В-2柴油发动机
В-2坦克柴油发动机是20世纪30年代由哈尔科夫第75号工厂开发的一项技术杰作。该工厂是从哈尔科夫机车制造厂分离出来的专门机构。就其结构设计而言,В-2发动机在当时大幅领先于时代,即使到了21世纪初,它的许多性能参数仍然堪称高水平。一些军事专家甚至认为,20世纪60至70年代开发的柴油发动机在性能上明显逊色于В-2系列。然而,这些后来被采用的发动机主要是由于心理因素:人们觉得继续使用”早已开发”的发动机不够体面。因此,В-2不仅是苏联工业的骄傲,还可以说是欧洲第一款大规模采用的柴油发动机。
开发背景
哈尔科夫机车制造厂专注于蒸汽机车的生产,而开发В-2的设计局则从该厂分离出来,后来成为独立的第75号工厂。尽管最终取得了辉煌成就,В-2的诞生过程却颇为艰辛。负责设计的工程师们此前并没有开发柴油发动机的经验,但在最初的会议上,团队果断决定设计一款V型12缸发动机,直接排除了星型发动机的方案。
技术特点和设计方案
在发动机的核心设计方面,团队确立了以下几个关键特性:
1. V型结构:选择V型12缸布局,以在保证高功率输出的同时优化体积和重量。
2. 启动系统:采用电启动器点火,而非手动启动。
3. 冷却系统:采用水冷系统以提高运行效率和稳定性。
4. 燃油系统:初期使用德国博世(Bosch)公司生产的燃油喷射系统,但计划随后开发本土的燃油系统。
В-2-34发动机在帕罗拉博物馆
工程师们在研发过程中并未尝试一开始就制造完整的发动机,而是采用逐步实验的方法。他们先设计并制造了单缸发动机,随后又开发了双缸版本,并在测试台上对这些模型进行了长时间调试,以确保其能够稳定运行并达到设计指标。在早期阶段,这些模型频繁出现故障,冒出浓烟并且振动剧烈。然而,研发工作持续推进,最终在1933年成功制造出了第一台原型机。
早期问题与改进
第一辆安装了这种柴油发动机的坦克连测试场地都未能抵达:途中曲轴轴承损坏。修复发动机后,坦克再次出现问题——由于机体裂纹而停驶。然而,随着技术逐步改进,发动机的质量得到了显著提升。到1935年,该柴油发动机被提交给政府委员会测试。尽管仍存在一些问题,委员会还是批准了其生产,同时提出了一些改进要求。
为支持发动机的量产,专门建造了新的生产车间,同时增加了军事工程师团队,以协助解决剩余技术问题。然而,早期版本的柴油发动机仍存在显著缺陷:油耗和燃料消耗过高,一些零件频繁出现故障。此外,发动机在运行中产生的浓重排烟令军方担忧,这可能在战场上暴露坦克的位置。在进一步优化后,该发动机被正式命名为В-2,但直到1939年,改进工作才基本完成。
В-2发动机的最终改进
尽管研发过程充满挑战,В-2发动机最终成为一款杰出的设计:它重量轻、燃油经济性高且动力强大。这一成果标志着苏联在柴油发动机技术上的重大突破。
В-2发动机在1942年乌拉尔坦克工厂的安装
最终,这款新型发动机成为了一项杰出的成就:它极其轻便、经济且动力强劲。经过多年的努力和失败,苏联终于打造出一款超越时代的产品。在接下来的三十年里,它的性能指标依然领先于潜在敌人的同类产品。更重要的是,在战争期间,В-2系列发动机几乎能够使用任何燃料正常运转——甚至可以直接使用民用煤油作为燃料。
二战前的多种改型
在伟大卫国战争爆发前,哈尔科夫发动机制造厂已开发出五种该发动机的改型:
• В-2:非常适合轻型快速坦克;
• В-2-34:用于T-34中型坦克;
• В-2К:安装在重型坦克KV系列上;
• 还开发了适用于装甲牵引车“伏罗希洛维茨”和轻型坦克T-50的专用改型。
荣誉与认可
1941年,因研发和成功投产В-2柴油发动机,项目负责人季莫费·彼得罗维奇·丘帕欣获得了斯大林奖,而第75号工厂也被授予了列宁勋章。
В-2发动机在坦克城的生产
在战争期间,单一的工厂无法满足所需的发动机生产数量,因此,В-2发动机还在斯大林格勒拖拉机厂和斯维尔德洛夫斯克的第76号工厂生产。当哈尔科夫工厂被疏散到车里雅宾斯克,并且列宁格勒的基洛夫工厂也迁到了那里时,基于这些工厂的基础,建立了一个庞大的“坦克城”,该地每年能为前线提供多达5万台发动机。
哈尔科夫工厂被占领后的废墟
然而,В-2系列发动机依然存在一些缺点。战争时期,由于制造工艺不稳定,发动机的可靠性较差,常常出现故障。生产的紧迫性和原材料的短缺迫使工厂使用替代品进行生产,这也影响了发动机的质量。柴油发动机本身还远未完美,设计师们一直在对其进行不断改进。战争初期,发动机的使用寿命通常不超过300公里,但到战争结束时,发动机的使用寿命已经能够稳定地达到1200公里。此外,每千公里的故障次数从26次减少到了9次。与此同时,在战争期间,还开发了新的В-12发动机,能够支持重达60吨的IS-4坦克。
IS-4坦克在库宾卡展览上的展示
二战结束后,В-2发动机继续得到改进和现代化,尽管它的潜力直到现在仍未完全发挥。除了军事用途外,它还被改造用于民用。Д-6和Д-12发动机被用于多种河船、拖船和游船,这些也是В-2发动机的改进版。不同型号的发动机也被用于各种机车、矿山自卸车、重型拖拉机和各种特殊车辆。
在MAZ-7310牵引车驾驶室之间安装的D12A-525(В-2发动机的改型)
在艰苦的岁月里,这些伟大的人物创造了非凡的成果,依靠这些成就,他们击败了敌人。创造了至今无法完全超越的杰作。