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体育综合盘bob:美国M1坦克的诞生使用燃气涡轮机作为动力一经试用广受好评

更新时间:2022-09-30 04:53:12 | 来源:bobty体育官网 作者:bob手机版网页


  燃气涡轮机被发明出来之后,一直作为飞机、船只等载具的主要动力系统。早在20世纪40年代,英国曾经将初代的燃气涡轮机装到了汽车上,以试验其前景。结果如同奥拓装上了奥迪的发动机一样,没过几分钟车就散架了。

  对于地面载具来说,燃气涡轮机貌似是与自己永远不搭界的事物。不过美国有一款坦克却率先使用了燃气涡轮机作为动力系统,那就是M1“艾布拉姆斯”坦克。

  目前世界上大部分坦克都是使用柴油发动机作为主要的动力来源,只有美国的M1坦克例外。

  柴油发动机与燃气涡轮发动机是通过完全不同的机制产生功率的。柴油发动机是将燃油喷注到运转中的气缸内与空气混合,通过燃油的压缩、燃烧、膨胀与排气,推动气缸活塞上下往复运动。每个气缸都通过连杆连接一根曲轴,随着活塞的往复运动来带动曲轴转动,由曲轴向传动系统输出功率。

  燃气涡轮则通过压缩机吸入并压缩空气,然后在燃烧室内与燃油混合燃烧产生高温气体,接着排出高温气体驱动后方的涡轮旋转,涡轮再带动动力涡轮,然后由动力涡轮连接输出轴与减速齿轮,向传动系统传送功率。

  M1的设计团队在为坦克选择动力系统时也面临艰难抉择的境地。当时备选方案有3个:第1个是德国(当时是西德)奔驰公司的DB1500,这款传统液冷发动机至今仍被“豹2”为首的西方坦克使用,其安全系数与妥善率是最保险的,如果选择了它,M1的动力系统也是非常优秀的。

  第2个是美国德立台公司的AVCR1360发动机,它的价值在于将德国人的“液冷”方式改成了“气冷”,因此发动机的整体结构更加紧凑和轻巧。唯一不好的地方在于当时气冷发动机的技术相对不成熟、风险也更高。

  不过德立台公司的优势在于政治牌,她的主要业务是为当时美军装备的M48与M60坦克生产发动机,几十年的合作时间,让其与陆军建立了非常好的关系。

  更要命的是,这家拥有2000名员工的发动机工厂位于密歇根州,这里是著名的选举摇摆区。德立台放出话来:如果自己的产品落选,那么位于密歇根的工厂就会关闭。几千名员工一旦失业,会对执政党的选票造成非常大的冲击。

  而最后被选定的AGT1500燃气涡轮发动机,是当时实力并不强的莱康明公司制造的。可以说M1坦克设计团队是顶着相当大的压力做出的选择。

  选择的过程并不顺利,设计小组的工程师们自然不用考虑选票的政治压力,但很多人当时都不赞成选择燃气涡轮发动机作为新坦克的动力系统。

  诚然,燃气涡轮发动机更为轻巧精致,相对于“豹2”坦克的动力系统,M1的发动机重量减少了3吨,可以有更多的富余空间增加装甲防护;

  燃气涡轮发动机与柴油的相比,有可用功率高、启动与反应迅速等一系列优点,而且冷却需要消耗的功率更少。这样利用率高、消耗少的数据相加,等于燃气涡轮机与同级别的柴油发动机相比,动力至少超出100匹马力以上;

  坦克由于重量太过庞大,普遍存在怠速慢的特征。但换装了燃气涡轮发动机,那么动力系统无需预热就可启动,从静止到全速只需要数秒时间而已,赋予了坦克前所未有的加速性。这一点在当时是非常有用的,因为当时常规的反坦克手段还是反坦克炮,急速加速度可以保证坦克快速脱离被瞄准的危险。

  最后,构成燃气涡轮发动机所需要的零部件比柴油发动机少了三分之一,这意味着前者的振动小、排烟少,后勤保养还方便。

  由于燃气涡轮发动机的工作原理,导致发动机工作时需要干净的空气,如果杂质过多会损伤涡轮叶片,导致发动机失效。可是战场上浓烟滚滚,哪里有什么“干净”的空气?

  那么发动机就需要大容量、高密度的过滤装置。等于结构省下来的空间都需要填充过滤单元。

  而且发动机高效率的背后意味着高燃油消耗,无疑这增加了后勤运输补给的压力。而且当时美军的主力坦克都是柴油发动机,M1如果选择燃气涡轮机,意味着需要维持两种不同的训练、维修与零部件系统,导致后勤压力更大。

  但设计小组的组长里特博士倾向于选择性能数据更好的燃气涡轮发动机。他认为大家想的太多,需要考虑的只有两个问题:

  M1在正式诞生之前曾有两个哥哥,他们都因为使用了过多新技术造成超高单价而被军方舍弃。陆军给予M1的单价上限是50万美元,可一套燃气涡轮发动机就比传统柴油动力系统贵出4万美元,这在50万预算内是相当大的一笔钱。

  里特博士敏锐地发现,前两个坦克计划夭折是因为单价过高,但高单价是因为堆砌了很多新技术。也就是说陆军内心是喜欢新技术的,只要让陆军欣赏燃气涡轮的发动机,钱的事情就好说很多了。

  为此,他专门聘用了一个由组成的顾问小组。组长叫费尔德,他虽然是个上校,但退役前是陆军总参谋部研发办公室的副主任,陆军所有的新装备都曾需要他签字才能通过,等于裁判下场参加比赛。

  除了熟悉套路的费尔德上校以外,顾问成员全是装甲兵出身的资深士官。这些人更懂得军队需要什么样的坦克,比如M1使用的半躺式座椅就是在他们的建议下设计的。

  这种独立特行的方式让M1在试用中广受部队好评,再加上莱康明公司也是美国企业,勉强绕过了德立台的政治要挟,最后陆军在一系列的游说下选择支持新一代坦克使用燃气涡轮发动机。

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