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.

Все серийные советские танки, выпущенные промышленностью в период Великой Отечественной войны, имели однопоточные механические [42*] ступенчатые трансмиссии. В состав этих трансмиссий, как правило, входили главный фрикцион сухого трения, простая (непланетарная) коробка передач с переключением передач с помощью кареток или зубчатых муфт, механизм поворота в виде двух двухступенчатых ПМП или бортовых фрикционов, механические приводы управления непосредственного действия, однорядные или двухрядные бортовые редукторы.

Высокий КПД механической трансмиссии обеспечивал большой запас хода танка, а отсутствием в ее составе дифференциала достигалось устойчивое прямолинейное движение танка, что являлось важным достоинством при совершении марша, особенно в горах, при движении по колейным мостам и проходам в минных полях. Механические приводы непосредственного действия и фрикционные устройства, работающие в условиях сухого трения, гарантировали постоянную готовность к немедленному действию.

Применение в танках механических трансмиссий объяснялось, прежде всего, простотой и дешевизной их изготовления, а также легкостью ремонта в полевых условиях. Учитывая сложившиеся традиции и возможности отечественной промышленности, основными направлениями развития трансмиссий послевоенных танков являлись разработка и внедрение в серийное производство более совершенных механических трансмиссий.

В то же время проводились мероприятия по устранению недостатков, связанных с применением ступенчатой простой коробки передач, недостаточно экономичных механизмов поворота и приводов управления со сравнительно большими усилиями на рычагах и педалях. Для тяжелых танков была создана и внедрена в производство планетарная коробка передач с наиболее экономичным механизмом поворота типа «ЗК», в коробке передач средних танков установили синхронизаторы. В приводах управления средних танков стали использовать сервопружины для облегчения работы механика-водителя, а в системе управления движением тяжелых танков появились гидросервоприводы.

Одновременно на основе трофейных и поставленных в СССР по ленд-лизу боевых машин изучался опыт зарубежного танкостроения, в частности, в области применения электромеханических (ЭМТ) и особенно гидромеханических трансмиссий (ГМТ). Чтобы не допустить отставания в этой области, в СССР после войны были развернуты и проведены многочисленные исследования по внедрению в танки трансмиссий этих типов. Это было дальновидным решением, так как результаты выполненных исследований впоследствии использовали при разработке ГМТ для боевых машин БМП-3, БМД-3, зенитного ракетно-пушечного комплекса 2С6 «Тунгуска» и др.

Гидромеханические трансмиссии выгодно отличались от механических следующими особенностями:

– плавной передачей от двигателя к ведущим колесам танка и непрерывным автоматическим изменением крутящего момента в определенных пределах;

– меньшим числом передач и возможностью применения более простой конструкции автоматики переключения передач;

– возможностью, используя двухпоточные гидромеханические трансмиссии, осуществлять поворот танка на месте вокруг центра масс машины;

– предотвращением непроизвольного глушения двигателя неопытным механиком-водителем при преодолении вертикальных противотанковых препятствий или при подводном вождении.

Исследования ЭМТ с соответствующими расчетами велись во ВНИИ-100 и Военной академии механизации и моторизации (с мая 1954 г. – Военная академия бронетанковых войск). Конструкторов привлекали следующие преимущества ЭМТ по сравнению с механическими трансмиссиями: улучшение тяговой характеристики; снижение расхода топлива (так как частота вращения коленчатого вала двигателя не зависела от скорости движения танка); улучшение поворотливости за счет непрерывного регулирования разности скоростей гусениц; улучшение тормозной характеристики за счет электродинамического торможения; легкость отбора мощности двигателя. Кроме того, ЭМТ представляла собой передвижную электростанцию и поэтому позволяла ликвидировать дефицит электроэнергии в танке при одновременной и длительной работе многочисленных потребителей.

В итоге для всех типов первых послевоенных отечественных танков были определены основные направления создания более совершенных трансмиссий.

Для легких танков предусматривалась разработка механических трансмиссий с использованием 5-6-ступенчатой двухвальной коробки передач, двухступенчатых ПМП и системы гидросервоуправления. В более далекой перспективе намечалось создание и применение планетарной коробки передач с блокировочными фрикционами и опорными дисковыми тормозами, системы гидросервоуправ-ления, а также дисковых остановочных тормозов. Предполагалось, что диски трения фрикционов и тормозов будут функционировать в масле. Кроме механической, для легкого танка предусматривалась разработка и двухпоточной ГМТ.

Развитие трансмиссий для средних танков велось в трех направлениях:

– создание механической трансмиссии с центральной 6-7-ступенчатой планетарной коробкой передач, скомпонованной в одном блоке с механизмом поворота, и фрикционными устройствами, работающими в масле;

– создание механической трансмиссии с двумя бортовыми планетарными коробками передач на 5-7 ступеней, с фрикционными устройствами, работающими в масле, и системой гидросервоуправления;

– создание однопоточной ГМТ с комплексной гидропередачей, трехступенчатой планетарной коробкой передач, смонтированной в одном блоке с механизмом поворота, и автоматикой переключения передач.

Для тяжелых танков, параллельно с дальнейшим совершенствованием конструкции планетарной трансмиссии танка ИС-4 («Объект 701»), разрабатывались однопоточная и двухпоточная ГМТ. Кроме того, развернулись НИР по исследованию возможностей применения в трансмиссиях боевых машин гидрообъемных передач, однако в отечественных танковых трансмиссиях они появились позже.

Несмотря на большой объем выполненных НИОКР, в первом послевоенном периоде на всех серийных отечественных танках применялись только механические трансмиссии с простыми и планетарными коробками передач. Исследования однопоточных и двухпоточных ГМТ с однореакторной или двухреакторной комплексной гидродинамической передачей были проведены только на некоторых опытных образцах танков: среднем Т-55, истребителе танков «Объект 150», тяжелых «Объект 266», «Объект 770», «Объект 279» и ИС-3.

Механические трансмиссии

Однопоточные механические трансмиссии первых серийных послевоенных танков отличались от аналогичных трансмиссий танков, применявшихся в годы Великой Отечественной войны, не только использованием новых (дополнительных) агрегатов, введение которых было обусловлено изменениями в компоновке МТО (средние танки) и установкой водоходного движителя (легкие танки), но и их конструкцией (тяжелые танки).

В средних танках, имевших поперечное расположение двигателя, в состав трансмиссии добавился входной редуктор[43*], а переключение передач осуществлялось с помощью конических инерционных синхронизаторов. Кроме того, были введены пневмопривод главного фрикциона, двухступенчатые ПМП и комбинированные бортовые редукторы. В трансмиссии легких танков для привода водоходного движителя устанавливались специальные внутренние редукторы.

Совершенствование конструкции трансмиссий тяжелых танков велось в направлении использования планетарных коробок передач (ПКП); расширения ассортимента фрикционных материалов, применяемых в тормозах и фрикционах, работающих в условиях сухого трения; осуществление переключения передач с помощью дисковых фрикционных устройств; внедрение в серийное производство механизма поворота типа «ЗК», гидросервоуправления и комбинированных бортовых редукторов разгруженного типа. При этом в трансмиссии с ПКП как отдельный агрегат отсутствовал главный фрикцион.

