Как забуксовал дизельный вермахт.
Все без исключения серийные немецкие танки Второй мировой войны оснащались бензиновыми двигателями. Этот факт породил множество мифов, которые широко тиражируются до сих пор. Как немцы пришли к монополии фирмы «Майбах» на танковые моторы и действительно ли флот съедал всё дизтопливо, а немецкие конструкторы не смогли создать удачные танковые дизели?
Монополия «Майбаха»
На ранних средних танках, немудрёно обозначенных как «Большой трактор» (Grosstraktor), фирм «Крупп» и «Рейнметалл», а также на «Машине новой постройки» (Neubaufahrzeug) использовался авиационный 6-цилиндровый двигатель BMW Va. Хотя его мощность была достаточной, вскоре немцы решили отказаться от него в пользу специализированных танковых моторов.
Авиационный двигатель BMW Va.
Как известно, мощность двигателя — это произведение крутящего момента на обороты. BMW Va выдавал 290 л. с. при 1400 об/мин и 320 л. с. при 1600 об/мин, то есть высокий крутящий момент на сравнительно небольших оборотах. Чтобы трансмиссия его выдерживала, в неё пришлось заложить значительную прочность, то есть утяжелить её. Так вот, немцы решили разработать танковый двигатель, который выдавал бы те же 300 л. с., но при вдвое больших оборотах. Это позволило бы облегчить трансмиссию. Внимание к весу не должно удивлять: в те годы немцы на первое место ставили мобильность танков, в том числе для преодоления мостов. «Нойбауфарцойг» же получился слишком тяжёлым — 23 тонны вместо желаемых 18.
Фирма «Майбах» справилась с заданием и разработала двигатель HL 100 мощностью 300 л.с. при 3000 об/мин. Позже она развила его конструкцию в HL 108 и HL 120, которые ставились на многие немецкие танки. Под них фирма «Цанрадфабрик» спроектировала коробки передач SFG 75 и SSG 76 (числа в названии означают крутящий момент в кг·м). Для сравнения: на «Нойбауфарцойг» ставилась коробка передач SFG 280. Отказ от многобашенности, перекомпоновка корпуса и применение специализированного танкового двигателя с более лёгкой трансмиссией позволили вписать его сменщика Pz.Kpfw.IV в 18-тонный лимит.
300-сильный «Майбах» HL 100.
Требованиям по компактности, небольшому весу и высоким оборотам лучше всего соответствовали именно бензиновые двигатели. Фирма «Майбах» обеспечила вермахт целой линейкой своих карбюраторных моторов, под которые было разработано множество трансмиссий. Ключевую роль в этом сыграло Управление вооружений, которое выдавало заказы на разработку танков с детальными указаниями того, какие двигатели и трансмиссии должны использовать инженеры. Фактически фирмы, разрабатывавшие танки, собирали их из предложенных деталей как конструктор. Такой подход привёл к монополии «Майбаха», которую так и не смогли сломить до конца войны.
Всё это и предопределило для немцев огромные трудности с переходом на дизели. Мало того что разработать дизель, сопоставимый по весу и габаритам с высокооборотистыми бензиновыми моторами той же мощности, непросто, мало того, что потребуются новые трансмиссии, так ещё и нужно сломить монополию фирмы «Майбах» и позицию Управления вооружений. Да, решающие битвы часто велись не на поле боя, а в кабинетах.
А было ли топливо?
Очень часто увлечение немцев танковыми бензиновыми двигателями объясняют спецификой топливного баланса Третьего рейха: всё дизельное топливо якобы потреблял флот, а на сухопутные моторы шёл синтетический бензин. Удивительно, но это мнение нередко можно услышать и сегодня, хотя данные о топливном балансе есть в свободном доступе.
