阿克琉斯之踵 无法服役的阿玛塔 阿喀琉斯之踵

T-14阿玛塔主战坦克配备了一台名为12N360的X型涡轮增压柴油发动机。苏联/俄罗斯一直是坦克动力的革命者，先后研制出世界上第一台高密度坦克柴油机V-2系列、第一台坦克二冲程柴油机5TD/6TD系列、第一台坦克燃气轮机GTD-1000系列，其背后是对坦克性能的不懈追求。

罐体内部空有限，各部门、各部位容积严格限制。同时，坦克的重量也受到桥梁和运输能力的限制。苏联坦克设计师最关心的指标之一是单位体积的功率。苏联坦克发动机的设计者总是把这个指标控制在2.8~3.2立方米，而苏联坦克动力包的紧凑性显然处于领先地位。

苏联早就给坦克装备了机械行星变速箱。为了保证坦克的机动性，苏联坦克发动机具有良好的扭矩特性和较高的扭矩储备系数。比如V型坦克柴油机的扭矩储备系数可以达到1.25，坦克燃气轮机的扭矩储备系数可以达到2。西方发动机多采用液力机械一体式变速箱，不注重发动机扭矩，发动机扭矩参数低于苏联发动机。

经过70多年的不断改进，V-2系列柴油机的功率已经提升到1130马力，但与新一代动力的1500马力相差甚远，结构潜力已经耗尽。6TD

系列柴油机扭矩输出特性极差，已被踢出80年代的新动力选择。同时，二冲程柴油发动机在效率、油耗和可维护性方面并不出色。而且这款发动机的R&D和生产单位是乌克兰的Maresev工厂，在新时代的俄乌关系背景下，不可能使用6TD作为T-14的动力。GTD-1000系列燃气轮机本身就是列宁格勒基洛夫工厂的皇家发动机。发动机体积小、性能强，但燃气轮机采用引射冷却排气，存在热效率低、油耗高的固有缺点。当时基洛夫工厂试图开发“299工程”。如何将GTD-1500作为其指定动力出售给其竞争对手？因此，下塔吉尔工厂发展自己的皇权势在必行。车里雅宾斯克拖拉机厂作为老伙伴，在80年代苏联研制的X型16缸A85坦克柴油机基础上，选择开发X型12缸四冲程坦克柴油机，并增加了中间空风冷液冷的涡轮增压系统，解决了标称功率1500马力的X型发动机过热问题。在2004 ~2006年期间，除了台架试验之外，许多原型被制造并装载到“195项目”测试车上。

A85-3发动机在2011年通过了所有测试，发动机功率被限制在1200马力，可以保证至少2000小时的使用寿命，最高可达1600马力。A85-3四冲程涡轮增压柴油发动机是直喷涡轮增压中冷发动机，由三个气缸组成，共12个气缸。左右气缸室之间的角度为120度，气缸直径为150毫米，冲程为160毫米。采用一体式铝合金缸盖和顶置凸轮轴，总排量为34.6L，比西方坦克柴油机大，扭矩比西方坦克柴油机高40%，最大扭矩为6324N * m，标定发动机转速为2000 rpm，转速提升到2100 rpm时，功率将提升到1350马力和1650马力。柴油发动机采用苏联的直喷式喷油泵，而俄罗斯在燃油高压共轨喷射技术方面比较落后。直到最近，yaroslav工厂研发的YAMZ-780，其平均有效压力可达2.32MPa，高压共轨喷射泵油压为120MPa。下一期将会提到这款引擎。回到原文，A85-3柴油机平均有效压力为1.95MPa，水平只能算一般。两个压力比为3.5的涡轮增压器布置在发动机的两侧。由于气缸的特殊布置，涡轮增压器只能布置在两侧，降低了空之间的利用率。x型发动机功率密度高，但散热能力也差，这也是导致发动机动力失效的主要原因。配有两套复杂的液-空空气中冷器，集成在X型气缸两侧的空间隙处。

