苏联坦克柴油机世界领先
２０世纪７０年代，苏联坦克柴油机制造业就处于世界领先地位。例如，Ｔ－７２主战坦克的单位体积功率、最大行程、动力传动系统工作的可靠性与效率、柴油机所具有的冷启动、采用多种燃料、低成本等性能指标均优于北约国家研制的Ｍ６０Ａ１坦克、“豹”１Ａ１坦克、“酋长”Ｍｋ３坦克、ＡＭＸ－３０坦克。
Ｔ－７２坦克动力传动舱的容积比西方国家坦克（未计算动力传动舱中的燃油）小２８％～４７％，动力传动舱的高度低２５％～３３％。
在功率相同时，Ｔ－７２坦克柴油机的重量比国外类似发动机轻３５％～
柴油机坦克
郭正祥
（９）
优劣剖析燃气轮机坦克５５％，在容积相同时，俄罗斯柴油发动机的功率高出１８％～６４％。配备有离心式增压器的Ｖ－４６（Ｖ－８４）柴油机有很好的加速性。与“豹”１坦克和Ｍ６０Ａ１坦克的柴油
机相比，Ｔ－７２坦克的Ｖ－４６发动机单位散热率比“豹”１坦克发动机小５％，比Ｍ６０Ａ１坦克空冷柴油机小４３％。
俄罗斯坦克冷却系统风扇传动装置的功率消耗比北约坦克小１３％～３５％。因此，　Ｔ－７２坦克在世界任何地区的热环境中行驶时，其发动机功率都不会受其冷却系统的影响。但是，“豹”１坦克在环境气温高于２３度的地域行驶时，其冷却系统就造成发动机的功率下降。而且，“豹”１坦克最大
行程也比Ｔ－７２坦克小３０％。因此，尽管德国坦克的单位功率比Ｔ－７２坦克高１１％，但是在“机动性”这个综合性能指标上还是不如Ｔ－７２坦克。Ｔ－７２坦克空气滤清系统的有效性能指标，至今在其它国家的坦克上也没有达到。
乌拉尔坦克设计局遵循的原则
俄罗斯下塔吉尔乌拉尔运输车辆设计局设计的坦克遵循以下主要原则：
１．采用的技术方案坚持独立自
主，不追赶坦克制造业中的时髦思潮，在坦克总体布置问题上也不盲目依从“上级”的指令，在坦克主要部件、系统和配套装置的发展问题上选择长远的发展方向。
该设计局经受住了研究院和国防工业部领导强人所难的结构设计要求，主要表现在是否采用柴油机和燃气轮机、带有无二级滤清（无需保养）的独立空气滤清器、带有尾部通道的引射冷却系统，带有从坦克甲板排放发动机废气的通道等。
２．结构设计的继承性、简洁性和可靠性。
必须注意到，这些性能要求是所有车辆制造业研制新产品时，必须遵循的。在苏联坦克制造业中，违背这些要求的现象，只在研制Ｔ－６４坦克和Ｔ－８０坦克时才出现过，从而也在俄罗斯坦克制造业中产生了负面影响。
３．坚持实验室台架试验和装车进行实车行驶试验，深入全面研究发动机与坦克各系统之间的协调性。
只有在Ｔ－７２坦克动力传动装置综合实验台上取得研究成果的基础上，才研制出高水平的动力装置。该综合实验台是在乌拉尔运输车辆制造厂的帮助下由涡轮机专业设计局研制的。乌拉尔运输车辆设计局在动力装置综合实验台上获得了２０多项受到好评的技术发明专利。
４．经常研究世界各国坦克部队使用的经验教训，分析研究本国部队提出的意见和建议，并在坦克批量生产和改进过程中落实改进措施。设置专门的检查监督机构收集、分析和检查企业技术方案的落实情况。
设计局总设计师及其副职、主要设计室主任、主任设计师都必须是试
验坦克设计加工、试验场试验和部队
试验的参加者，时间长达几个月。
５．坦克是结构紧凑的武器系统，
其内部必须在实现总体技术方案的前
提下，预留出最低限度的使用空间。
Ｔ－７２坦克及其改进型之所以拥
有最小的内部空间是得益于采用下列
技术方案实现的：
——火炮装弹过程实现自动化，
从而能够减少乘员组中的装填手和实
现战斗室高度的降低；
——沿坦克纵轴横向配置发动机
