Первым двигателем из серии УТД для легких танков стал разработанный в 1959 г. УТД-20. В марте того же года его технический проект был утвержден для изготовления опытных образцов.
Для шестицилиндрового двигателя была выбрана V-образная схема расположения цилиндров с углом развала блоков цилиндров 120°. Это позволило достичь более плотной компоновки при меньшей высоте и длине, чем при использовании рядного шестицилиндрового двигателя. УТД-20 имел меньшие размеры, массу и большую габаритную мощность, чем отечественные (типа В-6) и зарубежные танковые двигатели аналогичного класса. Однако следует отметить, что зарубежные танковые двигатели аналогичного класса имели наддув и могли работать на различных сортах топлива (дизельном, керосине и бензине). К решению вопроса многотопливности УТД-20 в ОКБ завода приступили только в 1970 г.
Помимо V-образного блок-картера туннельного типа, УТД-20 имел коленчатый вал с двумя противовесами на первой и второй щеках и маховик для уравновешивания инерционных сил моментов кривошипно-шатунного механизма. Коленчатый вал устанавливался на роликовых подшипниках. В конструкции двигателя использовались вильчатые шатуны и был установлен всережимный регулятор топливного насоса с автоматической муфтой изменения угла подачи топлива в пределах от 24 до 27° до верхней мертвой точки (ВМТ). Кроме того, конструкция двигателя допускала частичный отбор мощности до 37 кВт (50 л.с.).
Первый опытный образец УТД-20 собрали и поставили на стенд для испытаний в конце июня 1959 г. После отладочных испытаний работы над двигателем были остановлены из-за отсутствия предложения по его установке в какой-либо образец военной техники.
В конце мая 1960 г. вышло постановление правительства о создании в конструкторском бюро ВгТЗ под руководством И.В. Гавалова нового легкого плавающего танка "Объект 906" с двигателем УТД-20 в одном блоке с трансмиссией. Работы над двигателем продолжились.
В августе 1961 г. дизель УТД-20 прошел заводские испытания в опытном легком танке. Испытания показали целесообразность объединения двигателя и трансмиссии в силовой блок, необходимость доработки конструкции дизеля и усиления под- моторного постамента, который изготавливался из легкого сплава и разрушался от вибрации работавшего двигателя. Повышенные вибрации двигателя были вызваны неуравновешенностью инерционных сил возвратно-поступательного движения масс кривошипно-шатунного механизма двигателя. Частичное уравновешивание двигателя выполнили путем установки противовесов на коленчатом валу. Однако частично неуравновешенным остался момент от сил инерции второго порядка, для уравновешивания которого требовалась установка соответствующих противовесов, вращавшихся в противоположную сторону со скоростью вращения коленчатого вала. Задача при доработанном и закомпонованном в танке двигателе была решена путем установки валоуравновешивающего механизма с противовесами в нижней части блок-картера под коленчатым валом без увеличения длины дизеля. Общая масса двигателя возросла лишь за счет массы самого вала, противовесов и подшипников. Незначительные изменения претерпела и конструкция блок-картера, в котором переделали каналы системы охлаждения. Новую конструкцию проверили на дополнительно изготовленном образце двигателя, при этом величины неуравновешенных моментов не выходили за пределы, установленные для серийных двигателей.
В мае-июне 1962 г. доработанный дизель УТД-20 успешно прошел длительные стендовые испытания в объеме заданной наработки, а затем пробеговые испытания в танке с новым усиленным подмоторным постаментом. В конце того же года двигатель подвергся 400-часовым межведомственным стендовым испытаниям, по результатам которых он был рекомендован комиссией для всесторонних испытаний в образцах БТВТ и других машинах на их базе. Кроме того, комиссией была отмечена целесообразность начала подготовки серийного производства этого двигателя. Однако легкий танк "Объект 906", для которого первоначально создавался УТД-20, не был принят на вооружение, поэтому все дальнейшие работы были направлены на возможную установку двигателя в боевую машину пехоты, к разработке которой в СССР приступили в 1961 – 1962 гг.
Дизель УТД-20 и его продольный и поперечный разрезы.
Коленчатый вал и уравновешивающий механизм дизеля УТД-20.
Внешние характеристики дизеля УТД-20.
В 1964 г. дизель УТД-20 успешно прошел полигонно-войс- ковые испытания в опытных образцах БМП и в 1965 г. был принят в серийное производство для последующей установки в боевую машину пехоты БМП-1 конструкции ЧТЗ.
В мае 1964 г. модификация двигателя УТД-20А мощностью 184 кВт (250 л .с.) была использована конструкторским бюро ВгТЗ при проектировании боевой машины десанта "Объект 915". В последующем для боевой машины десанта была принята модификация дизеля УТД-20 мощностью 176 кВт (240 л.с.) под индексом 5Д20-240. Этот дизель по сравнению с автомобильными двигателями одинаковой мощности имел значительно меньшие объем и массу. Дальнейшие работы по совершенствованию и доводке конструкции УТД-20 и 5Д20 продолжились уже во втором послевоенном периоде.
Источник: Журнал "Техника и вооружение" 2009 № 09
ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ БРОНИРОВАННЫЕ МАШИНЫ 1945-1965 ГГ.
М.В. Павлов, кандидат технических наук, старший научный сотрудник И. В. Павлов, ведущий конструктор
