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燃气轮机性能优异,为何世界上只有两款坦克使用?

在世界各军事强国所装备的主战坦克中,大部分都是采用大功率柴油机作为动力来源,而美国的M1系列坦克和俄罗斯T-80系列坦克则是少数采用燃气轮机作为坦克的动力来源。那么坦克用燃气轮机到底有什么优势和不足,让美、俄两国念念不忘,而令世界上大多数国家望而却步?

T-80坦克

原理

以美国AGT-1500坦克燃气轮机为例,该燃气轮机(回热循环、双转子、三轴结构)由压气机、压气机涡轮、动力涡轮、燃烧室、回热器、减速齿轮箱、燃油系统、附件传动箱、启动电机等组成。在工作时,经过过滤的空气通过压气机增压后,在回热室内被加热到567℃,在燃烧室与燃油混合燃烧后产生1193℃的高温高压燃气进入高压压气机涡轮,燃气经过高压压气机涡轮、低压压气机涡轮、动力涡轮膨胀做功后,温度降到590℃。废气在排向大气之前先经过回热器,温度降低到520℃最后从回热器顶部排向车外。

优势何在?

还是以美国M1A2坦克装备的AGT-1500燃气轮机为例,启动该燃气轮机仅仅需要一分钟的时间,甚至在零下三十摄氏度的情况下也可以快速启动,完全不需要预热;体积小、功率大,输出功率同样是1500马力,燃气轮机相比于柴油机体积小了很多;

加速性能好,使用AGT-1500的M1坦克0-32km/h加速仅需七秒;结构较柴油机简单,不需要散热器,更不需要冷却液,也就省去了笨重而复杂的冷却剂供给装置;工作噪音小,燃料通用性高,AGT-1500燃气轮机不仅可以使用柴油,还可以使用汽油甚至航空煤油,而且燃气轮机使用寿命比柴油机长两到三倍,后勤维修时间也要少的多(燃气轮机操作更简单,维修方便,检修1台燃气轮机只需要4小时,而检修1台柴油机却需要24小时)。

缺陷尚存

坦克用燃气轮机一个老生常谈的问题,那就是费油,M1坦克在全速状态下,每小时耗油56加仑;在发动机空转状态下,每小时耗油也有10加仑(海湾战争中M1坦克的耗油量比英军挑战者1坦克高四倍),这样的油耗,也就财大气粗的美国佬才能用得起,而要想让这一群油老虎跑的更远,就必须在战场上保持一支强大的加油车队,这一点,除美军外没有任何国家敢夸口有这个能力;

美军的后勤补给车队

燃气轮机工作时所消耗的空气量很大,因此非常不适合在多尘多沙地区及高原高温地区使用,美军的M1A2坦克甚至出现发动机的涡轮被沙子彻底摧毁的情况。还有最重要的一点就是燃气轮机较柴油机发展晚,技术较为复杂,对于技术要求尤其是加工工艺和耐高温材料的要求很高,就像是高性能的航空发动机,只有少数几个国家掌握核心技术,其他国家就算是想用也没“金刚钻”。

总结来说

世界上现装备的以燃气轮机为动力的主战坦克,历经几十年的使用和战争检验证明:燃气轮机比同功率的柴油机具有更好的加速性、优异的可靠性、较高的战备完好率和对极端环境的适应性。而世界上除美国外没有各国主战坦克都不装备燃气轮机主要还是技术原因(耗油量大,买得起用不起也是重要原因)。一方面是本身燃气轮机的技术不够成熟,比如前苏联T80的GDT-1250,性能水平远不及美国的AGT-1500,因此它的油耗、特别是怠速和低功率下的油耗问题远比美国还要严重,所以俄罗斯后续的坦克型号又采用了柴油机。

GDT-1250发动机

另一方面,坦克柴油机技术历经几十年发展,技术可以说是炉火纯青,德国在柴油机领域连美国都无法与之匹敌(豹2主战坦克的MTU公司MB873V-12V型12缸涡轮增压柴油发动机,是全世界最早实用的1500马力柴油机),中国也曾经对比过美俄两国的坦克用燃气轮机技术,后来发现没有足够的技术储备来研制发展坦克用燃气轮机,转而去发展大马力柴油机,而目前我国在坦克用柴油机技术方面也有了极大提高。

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