对减小俄罗斯（苏联）坦克动力传动
室体积具有决定性的作用。其它国家
坦克动力装置采用这种布置方案已经
是２０世纪９０年代末期的事情。
——采用全苏车辆制造工艺科学
研究所首创的高温冷却系统。Ｔ－７２
（Ｔ－７２Ｂ）坦克Ｖ－４６（Ｖ－８４）柴油机
冷却系统中水和机油的允许温度相应
是１１５（１２０）～１２５度（其它国家坦
克发动机冷却系统中水的允许温度是
１０５～１１０度，机油的允许温度是
１４０～１５０度。机油的冷却是在水油热
交换器进行）。
这就命中注定了Ｖ－４６和Ｖ－８４柴
油机的散热率低，可以研制出紧凑型
的冷却系统和体积小的动力传动室，
以及研制出消耗功率低的冷却系统风
扇传动装置。
俄罗斯的Ｔ－９０Ｓ坦克、美国的
Ｍ１Ａ２　ＳＥＰ坦克、德国的“豹”２Ａ６
ＥＸ坦克等现代主战坦克的战术技术
性能基本相同，但是在这些坦克的内
部容积方面，俄罗斯坦克拥有显著的
优势。
坦克总体布局优劣通常采用坦克
重量与其内部容积的比值来评价。在
这个指标上俄罗斯坦克的优势比值
是：比Ｍ１Ａ２　ＳＥＰ坦克高２０％；比“豹”
２Ａ６坦克高２６．５％。
动力装置的质量系数也可作为评价动力装置完善程度的指标。质量系数指的是动力装置（发动机）的功率与其占用体积的比例关系。当然，还应该对比坦克燃油系统容积与同等最大行程之间的关系。例如，俄罗斯Ｔ－９０Ｓ坦克与美、德坦克进行对比的结果是：Ｔ－９０Ｓ坦克比Ｍ１Ａ２　ＳＥＰ坦克和“豹”２Ａ６坦克要好２３．５％。这就是说Ｔ－９０Ｓ坦克动力装置的容积功率（千瓦／米３）要比美、德现代坦克高３０％以上。
６．采用车里雅宾斯克拖拉机厂生产的大容量比体积功率的Ｖ型四冲程柴油机，能保证该型发动机具有很好的启动特性、优良的加速性、可接受的经济性和散热性、高可靠性和不断对其改进的潜力。
俄罗斯Ｔ－９０Ｓ主战坦克现装备的是Ｓ／Ｄ（活塞行程１８０毫米／缸径１５０毫米）尺寸的Ｖ－９２Ｓ２发动机。该发动机是传奇的Ｔ－３４坦克安装的Ｖ２系列发动机的最新改进型。应该向在性能上独一无二的Ｖ２系列发动机的研
制者维赫曼致敬。在中央巴拉诺夫航空发动机制造研究所的技术帮助下研制成功的Ｖ２发动机具有最佳的Ｓ／Ｄ＝１８０／１５０尺寸（借鉴了Ｍ－１００航空发动机技术）、１２缸、四冲程（现在世界上所有生产坦克的国家都在研制四冲程发动机）和液体冷却系统。
Ｖ２发动机实际上是为各国坦克动力装置柴油机化开辟了通路。苏军有７０多种车型采用了Ｖ２型系列发动机。目前，“车里雅宾斯克－乌拉尔履带车辆”有限责任公司动力装置厂仍然在按订单生产３０多种型号的Ｖ２系列的发动机（配置和水平各异），其中包括Ｖ－９２Ｓ２发动机。这也充分说明，该厂研制的发动机的主要部件和系统标准化程度高、生产工艺完善、产品质量高，为部队装备的维修和备件提供了可靠的保障。
２０世纪７０～８０年代，苏联多家大型企业，特别是涡轮机专业设计局和装甲装备科学试验研究所（现称俄罗斯国防部第３８科学试验研究所）的帮助下，经乌拉尔运输车辆制造厂设计局和车里雅宾斯克拖拉机厂内燃机设
计局的共同努力，在动力装置方面积累了足够的技术储备，并充分考虑到了Ｔ－７２坦克不断改进和Ｔ－９０坦克对动力装置的需求。这些动力装置保持和吸收了俄罗斯和国外发动机的坦克机动性的优良指标，甚至在极端恶劣条件下还优于国外的柴油机。
Ｔ－９０坦克动力装置配备有高性能指标的冷却系统，冷却系统的散热效率比“豹”２坦克高２０％。Ｔ－９０坦克的主要特点是“最大行程远、可靠性高、对Ｖ－８４发动机空气滤清器的需要不高”。
