Уникальная научно-производственная школа позволяет ЧТЗ строить первоклассные двигатели
Челябинский тракторный завод (ЧТЗ), недавно отметивший 80-летний юбилей, всегда стоял на страже рубежей Родины. Боевые машины он начал разрабатывать и производить еще в 30-х годах прошлого столетия. Во время Великой Отечественной войны он стал настоящей кузницей вооружений.
В послевоенный период, по-прежнему выпуская бронетанковую технику, челябинские тракторостроители продолжили ковать мощный оборонный щит. И сегодня, создавая двигатели для спецмашин, завод играет огромную роль в укреплении обороноспособности государства.
Слава Танкограда
В начале Великой Отечественной войны ЧТЗ вместе с семью предприятиями, частично или полностью перебазированными в Челябинск, образовал настоящий танкостроительный комбинат, который позднее назовут Танкоградом. Полностью на Южный Урал тогда были эвакуированы два завода – Харьковский моторный № 75 и Ленинградский Кировский. 6 октября 1941 года ЧТЗ был переименован в Кировский завод Наркомата танковой промышленности в Челябинске. В рекордно короткие сроки промышленный комплекс стал одним из главных арсеналов фронта, выпустив 18 тысяч танков и самоходных установок, 48,5 тысячи танковых дизель-моторов. Предприятием создано 13 типов новых танков и САУ, шесть моделей танковых двигателей. Впервые в мировой практике сборка тяжелых танков была поставлена на конвейер.
За время войны заводу 33 раза присуждались Красные знамена Государственного Комитета Обороны за победу во Всесоюзном соревновании. Два знамени оставлены коллективу на вечное хранение. В 1944 году танковое предприятие было награждено орденом Красного Знамени и орденом Ленина за заслуги в деле создания новых образцов танков, самоходных артиллерийских установок и танковых дизелей. В 1945-м коллектив Танкограда удостоен ордена Кутузова I степени. Особый вклад Конструкторского бюро по дизелям Кировского завода Наркомтанкопрома в этом же году отмечен орденом Ленина.
В войну завод наладил массовый выпуск двигателей типа В-2 для боевых машин, разработав и освоив производство его новых модификаций для тяжелых танков и САУ. СКБ-75, руководимое Иваном Трашутиным, являлось ведущим конструкторским бюро страны по дизелям типа В-2, а Кировский завод в Челябинске – головным предприятием по их производству. Уже в ноябре 1941-го из деталей и узлов, вывезенных из Харькова, были изготовлены первые 25 двигателей В2-34, а с середины декабря заводские моторостроители полностью освоили их выпуск. В 1942 году ЧТЗ дал фронту более девяти тысяч дизелей. В 1944-м Танкоград достиг максимального производства, собрав 15 292 двигателя.
Моторами В-2К мощностью 600 лошадиных сил в полной мере обеспечивался серийный выпуск тяжелых танков КВ и самоходных артиллерийских установок СУ-152. Дизели В-2ИС были применены в качестве силовых агрегатов ИС-2 – тяжелых танков прорыва, артустановок ИСУ-122 и ИСУ-152. Двигатели высокой надежности В11-ИС3 устанавливались на созданные в 1945 году мощные ИС-3 с принципиально новой формой бронекорпуса и башни. По итогам Второй мировой войны эти машины были признаны экспертами классическими. Усилия немецких конструкторов и производственников, направленные на то, чтобы повторить В-2, оказались безуспешными. Все танки фашистской Германии довоенного и военного времени имели силовые установки только с бензиновыми двигателями. Этот факт подтверждает превосходство отечественной школы танкового двигателестроения, в истории которой челябинские конструкторы во главе с Иваном Трашутиным занимают видное место.
Разумный консерватизм
В послевоенные годы заводским отделом главного конструктора по дизелям (позднее ГСКБ «Трансдизель») совместно с моторным производством ЧТЗ было создано свыше 100 модификаций моторов типа В-2. Двигатели, сконструированные под руководством Трашутина, нашли применение более чем в 70 типах боевых машин Советской армии и явились базовыми для силовых установок, разработанных в послевоенные годы.