Механические трансмиссии легких танков Однопоточная механическая трансмиссия танка ПТ-76 (ПТ-76Б) была выполнена по традиционной схеме. Она размещалась в кормовой части корпуса вместе с двигателем, который имел продольное расположение. Первоначально в 1949 г. для плавающего танка «Объект 740» (прототип ПТ-76) в конструкторском бюро ЧКЗ под руководством Н.Ф. Шашмурина был разработан вариант трансмиссии с агрегатированием водометов и малогабаритной коробки передач с «нулевым» межцентровым расстоянием. Однако в окончательном варианте трансмиссии была использована коробка передач среднего танка Т-34-85, и поэтому при установке в легкий танк она имела большой запас прочности. Кроме того, в состав трансмиссии вошли главный фрикцион, два бортовых фрикциона с остановочными тормозами, два внутренних редуктора привода к водометам и два бортовых редуктора.

Кинематическая схема трансмиссии танка «Объект 740» (проект). 1949 г.

Кинематическая схема трансмиссии танка ПТ-76.

Главный фрикцион танка ПТ-76.

Двухдисковый главный фрикцион сухого трения (сталь по феродо) с шариковым механизмом выключения размещался на маховике коленчатого вала двигателя. Оригинальным техническим решением была конструкция шарикового механизма выключения, позволявшего разгрузить базовый вал фрикциона и его подшипники от осевых усилий пружин как во включенном, так и в выключенном положениях. Установка уравновешенного фрикциона была обусловлена отсутствием упорного подшипника коленчатого вала дизеля В-6. С коробкой передач главный фрикцион соединялся зубчатой муфтой.

Коробка передач – двухвальная, с поперечным расположением валов, пятиступенчатая трехходовая с постоянным зацеплением шестерен и переключением передач зубчатыми муфтами. На концах главного вала коробки передач размещались бортовые фрикционы, которые крепились к несущим дискам внутренних редукторов.

Бортовые фрикционы – многодисковые (11 ведущих и 12 ведомых), сухого трения сталь по стали, с шариковым механизмом выключения, полууравновешенные. Ведомые стальные барабаны бортовых фрикционов одновременно являлись тормозными барабанами (в отличие от бортовых фрикционов танка Т-34 бортовые фрикционы ПТ-76 имели более узкие тормозные барабаны). Остановочные тормоза – ленточные, плавающие, с двухсторонним серводействием, с накладками из чугуна, работавшие в условиях сухого трения. На всех передачах расчетный радиус поворота [44*] был равен ширине колеи танка (В).

Между бортовыми фрикционами и бортовыми редукторами располагались внутренние редукторы, предназначенные как для раздельного, так и одновременного включения водоходного (водометного) и сухопутного (гусеничного) движителей. Включение внутренних редукторов осуществлялось зубчатыми муфтами с помощью соответствующих рычагов управления. Передаточное число входного редуктора к бортовому редуктору было равно 1,0, к осевому насосу водомета – 0,22.

Коробка передач танка ПТ-76.

Бортовой фрикцион танка ПТ-76.

Бортовой редуктор танка ПТ-76.

Внутренний редуктор танка ПТ-76.

Бортовые редукторы представляли собой простые однорядные понижающие редукторы с цилиндрическими прямозубыми шестернями. При движении на суше они работали как понижающие передачи, а на плаву отключались от остальных агрегатов трансмиссии.

Приводы управления трансмиссий – механические, непосредственного действия, с сервопружинами в приводе управления механизма поворота. Привод управления главным фрикционом блокировал привод управления внутренними редукторами, а приводы управления коробкой передач и внутренними редукторами блокировались взаимно.

Для опытного танка «Объект 906» в конструкторском бюро СТЗ (ВгТЗ) с учетом специального требования по ограничению массы и размеров машины для возможности ее авиатранспортирования была создана (как один из вариантов) двухпоточная механическая трансмиссия.

Двухпоточная механическая трансмиссия обеспечивала:

– устойчивое прямолинейное движение;

– получение устойчивых минимальных радиусов поворота на каждой передаче и радиуса поворота, равного ширине колеи танка (поворот танка вокруг заторможенной гусеницы);

– поворот танка с радиусом равным половине ширины колеи машины при нейтрали в коробке передач и постановке одного из рычагов управления в первое фиксированное положение (поворот танка вокруг центра масс машины);

– увеличение крутящего момента на ведущих колесах при переводе обоих рычагов управления в первое положение;

– торможение танка при переводе обоих рычагов управления во второе фиксированное положение.

В состав трансмиссии входили главный фрикцион, двухпоточный механизм передач и поворота (МПП), остановочные тормоза и два бортовых редуктора. Главный фрикцион, бортовые редукторы и остановочные тормоза располагались отдельно от картера МПП.

Двухдисковый главный фрикцион сухого трения (сталь по феродо), монтировавшийся на маховике двигателя, имел такую же конструкцию, как и главный фрикцион танка ПТ-76, за исключением меньших размеров диаметров дисков трения и наружного барабана. Уменьшение указанных диаметров стало возможным в связи с меньшим максимальным крутящим моментом дизеля УТД-20 по сравнению с максимальным крутящим моментом двигателя В-6 (8Д6).

Кинематическая схема двухпоточного МПП с остановочными тормозами танка «Объект 906».

Двухпоточный МПП – бездифференциального типа с одинаковым направлением вращения эпициклических[45*] и солнечных шестерен в суммирующих планетарных рядах при прямолинейном движении машины. Коробка передач – двухвальная, пятиступенчатая, четырехходовая, с постоянным зацеплением шестерен и приводом к воздушному компрессору. Она обеспечивала пять передач переднего и одну передачу заднего хода. Включение передач осуществлялось зубчатыми муфтами, при этом переключение третьей, четвертой и пятой передач облегчалось наличием конических инерционных синхронизаторов с парой трения сталь по стали.

При прямолинейном движении танка основной поток мощности передавался от двигателя через коробку передач на вал эпициклов суммирующих планетарных рядов. Дополнительный поток мощности шел от двигателя, минуя коробку передач, через вал дополнительного привода, включенные блокировочные фрикционы на солнечные шестерни суммирующих планетарных рядов. В блокировочных фрикционах применялись стальные диски, работавшие в условиях сухого трения. Передаточное число МПП на первой передаче равнялось 6,907, на пятой передаче – 0,688.

Рычаги управления поворотом танка имели три фиксированных положения: исходное, первое и второе. В исходном положении блокировочные фрикционы были включены, тормоза поворота и остановочные тормоза – выключены. При первом положении рычага поворота со стороны отстающего борта включался тормоз поворота; блокировочный фрикцион и остановочный тормоз – были выключены. При втором положении рычага поворота со стороны отстающего борта включался остановочный тормоз; блокировочный фрикцион и тормоз поворота были выключены.

