Техника и вооружение 2013 02

Для расширения температурного диапазона рабочей среды, в которой танкисты могли бы эффективно выполнять боевые задачи, специалистами КБ-3 для танка Т-80 в 1970-х гг. была предложена система кондиционирования воздушного типа. Она включала бортовую систему обогрева и охлаждения и специальные индивидуальные жилеты.

При проектировании СКВ были сформулированы, экспериментально обоснованы и рассчитаны следующие исходные данные:

— расход воздуха в каждый индивидуальный жилет — 40–70 м³;

— минимальная температура воздуха на входе в жилеты в режиме охлаждения — 22 ±2 °C;

— максимальная температура воздуха на входе в жилеты в режиме обогрева — 30±2 °C;

— гидравлическое сопротивление жилета с разъемами (при расходе воздуха 40 м³ /ч) — не более 1,5 кПа.

Конструктивная схема СКВ в танке Т-80.

1 — теплый воздух; 2 — трасса горячего воздуха; 3 — трасса охлажденного воздуха; 4 — устройство для подачи воздуха в башню; 5 — турбохолодильник; 6- масляный радиатор трансмиссии; 7 — теплообменник над радиатором; в — фильтр; 9 — клапан электромагнитный; 10 — место отбора воздуха от ГТД; 11 — масляный радиатор двигателя; 12 — теплообменник над радиатором; 13 — заслонка регулирующая; 14 — трасса подачи воздуха в башню; 15 — запорные вентили.

Компоновочная схема системы кондиционирования в танке Т-80.

1 — воздухораспределители; 2 — двойной вентиль; 3 — воздушный фильтр; 4 — теплообменники; 5 — заслонка; 6 — циклон; 7, 8 — металлорукава в трассе системы охлаждения; 9 — блок заслонок; 10- турбохолодильник; 11 — влагомаслоотделитель; 12 — концевой трубопровод системы отопления.

Необходимая холодильная мощность кондиционера определялась из уравнения теплового баланса, где суммировались тепловой поток из окружающей среды, тепловыделения экипажа, аппаратуры и моторно-трансмиссионного отделения. Основной составляющей тепловой нагрузки на кондиционер является излучение из окружающей атмосферы, проходящее через корпус и башню танка.

Холодильная мощность кондиционера определялась при эксплуатации танка в пустыне, а тепловая мощность — в Забайкалье зимой. Суточное изменение температуры окружающего воздуха и солнечной радиации принималось по справочным данным. Профессор А.С. Развалов (ВНИИТрансМаш) подчеркивал в своих работах, что использование средних значений(как и экстремальных)параметров климата приводит в расчетах к неправильным конструкторским решениям, так как вероятность таких значений крайне мала (не превышает 0,05). Поэтому при проектировании и эксплуатации БТВ необходимо использовать вероятностно-статистические методы, а средние значения удобны для выражения общих закономерностей и используются для качественных оценок. По вероятностным характеристикам и климатическим номограммам, рассчитанным по средним значениям, раскрываются структурные особенности климатических зон. Важны также комплексные показатели, прежде всего — по температуре и относительной влажности. В то же время мощность кондиционера и средств индивидуального обогрева в танке Т-80 рассчитывались на экстремальные значения температуры воздуха внутри машины.

Расчеты показали, что для поддержания в обитаемом отделении танка Т-80 микроклимата в соответствии с медико-техническими требованиями кондиционер должен обеспечивать холодильную мощность 3,5 кВт и тепловую — 9,6 кВт, то есть примерно на 20–25 % меньше по сравнению с данными, получаемыми при решении уравнений стационарной теплопередачи. Это позволило принять наиболее надежную турбохолодильную систему кондиционирования, в которой для холодильного цикла использовался сжатый воздух от турбокомпрессора ГТД, установленного в Т-80.

Турбохолодильная система кондиционирования воздуха по сравнению с парокомпрессионной имеет ряд преимуществ, весьма существенных для использования в танке. Это высокая надежность, меньшие габариты и масса, удобство обслуживания и эксплуатации, исключение дорогостоящего, текучего и токсичного фреона, обеспечение обогрева, подпора и воздухообмена в обитаемом помещении.

В конечном счете, основные технические характеристики СКВ были следующими:

масса — 40 кг;

тепловая мощность — 3 кВт;

холодильная мощность — 4,2 кВт;

температура воздуха в режиме охлаждения — 22±3 °C;

подача воздуха в жилет — 40–70 м³ /ч;