A85-3长宽高为812*1300*820mm，发动机垂直布置在坦克发动机舱内，重量轻1550kg。按1200马力计算，A85-3柴油机单位容积功率为1025 kW/m ^ 3，比功率为1.65kg/Kw。按1650马力计算，达到1281 kW/m 3，比功率为1.65kg/Kw。德国MTU MT883ka-501的单位体积功率为1028kw/m^3，比功率为1.63kg/Kw。可以看出，A85-3的功率密度确实比西方的坦克发动机要高，而俄罗斯的坦克柴油机是以35L的排量获得的，其气缸容积比MT883高出近30%。同时，A85-3的涡轮增压和燃油喷射水平低于德国先进水平。也就是说，这台高功率密度的柴油机被换成了X型发动机的核心架构。长期以来，苏联确实通过提高堆芯整体设计能力来改善设备参数，能够用劣质材料和制造工艺获得更严格指标的也只有苏俄。然而这给散热带来了麻烦，俄罗斯不得不将发动机控制在1200马力，这也是所有问题的根源。

2020年4月19日，俄罗斯工贸部长曼图洛夫表示，一些外国合作伙伴已经开始申请供应T-14坦克，但问题是在系列测试完成之前是不可能的，甚至T-14也没有作为俄罗斯军队的标准装备安装。据报道，第一批14辆坦克将于2020年底交付。然而，根据最新报告，要到2021年才能交付。同时需要了解的是，小批量坦克的采购价格远高于原来的500万美元，因为T-14目前还处于附加测试和现代化改进的周期，而改进发动机是重要环节。俄罗斯在冶金铸造领域的水平不低。A85-3采用高强度隧道铸铁缸体-曲轴箱，全支撑曲轴-盖结构。同时，在对零件和承重结构进行测试分析时，发现进行大功率强化时，整个结构仍有足够的寿命。这恐怕也是早期发动机厂商的愿望，希望A85-3发动机有能力将功率提升到1800-2000马力。同样，他们在俄罗斯船用柴油机领域拥有高强度缸体材料技术专利，但他们也很难制造发动机。恐怕他们的问题都是一样的——缺乏先进的柴油机保温技术。一般来说，发动机使用特殊的冷却系统。当发动机功率密度增大时，其冷却系统的尺寸也会增大，发动机功率密度的优势也会消失。俄罗斯坦克设计师严格控制动力包的体积，甚至不使用液压传动来缩小散热器的尺寸。使用燃气轮机时，使用单级过滤器，使用喷射器冷却，不使用再生系统，以减小尺寸。而且，冷却系统的增加增加了系统的复杂性，大大增加了故障率，增加了维护难度。同时，制冷量的提高带走了大量的能量，造成了浪费。发动机设计人员显然不想陷入这种加水再加水的循环。而且T-14动力包已经被强行限制在3.8立方米，所以事实是依靠散热器提升功率密度已经到了天花板。所以A85-3只能维持1200马力，T-14的发动机陷入了无限循环。同时，西部坦克柴油机MT893给出了解决这个问题的方案——采用低散热技术。低散热柴油机是对燃烧室等受热部位采取隔热措施的柴油机。采取隔热措施可以有效解决功率密度增加带来的散热增加的矛盾。低散热技术的特点是燃烧室采用隔热措施。燃烧室表面作为柴油机的传热面，气缸内的高温气体可以通过燃烧室表面传递到气缸和活塞总成，到达中冷散热系统。增加燃烧室表面的热阻可以有效减少进入散热系统的热量，实际上减少了散热器的体积。这种低散热技术主要依靠材料技术，可以采用整体陶瓷材料，也可以在燃烧室零件表面喷涂陶瓷材料，所以这种技术的主要难点在于陶瓷涂层的隔热能力、附着力和耐久性。现在，这种柴油机陶瓷涂层技术仍然是俄罗斯急需攻克的技术之一，因为不仅是坦克柴油机，包括船用柴油机在内的各种柴油机都需要这种技术来满足。俄罗斯专家不仅提出要建设现代化的综合性柴油机加工厂，包括在各种柴油机上喷涂陶瓷涂层，而且这个大型工厂的预算也是惊人的，很难说俄罗斯工贸部是否会拨款。

事实上，当俄罗斯真正掌握这种低散热技术后，他们会发现柴油机行业已经有了很大的进步，X型配置变得可有可无。毕竟A85-3柴油发动机由于通用性差，无法为步兵战车提供动力。X发动机的维修难度远高于V发动机。最后，这台发动机的燃油消耗率高于西方的坦克柴油机。德国MT890系列柴油机给出了未来坦克动力的可行路线。因此，2014年左右，俄罗斯开始招标V型装甲运输动力柴油发动机，目的是为T-14寻找新动力...