以Ｔ－９０Ｓ坦克动力传动舱为基础
研制出标准动力传动舱，以便使其能安装在系列工程保障车辆和专用车辆上。该标准化动力传动舱也可移植到Ｔ－７２系列改进型车上。因此也能最大限度地保证在坦克底盘基础上研制的装甲车辆具有相同的质量和机动性，使其大多数部件、组件、零件、备品和燃滑油料达到标准化、通用化，以及维修保养标准的统一等。
动力装置的这些高战术技术性能，发动机在极端高温条件下的热工况储备，使得乌拉尔运输机械制造厂生产的坦克在几十年中都得到了世界各国用户的较好评价。
对Ｔ－６４、Ｔ－６４Ａ坦克安装的二
冲程对置式柴油机和动力装置系统进行的长时间的持续改进，也仍然未达到与安装Ｖ２家族四冲程柴油机的Ｔ－７２坦克相同的可靠性。２００６年３月，俄罗斯联邦国防采购局第一副局长马耶夫（现任局长）称，由于Ｔ－６４坦克的可靠性差，俄罗斯将不再对其进行改进升级。
柴油发动机
发动机研制决策上的得失
由于有法规性政策的出台，特别是俄罗斯的专业研究所正确地把握了装甲装备的发展方向，经过了５０年终于领悟到在俄罗斯坦克动力装置优先发展方向选择上，曾经出现过战略性失误。可以说，是国防部和国防工业部高层领导在研制装甲装备问题上长时间的决策失误，给苏联的坦克制造业带来了巨大的损
失。众所周知，苏联几乎同时研制出了３种主战坦克，即安装配置复杂的二冲程柴油机的Ｔ－６４坦克、安装燃气轮机的Ｔ－８０坦克和安装Ｖ－４６型四冲程柴油机的Ｔ－７２坦克。
在研制这３种主战坦克的过程中，各个研制单位获得的国家拨款和科学技术帮助并不对等。Ｔ－６４坦克和Ｔ－８０坦克的研制工作享有优先获得国家资源支持的便利。
ＧＴＤ－１０００Ｔ燃气轮机在开始进
行部门间的试验时，制造和试验了９６台发动机，其费用可购买１　０００台Ｖ－４６型柴油机。
到１９７６年Ｔ－８０坦克装备部队时，坦克燃气轮机累计进行了６００　０００多小时的试验，安装燃气轮机的坦克总计行驶了１　２００　０００千米。苏联参与研制和调试Ｔ－８０坦克燃气轮机的主要企业、机关、科学研究所和高等院校
就有６０多个。
获得国家拨款数量第二位的坦克研制项目是乌克兰研制的Ｔ－６４坦克。其中大部分经费用在气缸对置配置的二冲程柴油机的研制和调试上。Ｔ－６４坦克和５ＴＤ柴油机的研制者没有被研制二冲程航空发动机失败这件事吓倒，没有分析研究英国和日本按许可证生产的德国ＩＵＭＯ－４二冲程发动机中的问题，并在研制５ＴＤ柴油机时采用了ＩＵＭＯ－４发动机的配置方式，随后又在５ＴＤ发动机的基础上
研制出了５ＴＤＦ和６ＴＤ发动机。
由于在调试发动机和动力装置过程中又出现了新的问题，所以二冲程发动机的研制工作也耗费了几十年的时间。与燃气轮机的研制一样，参加二冲程发动机的研制的单位和企业也很多。苏联发动机科学研究所８０％的人员都参加了哈尔科夫５ＴＤ系列发动机的研制工作。建设了新的发动机生产厂，该厂虽然按柴油机生产厂配置技术设备，但是设备的标准却优于同类型的企业。甚至在当时还专门为５ＴＤＦ二冲程发动机研制了最好的Ｍ－１６ＩＫＨＰ－３机油，尽管四冲程柴油机也可以采用这种机油，但实际上是不适用的。
车里雅宾斯克拖拉机厂在为苏联（俄罗斯）乌拉尔运输机械制造厂大
批量生产的坦克发展柴油机的５０多年中，并未引起政府高层管理部门和科学研究所的足够重视。
Ｔ－９０主战坦克所具有的最佳的速度指标和很高的最大行程、中等的发动机温度工况、发动机防沙尘磨损、与底盘组装一体后的高可靠性、发动机辅助系统的功率损耗低等性能是靠本厂坦克动力装置的技术储备和对发动机精心的调试来保证的，并没有得到政府高层和科学研究所的足够帮助。
