保时捷为“猎虎”歼击车和虎式重型坦克B型研发的X形柴油发动机

360影视 日韩动漫 2025-03-31 00:50 2

摘要:德国的坦克制造遵循固定模式,其中包括动力系统的选择。在经历了 1920 年代和 1930 年代前半期的试验后,德国最终确定了迈巴赫(Maybach)公司的直列和 V 形汽油发动机系列。这些高转速(约 3000 转/分钟)的汽油发动机成为德国坦克的标志性特征,并

西梅林-格拉茨-鲍克公司( Simmering-Graz-Pauker AG )SLa 16(保时捷 Typ 203)——坦克用 X 形风冷柴油发动机的历史

德国的坦克制造遵循固定模式,其中包括动力系统的选择。在经历了 1920 年代和 1930 年代前半期的试验后,德国最终确定了 迈巴赫(Maybach) 公司的直列和 V 形汽油发动机系列。这些高转速(约 3000 转/分钟)的汽油发动机成为德国坦克的标志性特征,并一直应用到二战结束。不过,早在 1941-42 年,就有人开始考虑其他替代方案。其中,费迪南德·保时捷(Ferdinand Porsche) 的观点尤为重要,他对坦克发动机的发展方向有自己独特的见解。

西梅林-格拉茨-鲍克公司( Simmering-Graz-Pauker AG )主要以生产机车和车厢而闻名。

最早尝试为坦克研制柴油发动机的是 戴姆勒-奔驰(Daimler-Benz),其在 1940 年推出了 MB 809 机型,随后又研制了 MB 507,但这些发动机最终未能投入使用。不过,德国并未放弃对柴油发动机的研究,费迪南德·保时捷接过了这项工作,并与奥地利企业密切合作。这一联盟最终开发出了一款全新的动力系统,即Simmering-Graz-Pauker SLa 16。这款 X 形风冷柴油发动机 开创了坦克动力系统的新方向,但德国坦克制造业最终未能采用这款发动机。

SLa 16 的前身最初是为 Typ 205 设计的,其 1942 年 10 月的配置图显示了最早的方案。

SLa 16 的起源

Porsche KG保时捷)对汽车动力系统的发展有自己的理解。与许多制造商一样,费迪南德·保时捷 坚持采用 风冷发动机。他并非孤例,例如塔特拉(Tatra) 公司也十分推崇风冷发动机。此外,坦克采用风冷发动机也并非罕见,例如日本**“九七式中战车(Chi-Ha)”** 采用的 V 形 12 缸风冷柴油机。

事实上,Porsche KG保时捷)在其 Typ 100(VK 30.01(P)) 及其他项目中使用的双发动机并联方案,在英美坦克设计中也十分常见。但 Porsche KG保时捷)的独特之处在于,它将风冷发动机的并联结构与电力传动系统相结合,这使得其动力系统在技术上具有相当的创新性。

没有冷却系统的发动机

Porsche KG保时捷)与奥地利和捷克公司的合作是该项目的一大亮点。特别是在发动机制造和底盘设计方面,这种合作尤为明显。例如,德国坦克委员会(Panzerkommission)中就有 奥斯卡·哈克(Oskar Hacker)——他正是奥地利 Steyr-Daimler-Puch斯太尔-戴姆勒-普赫公司)公司的负责人。在发动机开发上,Porsche KG保时捷)还与 Tatra 公司建立了联系,后者在风冷发动机领域积累了丰富经验。然而,Porsche KG保时捷)主要与奥地利企业展开合作,例如 Typ 100 坦克发动机便是在 Steyr(斯太尔)公司生产的。此外,以该发动机为基础,Porsche KG保时捷)还开发了一系列 Typ 101 发动机,包括汽油版和柴油版。不过,后续的冷却问题最终导致这一系列发动机被放弃。