Начнём с того, что немцы в значительных количествах синтезировали не только бензин, но и дизтопливо. Например, в первом квартале 1944 года (пик производства) они получили разными методами синтеза 315 000 тонн бензина, 200 000 тонн дизтоплива и 222 000 тонн мазута. Из них по методу Бергиуса (гидрогенизация) немцы синтезировали 138 000 тонн бензина и 151 000 тонн дизтоплива. На этом фоне утверждения о том, что из угля можно синтезировать только бензин, выглядят совершенно неадекватными.
Быть может, флот потреблял очень много синтетического дизтоплива, поэтому на сухопутные двигатели его не оставалось? Вовсе нет. С каждым годом гражданский сектор требовал всё меньше топлива, однако доля дизтоплива в нём значительно выросла. В 1939 году среднемесячный расход составлял 192 000 тонн бензина и 105 000 тонн дизтоплива, а в 1943-м — всего 25 000 тонн бензина и 47 000 тонн дизтоплива. В 1941–1944 гг. немцы импортировали дизтоплива больше, чем бензина. Например, в 1943 году импорт составил 21 000 тонн автобензина и 24 000 тонн дизтоплива, а в 1944 году — 5000 и 9000 тонн соответственно. Наконец, в конце войны потребление дизтоплива военными выросло по сравнению с бензином, а их запасы к концу 1944 года сравнялись.
Данные не только не подтверждают совершенную недоступность дизельного топлива для сухопутных моторов, но и говорят о том, что в конце войны широкое применение дизельных двигателей на военной технике было чуть ли не более предпочтительным с точки зрения топливного баланса. Этому есть и другие подтверждения. После войны Герд Штилер фон Хейдекампф, глава Танковой комиссии в 1943–1945 гг. и руководитель танкового производства фирмы «Хеншель», имел беседу с разведкой союзников. На допросе он сообщил, что до войны армия стандартизировала бензиновые двигатели, поскольку топливная индустрия сообщила, что синтетическое дизельное топливо оказалось трудным в производстве. Однако после 1942 года армии сообщили, что ситуация изменилась и дизельное топливо будет более доступным, чем бензин. По его словам, с этого момента армия продвигала разработку дизельных двигателей.
Мы разобрали то, как сложилась монополия «Майбах» на танковые моторы, и выяснили, что немцы в значительных количествах синтезировали не только бензин, но и дизельное топливо. Теперь же рассмотрим сами немецкие танковые дизели.
Танковые дизели «Даймлер-Бенц»
Управление вооружений всячески продвигало бензиновые двигатели «Майбах», поэтому неудивительно, что первый немецкий танк с дизелем разрабатывался без его влияния. В 1937–1938 гг. фирма «Даймлер-Бенц» по требованиям Отдела № 6 Управления вооружений спроектировала новое шасси ZW.38 для будущих танков Pz.Kpfw.III Ausf.E/F/G. По заданию, в нём использовалось множество технических новшеств, ну и, конечно, бензиновый двигатель и безвальная полуавтоматическая коробка передач от фирмы «Майбах».
Целиком требования Управления вооружений реализовать не удалось, но и «оскоплённый» танк с трудом осваивался в производстве. Началась война, план по выпуску основного среднего танка оказался сорван, а из войск пошёл поток жалоб на поломки. Эта ситуация совершенно не устраивала «Даймлер-Бенц», поэтому в октябре 1939 года она получила разрешение вести работы по новому среднему танку VK 20.01(D) для замены Pz.Kpfw.III независимо от Управления вооружений.
Зимние испытания шасси танка VK 20.01(D)
Уже в ноябре 1939 года «Даймлер-Бенц» представила своё видение танка с дизельным двигателем MB 809 и трансмиссиями традиционных конструкций. Дизель MB 809 прорабатывался в нескольких вариантах. Старший объёмом 21,7 литра выдавал 400 л.с. при 2200 об/мин и весил 1250 кг. Младший объёмом 17,5 литров развивал 360 л.с. на 2400 об/мин и весил всего 820 кг — именно его в итоге и выбрали.
