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给中国三代坦克动力找爹?德国MTU肯定不是!

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在连着写了几天的坦克动力之后,很多读者留言想让本炮霸介绍一下中国三代坦克的动力发展。

其实之前网上已经有了一些介绍三代坦克动力东西发展的文章,但因为淹没在浩瀚的各种网文之中,读者们难分真假很难把这些串联起来。

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之前很多人认为中国三代坦克的150HB发动机源于德国技术,其实这种说法也不尽然。1970年代末期,中国曾有计划引进德国的8V331TC41民用柴油机作为坦克动力。因为8V331是在MB873Ka500上发展而来的民用型号,很多人据此将中国三代坦克动力和“德国技术”拉上了关系。然而后来的150HB和8V331完全是不同的两个项目,在150HB的发展上轨道之后,8V331也就停滞了。

至于放弃8V331的原因,本炮霸是这么认为的。在参数上8V331TC41和MB873Ka500大致上相当,但因民用型号更注重成本和寿命,8V331将转速降低限制到2400r/min,最大功率919马力。因为将转速调低,8V331TC41的相关冷却系和材料也进行了修改。如果以8V331基型来进行发展,首先要解决的问题就是如何将转速调上去来提高功率。在这之后如果要实现1103KW的功率,唯一的途径就是弄一个和豹II一样的大屁股。与德国人最终的MB873Ka501相比,MB873Ka500还有低速负载和加速性不良的毛病。以中国的性格,一定不会容忍只能跟着豹II屁股后面吃土的三代坦克的存在的。另外8V331所使用的工艺和材料与当时我国的工业基础有着不小的跨度,如果真的要仿制和建立8V331的生产线,所需的投入一定是非常巨大的。

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当然8V331也不是一无是处,8V331的引进第一次让我们对如何营造一个高指标的平均有效压力的燃烧环境有了全面的了解。至少我们第一次获得了高压比的涡轮增压装置和高压喷油泵的实物,至少让我们在之后高功率密度单缸科研样机的研制上有了依据。

在8V331发展的停滞,继续竞争三代坦克动力的发展有两种。一种是以12150为基础增加涡轮增压中冷的X150方案;另外一种是以12150为基础,针对12150结构弱点进行改进设计的150HB方案。在最初X150方案得到了来自装备部门的支持,因为X150最大程度上利用了12150的机体,可以较为方便的改装现有车辆。然而由于了继承了12150L行程长、缸心距小机体弱的毛病,X150的功率提升潜力是非常有限的;而150HB在设计时将活塞生产缩短,缸心距变大使得其获得良好的功率提升潜力。介于此,最终150HB胜出成为了三代坦克动力系统的正选。说到这里不的不提,在X150和150HB两个方案之间,还有一个折中的方案。亦在保持12150方案缸心距以及发动机的大致尺寸,缩小缸径和行程到140/150mm。因为行程从180缩小到150,所以在保持活塞速度不变的前提下发动机转速提高到2400r/min。

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发动机功率∝转速·排量·平均有效压力,缩小缸径和行程会导致排量减小,如果要保证功率不变的话就得提高平均有效压力。写到这里肯定有人会问为什么不通过增大排量来提高功率呢?诚然增大缸径和行程确实更容易的提升功率,但会增加机械和热负荷,不利于发动机体积和重量的减小。环顾世界先进动力,除了MB873Ka500到MB873Ka501大幅度提高排量之外,其他都更愿意用小排量发动机来解决问题。提高平均有效压力,需要有更大压比的涡轮增压装置和更高压力的喷油装置。当然事情也不是光这么简单的,解决发动机在不同转速下与涡轮增压装置的匹配就是一个相当难啃的骨头,压比越高难度越大。德国人把平均有效压力1.34MPa的MB838Ka500扔给了印度人、将MB873Ka500的平均有效压力1.28MPa降到了MB873Ka501的1.07MPa,背后就有这方面的原因。

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关于150HB的技术水平,很多人喜欢拿他和MB873相提并论。对此本炮霸只想说如果这150HB真的源自MB873的话,那这凭空高出很多的平均有效压力是从何而来?当然150HB也不是真的全面领先于MB873,比如MB873Ka501超高的活塞速度为德国人后续880/890的小型化奠定了技术优势。我们再回过头来说当时与150HB几乎同时出现的140方案,因为活塞运动速度的差距,我们和883有着转速的差距,得需要更高的平均有效压力。其实写到这里大家也就能明白当年为什么我们选择了150HB,虽然发动机的尺寸大了些,但是实现起来的技术难度相对低一些。之后的路,大家比较清楚了,本菜就不多啰嗦了。