При повороте танка со стороны забегающего борта сохранялся режим работы суммирующего планетарного ряда при прямолинейном движении. Со стороны отстающего борта режим работы суммирующего планетарного ряда изменялся в соответствии с включением или выключением тормоза поворота или остановочного тормоза при выключенном блокировочном фрикционе. При переводе рычага управления в первое положение солнечная шестерня останавливалась тормозом поворота этого планетарного ряда, уменьшая скорость водила и, следовательно, гусеницы со стороны отстающего борта. При установке обоих рычагов управления в первое фиксированное положение в суммирующих планетарных рядах солнечные шестерни останавливались тормозами поворота, увеличивая передаточное число и, как результат, силу тяги на ведущих колесах танка в 1,4 раза. При переводе рычага управления во второе положение остановочным тормозом останавливалось водило суммирующего планетарного ряда, и, следовательно, тормозилась гусеница. Танк поворачивался с расчетным радиусом вокруг заторможенной гусеницы.

Для отвода тепла и уменьшения износа деталей в коробке передач применялась комбинированная система смазки (под давлением и разбрызгиванием) с установкой масляных фильтра, радиатора и шестеренчатого насоса с постоянным приводом от двигателя машины.

Остановочные тормоза и тормоза поворота – ленточные, сухого трения. Остановочные тормоза имели чугунные, а тормоза поворота – пластмассовые накладки, работавшие по стальному барабану. Бортовые редукторы – простые, однорядные.

Приводы к водометам осуществлялись индивидуально от вала дополнительного привода механизма передач и поворота через цилиндрические передачи и зубчатые муфты. Они обеспечивали раздельную и совместную работу двух водометов и гусеничного движителя независимо от номера включенной передачи.

В опытном танке «Объект 911 Б» устанавливалась однопоточная реверсивная механическая трансмиссия с четырехвальной пятиступенчатой коробкой передач и бортовыми фрикционами в качестве механизма поворота. Кроме того, в состав трансмиссии входили главный фрикцион, остановочные тормоза, бортовые редукторы и привод к водометам. Коробка передач с главным фрикционом и двумя бортовыми фрикционами вместе с двигателем была объединена в один силовой блок.

Двухдисковый главный фрикцион сухого трения (сталь по материалу К-15-6), полуцентробежного типа имел рычажный механизм выключения (автомобильного типа), на рычагах которого размещались специальные грузики, увеличивавшие сжатие пакета дисков под действием центробежных сил. За счет этого было уменьшено количество нажимных пружин и облегчено выключение главного фрикциона при малой частоте вращения коленчатого вала двигателя (обеспечивалось более плавное трогание танка с места).

Коробка передач была выполнена с постоянным зацеплением шестерен и имела независимый реверсируемый привод к водометам (реверсирование требовалось для промывки водометов). На входе в коробку передач устанавливался конический реверс, который обеспечивал движение машины как вперед, так и назад на любой передаче, кроме второй. Переключение передач производилось зубчатыми муфтами, для включения четвертой и пятой передач использовались конические инерционные синхронизаторы. Привод водометов (через переходной редуктор) осуществлялся от вала привода водометов коробки передач, передача крутящего момента к которому производилась через паразитную шестерню от ведущей шестерни третьей передачи.

Как и в трансмиссии танка «Объект 906», для отвода тепла и уменьшения износа деталей в коробке передач применялась аналогичная комбинированная система смазки.

Бортовые фрикционы сухого трения (сталь по стали) по своей конструкции незначительно отличались от бортовых фрикционов танка ПТ-76 и были легче последних на 57 кг. Ленточные остановочные тормоза по сравнению с тормозами танка ПТ-76 имели больший угол обхвата.

Кинематическая схема трансмиссии (без бортовых редукторов) танка «Объект 911Б».

Силовой блок танка «Объект 911 Б».

Бортовые редукторы – планетарные, с заторможенными эпициклами (по условиям компоновки и обеспечения одного направления вращения с грузовым валом коробки передач) соединялись с силовым блоком с помощью торсионных валов и зубчатых муфт.

Особенностью приводов управления являлось управление из поворотной башни танка с передачей рабочего движения от органов управления через планетарный шестеренчатый механизм (ПШМ). Он представлял собой планетарный редуктор в отдельном закрытом картере, в собранном виде устанавливавшийся под вращающимся полом башни.

В однопоточной механической трансмиссии опытного танка К-90 конструкции ОКБ инженерных войск ВС СССР широко применялись агрегаты автомобиля ЯАЗ-200, а также гусеничного артиллерийского тягача М-2. Использование при создании трансмиссии стандартных автомобильных агрегатов позволяло облегчить организацию выпуска легких танков в особый период.

В состав трансмиссии входили главный фрикцион, коробка передач, раздаточная коробка, главная передача (конический понижающий редуктор), два бортовых фрикциона с ленточными тормозами, два бортовых редуктора, привод к водоходному движителю (гребные винты) и карданные валы. Трансмиссия имела оригинальную компоновку (в частности, привод к гребным винтам от раздаточной коробки через две коробки реверса) и обеспечивала возможность одновременного и раздельного движения танка на гусеницах с включенными гребными винтами.

Главный фрикцион – одно-дисковый, сухого трения (сталь по феродо). Коробка передач -пятиступенчатая, с постоянным зацеплением шестерен. Все шестерни, кроме шестерни первой передачи, заднего хода и шестерни отбора мощности – косо-зубые. Переключение передач осуществлялось муфтами с синхронизаторами (на второй, третьей, четвертой и пятой передачах). Игольчатые подшипники шестерен третьей, четвертой и пятой передач имели индивидуальный подвод масла.

Кинематическая схема трансмиссии танка К-90.

Главный фрикцион танка К-90.

Продольный разрез коробки передач танка К-90.

Подача осуществлялась масляным насосом, имевшим привод от промежуточного вала, через отверстия в стенке картера, крышки заднего подшипника вторичного вала и его отверстия.

Бортовые фрикционы – многодисковые, сухого трения бортовые редукторы – одноступенчатые, понижающие. Реверс – конический с муфтой переключения, не имевшей нейтрального положения.

Главный фрикцион (сцепление) и коробка передач были заимствованы с автомобиля ЯАЗ-200. Во все другие использованные агрегаты, за исключением спроектированной заново раздаточной коробки, с целью облегчения монтажа и уменьшения массы машины были внесены незначительные изменения.

Заслуживает внимания ряд проектов двухпоточных механических планетарных трансмиссий, выполненных весной 1959 г. конструкторским бюро СТЗ совместно с Военной академией БТ и MB для разрабатывавшегося легкого танка «Объект 195». Эти проекты трансмиссий были рассчитаны на совместную работу как с дизелем, так и с ГТД мощностью 294-312 кВт (400-425 л.с).