В июне 1940 года проект двигателя был готов, в феврале 1941-го первый образец прошёл стендовые испытания, а в марте его отправили для установки на танк. Опытное шасси прошло более 6000 км, но дальше испытаний дело не продвинулось. В конце 1941 года немцы решили переключиться на разработку 30-тонных средних танков, поэтому работы по VK 20.01(D) остановили. Заодно отказались и от его дизеля, что было довольно спорным решением. MB 809 был легче, мощнее и экономичнее HL 120, поэтому его имело смысл использовать на шасси 20-тонного класса, которые массово продолжали производить до самого конца войны.
Макет танка VK 30.02(D). Внешность бывает обманчива!
Зимой 1941 года «Даймлер-Бенц» начала проектирование среднего танка VK 30.02(D). Нередко его называют чуть ли не копией Т-34 — мол, и дизель на него поставили после изучения В-2. На самом деле VK 30.02(D) — развитие идей VK 20.01(D), частично оформившихся под влиянием советского танка, ведь дизельные двигатели, катки большого диаметра и блокированную подвеску на листовых рессорах «Даймлер-Бенц» предлагала ещё с конца 1939 года.
На VK 30.02(D) использовался дизель MB 507. Изначально «Даймлер-Бенц» продвигала его как универсальный двигатель, однако танкисты не проявили к нему особого интереса, и прижился он только у моряков. Этот дизель создавался в двух вариантах. Младший MB 507 объёмом 42,3 литра выдавал 700 л.с. продолжительное время и 850 л.с. при 2350 об/мин на пределе. Старший MB 507 C объёмом 44,5 литров развивал 800 л.с. продолжительное время и 1000 л.с. при 2400 об/мин. Именно 44,5-литровый мотор ставился на VK 30.02 (D), хотя его максимальная мощность и была избыточной.
Дизель «Даймлер-Бенц» MB 507
MB 507C устанавливались на три шасси «Карл-Герат», причём одно из них с гидромеханической трансмиссией «Фойт-Турбо». Позже на остальных самоходках бензиновые двигатели MB 503A заменили дизелями MB 507C. Помимо них MB 507 рассматривался к использованию на сверхтяжёлых танках «Лёве», «Маус» и E-100, причём на второй прототип «Мауса» поставили дизель MB 517 — версию MB 507 с наддувом, которая выдавала 1200 л.с. при 2500 об/мин. Несмотря на высокую мощность и опыт применения на гусеничных шасси, военные не проявили никакого интереса к MB 507 и его вариантам. В итоге немцы за всю войну так и не получили удачный крупносерийный мотор для тяжёлых танков, ведь проблемы с надёжностью HL 210 и HL 230 не удалось устранить.
Стандартные дизели воздушного охлаждения
В отличие от «Даймлер-Бенц», которая специализировалась на дизелях водяного охлаждения, Адольф Гитлер и глава Танковой комиссии Фердинанд Порше считали, что лучший тип двигателя — это дизель воздушного охлаждения. Немцам приходилось воевать в разных климатических условиях: от африканских песков до русской зимы. Рассчитанные на более жёсткий температурный режим двигатели воздушного охлаждения в принципе не имеют проблем ни с перегревом воды в радиаторе, ни с её замерзанием. Не зря в Африку хотели отправить именно Tiger (P) с двигателем воздушного охлаждения.
В июле 1942 года на собрании Танковой комиссии Порше сообщил, что Гитлер снова потребовал разработать и внедрить дизели воздушного охлаждения на все типы военных машин, причём начать их использовать планировалось уже в 1943 году. Вскоре был образован рабочий комитет по их разработке, в который вошли такие фирмы, как «Даймлер-Бенц», «Клёкнер-Гумбольдт-Дойц», «Крупп», «Майбах», «Татра», «Зиммеринг» и «Штейр». Они должны были предоставить свои наработки и опыт в этой области.
