В настоящее время разрабатывают газотурбинные двигатели различной мощности для танков, бронетранспортеров и большегрузных автомобилей, в частности фирмами «Солар Эйркрафт» и «Форд Мотор».
В опытных образцах изготовлен газотурбинный двигатель Форд-704 мощностью' 300 л. е., весом 295 кг, с минимальным расходом топлива 250 г/л. с. ч. Считается, что при дальнейшем усовершенствовании конструкции расход топлива может быть доведен до 226 г/л. с. ч.
Изготовлены опытные образцы газотурбинных двигателей Форд-705 и Солар Т-600 мощностью 600 л. е., предназначенные для нового 30-т танка.
Двигатель Форд-705 в три раза легче дизельного двигателя такой же мощности, его› длина 1235 мм, ширина 1118 мм и высота 965 мм.
Этот двигатель является увеличенным вариантом двигателя Форд-704, представляющим собой сложную по конструкции трех- вальную установку с двухкаскадным компрессором, промежуточным охлаждением и рекуперацией тепла. Предполагается, что сложность конструкции двигателя будет окупаться его экономичностью.
Опытный образец двигателя Солар Т-600 проще двигателя Форд-705; он представляет собой двухвальную установку с вращающимся регенератором. Его длина 1473 мм, ширина 1067 мм и высота 965 мм.
Основным преимуществом газотурбинных двигателей по сравнению с поршневыми является их компактность, малый вес, благоприятная характеристика кривой крутящего момента, позволяющая обойтись меньшим числом ступеней в силовой передаче, простота конструкции и эксплуатации, возможность работы на различных сортах топлива.
Препятствиями к использованию газотурбинных двигателей до последнего времени были низкая экономичность и высокая стоимость.
В результате применения высокотемпературного цикла, повышения КПД основных .агрегатов, использования теплообменников, а также совершенствования технологии изготовления деталей и создания прочных жаростойких сплавов эти недостатки в значительной степени удалось устранить. Известны образцы газотурбинных двигателей США, у которых удельный расход горючего доведен до расхода современных бензиновых поршневых двигателей. Полагают, что в ближайшие годы минимальный удельный расход горючего газотурбинного двигателя может быть снижен до 180 г/л.с. ч.
Намечаются работы по использованию в .некоторых типах машин комбинированных силовых установок, состоящих из дизеля, предназначенного для использования в обычных эксплуатационных условиях, и газотурбинного двигателя – для обеспечения дополнительной мощности в определенных условиях движения.
Ведутся работы по созданию роторных двигателей, к основным преимуществам которых относятся небольшой вес, высокая литровая .мощность, малые габариты, плавность хода, простота конструкции и производства. Фирма «Кертисс-Райт» разрабатывает семейство роторных двигателей мощностью от 100 до 700 л. с.
Проводятся исследования по применению в двигателях высококалорийных топлив, позволяющих резко повысить габаритную мощность силовых установок и увеличить запас хода машин.
Повышается экономичность двигателей и обеспечивается способность работы их на различных видах топлива.
Концерн «Дженерал Моторс» разработал для армии США двенадцать образцов двухтактных V-образных дизельных двигателей мощностью от 20 до 650 л. е., имеющих цилиндры двух размеров. Эти двигатели могут работать на дизельном топливе, бензине, керосине или на смеси топлив с различной вязкостью, удельным весом, калорийностью, испаряемостью и другими характеристиками.
Предусматривается также обеспечение возможности работы на различных топливах разрабатываемых газотурбинных и роторных двигателей.
Совершенно новым направлением в развитии источников энергии является использование топливных элементов, в которых химическая энергия топлива непосредственно превращается в электрическую без промежуточного получения тепловой энергии.
К основным преимуществам топливных элементов перед существующими источниками энергии относятся возможность получения КПД 60-80%, т. е. в два – три раза превышающих КПД современных двигателей внутреннего сгорания, бесшумность работы, отсутствие демаскирующих выпускных газов, имеющих высокую температуру, а также компоновочные удобства, обеспечиваемые их использованием.
Известные образцы топливных элементов различаются видом и состоянием применяемого горючего, типом электродов, рабочей температурой и давлением.
Простейшим топливным элементом с газообразным горючим служит водородно-кислородный элемент, в котором в качестве электролита используется раствор едкого калия, а электроды выполняются из пористого материала (никеля, угля).
В отличие от обычных аккумуляторных батарей в топливных элементах запасы электрической энергии по мере ее расхода пополняются в результате электрохимических реакций веществ, подводимых к катоду и аноду.
В 1959 г. в США создан экспериментальный образец 2,5-г трактора с силовой установкой из топливных элементов; 112 батарей топливных элементов весом 1150 кг общей мощностью 15 квт обеспечивали питание электродвигателя постоянного тока мощностью 20 л. с.; КПД топливных элементов составлял 60%. Новая силовая установка требует еще продолжительных исследований и доработок.
Фирма «ESSO» разрабатывает низкотемпературный топливный элемент, в котором в качестве топлива будет использован метанол или этиленгликоль, а в качестве окислителя воздух. Выбирается электролит, отводящий продукты химической реакции топлива с окислителем. Ожидается, что новый топливный элемент будет работать практически при атмосферном давлении и не потребует замены или регенерации электролита.
В США намерены приступить к разработке новых высокоманевренных танков и других бронированных машин, оснащенных тяговыми электродвигателями с питанием от топливных элементов.
Разработанные экспериментальные образцы топливных элементов обладают большими габаритами и весом; не решена еще проблема промышленного обеспечения соответствующим топливом.
Как полагают, практического использования топливных элементов в танках можно ожидать не ранее 1970 г.
Длительные работы по созданию ядерных силовых установок для танков пока еще не вышли из стадии научных и экспериментальных исследований. Основными трудностями при этом являются проблема защиты экипажа, большие габариты и вес установки.
В области силовых передач намечается широкое применение в военных машинах многоступенчатых автоматических гидродинамических передач с автоматической блокировкой гидротрансформатора, многорадиусным механизмом поворота дифференциального типа с двойным подводом мощности и усовершенствованной системой гидравлического управления.
Ведутся работы по созданию гидрообъемных передач, обеспечивающих возможность плавного изменения скорости и крутящего момента. Цель проводимых научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в области гидростатических передач состоит в определении пределов мощностей, которые способны передавать эти трансмиссии, диапазона их рабочих оборотов и себестоимости производства. , Исследуются возможности применения в танках электрических силовых передач.
Необходимость резкого повышения скоростей вынуждает искать пути совершенствования систем подрессоривания, которые в существующих образцах американских танков позволяют развивать максимальную скорость движения вне дорог не более 16 км/час.
На всех танках пока применяется индивидуальная торсионная подвеска. Предпринимаются попытки использования в качестве упругого элемента подвески резиновых рессор. В легких машинах для подрессоривания используются пневматические катки. Ведутся работы над гидропневматическими подвесками.
Гусеничный движитель танка совершенствуется в направлении увеличения срока службы и облегчения гусеничной цепи для уменьшения потерь на ее перематывание. Создаются гусеницы из сборных обрезиненных алюминиевых траков с резино-металлическим шарниром; для легких машин весом до 10 т используется бесшарнирная резиновая гусеница, армированная стальными тросами; разрабатывается бесшарнирная пневматическая гусеница высокой проходимости со специальной самозаклеивающей пропиткой и др.