В составе трансмиссии в варианте машины с дизелем предусматривалось использование пятиступенчатой ПКП стремя степенями свободы, которая имела прямую четвертую передачу. В качестве механизма поворота применялся двухпоточный механизм поворота второго типа с неподвижными при прямолинейном движении солнечными шестернями планетарных рядов, обеспечивавший без введения дополнительных зубчатых колес и фрикционов не только замедленную передачу, но и передачу заднего хода. Поворот при движении задним ходом, как и при движении на замедленной передаче, осуществлялся с использованием остановочных тормозов. Фрикционы механизма поворота имели гидропривод со следящим действием.

В состав трансмиссии танка при установке ГТД входили понижающий входной редуктор, трехступенчатая ПКП (три передачи переднего и одна передача заднего хода) и механизм поворота второго типа с двойным подводом мощности. Трансмиссия обеспечивала необходимый тяговый и кинематический диапазоны, возможность отсоединения силовой турбины ГТД от ведущих колес и раздельного торможения турбины и машины, возможность реверсирования турбины с предварительной ее остановкой для преодоления затяжных спусков. Включение передачи заднего хода осуществлялось при остановленном вале эпициклов с помощью тормоза Т_зк, который допускал большую работу буксования. Установка этого тормоза была определена большой кинетической энергией ротора тяговой турбины, а также сравнительно медленным сбросом частоты вращения ротора турбокомпрессора при уменьшении подачи топлива.

Кинематическая схема планетарной коробки передач танка «Объект 195» с дизелем (проект), 1959 г.

Кинематическая схема двухпоточной трансмиссии танка «Объект 195» с ГТД (проект), 1959 г.

Использование в трансмиссии механизма поворота второго типа с двойным подводом мощности позволило сократить число пар цилиндрических шестерен путем одновременного использования механизма поворота для получения замедленной передачи и передачи заднего хода. Расчетный радиус поворота на высшей передаче был равен 4В, на промежуточной передаче – 2В и на замедленной – В.

Механические трансмиссии средних танков

Однопоточная механическая трансмиссия танка Т-54 располагалась в кормовой части корпуса машины и первоначально во многом повторяла конструкцию трансмиссии среднего танка Т-44 периода Великой Отечественной войны. Она состояла из входного редуктора, многодискового главного фрикциона сухого трения (сталь по стали), простой двухвальной пятиступенчатой коробки передач с постоянным зацеплением прямозубых цилиндрических шестерен, двух двухступенчатых ПМП и двух однорядных шестеренчатых бортовых редукторов. Приводы управления агрегатами трансмиссии были механическими, непосредственного действия, с сервопружинами в приводах главного фрикциона и механизма поворота.

В процессе серийного производства конструкция агрегатов трансмиссии танка Т-54 совершенствовалась, и впоследствии ее схема стала типовой (классической) для целого ряда его модификаций, а также средних танков Т-55, Т-62 и их вариантов в течение всего периода выпуска машин. Узлы приводов управления всех танков были одинаковыми, за исключением продольных тяг в танке Т-62, которые имели большую длину.

Необходимость входного редуктора в составе трансмиссии обуславливалась поперечным расположением двигателя в корпусе танка. Входной редуктор был выполнен в виде повышающей передачи для уменьшения размеров последовательно расположенных за ним остальных агрегатов трансмиссии. До 1949 г. он имел принудительную смазку подшипников и шестерен и, соответственно, охлаждение, которые обеспечивались системой смазки двигателя. На стальном картере входного редуктора монтировался специальный масляный нагнетающий насос с червячным приводом от ведущего вала редуктора. В дальнейшем насос сняли из-за низкой надежности (как и червячную пару), а смазка шестерен и подшипников производилась путем барботажа и разбрызгивания масла. Отвод тепла стал осуществляться за счет более эффективной вентиляции воздуха вследствие улучшения конструкции воздухопритоков и увеличения конвекции благодаря применению ребристого картера входного редуктора из алюминиевого сплава. В последующем (с 1960 г.), в целях улучшения охлаждения входного редуктора усовершенствовали воздухопритоки к нему от системы вентиляции МТО.

Входные редукторы более ранних выпусков отличались от более поздних следующими особенностями: плоской крышкой картера с меньшим оребрением; установкой промежуточной шестерни на роликовом подшипнике без наружных колец и со стальным сепаратором; стопорением пробок валов (с зубчатками соединительных зубчатых муфт) двумя винтами, ввернутых в отверстия зубчаток (в последних образцах редукторов стопорение было выполнено зубчатой шайбой, которая удерживалась от выпадения пружинным кольцом); наличием только двух уплотнительных колец на ступицах зубчаток ведущего и ведомого валов, а также отсутствием расширительного бачка.

В главном фрикционе с ростом боевой массы среднего танка и повышением мощности двигателя для увеличения момента трения фрикциона в 1950 г. произвели дополнительное поджатие пружин на 2 мм, с 1954 г. число дисков трения увеличили сначала с 15 (8 ведущих и 7 ведомых) до 17 (9 ведущих и 8 ведомых), а затем в 1960 г. – до 19 шт. В связи с этим фрикционы разных выпусков имели небольшие конструктивные отличия, но в целом были взаимозаменяемы.

Кинематическая схема трансмиссии танка Т-54.

Кинематическая схема трансмиссии танков Т-55 и T-62.

Входной редуктор с масляным насосом и его привод танка Т-54.

Входной редуктор танка Т-54 обр. 1949 г.

Главные фрикционы более ранних выпусков отличались следующими деталями: отсутствием на фланцах вырезов для возможности их смещения (17-дисковые фрикционы); наличием на фланцах двух больших овальных отверстий для доступа к болтам крепления нажимного диска и двух малых отверстий для замера хода нажимного диска (19-дисковые фрикционы); плоской поверхностью нажимного диска на радиусе расположения отверстий под пальцы и отсутствием пазов (в связи с этим для эксплуатационной регулировки зазора в механизме выключения на пальцах устанавливались две шайбы толщиной 0,5 мм каждая); наличием сверлений в ступице ведомого барабана для подвода смазки к подшипнику; креплением пальцев к нажимному и отжимному дискам с помощью гаек, а также отсутствием шомпола в трубке для смазки фрикциона.

С 1962 г. на танках Т-55 и Т-62, кроме механического привода с сервопружиной, устанавливался пневмогидравлический сервопривод главного фрикциона, работавший по схеме «Включено-Выключено». Он обеспечивал быстрое выключение (за 0,1-0,3 с) и плавное включение (за 0,4-0,6 с) главного фрикциона независимо от квалификации механика-водителя. Использование такого привода позволило повысить надежность работы главного фрикциона (за счет снижения буксования при включении и исключения динамических ударов) и облегчило управление танком.

В 1965 г. разработали новую конструкцию механизма выключения главного фрикциона. С целью уменьшения линейных скоростей вращающимся было сделано не наружное кольцо подшипника (как в прежней конструкции), а внутреннее. Уплотнение подвижной чашки осуществлялось с помощью резиновой манжеты, а чугунные кольца были упразднены.

Главный фрикцион танка Т-54.

Главный фрикцион танка Т-55 (справа – усиленный).

Главный фрикцион танка Т-62 первоначальной (слева) и усовершенствованной конструкции.