Тягач RSO/03 с дизельным двигателем «Клёкнер-Гумбольдт-Дойц» и упрощённой кабиной
Всего армии требовалось восемь типов двигателей: от мотора мощностью 30 л.с. для легкового «Фольксвагена» до колосса на 1200 л.с. для сверхтяжёлых танков. Идея линейки заключалась в том, что все двигатели собирались бы на основе стандартных цилиндров, что упростило бы их разработку, производство и ремонт. Поначалу рассматривали два стандартных цилиндра объёмом 1,1 и 2,2 литра, но позже остановились на трёх:
объём 0,80 л, мощность 13 л.с. на 2800 об/мин;
объём 1,25 л, мощность 20 л.с. на 2400 об/мин
объём 2,30 л, мощность 30–34 л.с. на 2200 об/мин, с турбокомпрессором 40–45 л.с.
Конечно, в условиях войны внедрить целую линейку новых двигателей в кратчайшие сроки было невозможно. Пришлось использовать уже имеющиеся наработки разных фирм, поэтому на технику устанавливались подходящие по мощности дизели и с другими цилиндрами. Так, фирма «Клёкнер-Гумбольдт-Дойц» спроектировала 4-цилиндровый дизель воздушного охлаждения F4L 514 мощностью 70 л.с., который устанавливался на тягачи RSO/03. У «Татры» был подходящий V-образный 12-цилиндровый дизель Typ 103 мощностью 220 л.с., его испытывали на танке Pz.Kpfw.38 n.A., а также серийно ставили на бронеавтомобили «Пума». Другой дизель «Татры», V-образный восьмицилиндровый Typ 928 на 180 л.с., поставили на прототип Jagdpanzer 38(t) Starr.
Дизель Sla 16 в сборке с турбокомпрессорами и системой охлаждения.
В рамках этой программы фирма «Порше» вела работы по дизелям для тяжёлых танков. Для опытного Tiger (P2), более известного как VK 45.02(P), предлагалась пара 16-цилиндровых дизелей Typ 180/1 суммарной мощностью 740 л.с. при 2000 об/мин. Альтернативой был X-образный двигатель Typ 180/2 мощностью 700 л.с. при 2000 об/мин, собранный из 16 стандартных цилиндров объёмом 2,3 литра. Из тех же цилиндров набирались V-образные 16-цилиндровые и 18-цилиндровые двигатели для ранних вариантов «Мауса», альтернативой выступал MB 507.
Таким образом, с одними и теми же цилиндрами можно было проектировать двигатели различных конфигураций как для широких и коротких моторных отделений, так и для узких и длинных. Вообще говоря, из пяти вариантов двигателей для «Мауса» только один был бензиновый, а MB 507 и пара дизелей «Порше» рассматривались и на конкурирующем «Лёве».
Работы по X-образному 16-цилиндровому дизелю объёмом 36,8 литра продвинулись дальше всего. Он был перспективной заменой ненадёжным и менее мощным «Майбахам» HL 230, поскольку по габаритам как раз подходил к моторным отделениям «Пантеры» и «Королевского Тигра». Этот двигатель, над которым фирма «Зиммеринг» работала совместно с «Порше», известен под обозначением Sla 16.
Двигатель Sla 16 на испытательном стенде фирмы «Зиммеринг»
Двигатель Sla 16 работал на меньших оборотах, чем HL 230, а его коленвал располагался выше, поэтому конструкторы предусмотрели повышающий редуктор. С ним Sla 16 можно было использовать с обычными трансмиссиями «Тигров» и «Пантер». Два турбокомпрессора работали от выхлопных газов. Вентиляторы системы охлаждения, маслобак и радиаторы монтировались прямо на двигателе. Как и на многих современных танках, они вынимались единым блоком. Для запуска зимой предусматривалась спираль накаливания, которая за 1–2 минуты прогревала масло, затем двигатель запускался от двух электростартеров. Горячий двигатель стартовал от одного стартера.
Одноцилиндровый макет отработал на стенде 48 часов и выдал 47 л.с. при 2100 об/мин. Затем изготовили два двигателя, которые прошли 300-часовые испытания и показали максимальную мощность 770 л.с. на 2200 об/мин. После успешных стендовых испытаний один Sla 16 установили на «Ягдтигр» на заводе «Нибелунгенверке». Для этого убрали перегородки изолированных отсеков штатной системы жидкостного охлаждения и поставили новую подмоторную раму.
