中国外贸坦克被外国发动机卡脖子,虽然很不甘心,但也必须承认人家技术牛

【军武次位面】 作者:路芷
现代坦克的发动机基本被柴油机统治,这是因为柴油机扭矩更大而且相对省油,这点在民用车上也一样。二战的很多坦克都使用汽油机,比如著名的打火机M4坦克。但是苏联人却整出了五对大负重轮的柴油T34坦克,大家看老纪录片时会发现,T34跟飞一样跑,而德国的虎式坦克却在蠕行。造成这样的原因就是柴油机低转速大扭矩的特性,很适合坦克装甲车辆以及重卡和工程机械。

▲大脑袋T34
T34使用的是B2系列柴油机,这是全世界最成功的军用柴油机之一,其衍生版本不仅装备T34,后来的T55/54,T62等坦克上均有装备。苏联坦克在战后发展成熟,追求低矮紧凑的车身和大威力火炮,其代表就是如今堪称经典的T72坦克。想把坦克往矮了设计并不简单,祝榆生前辈曾说过,他的团队为了降低车高,在多种结构上下手,其中就包括发动机。

▲苏联坦克部队,西方的噩梦
坦克常用的发动机几乎都是V型结构,汽缸分作两排,在其他位置布置涡轮增压器和配气机构。这样一来V型发动机通常会比较高大,显然对坦克不利。既然V型有较小的夹角,那干嘛不做成180度,不就把高度降低了?

▲V12发动机
这种发动机分为两类,一种是常见的水平对置发动机,以保时捷和斯巴鲁为代表,另一种则是苏联人的特色,对置活塞发动机。先说更为熟悉的水平对置发动机,这个更加简单。前面说了,水平对置发动机类似夹角为180度的V型发动机。

▲丰田86使用的2.0升水平对置发动机
这样做有很多好处,第一,就是降低发动机高度和重心高度。对于坦克来说,能够显著降低车高,对于民用车来说,过弯更稳,而且因为活塞像拳击手一样你一拳我一拳,发动机的震动更小。

▲保时捷911全系使用各种排量的6缸水平对置发动机
保时捷是世界上最执着于水平对置发动机的厂商,旗下的Boxster和Cayman就使用了6缸的水平对置发动机。由于位于座椅后的中置发动机体型低矮,这两个车型根本看不见发动机,还在发动机上部设计了行李舱,最新的718系列也使用了类似的设计。

▲Boxster

▲cayman
苏联人并没有采用上述的水平对置发动机,而是采用了更加极端的技术,对置活塞发动机。这种发动机听起来和水平对置发动机很相似,其实两者完全不同。普通的V型和直列等等发动机都是同一类型发动机,只不过是汽缸排列方式不同。

▲对置活塞发动机结构
对置活塞发动机使用单缸放置两个对向运动活塞的结构。两个活塞在高压燃气的推动下反向运动,理论上不稳定的震动可以忽略。但是这种发动机的结构很复杂,虽然在配气机构上有所简化,但是曲轴很复杂,要使用连杆结构。另外其燃烧室的形状不理想,进气和排气气流的复杂程度远超普通发动机。

▲双缸对置活塞发动机
正常的思路都会否定掉这种发动机,得不偿失。但是苏联人偏偏看中了这种结构紧凑的发动机,其功率密度非常高,可以缩小动力舱的容积,比水平对置发动机更优秀。

▲对置活塞发动机结构图
T72的动力舱容积约为3立方米,而同时代的豹2为7.4立方米,M1更是高达7.8立方米。从潜力上讲,自然越大越好,但是多了几立方米的体积意味着坦克被击中的概率就会上升。苏联人想尽办法减小坦克体积和外部尺寸,虽然动力舱尺寸减小,但是凭借高功率密度的发动机和高度一体化设计,坦克内部的空间得以有效利用,在维修时也更加方便。

▲T72非常紧凑
相反,豹2的发动机虽然性能出色,但是尺寸太大,导致坦克远高于T72。T64作为前苏联装甲部队里的宝贝角色,就使用了5TD5缸对置活塞发动机,拥有5个水平的汽缸和10个活塞。正如苏联人设想的那样,T64的外廓尺寸远远小于同时代的M60等坦克,加上苏联人划时代的使用了自动装弹机和复合装甲的高新科技,T64成了西方世界的噩梦。T64的“成功”让苏联爱上了这条路子,之后的坦克都是这种思路。

▲T64
T64的5TD功率750马力,为二冲程结构。二冲程发动机现在已经很少见了,多用于摩托车,最大的优点就是轻便小巧。二冲程发动机在单位时间内做功为四冲程发动机的一倍,也就是说在同样的功率条件下,发动机体积可以比四冲程的更小。二冲程的发动机的缺点振动大,故障率稍高。但是因为对置活塞的结构,震动可以有效减弱。该发动机整体式安装在动力舱中,可以在一小时内整体吊装更换。在燃油选择上,5TD可以使用煤油、汽油、柴油以及上述的混合燃料,非常优秀。不得不说苏联这一步棋走得堪称完美,为大批量生产的钢铁洪流提供了基础,要比西方坦克更适合装甲集群作战。

▲T64

▲苏联的钢铁洪流是最让北约恐惧的画面
在T64之后,苏联研发了装备燃气轮机的T80,虽然理论上燃气轮机功率密度更高,体积和重量也更小,但是高油耗率和复杂的空滤系统导致燃气轮机并不好用。所以后来的改进型中,T80U又换回了对置活塞发动机,型号也变成了6TD,拥有6缸12活塞,并且安装在T84以及后继型号。中国的MBT2000也装备了这种优秀的发动机,最新的6TD2已经拥有1500马力的输出。

▲中国MBT-2000由于发动机问题,出口秘鲁被卡脖子

▲6TD发动机
如果苏联没有解体,对置活塞发动机技术一定会得到大力推广。从很多方面来讲,这种发动机都是坦克和大量重型车辆的优秀动力系统,甚至也会对民用发动机提供支持,带来技术革新。

▲保时捷
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