Помимо изменений в конструкции главного фрикциона, поменяли и марку стали дисков трения, и технологию их изготовления. В 1954 г. был увеличен радиус округления впадин зубьев с 0,5 до 1,5 мм, а в 1960 г. – введено заоваливание зубьев и накатка роликом впадин зубьев. С 1962 г. вместо стали 1085 для дисков трения ввели сталь 30ХГСА. Несколько ранее, в 1960 г., прошли испытания дисков трения из сталей 65Г и 2X17Н2 с одновременным увеличением твердости их поверхности с 28-35 R до 35-48 R. Однако увеличение твердости и применение стали 2X17Н2 положительных результатов не дали.

Коробки передач танков Т-54, Т-55 и Т-62, одинаковые по кинематической схеме и общей конструкции, в процессе производства также претерпели некоторые конструктивные изменения, которые позволили обеспечить их более надежную работу.

Для облегчения переключения передач (кроме первой передачи и передачи заднего хода) в коробке передач для третьей, четвертой и пятой передач ввелиинерционные конусные синхронизаторы. Для включения второй передачи использовался простой синхронизатор. Пальцы синхронизаторов усилили за счет введения цементации и твердости с 40-48 до 54 R_c и более.

Коробка передач танка Т-54 (Т-55 и Т-62) и ее разрез по валам.

Поперечный разрез коробки передач танков Т-54 (вверху) иТ-55(Т-62).

Коробки передач более ранних выпусков отличались следующими особенностями: углом зацепления всех шестерен (20° вместо 26° – до 1965 г.); шарикоподшипником со стальным сепаратором вместо роликового для ведущего вала; бессепараторными игольчатыми подшипниками шестерен (до 1949 г.) и бронзовыми сепараторами вместо стальных (до 1954 г.); шестерней третьей передачи (меньшей по ширине на 5 мм); четырьмя призонными шпильками вместо пяти в соединении половин картера; двумя уплотни-тельными металлическими кольцами на ведущем валу вместо трех (до 1956 г.); корпусом синхронизатора с бронзовыми конусами вместо цельностальных (до 1954 г.); креплением неподвижной чашки механизма выключения главного фрикциона десятью шпильками вместо двенадцати.

Одной из важных проблем улучшения надежности работы коробок передач являлось повышение износостойкости зубьев шестерен, особенно шестерни ведущего вала и шестерни четвертой передачи промежуточного вала. Основной причиной более низкой износоустойчивости этих шестерен по сравнению с другими шестернями коробки передач являлось плохое поступление к ним смазки. В процессе работы почти вся смазка перекачивалась в отсек шестерен первой, второй и третьей передач, а шестерни четвертой и пятой передач оголялись. В результате эти шестерни, а также подшипники привода вентилятора становились очень чувствительными к сорту используемой смазки.

Для улучшения подачи масла к шестерням в 1955 г. на нескольких опытных коробках передач была предпринята попытка подвода смазки с помощью трубки из зоны работы шестерни передачи заднего хода. Несмотря на то, что этот способ не дал заметных результатов, работы в этом направлении в 1963-1965 гг. продолжались на НИИБТ полигоне и в КБ Уралвагонзавода. -

Привод вентилятора от коробки передач танка Т-54 первоначальной (вверху) и усовершенствованной конструкции.

Привод вентилятора и компрессора от коробки передач танка Т-55 (Т-62).

В результате износ зубьев несколько снизился, но резкого улучшения работы зубчатой пары получить не удалось.

От коробки передач танка Т-54 осуществлялся привод вентилятора системы охлаждения двигателя. В коробках передач танков Т-55 и Т-62 вместе с приводом вентилятора был выполнен и привод компрессора для зарядки воздушных баллонов. Привод -шестеренчатый, с предохранительным фрикционом в приводе к вентилятору и упругим элементом в приводе к компрессору. Вентилятор и компрессор приводились в действие от ведущих частей главного фрикциона. Передаточное число от двигателя к вентилятору составляло 0,78, к компрессору – 0,96. Шестеренчатый передаточный механизм привода располагался в приливе верхней половины картера коробки передач, а предохранительный фрикцион – на оси кронштейна, закрепленного на среднем кормовом листе корпуса танка. Этот однодисковый, сухого трения (сталь и чугун по фрикционному материалу) фрикцион с пружинным постоянным включением обеспечивал предохранение деталей привода вентилятора от поломок при резком изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя.

В 1952 г. для увеличения долговечности работы привода и фрикциона вентилятора стальной вентилятор заменили дюралюминиевым (масса снизилась с 30 до 23,5 кг). В 1953 г. массу вентилятора уменьшили еще на 2 кг, сократив количество его лопастей с 24 до 18, и установили диски трения с радиальными канавками на поверхностях трения фрикционных накладок. В 1955 г. для большей эффективности работы фрикциона и привода вентилятора в серийное производство ввели новый облегченный фрикцион вентилятора без защитного кожуха, усилили конические шестерни (за счет увеличения модуля зубьев с 3,5 до 4,5), увеличили пределы изменения момента трения фрикциона (с 18-35 кгс-м до 18-50 кгс-м) и ввели закалку ТВЧ зубьев соединительного валика.

Планетарные механизмы поворота танка Т-54 с различной конструкцией стопорения зубчатой муфты.

Планетарные механизмы поворота танков Т-55 (слева) и Т-62.

По сравнению с маневренностью танка Т-34 маневренность средних танков, начиная с танка Т-54, значительно улучшилась за счет применения в качестве механизма поворота двухступенчатых ПМП вместо бортовых фрикционов. ПМП устанавливались консольно на ведущих валах бортовых редукторов. Каждый из ПМП включал эпициклический планетарный ряд, блокировочный фрикцион, тормоз поворота и остановочный тормоз. Блокировочный фрикцион – многодисковый (7 ведущих и 6 ведомых), сухого трения (сталь по стали), полууравновешенный, с шариковым механизмом выключения. Тормоза (поворота и остановочные) – ленточные, сухого трения (чугунные накладки по стали), с двухсторонним серводействием. Кроме того, тормоза поворота имели пружинное включение.

При включенных блокировочных фрикционах водила и солнечные шестерни ПМП имели одинаковую угловую скорость, и, следовательно, все звенья каждого планетарного ряда вращались как одно целое – танк двигался прямолинейно. При установке одного из рычагов управления поворотом в первое или во второе фиксированное положение поворот танка осуществлялся, соответственно, с одним или другим постоянным (расчетным) радиусом поворота (R,=3,38B или R2=B) на всех передачах без потерь мощности двигателя на трение во фрикционных устройствах механизма поворота. Более плавный поворот (от бесконечности до 3,38В) осуществлялся за счет пробуксовки блокировочного фрикциона отстающего борта при перемещении рычага управления от исходного до первого фиксированного положения.