目前，俄罗斯Ｖ－９２Ｓ２发动机的性能已经达到西方发达国家１９８０—２０００年批量生产发动机（例如法国ＵＤＶ８Ｘ－１５００Ｔ９、德国ＭＢ－８７３Ｋａ５０１、英国Ｖ１２－１２００Ａ“”）的水平，但是在单位体积功率、重量、燃油消耗、最大行程和可靠性等方面却优于上述发动机。
然而，与现代坦克柴油机（例如美国的ＸＡＶ－２８、德国的ＭＢ－８８３Ｋａ５０１、特别是德国ＭＴＵ公司研制的８９０系列高功率密度柴油机）的性能相比，俄罗斯柴油机在某些性能上还是落后了。特别是与高功率密度柴油机相比，俄罗斯柴油机在燃油装置的完善和提高燃油经济性方面还有较大的差距。
为了使发动机达到高功率密度柴油机的水平，在整个发动机制造业中，无论是技术储备，还是资金、时间，甚至还包括用途等方面都还是未知数。相反，其它国家研制高功率密度发动机和紧凑型坦克的研制工作正在紧锣密鼓、目标明确和高速度的进行。德国ＭＴＵ公司从２００１年就开始了高功率密度柴油机的研制工作，美国在２０世纪６０年代末就成功开展了隔热发动机（无冷却系统的柴油机）的研制工作，以及其它西方国家广泛交流在柴油机研制方面所取得的技术成果，就是最好的明证。
２０世纪８０年代末，日本大约有２００家厂商在从事陶瓷结构的研制工作。据公开公布的数据，美国和日本紧凑型发动机的研制工作已经取得突破性进展，与批量生产的同等功率的柴油动力装置相比，发
动机和冷却系统的外形尺寸已经减少了３３％～５０％。安装紧凑型发动机的试验车的耗油量比安装批量生产型柴油机的车辆减少２８％。
要完成紧凑型发动机研制的工作量是巨大的，俄罗斯开展此项研究工作的时间还比较短，未来的主要研究方向是：
——提高发动机燃料的经济性；——配置在发动机内部零件的隔热，主要包括活塞、气门、气缸盖和气缸筒表面的隔热；
——通过相应改善和提高增压组件和系统的效率，以保证增大气缸空气的进入量；
——降低机械磨损等。降低发动机散热率对减小冷却系统体积和降低风扇功率消耗具有决定性意义。
目前，Ｔ－９０Ｓ坦克冷却系统的体积已经接近Ｖ－９２Ｓ２发动机的体积。随着发动机功率的提高，如果不采取特殊措施降低发动机散热，将使其冷却系统所占用容积急需增大。对改进型坦克和未来坦克来说，冷却系统所占用的空间是决定动力传动室体积的关键性参数。
发动机散热量的增加将增加冷却系统的功率消耗，某些坦克（例如“豹”２坦克）冷却系统消耗的功率是发动机标定功率的１６．５％。
正如俄罗斯乌拉尔运输车辆设计局的设计师和全俄运输车辆科学研究所的研究员进行的理论研究所表明的那样，风扇所消耗的功率ＮＢ取决于发动机散热率的３．７５次方，取决于散热器正面面积的负２次方。其它参数（风扇的有效系数、散热器的厚度、散热器芯的质量等）对功率ＮＢ的影响要小一些。
坦克制造业近期面临的任务
近期俄罗斯坦克制造业的任务是，在购买新型坦克的财政拨款有限的情况下，必须使现役坦克在数量和质量上达到与北约国家现代坦克同等
的水平。
Ｔ－９０Ｓ坦克动力装置可能会向下列两个方向发展：
第一，研制全新的现代化柴油机，这种发动机在性能参数上应不逊于其它国家最好的发动机。在新型发动机研制方面，俄罗斯巴尔瑙尔特拉玛什设计局正在进行紧凑型系列高升功率发动机（类似于高密度功率发动机）的研制工作。作为动力装置组成部分的高功率新型发动机，是在Ｔ－９０Ｓ坦克动力传动舱容积的条件下研制的。其技术的实现过程相当复杂，在极大的提高发动机紧凑型时，无论是发动机的结构，还是动力装置的系统都要解决一系列的技术难题。在试图将批量生产型发动机替换成高