使用该发动机后,车辆总宽度达到了2.5米。

SLa 16:奥地利柴油引擎的失败尝试

在Typ 101发动机的研发过程中,Porsche K.G.(保时捷)与西梅林-格拉茨-鲍克公司( Simmering-Graz-Pauker AG )公司(简称S-G-P)展开了合作。这家奥地利公司因其在Pz.Kpfw. Maus超重型坦克项目中制造专用铁路平台而广为人知。然而,该公司在维也纳的工厂也涉足发动机制造。在Typ 190试验发动机上,就采用了S-G-P研发的预燃室技术。随着Porsche K.G.(保时捷)对未来发动机的研究推进,与维也纳的轨道车辆制造商的合作也日益紧密。1942年,在Typ 180重型坦克的动力系统暴露出明显问题的背景下,这一合作正式展开。越来越明显的是,将两台发动机并联使用的设计方案存在根本性缺陷。

发动机上方安装了空气滤清器。

最初,这款被命名为Typ 203的发动机被设计为18缸结构,基于2.3升单缸发动机Typ 192(也被称为Typ 205/2)。这款风冷柴油发动机排量达到了41.4升,在2000转/分钟时输出780马力。关于该发动机的最早也是最后一次官方记载出现在1942年10月。随后,该发动机很快被放弃,取而代之的是X型16缸发动机Typ 212。Typ 212以3.0升单缸发动机Typ 213为基础,排量增加到48升,最大功率达1500马力(2500转/分钟)。然而,这款发动机也未能进入实用阶段。最终,Pz.Kpfw. Maus的动力系统仍然采用了戴姆勒-奔驰MB 509发动机。不过,X型柴油机的技术储备并未就此作废。

发动机的测试是在未安装冷却系统的情况下进行的。

根据调整后的计划,这款新型坦克发动机被设想为Pz.Kpfw. Tiger II及Typ 180/Typ 181(后者很快被取消)的替代动力方案。S-G-P方面的研究工作由工程师塞伯尔(Seiberl)领导。然而,Porsche K.G.实际参与该发动机的时间并不长,1943年8月,与Simmering-Graz-Pauker的合作终止。然而,在合作终止前,该发动机的研发已经进入较高的成熟阶段。例如,冷却系统和气缸均由斯图加特的工程师完成。因此,这款发动机可被视为两家公司联合开发的成果:Steyr主要提供生产能力,而Simmering-Graz-Pauker贡献了大量技术,特别是预燃室技术。因此,SLa 16这个名称是合理的。

SLa 16并不简单。

与Typ 100/Typ 101发动机类似,这款发动机的冷却系统与发动机本体集成在一起。不过,SLa 16的冷却系统被安置在侧面,而非顶部和侧面。冷却系统采用了两台风扇,并在后方安装了两台油冷风扇。因此,这款发动机比竞争对手Maybach HL 230更大更重。SLa 16连同冷却系统的总宽度达2520毫米,总重量达2250千克,是Maybach HL 230重量的两倍多。然而,这款发动机并非毫无优势。首先,其总高度为1150毫米,略低于Maybach HL 230。其次,Maybach HL 230的干重并不包括冷却系统,而后者在整体重量上的增加甚至超过SLa 16。因此,从某种角度来看,SLa 16确实具备一定的合理性。

预燃室技术由西梅林-格拉茨-鲍克公司( Simmering-Graz-Pauker AG )开发。

发动机的开发工作被分为几个阶段。1943年秋天,1缸试验机Typ 192制造完成,并于当年11月进行了48小时测试。测试表明,该发动机在2100转/分钟时输出47马力。由此推算,SLa 16的预计功率为752马力。该发动机还配备了两台Brown Boveri VTaS-200涡轮增压器。1944年初,首台完整的SLa 16发动机制造完成,计划用于Pz.Kpfw. Tiger Ausf. B和Jagdtiger,而不更改变速系统。为此,发动机配备了一个增速齿轮箱。然而,这种通用性设计也给研发工作带来了额外的复杂性。

1944年12月,SLa 16发动机被安装在Pz.Kpfw. Tiger Ausf. B上,需更换发动机舱盖板并重新设计排气系统。

然而,更换发动机并不仅仅是简单地拆装旧发动机和安装新发动机的问题。SLa 16不仅比Maybach HL 230宽,而且其结构特性还需要对车体、发动机舱盖板和排气系统进行改造。为了确保空气滤清器的进气需求,在发动机舱盖板中央设置了进气口。此外,冷却系统风扇的进气管道也有所不同,排气系统的设计更是发生了重大变化。这些改动势必会改变坦克后部装甲板的外观。目前尚无已知实物照片能展示该发动机在Pz.Kpfw. Tiger B上的实际安装情况,但其发动机舱盖板和后部装甲板必然有所变化。