Кроме обеспечения поворота, ПМП использовались для кратковременного увеличения тяговых усилий на ведущих колесах (при одновременном включении тормозов поворота (первое фиксированное положение) передаточное число планетарного ряда в каждом ПМП было равно 1,42), остановки танка, кратковременного удержания его на подъемах и спусках и комбинированного торможения танка (одновременно тормозами и двигателем).

ПМП более ранних выпусков отличались следующими особенностями: солнечной шестерней (изготавливалась отдельно от тормозного барабана и соединялась с ним болтами); конструкцией подвижной чашки, ее уплотнением; установкой подшипника в отжимном диске блокировочного фрикциона; наличием четырех отверстий в крышке для заправки и спуска смазки вместо двух (а также рисок с цифровыми обозначениями на ее фланце); установкой поворотных деталей привода управления на подшипниках скольжения вместо подшипников качения.

Для повышения надежности работы ПМП в1950 г. был изменен материал дисков трения со стали 1085 на сталь ЗОХГС, в 1954 г. увеличили радиус закругления впадин зуба до 1,5 мм (вместо 0,3-0,5 мм) и ввели дробеструйное упрочнение поверхностей впадин зубьев с увеличением твердости поверхностей до 32-38 R,. (вместо 28-35 RJ.

В 1960 г. в опытных образцах танков прошли испытания ПМП с тормозными лентами, на которых вместо чугунных накладок были применены накладки из пластмассы (материал К-15-6). Однако использование этих ПМП привело к более резким поворотам танка, и от них отказались. Проходили испытания и ПМП с блокировочными фрикционами, имевшими 15 дисков трения, но в серийное производство они не пошли. В 1964-1965 гг. были испытаны ПМП с 17-дисковыми блокировочными фрикционами (диски из стали 2Х17Н2), в которых для большего хода нажимного диска угол наклона рабочей поверхности лунок колец чашек механизма выключения увеличили с 15 до 17°, применив для уплотнения резиновые манжеты (по типу главного фрикциона). Эти мероприятия позволили повысить надежность работы блокировочного фрикциона, однако в серийное производство был внедрен только механизм выключения.

Бортовые редукторы являлись самыми нагруженными элементами в трансмиссии. Поэтому доводке их конструкции до современного уровня уделялось самое серьезное внимание. В ходе проведения НИОКРбыл реализован ряд мероприятий, направленных на увеличение износоустойчивости зубьев шестерен редукторов, улучшение смазки и уплотнений. Положительное влияние на повышение надежности работы бортовых редукторов оказало применение для изготовления шестерен высококачественных сталей 18ХНВА и 20Х2Н4А, увеличение твердости цементируемых поверхностей до Rc>60 и использование в качестве смазок осерненной смазки, Циа-тим 207, Циатим 208 и их смеси с маслом МС-14.

Стремление к значительному повышению надежности бортовых редукторов привело к созданию ряда опытных конструкций. Так, в 1954 г. был изготовлен бортовой редуктор с усиленными зубьями, который впоследствии использовался также в трансмиссии танкового тягача БТС-2.

Установка тормозов (остановочного и поворота) ПМП танков Т-54 (верхний слева) и Т-55 (Т-62).

Бортовой редуктор танка Т-54.

Бортовые редукторы танков Т-55 (слева) и Т-62.

В 1956 г. на смену однорядным шестеренчатым бортовым редукторам, применявшимся в танке Т-54, пришли более совершенные двухрядные комбинированные бортовые редукторы, в каждом из которых был простой шестеренчатый и эпициклический планетарный ряды. В процессе серийного выпуска бортовые редукторы претерпели некоторые изменения: агрегаты первых выпусков отличались от последних установкой стальных каленых плавающих колец сателлитов вместо бронзовых, пробкой крепления блока шестерен, имевшей больший по диаметру фланец, конструкцией манжет уплотнения ведущего вала, наличием у сателлитов отверстий для смазки подшипников и отсутствием буртиков ступицы.

В течение 1959-1960 гг. при совершенствовании конструкции комбинированного бортового редуктора было внесено более двух десятков других изменений, которые в целом сыграли положительную роль в повышении надежности работы этого агрегата трансмиссии. Весьма важную роль в повышении надежности работы бортового редуктора сыграло крепление ведущего колеса на его валу с помощью шлицев и двух распорных конусов, по типу крепления маховика на носке коленчатого вала танкового двигателя, однако демонтаж ведущего колеса в отдельных случаях (при прихватывании конусов) стал затрудненным.

Для соединения основных агрегатов трансмиссии между собой использовалось несколько типов зубчатых муфт, которые в процессе серийного производства также претерпели конструктивные изменения. Так, например, зубчатая муфта соединения входного редуктора с двигателем первоначально состояла из двух зубчаток и проставки с тонкой шейкой, которые были скреплены призонными болтами. В 1956 г. ввели цельную конструкцию зубчатой муфты, исключив призонные болты. Несколько раньше, в 1953 г., в зубчатых муфтах, соединявших коробку передач с ПМП, вместо центрального стопорного болта с двумя текстолитовыми проставочными кольцами от осевых перемещений стали использовать стопорение с помощью двух секторов.

Привод генератора (слева) и вентилятора в танке «Объект 167».

Входной редуктор танка «Объект 150» с приводом к генератору.

Помимо серийных машин, аналогичная схема трансмиссии была использована конструкторским бюро Уралвагонзавода и в опытном танке «Объект 167». Однако в отличие от серийных трансмиссий, в МТО этого танка устанавливались усиленные агрегаты. Так, например, во входном редукторе и коробке передач были применены более мощные подшипники, изменено передаточное число входного редуктора (с 0,7 до 0,67) и угол зацепления его шестерен (с 20 до 28°), увеличено количество дисков трения в главном фрикционе (с 17 до 19) и в ПМП (с 13 до 17) и, соответственно, моменты трения, улучшены уплотнения подшипников их выключающих устройств. В коробке передач устанавливались уширенные шестерни передач переднего и заднего хода (на 3 мм), а также третьей передачи (на 5 мм). Увеличен диаметр торсиона привода компрессора и осуществлен наклонный привод к вентилятору. Для лучшего охлаждения коробки передач верхняя половина ее картера была выполнена ребристой. Кроме того, от входного редуктора через гидромуфту осуществлялся привод генератора, для чего на корпусе редуктора выполнили специальный прилив под передаточный механизм этого привода. Аналогичный привод к генератору имел и входной редуктор опытного танка «Объект 150» с управляемым ракетным оружием, отличавшийся менее развитым оребрением и углом зацепления шестерен (26°).

Для САУ «Объект 416», которая разрабатывалась конструкторским бюро завода №75 в 1949-1952 гг. и первоначально рассматривалась как средний танк, была создана однопоточная механическая трансмиссия переднего расположения с поперечной установкой двигателя. Она включала многодисковый главный фрикцион, пятиступенчатую коробку передач, входной редуктор, два двухступенчатых ПМП и два простых однорядных бортовых редуктора. Главный фрикцион и ПМП имели конструкцию, аналогичную соответствующим агрегатам танка Т-54.

Кинематическая схема трансмиссии САУ «Объект 416».

