M1 坦克為什麼不用柴油機?

03-11

美國坦克選用燃氣輪機,與當時對於坦克技術要求的發展有很密切的關系。在 M1 坦克進行預研的時期,正值美國坦克動力系統發展到第三代的歷史階段。與前兩代坦克動力系統相比,按照當時計劃的新型坦克總體重量達到 55 噸的目標計算,坦克發動機本身重量將控制在總體重量的 5% 左右,而且在此之前,坦克發動機占用的車內體積一直呈逐漸增加的趨勢,這直接導致車輛體積增加、總體重量隨之增加。為瞭扭轉這一趨勢,美國從研制第三代坦克動力系統開始,對發動機的要求是必須減小尺寸,但在重量要求上可以適當放寬。根據美國陸軍對軍工企業提出的戰績要求,新研制的主戰坦克單位功率必須達到 18-22 千瓦 / 噸,那麼發動機的最大功率將達到 1100 千瓦,根據米制馬力換算,約為 1500 馬力。這是 60 年代美國陸軍提出的指標要求。

美國陸軍對於自己提出的戰技指標的難度,也有一定瞭解,所以專門負責指導動力系統研制工作的美國陸軍坦克自動車司令部在研制之初就采用兩條腿走路的辦法,同時批準瞭一款柴油機和一款燃氣輪機的設計方案,兩款方案齊頭並進,柴油機技術成熟的特點成為保底方案,確保新型主戰坦克能夠在規定期限內完成設計定型;燃氣輪機作為高指標方案。該計劃一旦研制成功,將改變世界主戰坦克動力系統的格局。

早在 50 年代中期,負責柴油機方案的大陸公司在 AVDS1790 發動機基礎上進行改進,該型發動機曾裝配於 M48A3、M60、" 百人隊長 " 等著名車型上,可靠性較高、工藝較為成熟。經過多次改進,直到 60 年代中期,大陸公司在可變壓縮比活塞技術方面取得瞭較大突破,改進後的發動機在缸徑和氣缸行程保持不變的情況下,功率由原來的 557 馬力提升至接近 1500 馬力,而且發動機扭矩提高瞭近一倍,體積雖然更加瞭 0.19 立方米,但單位體積也隨之提升瞭近一倍。這款發動機被定名為 AVCR1100 型。1968 年,美國軍工企業對 AVCR1100 型柴油機企圖通過改進設計進一步提升性能,在每一個氣缸之間距離不變的情況下,增加瞭每一個氣缸的缸徑,行話稱之為 " 缸心距不變、缸徑加大 ",結果導致每個氣缸之間的距離縮短。最終出來的樣機在試驗中表現出瞭瞬間響應不良等缺點,這款發動機改進方案被命名為 AVCR1100-3。後來,研制人員們為在這款即將宣告失敗的發動機上,增加瞭一部壓氣機,並且與原有發動機的渦輪增壓器實現串聯,這一改變使得新型發動機轉速在達到 AVCR1100-3 發動機的 70% 時,就可以提供幾乎相同的扭矩,且發動機功率超過 1500 馬力,其餘各項工況測試表現良好。在經過北約 400 小時臺架試驗後,被定名為 AVCR1360-2

AVCR1360-2 作為一款性能卓越、品質優良的發動機,最終沒有成為 M1 坦克的主要動力,並不是這款發動機本身不好,而是當時要讓工廠達到生產這款柴油機的能力,需要數年的準備時間,這無法滿足當時美國陸軍對 M1 坦克盡快定性並裝備部隊的需求,再加上燃氣輪機從名稱上看上去顯得更加先進,正好迎合瞭當時美軍在裝備發展方面極力推求技術上的先進性的指導思想,而且早在 AVCR1360-2 誕生以前的 1965 年 6 月,美國陸軍就提出瞭坦克和重型軍用車輛均采用 1500 馬力燃氣輪機的發展計劃。

1976 年,2 輛 XM1 坦克樣車分別搭載 AVCR1360-2 柴油機和 AGT-1500 燃氣輪機的在阿伯丁試驗場進行瞭比較測試。在各項測試中,有一項是 "0-32 千米加速度試驗 ",這項試驗的目的從名稱中就能夠看出,而其戰術意義,在於當時世界各坦克技術強國正在爭相研發獵 - 殲式火控系統,這種火控系統需要瞄準並追蹤目標完成射擊,美國根據當時以及下一個階段可能達到的技術指標計算,當坦克時速能夠在 12 秒內從 0 加速到 32 千米 / 小時,就可以擺脫敵方的瞄準。在這項測試中,雖然搭載 AVCR1360-2 柴油機的樣車性能達標,但搭載 AGT-1500 燃氣輪機的樣車加速時間僅為 6.1 秒。雖然 AGT-1500 燃氣輪機在測試過程中表現出的油耗驚人,但這在優異的性能面前實在顯得太微不足道瞭。

生不逢時的 AVCR1360-2 柴油機,最終在 1976 年正式被 AGT-1500 燃氣輪機取代,沒能成為 M1 坦克的主要動力。

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