SLa 16第二种版本的完整组装状态。

1944年底,SLa 16发动机在专门的测试台架上开始试验。到那时,即便是Maybach(迈巴赫)公司也在研究柴油机版本,因为Maybach HL 230在实际使用中的额定功率仅为600马力。在测试台架上,SLa 16在2200转/分钟时可输出770马力,但未连接冷却风扇。安装所有辅助设备后,最大功率下降至685马力,且燃油消耗过高。

发动机的后方视角。

为了改进冷却系统,西梅林-格拉茨-鲍克公司( Simmering-Graz-Pauker AG )与Henschel(亨舍尔)公司联合开发了新方案。Henschel(亨舍尔)在1944年底绘制了Pz.Kpfw. Tiger B安装SLa 16的设计草图。这一方案在战后被美军情报部门误解,导致关于SLa 16实际安装于坦克的谣言。实际上,这款发动机从未安装在坦克上,因为奥地利并未生产它。然而,Jagdtiger(猎虎式坦克歼击车)的发动机舱与Tiger B完全相同,因此1945年4月,第二台SLa 16发动机被安装在Nibelungenwerk(尼伯龙根工厂)工厂生产的Jagdtiger(猎虎式坦克歼击车)上。

那台安装了该发动机的Jagdtiger(猎虎式坦克歼击车)

第二种发动机方案采用了西梅林-格拉茨-鲍克公司( Simmering-Graz-Pauker AG )开发的冷却系统。与Porsche K.G. (保时捷)设计的第一种方案不同,新系统的设计更加简单。风扇现在位于中央,而两个大型机油散热器被四个尺寸较小的散热器取代。此外,燃油泵的驱动系统也有所调整。有趣的是,第一种发动机方案仅以图纸的形式为人所知,而第二种SLa.16方案则有照片存世。正是这第二种发动机被安装到了Jagdtiger(猎虎式坦克歼击车)上。为了让其顺利安装,必须削减风扇区域下方的底板支架。在此之前,该发动机已成功通过台架测试。

安装在Jagdtiger(猎虎式坦克歼击车)上的发动机

有资料显示,曾计划对SLa.16发动机进行批量生产,生产工作预计从1945年6月开始,制造商仍是Steyr。不过,对于6月的生产计划存在较大疑问,因为首先需要在Jagdtiger(猎虎式坦克歼击车)上完成全面的发动机测试。在战争结束前,该自行火炮仅进行了数次测试行驶,总共运行时间为5个发动机小时。随后,战争戛然而止。Nibelungenwerk(尼伯龙根工厂)落入苏联占领区,工厂设备在1945年被拆除并运往苏联。同时,这辆Jagdtiger(猎虎式坦克歼击车)也被送往库宾卡,但它的后续命运不详。

该示意图虽然简化,但可用于评估发动机在动力舱内的布局

毫无疑问,苏联对该发动机进行了研究,而且相比于美英情报机构,苏联掌握了更多信息。可以说,德国工程师的经验在X型柴油发动机的开发中得到了借鉴。这并不值得讳言,毕竟坦克用燃气轮机的起步阶段也参考了德国的研究成果。更有趣的是,X型坦克发动机曾在TVP(捷克斯洛伐克坦克发展计划)中出现。在这里,影响来自德国,而非奥地利。Tatra(塔特拉)公司曾与Porsche K.G. (保时捷)密切合作,显然从中得到了部分技术。因此,捷克斯洛伐克的X型柴油发动机虽未超越纸面研究阶段,但它的存在本身便具有历史价值。

参考资料:

• Bundesarchiv • US NARA • 《坦克工业公报》• 《特殊坦克型号:研发—生产—运用》,沃尔特·J·施皮尔伯格(Walter J. Spielberger)、希拉里·L·多伊尔(Hilary L. Doyle),Schiffer出版社,2007

来源:番茄杂事

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