Схема гидравлического привода управления трансмиссией САУ «Объект 416».

Коробка передач обеспечивала пять передач переднего и одну передачу заднего хода. Включение каждой передачи производилось с помощью муфт, имевших синхронизаторы. Муфтой, устанавливавшейся на ведущем валу и являвшейся муфтой мультипликатора, осуществлялось включение ускоренных и замедленных передач. Две другие муфты располагались на главном валу. Такая компоновка коробки передач обеспечила сокращение ее размеров по ширине и создала возможность получить достаточное число передач при минимальном количестве шестерен.

Входной редуктор состоял из трех шестерен и располагался за коробкой передач, что позволило получить наиболее удобную компоновку МТО. Однако такая установка и расчет на широкий диапазон передаваемых нагрузок привели к увеличению массы и размеров входного редуктора.

Оригинальными в трансмиссии являлись гидравлические приводы управления гидростатического типа, обеспечивавшие управление машиной из вращающейся башни (при управлении машиной в случае поворота башни механик-водитель всегда располагался лицом в направлении движения машины). Переключение передач – преселекторное. Сначала выбиралась с помощью рычага (кулисы) передача, а затем после нажатия педали происходило ее включение. Для передачи усилий и перемещений от педалей и рычагов управления, располагавшихся в башне, к золотникам исполнительных механизмов использовались два гидростатических вращающихся устройства. К основным недостаткам таких приводов управления относились: отсутствие следящего привода главного фрикциона, что вело к резким броскам машины при трогании с места; невозможность включения передачи при неработающем двигателе; длительное (более 2 с) переключение передач, приводившее к потере скорости при разгоне, и отсутствие устройства для автоматического сбрасывания подачи топлива. Однако, несмотря на недостатки, конструкция привода впервые показала возможность применения гидравлического сервопривода переключения передач в комбинации с синхронизаторами муфт, что впоследствии было успешно использовано в трансмиссии тяжелого танка Т-1 ОМ «Объект 709» и боевой машины пехоты «Объект 765».

Коробка передач танка «Объект 167Т» и ее вид в плане.

Кинематическая схема трансмиссии танка «Объект 140».

В 1955-1956 гг. конструкторским бюро Уралвагонзавода для опытного танка «Объект 140» была разработана однопоточная механическая трансмиссия с шестиступенчатой коробкой передач. Передачи переднего хода включались с помощью муфт М, и М2, фрикциона и тормоза. Все фрикционные устройства были дисковыми, имели систему гидро-сервоуправления и кроме остановочных тормозов, работали в масле. Применение фрикционных устройств, работавших в масле, было в то время новым техническим решением, реализованным на опытном среднем танке. В качестве механизма поворота использовались двухступенчатые ПМП, расположенные отдельно от коробки передач на ведущих валах однорядных соосных планетарных бортовых редукторов. Систему гидросервоуправления ПМП выполнили по типу следящего действия. Это усложняло конструкцию системы смазки и гидросервоуправления. Недостатком компоновки МТО являлся затрудненный доступ к элементам трансмиссии, так как двигатель, расположенный поперек корпуса танка, имел необычное наклонное положение по отношению к днищу.

Первый отечественный опытный танк с ГТД «Объект 167Т» также имел однопоточную механическую трансмиссию с системой гидросервоуправления. В состав трансмиссии входили понижающий входной редуктор, двухвальная коробка передач, два ПМП и два комбинированных бортовых редуктора. Главный фрикцион отсутствовал. Коробка передач позволяла получить три передачи переднего хода и одну передачу заднего хода. Включение передач осуществлялось с помощью дисковых фрикционных синхронизаторов, работавших в масле. -

Кинематическая схема трансмиссии танка «Объект 167Т».

В связи с отсутствием главного фрикциона его функции выполняли включавшиеся одновременно два блокировочных фрикциона ПМП, работавшие в масле. Для надежной передачи крутящего момента в двухступенчатых ПМП был применен редко встречавшийся в танкостроении способ блокировки эпицикла планетарного ряда с водилом. При прямолинейном движении в каждом ПМП через блокировочный фрикцион, минуя планетарный ряд, передавался крутящий момент от ведущего вала к ведомому. Планетарный ряд в этом случае крутящий момент не передавал, так как солнечная шестерня при указанном способе блокировки являлась свободным звеном. Блокировочные фрикционы имели пружинное включение и гидравлическое выключение. Дисковый тормоз поворота в ПМП, работавший в масле, имел гидравлическое включение и пружинное выключение. Включение плавающих ленточных остановочных тормозов сухого трения производилось как от педали тормоза, так и от рычагов управления поворотом. Бортовые редукторы были такими же, как у танка Т-62. Объемы, занимаемые трансмиссией опытного танка и трансмиссией серийного танка Т-62, оказались практически одинаковыми.

Кроме применения в трансмиссиях серийных и опытных средних танков простых коробок передач, после окончания Великой Отечественной войны была вновь предпринята попытка установить в танк Т-54 планетарную коробку передач. В 1946-1947 гг. в конструкторском бюро завода №183 для танка Т-54 была разработана и изготовлена шестиступенчатая ПКП, которая монтировалась в МТО без изменения расположения двигателя и других агрегатов трансмиссии танка. Переключение передач осуществлялось с помощью сервомеханизма с усилием на рычаге не более 3-4 кгс. Заводские испытания опытного образца ПКП прошли весной-летом 1947 г. Испытания показали необходимость проведения работ по изысканию более совершенных фрикционных материалов для тормозов ПКП, и в связи с этим дальнейшие работы в 1948 г. были прекращены.

Накопленный опыт по разработке систем гидросервоуправления, изготовлению металлокерамических дисков трения, работавших в масле, и малогабаритных подшипников позволил перейти к созданию трансмиссии с планетарными бортовыми коробками передач (БКП).

В 1956 г. Харьковское конструкторское бюро (Отдел «60» завода им. В.А. Малышева) под руководством А.А. Морозова для опытного танка «Объект 430» разработало механическую планетарную трансмиссию с двумя соосными планетарными бортовыми агрегатами трансмиссии. Соединение с двигателем осуществлялось с помощью зубчатых муфт, устанавливавшихся на двух выходных концах коленчатого вала. Агрегат трансмиссии включал пятиступенчатую планетарную бортовую коробку передач (БКП) с тремя степенями свободы и бортовой планетарный редуктор, скомпонованные в одном блоке. По сравнению с трансмиссиями, ранее применявшимися в средних танках, такое техническое решение позволило значительно сократить длину моторно-трансмиссионного отделения машины и увеличить забронированный объем боевого отделения. Оно также дало возможность уменьшить массу трансмиссии до 1292 кг, а занимаемый ею объем – до 0,135 м3 (т.е. по сравнению с аналогичными показателями трансмиссии танка Т-55, соответственно, на 840 кг и 0,235 м3).

Опытная планетарная коробка передач танка Т-54. Испытания на стенде.

Кинематическая схема бортового агрегата трансмиссии танка «Объект 430».

БКП танка «Объект 430» в сборе с бортовым редуктором.

