6, очень похожие на M4A4. Но вся серия составила всего 75 машин. Радиальный дизель, по ряду причин, «не взлетел». Одна из главных причин — моторный голод так и не случился.
Wright G-200, этот мотор ставился на танки семейства Heavy Tank M6. И снова адаптация авиационного мотора
Лучший американский танковый мотор получился случайно. В загашниках авиастроительного подразделения Ford имелся 12-цилиндровый V-образный мотор водяного охлаждения. Его пытались пристроить в конкурс на новый авиационный двигатель, но не срослось. В конце 1941 года Ford попытал счастья во второй раз. От исходного мотора отрезали 4 цилиндра, получив V-8 объемом 18 литров и с эксплуатационной мощностью 450 лошадиных сил (максимальная мощность 500 лошадиных сил). Двигатель получился довольно компактным и легким, он вписался в моторное отделение по типу Medium Tank M4A2, при этом танк получился даже чуть легче M4A1.
Ford GAA, самый удачный из американских танковых моторов военного периода
Двигатель получил обозначение Ford GAA, а танк, куда его поставили, стандартизировали как Medium Tank M4A3. Первый образец танка вышел на испытание в мае 1942 года. Поначалу американские военные ставили его ниже M4A1 и M4A2. Советские специалисты, которые находились в США, имели другое мнение. Они поставили его на второе место после M4A2, и только потому, что мотор бензиновый. Между тем, Ford GAA очень быстро стал самым перспективным американским мотором. Его конструкция была такова, что вал шел очень низко, ну а про мощность и говорить не приходится. Очень быстро появилась идея поставить мотор в истребитель танков GMC M10, так появилась GMC M10A1. Также этот мотор стал безальтернативной силовой установкой для американских средних танков нового поколения.
Двигатель также имел авиационные корни
Уже далее мнение американских военных поменялось. Они стали постепенно «выдавливать» танки с радиальными моторами из первой линии, заменяя их семейство M4A3. Другой вопрос, что вплоть до первой половины 1944 года выпуск моторов Ford GAA шел неспешно. Уже дальше он стал резко расти. За годы войны было выпущено 25079 двигателей данного семейства, 20999 из которых являлись Ford GAA. Кроме того, имелась проблема, присущая авиационным моторам водяного охлаждения. Если на M4A3 система охлаждения работала нормально, то на перспективных средних танках она перегревалась. Только на Heavy Tank T26E3 проблему отчасти решили. То есть грелся, но в пределах нормы.
На танках нового поколения у этого мотора возникли проблемы с охлаждением. А еще ел мотор как не в себя — больше «Пантеры»
Самый главный момент заключался в том, что даже Ford GAA и его вариации являлись скорее полумерой. Да, мотор был уже неплох, но не более того. Требовался танковый мотор специальной разработки, тем более что сами американские военные задавали вектор направления. Они явно хотели дизель воздушного охлаждения (кстати, к концу войны примерно то же самое захотели и немцы), Caterpillar D200A появился не просто так. Другой вопрос, что специального мотора у них не разрабатывалось, хотя возможности имелись. В результате к концу войны образовалась проблема. Вместо 30-35 тонн новый средний танк имел массу почти 42 тонны, и это при моторе эксплуатационной мощностью 450 лошадиных сил. Питался он бензином с октановым числом 80, но при этом кушал 685 литров на 100 километров проселка, больше, чем «Пантера» (595 литров в тех же условиях).
Ford GAC, попытка трудоустроить 12-цилиндровую версию Ford GAA оказалась неудачной
В результате под конец войны у американского танкостроения случился моторный кризис. Когда вдруг понадобился тяжелый танк (нормальный тяжелый танк, а не то, что таковым назвали условно), выяснилось, что мотора для него нет. А средний танк, временно переведенный в тяжелые, имеет недостаточную удельную мощность. Тем не менее, только после того, как «Совета Стилуэлла», в начале 1946 года, подготовил большой доклад, началось что-то разумное. Совет Военного Департамента, возглавляемый генералом армии Джозефом Стилуэллом, четко указал — необходимо создавать танковые моторы специальной разработки. Что характерно, создала их всё та же Continental. Моторы Continental AV-1790 и Continental AOS-895 получились вполне удачными. Но случилось это уже после войны. Почему нельзя было сделать сразу, вопрос открытый.
«Могут, когда захотят». Моторы AOS-895 и AV-1790, специальной разработки. Всего-то военным надо было заказать специальные моторы
В заключение стоит отметить, что ситуация с танковыми моторами была неоднозначной почти у всех. Другой вопрос, что возможности для создания подходящей силовой установки у американской промышленности имелись. В отличие от советской промышленности, например, где производителей и разработчиков моторов было ограниченное количество. Но где-то всё же было правильное понимание ситуации, а где-то нет. И результат соответствующий.
Список источников
- US NARA
- ЦАМО РФ
- usautoindustryworldwartwo.com
- US Signal Corps
- Sherman: A History of the American Medium Tank, R.P. Hunnicutt, Presidio Press, 1994
- Stuart: A History of the American Light Tank Volume I, R.P. Hunnicutt, Presidio, 1992
- National Railroad Library
- Архив автора
источник: https://dzen.ru/a/Y5Qt5BtNyXI4vyDf