Для челябинских двигателестроителей, 40 лет возглавляемых основоположником научной школы конструирования дизелей дважды Героем Социалистического Труда Иваном Трашутиным, был всегда характерен разумный консерватизм – новые образцы моторов создавались с учетом существующих достижений. Разработки максимально улучшались за счет широкой унификации деталей и узлов, а внедрению конструкторских решений способствовала опора на отлаженную производственную базу. Именно этот принцип позволил форсированному наддувом дизелю В-2 (В-46 и другие его модификации) выстоять в конкуренции с дизелем 5ТДФ харьковского завода имени Малышева, который оказался недостаточно надежным и более дорогим. Совершенствуя В-2 по мощности и функциональному назначению (В-54, В-55, В-12, В-26, В-36), конструкторы ЧТЗ вели поиск принципиально новых компоновок дизелей. Так, в 50-х годах был разработан и испытан танковый двигатель ДТН-10, известный как А-100, мощностью 1000 лошадиных сил. Дизель был многотопливным, компактным и высокотехнологичным (впервые в мире в дизелестроении использовалась сварка для корпусных деталей, были и другие новации). Проект реализовывался применительно к новому тяжелому танку (объект 770), но не получил развития в связи с решением правительства о закрытии работ по тяжелому танкостроению.
Однако в СКБ-75 (в послевоенные годы ОГКД) параллельно с А-100 шла разработка танкового дизеля В-26 (А-10) с наддувом мощностью 700 лошадиных сил. Этот двигатель был первым предшественником дизеля В-46, который в дальнейшем устанавливался как на средний танк Т-62, так и на бронетехнику 70 и 80-х годов, в частности на один из самых массовых танков советского периода Т-72.
Турбированные и всеядные
Новым шагом в развитии двигателестроения стали созданные под руководством генерального конструктора Владимира Бутова в ГСКБ «Трансдизель» турбопоршневые многотопливные двигатели нового семейства 2В. Еще в 60-х годах молодой конструктор Бутов начал работать над форсированием В-2 газотурбинным наддувом. Первые результаты этой работы были использованы в тракторных дизелях В-28, В-29 и В-42. Турбокомпрессор с одновременной корректировкой подачи топлива обеспечивал постоянную мощность дизеля при изменении частоты вращения вала в пределах 1000–1600 оборотов в минуту, что позволяло значительно упростить трансмиссию трактора. Затем газотурбинный наддув был использован в танковых двигателях В-58 и В-92. Дальнейшие разработки Бутова в этом направлении позволили создать семейство двигателей нового поколения 2В (турбопоршневые с промежуточным охлаждением воздуха, четырехтактные, многотопливные, мощностью от 300 до 1200 л. с.). При проектировании серии 2В родились десятки принципиально новых конструкторских решений на уровне изобретений (силовые узлы и системы, кинематические схемы, максимальная унификация для машин различного назначения). В это семейство дизелей входит целый ряд моделей и модификаций, которые не имеют аналогов в мировом двигателестроении.
В середине 60-х на базе серийного двигателя В-55 и опытного В-26 в семействе В-2 впервые был создан многотопливный танковый дизель В-36 (А-12) с наддувом от приводного нагнетателя, увеличенной до 500 часов гарантийной наработкой и 1000-часовым ресурсом до капитального ремонта. Двигатель предназначался для установки на средние танки Т-55А, Т-62М и был приспособлен для работы на дизельных, авиационных топливах, используемых на реактивных самолетах, бензине А-72. Особенность В-36, как и В-26, заключается в оригинальной конструктивной компоновке нагнетателя на верхней площадке картера, которая позволяет сохранить габарит по длине безнаддувного В-55, а значит, и принятую для средних танков Уралвагонзавода поперечную установку двигателя. При равной мощности с В-55 (580 л. с.) В-36 приобрел три новых качества. Он обладал повышенной надежностью. Его можно было заправить в боевых условиях разными видами топлива. Двигатель отличала пониженная динамическая и тепловая напряженность, что улучшало условия работы силовой установки танка.
Восхождение к «тысячнику»
В конце 70-х – начале 80-х годов необходимость улучшения подвижности танка Т-72 с одновременным увеличением его массы за счет активной защиты и других нововведений в конструкции заставила конструкторов ГСКБ «Трансдизель» задуматься о повышении мощности двигателя В-46 до 850–1000 лошадиных сил. Результатом новых разработок стала согласованная с военными мощность в 840 лошадиных сил. Двигателю была присвоена модификация В-84. Развернутые в унифицированный ряд дизели с наддувом – В-46, В-59, В-58, В-84 и их модификации стали основой силовых установок гусеничных машин для армии. Серийное производство этих двигателей на моторном заводе ЧТЗ позволило повысить боеспособность модернизируемой и выпускаемой боевой техники, создать надежные, высокоэкономичные и компактные энергетические установки для новых образцов вооружения. Только двигатели типа В-84 (В-84С, В-84-1С, В-84МС, В-84АМС, В-84ЖМС, В-84МБ-1С, В-84ДТ) нашли применение в 23 видах военных машин.