БКП выполняли те же функции, что и главный фрикцион, коробка передач, механизм поворота и остановочные тормоза в простой(непланетарной) механической трансмиссии. Каждая БКП имела три степени свободы, поэтому в ней при движении или торможении танка одновременно включались два соответствующих фрикционных устройства. Прямолинейное движение машины было устойчивым, так как в обеих бортовых коробках одновременно включались одинаковые по номеру передачи. БКП обеспечивали получение пяти передач переднего хода и одной передачи заднего хода, поворот танка с расчетным радиусом различным для каждой передачи при движении вперед, а также режим торможения. Переключение передач, поворот и торможение машины осуществлялись фрикционными элементами (блокировочными фрикционами и тормозами с парами трения сталь по металлокерамике), работавшими в масле и включаемыми с помощью бустеров (блокировочных фрикционов – вращающимися бустерами, тормозов – невращающимися). Выключение фрикционных элементов осуществлялось посредством отжимных пружин.

При повороте с расчетными радиусами в БКП со стороны отстающего борта включалась передача на одну ступень ниже, а со стороны забегающего борта оставалась неизменной передача, включенная ранее для прямолинейного движения. Величина расчетных радиусов поворота была больше ширины колеи танка на всех передачах, кроме первой передачи и передачи заднего хода. На первой передаче и передаче заднего хода при повороте танка тормозилась (вплоть до полной остановки) гусеница со стороны отстающего борта. В этом случае минимальный радиус поворота был равен ширине колеи танка.

Поворот танка с радиусом, меньшим ширины колеи машины, не предусматривался из-за отсутствия в этом особой необходимости и усложнения конструкции системы гидросервоуправления. Значения расчетных радиусов поворота на высших передачах с увеличением номера включаемой передачи не только не увеличивались, а даже уменьшались вопреки требованиям к механизму поворота, известным из теории танка. Этот существенный недостаток был обусловлен тем, что выбор передаточных чисел БКП, одновременно выполнявших функции коробки передач и механизма поворота, прежде всего, был подчинен обеспечению высоких тяговых свойств танка при прямолинейном движении, а не выбору требуемых расчетных радиусов поворота. В соответствии с классификацией механизмов поворота БКП относились к типу бездифференциальных механизмов поворота.

Для торможения машины, а также удержания ее на спуске и подъеме использовался горный тормоз, имевший механический привод через храповое шариковое устройство и воздействующий (минуя бустеры) на тормоза, останавливавшие эпициклическую и солнечную шестерню третьего планетарного ряда, а следовательно, – и ведущий вал бортового редуктора.

Продольный разрез БКП и бортового редуктора танка «Объект 430».

БКП танка «Объект 432» в сборе с бортовым редуктором, ее кинематическая схема и продольный разрез.

Управление движением танка осуществлялось с помощью системы гидросервоуправления (управление фрикционными элементами – гидравлическое, привод золотников – механический). Для переключения передач использовался избиратель (кулиса), для поворота – два рычага управления. Кроме того, имелась педаль сброса давления масла в системе гидросевроуправления и смазки, работавшая аналогично приводу главного фрикциона серийных средних танков, и педаль тормоза.

В целом трансмиссия с пятиступенчатыми БКП могла обеспечить высокие динамические качества танка при наличии характеристики двигателя, близкой к характеристики дизеля типа В-2 (по скоростному коэффициенту – n_n/n_m и коэффициенту приспособляемости – М_м/М_n. Однако для дизеля 5ТД, обладавшего худшими данными по вышеуказанным коэффициентам, пяти передач оказалось недостаточно. В БКП имелся большой разрыв между первой и второй передачами и предельное перекрытие всех остальных передач. Вследствие этого динамика танка «Объект 430», особенно при движении в тяжелых дорожных условия, оказалась неудовлетворительной (средние скорости движения по снежной целине и грязным дорогам были в 2 раза ниже, чем у танка Т-55, при одинаковой мощности двигателя).

Некоторое влияние на снижение динамики танка и качество управления им оказали также недостатки, имевшиеся в работе гидравлического привода: большое время срабатывания системы и длительное буксование фрикционных элементов (при переключении передач – до 0,7-0,9 с, при поворотах – до 0,3 с, в то время как требовалось не более 0,2-0,3 с при переключении передач и 0,1 -0,2 с при поворотах). Кроме того, обнаружилась несинхронность включения фрикционных элементов, резко проявлявшаяся на скользких дорогах, недостаточное удобство расположения и плохая конструкция избирателя. Имелся также ряд и других проблем: низкая надежность тормозных фрикционных элементов и недостаточная отработанность дисков трения, что приводило к частым их разрушениям, отсутствие эффективного обогрева масла и БКП, необходимых для пуска двигателя, наличие перекачки масла из бака в коробки передач и др. Все это потребовало дальнейшей доработки конструкции БКП.

В ходе разработки последующего танка «Объект 432» были использованы более мощный двухтактный дизель 5ТДФ и семи-ступенчатые БКП. В отличие от предыдущей конструкции БКП, в ней установили дополнительно один планетарный ряд, один фрикционный элемент и изменили привод включения тормозных элементов (механическое и гидравлическое их включение осуществлялось не навстречу, а с одной стороны). Кроме того, выполнили ряд мероприятий по упрочнению дисков трения. Впоследствии кинематическая схема этой семи-ступенчатой БКП использовалась в трансмиссиях основных танков Т-64А и Т-72 (всех модификаций), а также в танке Т-80УД, но конструктивное исполнение их было различным. Попытки унифицировать БКП основных танков не увенчались успехом.

42* Механической называется трансмиссия в которой мощность двигателя подводится к ведущим колесам с помощью только шестеренчатых или фрикционных устройств

43* Входной редуктор – повышающая или понижающая шестеренчатая передача, согласующая эксплуатационные характеристики двигателя и входных устройств трансмиссии. В чертежно-технической документации средних танков Т-54, Т-55 и Т-62 встречается его устаревшее название – гитара.

44* Здесь и далее по тексту радиус поворота представлен в виде относительной величины, у которой за единицу длины принята половина ширины колеи машины, то есть 1/2В. Радиус поворота измеряется от центра поворота до центра масс гусеничной машины. Поворот с радиусом, равным половине ширины колеи, означает поворот машины на месте вокруг остановленной гусеницы отстающего борта. В учебниках и научных трудах по теории, конструкции и расчету танков до середины 1980-х гг. радиус поворота измерялся от центра поворота до середины ширины забегающей гусеницы в единицах, равных ширине колеи В, поэтому поворот машины с радиусом, равным половине ширины колеи, означал поворот на месте вокруг центра масс машины, когда гусеницы вращались в противоположные стороны. Поворот танка вокруг остановленной гусеницы в этом случае осуществлялся с радиусом, равным ширине колеи.

45* Эпицикл – шестерня с внутренними зубьями, находящимися в постоянном зацеплении с сателлитами. Является самой большой шестерней эпициклического планетарного ряда.

Продолжение следует