Двигателем Sla 16 можно было оснастить уже произведённые танки в ходе ремонта.
Первые испытания выявили перегрев нижних рядов цилиндров, но после переделки системы охлаждения температура пришла в норму. Из-за надвигающегося поражения немцы успели провести испытания лишь по сокращённой программе. Они показали, что в любую «Пантеру» или «Королевский Тигр» можно без серьёзных переделок установить более мощный и экономичный дизель.
Обсуждалось производство нулевой серии из 100 двигателей на мощностях фирмы «Штейр», которые освобождались от выпуска авиамоторов DB 605, но эта затея закончилась ничем. Во-первых, производство Sla 16 могло вестись только за счёт уменьшения выпуска дизелей «Татра» Typ 103, которые требовались в огромных количествах (об этом речь пойдёт далее). Во-вторых, Отдел №6 Управления вооружений и Танковая комиссия под председательством фон Хейдекампфа лоббировали 800-сильный двигатель «Майбах» HL 234 с непосредственным впрыском топлива. К концу войны немцы не успели завершить даже его стендовые испытания, не говоря об установке на танк.
Кризисная программа производства танков.
В октябре 1944 года Танковая комиссия приняла решение оставить в серийном производстве только три типа шасси: Jagdpanzer 38(t), Panther и Tiger II. Все остальные танки и самоходки должны были выпускаться на их базе в зависимости от весового класса. Эта запоздалая стандартизация позволила бы уменьшить «зоопарк» из множества похожих по характеристикам, но несовместимых шасси, упростить их производство и ремонт в тяжелейших условиях конца войны.
Хотя Jagdpanzer 38(t) был своевременным, концептуально очень удачным и простым в производстве, проблем с ним хватало. Мощность форсированного двигателя была недостаточной, трансмиссия работала на пределе, а резервы подвески подошли к концу. Кроме того, конструкция Jagdpanzer 38(t) была плохо приспособлена для производства на немецких заводах, а ведь после окончания выпуска шасси Pz.Kpfw.III и Pz.Kpfw.IV в Германии высвобождались значительные мощности.
Jagdpanzer 38D c 75-мм пушкой L/70 и дизелем «Татра»
Для решения этих проблем фирма «Алькетт» в кратчайшие сроки спроектировала новое шасси 38D на базе чешской конструкции. На нём использовались дизель «Татра» Typ 103 мощностью 220 л.с., коробка передач «Цанрадфабрик» AK 5-80 и более просторный корпус с новой подвеской. Благодаря экономичному дизелю запаса топлива в 380 л должно было хватать на 500 км хода по шоссе или на 300 км по пересечённой местности. На базе шасси 38D планировалось выпускать истребитель танков Jagdpanzer 38D, разведчик Aufklärer 38D, зенитную самоходку Kugelblitz 38D и другую лёгкую бронетехнику. Весной 1945 года немцы строили опытные образцы Jagdpanzer 38D, однако их судьба неизвестна, а многие документы утеряны. Вполне возможно, что из-за сходства с Jagdpanzer 38(t) союзники решили, что они не представляют большого интереса и распилили их на металл.
Установку дизельных двигателей также примеряли на «Пантеру» и «Королевский Тигр». Помимо уже упомянутого Sla 16 были и другие варианты. Фирма «Клёкнер-Гумбольдт-Дойц» работала над двухтактным V-образным 8-цилиндровым дизелем T8 M118 водяного охлаждения мощностью 800 л.с. Он оценивался как тяговитый и простой в производстве, а его габариты были примерно такими же, как у HL 230. На послевоенном допросе ответственный за разработку новых танков чиновник Управления вооружений Генрих Книпкамп сообщил, что этот двигатель был альтернативой HL 234 и на E-серии. Кроме того, MAN и «Аргус» совместно разрабатывали 16-цилиндровый H-образный дизель LD 220 воздушного охлаждения мощностью 700 л.с., он рассматривался как запасной вариант на случай неудачи со Sla 16.