В 90-е годы Вооруженные Силы потребовали разработать более мощные двигатели, приспособленные к установке на модернизируемые танки Т-72. Такая необходимость привела к созданию на базе В-84 нового танкового турбопоршневого дизеля В-92С2 мощностью 1000 лошадиных сил. Челябинские конструкторы начали работу над своим 1000-сильным танковым дизелем типа В-2 в инициативном порядке, без государственного финансирования. Была выполнена теоретическая проработка двух систем наддува: от турбокомпрессора и от приводного нагнетателя с дополнительной регулируемой подкруткой от турбины, установленной в трассе выхлопа. Такая система была новой и оригинальной, поэтому первоначально считалась самой перспективной. Это направление работ возглавил ведущий конструктор А. И. Аксенов. Сам двигатель назывался первоначально В-92, затем – В-92С1.
 |
| Танковый дизельный двигатель с газотурбинным наддувом от одного турбокомпрессора В-92С2
Источник: http://alexfiles99.narod.ru/ |
Были изготовлены три образца. Опыты с ними продолжались вплоть до 1997 года. Мешали недостаток финансирования и организационные проблемы, но главное – механизм подкрутки оказался очень сложным и ненадежным. Работы по двигателю В-92С1 пришлось прекратить. В 1993 году ООО «ГСКБ «Трансдизель» вновь обратилось к проекту 1000-сильного двигателя с турбонаддувом. Благодаря удачным компоновочным решениям спроектированный в СКБ «Турбина» новый турбокомпрессор вписался в общие габариты, что позволило установить новый двигатель В-92С2 в танке на посадочные места предшественника – двигателя В-84. В 1996 году Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения (УКБТМ) и Уралвагонзавод обратились к руководству ЧТЗ с просьбой ускорить работы по 1000-сильному двигателю. Первый образец дизеля В-92С2 был изготовлен в конце 1997 года. В короткие сроки моторостроители собрали и испытали 35 двигателей, причем все работы произвели без государственного финансирования, за счет ресурсов предприятия.
Мировое признание
К этому времени на завершающий этап вышли переговоры России с правительством Индии о поставке крупной партии танков. Различные испытания убедили индийских военных, что тагильский Т-90 полностью соответствует их требованиям. За исключением одного «но»: его мотор обладал недостаточной для современной боевой машины удельной мощностью. Главным условием сделки стала установка вместо 840-сильного двигателя нового дизеля в 1000 лошадиных сил. Представленные барнаульским заводом «Трансмаш» образцы двигателей КД-34 собственного производства предварительных испытаний в Нижнем Тагиле не выдержали. В 1998 году стало ясно, что поддержать честь отечественного танкостроения могут только челябинские двигатели В-92С2. Поставленные УКБТМ и Уралвагонзаводу, они обеспечили своевременное выполнение программы предварительных испытаний модернизированных танков Т-90 в Нижнем Тагиле.
 |
| Российский основной боевой танк Т-90МС на выставке Eurosatory 2012 в Париже. Источник: defense-update.com |
Летом 1999 года В-92С2 успешно выдержал тяжелейшие испытания на трех танках Т-90С в индийской пустыне Тар. Температура воздуха достигала плюс 47 градусов, а механики-водители бронетанковых войск Индии вполне осознанно выводили моторы на максимальные обороты. Впоследствии главный конструктор УКБТМ Владимир Домнин в разговоре с генеральным директором ЧТЗ Валерием Платоновым признался: «Увидев, каким издевательствам подвергается ваш двигатель со стороны индийских военных, какие нагрузки выносит, я искренне поверил в него». В том же году дизели В-92С2 прошли межведомственные стендовые испытания, по результатам которых они были утверждены для серийного производства. В итоге 15 февраля 2001-го состоялось подписание контракта на поставку в Индию танков Т-90С с двигателем В-92С2. В этот день начальник Главного автобронетанкового управления Министерства обороны РФ Сергей Маев сказал: «ЧТЗ спас Россию от позора».
Серийный В-92С2 уникален. В нем мощность в одну лошадиную силу реализована на один килограмм веса. Кроме Челябинского тракторного такие моторы больше никто в мире не делает. Высокая надежность двигателей обеспечила им широкий спрос в десятках стран. Но самое главное – предприятие ежегодно получает госзаказ на их изготовление. Уралвагонзавод устанавливает эти моторы в новые танки и модернизированные Т-72. Тем не менее сразу же после принятия на вооружение В-92С2 двигателестроители ЧТЗ начали работу над его совершенствованием, выполняя задачу по созданию высокофорсированных дизелей. Задача, которую они поставили перед собой, была выполнена.
Сконструированный челябинцами 1200-сильный двигатель В-92С2Ф предназначен для модернизированной версии танка Т-90С. Он также используется для перевооружения существующего парка бронетанковой техники. То, что у этого мотора нет аналогов, признают даже зарубежные эксперты. Известен такой случай. Финляндия, в вооруженных силах которой сформированы два полка танков Т-72 с двигателями ЧТЗ, решила провести их модернизацию. Финны привлекли германских специалистов, которые в Европе считаются признанными корифеями танкостроения. В итоге немцы разработали новый вариант российского танка, поставив на него французский дизель, вдвое тяжелее челябинского. Специалисты знают, что для боевой машины, где все «спрессовано», а конструкторы бьются за каждый лишний сантиметр объема и килограмм веса, это очень существенный недостаток. Сделав один такой танк и увидев, что у них получилось, немцы посоветовали финнам применять для модернизации русских машин исключительно русские же двигатели.
В-92С2Ф максимально унифицирован по габаритным размерам и подсоединениям, что делает его установку (взамен В-46-6 и В-92С2) простой и технологичной. Обеспечивая увеличение энерговооруженности машины на 200 лошадиных сил, новая модификация имеет ряд преимуществ перед предшественником. Форсированный двигатель ЧТЗ исключительно вынослив в условиях высоких температур, влажности и запыленности окружающей среды. Он показывает отличные параметры при длительной работе с переменными и частыми максимальными нагрузками, постоянным движением в режиме максимального крутящего момента. Снизив удельный расход масла на 35 процентов, создатели сделали двигатель высокоэкономичным. В-92С2Ф отличают простота и надежность, а при обслуживании ему требуется минимальное количество расходных материалов.
Перспективные моторы
Форсированные дизели ЧТЗ обладают значительным резервом повышения уровня основных параметров, что оставляет конструкторам большой простор в их дальнейшей работе по совершенствованию В-92С2Ф. Но это лишь одно из пяти направлений деятельности главного специализированного конструкторского бюро «Трансдизель». Сегодня Вооруженные Силы требуют от оборонной промышленности образцы бронетанковой техники нового поколения. В рамках программы по разработке современных машин специального назначения конструкторы и моторостроители ЧТЗ параллельно создают два двигателя для корпорации «Уралвагонзавод» и два мотора для Курганмашзавода. Один новый дизель, который должен стать основой силовой установки для перспективной бронетехники, уже прошел длительные стендовые испытания. Три образца этих двигателей готовы для проведения ходовых испытаний. В стадии согласования находится дополнительное соглашение о поставке партии моторов для испытаний непосредственно на машинах.
Наиболее важным и первостепенным направлением работ по выполнению требований технического задания на высокофорсированный дизель является разработка и освоение топливоподающей системы аккумуляторного типа с электрогидравлическими форсунками и микропроцессорным управлением подачи топлива. Такие системы, именуемые Common Rail, нашли широкое применение в зарубежных перспективных двигателях. За счет оптимального процесса впрыска топлива обеспечивается высокая экономичность мотора и соответственно улучшаются все другие показатели. Предложенная челябинскими конструкторами система топливоподачи снизит удельный расход топлива, что позволит увеличить запас хода машины и повысить мощность силовой установки.