Дизель «Татра» 103 — сердце программы 38D.
Таким образом, в конце войны немцы были в шаге от того, чтобы перейти на выпуск гусеничной техники исключительно с дизельными двигателями воздушного охлаждения. Разумеется, в этом случае рухнула бы монополия фирмы «Майбах», поэтому незадолго до поражения Карл Майбах всеми силами продвигал свои двигатели HL 64 и HL 234 вместо «Татры» Typ 103 и Sla 16. Он даже направил письмо в Танковую комиссию, с беспокойством вопрошая: неужели ситуация с бензином настолько плоха, что необходимо использовать именно дизели? Однако тяжелейшее положение конца войны всё же смогло поколебать монополию «Майбаха», а дизель «Татры» по планам должен был стать самым массовым танковым двигателем вермахта.
Вместо заключения
В начале 1930-х годов немцы пытались использовать авиационные двигатели на танках, но результат их не устроил. Тогда они приняли решение разрабатывать специализированные танковые моторы с упором на компактность, высокую литровую мощность и низкий крутящий момент на высоких оборотах. Фирма «Майбах» вовремя представила удачные образцы и при поддержке Отдела №6 Управления вооружений стала монополистом в этой нише. Конечно, монополия крайне затруднила переход на дизельные двигатели: хотя фирма «Майбах» вела работы и по танковым дизелям, похвастать в этой области ей было нечем.
Ключевую роль сыграл и своеобразный подход к созданию танков, при котором Управление вооружений не просто давало фирмам требования на новый танк, но и детально указывало, какие двигатели и трансмиссии должны быть использованы. Дошло до того, что на E-100 вместо реального и проверенного дизеля MB 507 пропихнули некий полумифический двигатель «Майбах» мощностью 1200 л.с., который так и не был создан, а на опытное шасси 140-тонного танка установили… обычный HL 230 на 700 л.с.!
Невозможность синтеза дизельного топлива из угля и его жесточайший дефицит из-за прожорливого флота не более чем мифы, оправдывающие лоббирование «Майбаха». Для нужд вермахта немцы построили более 150 000 дизельных грузовиков, да и неоднократные попытки поставить дизели на танки говорят о многом. Не выдерживают критики и утверждения о том, будто немцы не могли ни создать свой танковый дизель, ни скопировать советский В-2. Выше мы рассмотрели дизельные двигатели разной мощности и габаритов, которые успешно прошли испытания на бронетехнике. Причём эта публикация — вовсе не попытка «наскрести по сусекам» всё, что только можно. Были и другие проекты танков с дизелями, например «Многоцелевого танка» (Mehrzweckpanzer) с дизельным двигателем «Аргус» 12LD330H, но все их рассмотреть в одной статье невозможно.
Напоследок можно процитировать генерал-лейтенанта Эриха Шнайдера — дипломированного инженера, сочетавшего опыт работы по специальности с последующим командованием 4-й танковой дивизией вермахта:
«Вопрос об установке на танках дизелей вызвал в Германии — стране, где впервые был создан этот тип мотора, — большие споры. За применение этого двигателя в танках говорили, между прочим, его более прочная конструкция, меньший расход горючего, приспособленность к самым различным видам горючего и меньшая опасность воспламенения тяжёлого топлива при попаданиях в танк. Своим танком Т-34 русские убедительным образом доказали исключительную пригодность дизеля для установки его на танке. Но если военные специалисты и ведущие фирмы моторостроительной промышленности открыто высказывались за этот двигатель, то его противники постоянно стремились задержать его введение».
Незадолго до своего поражения немцы с большим опозданием всё же начали «дизелировать» танковые войска, но практически ничего не успели, поэтому в массовом сознании вермахт так и остался «бензиновым».
Автор:Дмитрий Зайцев
Источник Ссылка