Электронное управление подачей топлива улучшит параметры двигателя, ограничит максимальное давление и скорость его нарастания в цилиндре. Это уменьшит нагрузки на основные детали двигателя, увеличит его надежность и долговечность, снизит теплоотдачу и токсичность выхлопа. По линии УКБТМ и Уралвагонзавода разрабатывается и второй двигатель, который кардинально отличается от первого и создает ему своеобразную конкуренцию. Он иной не только по компоновке, но и по принципам конструирования. Если один базируется на фундаментальной, традиционной основе, то другой строится на самых передовых и экспериментальных идеях современного двигателестроения. Сегодня специалисты ГСКБД «Трансдизель» занимаются его доработкой, успешно защитив технический проект. Подобный альтернативный вариант челябинские конструкторы применили и при создании двух двигателей для Курганмашзавода. Эти дизели могут использоваться в силовых агрегатах перспективной гусеничной и колесной бронетехники средней категории. Но чтобы пойти дальше участия в опытно-конструкторских работах по проекту «Курганец-25», разработчикам дизелей еще предстоит отстоять это право в конкурсном состязании с другими отечественными производителями спецмоторов.
В новой семье
В марте 2011 года ЧТЗ вошел в состав ОАО «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод». Обретя стратегического инвестора, начал модернизацию производства, замену устаревшего оборудования. В рамках программы «Реконструкция и техперевооружение производства дизельных двигателей» к 2012 году было приобретено 17 новых механообрабатывающих центров и станков с ЧПУ на сумму 800 миллионов рублей. В 2013-м запланировано приобрести еще 38 единиц высокотехнологичного оборудования на сумму более двух миллиардов рублей.
Следующим шагом должна стать модернизация заготовительного передела – литейного и кузнечного производства, а также дальнейшее развитие металлообработки. Программа, рассчитанная более чем на 13 миллиардов рублей, продолжится до 2020 года. Это одна из самых крупных технологических перестроек завода за последние десятилетия. ЧТЗ – единственная компания в корпорации УВЗ, которая занимается разработкой дизельных двигателей специального назначения. Завод поставляет моторную продукцию как предприятиям, входящим в ОАО «НПК «Уралвагонзавод», так и другим партнерам по линии ВПК. Среди них ОАО «Уралтрансмаш», ОАО «Центральный научно-исследовательский институт «Буревестник», Рубцовский филиал УВЗ, ОАО «Концерн ПВО «Алмаз-Антей». Крепкие кооперационные связи сложились у двигателестроителей ЧТЗ с Алтайским заводом прецизионных изделий, ЗАО «Турботехника», ООО «Абит», разрабатывающим электронные блоки управления, ЗАО «Ногинский завод топливной аппаратуры». Генеральный директор ОАО «НПК «Уралвагонзавод» Олег Сиенко, определяя круг ключевых предприятий корпорации, называет в нем моторное производство и ГСКБ «Трансдизель», входящие в состав ЧТЗ. В этой связи Челябинскому тракторному уделяется повышенное внимание со стороны руководства УВЗ. Ход работ по новым двигателям курируют и контролируют Олег Сиенко и его заместитель по спецтехнике Вячеслав Халитов.
В конструкторском цехе возросла интенсивность труда, поскольку один инженер может быть задействован на нескольких направлениях. Понимая значимость проектов, разрабатываемых в главном специализированном конструкторском бюро, корпорация обеспечивает достойную зарплату научно-техническим специалистам. С 2011 года в коллектив ГСКБ «Трансдизель» потянулась молодежь. В скором времени более 80 человек пополнят КБ, создающее перспективные двигатели. Идет интенсивное освоение новой компьютерной техники и современных программных продуктов. В рабочем арсенале конструктора 3Д-моделирование. Не отказываясь от сотрудничества с зарубежными фирмами, ЧТЗ тем не менее делает ставку на собственные силы и на приоритетное использование отечественных комплектующих, основных узлов. Топливная аппаратура, системы турбонаддува, электропитания и другие компоненты челябинских двигателей – продукция российских заводов.
В рамках задач, поставленных перед оборонно-промышленным комплексом руководством страны, ЧТЗ становится одним из ведущих центров по дизельным двигателям для дорожно-строительной и военно-гусеничной техники.
Интегрируя российский научный и производственный потенциал, предприятие продолжает разрабатывать и осваивать выпуск широкой линейки перспективных дизельных двигателей, тем самым обеспечивая конкурентоспособность отечественных боевых машин в их соперничестве с зарубежными аналогами.
Глеб Болдырев
Опубликовано в выпуске № 27 (495) за 17 июля 2013 года
