Как известно, в жаркую и солнечную погоду нахождение внутри танка слегка напоминает поход в баню – температура воздуха в его обитаемых отделениях может достигать отметки в +50 градусов Цельсия. В таких условиях о длительной боевой работе не может быть и речи, поэтому наличие кондиционеров на военной технике уже стало привычным делом. Но охлаждение воздуха – лишь один из способов сделать жизнь танкистов комфортнее. Альтернативой может быть «холодное сидение», разработанное ещё в СССР в 80-х годах.
Зачем оно нужно?
Для того, чтобы понять целесообразность разработки «холодного сидения», нужно немного поговорить о требованиях, предъявляемых к танковым кондиционерам.
Почему же в танке бывает настолько жарко? В первую очередь, конечно, из-за брони. Корпус и башня танка очень быстро нагреваются от горячего окружающего воздуха и солнечных лучей, при этом они крайне активно отдают тепло и фактически устраивают из обитаемых отделений танка настоящую баню. Дополняется этот вредный обогрев и другими источниками тепла: работающим двигателем и трансмиссией, жар от которых проникает в боевой отсек. Вносит свою лепту и стрельба из пушки – калории сжигаемого при выстреле пороха не пропадают бесследно.
Учитывая такое количество «обогревателей», охлаждающий воздух кондиционер должен обладать весьма приличной мощностью, потому «отжирание» пары киловатт из бортовой электросети танка – это далеко не предел, а возможности её далеко не безграничны. Кроме того, жёсткие ограничения накладываются и на габаритные показатели охладителя, впрочем, наиболее крупные элементы его конструкции можно вынести за пределы заброневого объёма.
Разумеется, на сегодняшний день все эти проблемы так или иначе решены, так что установка «кондёра» вполне возможна и практикуется, хотя и не в принудительно-массовом порядке, для абсолютно всех машин. Но что может предложить охлаждаемое сидение?
Очень умеренное потребление электроэнергии. Обычному кондиционеру требуется непрерывно перегонять через себя большие объёмы воздуха – отсюда, в общем-то, и те самые киловатты, нагружающие бортовую сеть. Сидение же охлаждает тело танкиста за счёт плотного контакта с ним. Таким образом отвод тепла происходит напрямую, а это непременно положительно сказывается на энергоэффективности системы – в среднем одному сидению танкиста требовалось не более 300 ватт для своей работы.
Что же, пришло время рассмотреть это изделие подробно. Тем более что его состав одним лишь креслом не ограничивается.
Конструкция охлаждаемого сидения
За основу изделия взято вполне стандартное сидение, нижнюю подушку (на которой танкист сидит) которого заменили на модернизированную. В ней установлена панель, состоящая из девяти термоэлектрических элементов, работающих по принципу эффекта Пельтье.
В упрощенном виде этот эффект заключается в переносе энергии (тепла) при прохождении электрического тока в месте контакта двух разнородных проводников. Примером могут служить два элемента – один из сурьмы, а другой из висмута. Если в месте их соприкосновения капнуть немного воды и пустить через них электрический ток, то вода превратится в лёд.
Источник: В. А. Арефьев, В. И. Голуб и др. «Локальная тепловая защита экипажа ВГМ».
При работе таких термоэлектрических панелей их верхняя часть (пластина), которая контактирует с телом танкиста, будет охлаждаться, а вот нижняя, наоборот – нагреваться. Поэтому для отвода тепла от этих элементов используется водяное охлаждение: вода прогоняется через теплообменники охлаждающих панелей и затем уходит в радиатор, обдуваемый вентилятором.
Охлаждаемое сидение и продуваемый жилет. Источник: В. А. Арефьев, В. И. Голуб и др. «Локальная тепловая защита экипажа ВГМ».
Но одним «холодным сидением» решили не обходиться. Дополнением к нему стал специальный противоосколочный жилет танкиста, к которому через шланг подключен воздушный нагнетатель. Этот жилет выполняет двойную роль: защищает от ранений при пробитии брони и охлаждает верхнюю часть тела человека за счёт обдува воздухом.
В итоге получилась хоть и сложная на вид, но довольно энергоэффективная установка, которая при своей работе потребляла до 80 ватт в режиме обдува через жилет и до 300 ватт в совмещённом режиме, когда включался одновременно обдув тела и охлаждение сидения. Остальные характеристики можно посмотреть на прикреплённом ниже изображении.
Параметры охлаждаемого сидения в комплекте с жилетом. Источник: В. А. Арефьев, В. И. Голуб и др. «Локальная тепловая защита экипажа ВГМ».
Испытания и выводы
Для того, чтобы проверить работоспособность и эффективность охлаждающего сидения, им оборудовали место механика-водителя в танке Т-62 и провели испытания в пустынной местности на юге Узбекистана. Для опытных заездов выбирали наиболее жаркое дневное время: с 12:00 до 18:00. При этом температура воздуха внутри обитаемых отделений достигала 48 градусов по Цельсию, а внутренних поверхностей танка – 55 градусов.
Все члены экипажа были одеты в одинаковую одежду, состоящую из хлопчатобумажных брюк и гимнастёрок, а также жилетов и кирзовых сапог.
В ходе эксперимента практически сразу подтвердился факт: без кондиционера в сильную жару даже просто находиться в танке, не выполняя сложной боевой работы, уже пытка. Командир и наводчик, у которых не было охлаждающих кресел, не выдерживали больше трёх часов. Более того, нередки были ситуации, когда испытания приходилось прерывать уже через час-два после их начала, поскольку танкисты теряли сознание или находились в таком состоянии, что продолжение этой экзекуции грозило серьёзными последствиями для их здоровья.
Мониторинг физиологических параметров командира и наводчика показал, что температура их тел взлетела до 38,5–38,6 градусов Цельсия, а частота сердечных сокращений возросла до 120 ударов в минуту. Влагопотери (через пот) доходили до 850 грамм в час.
А вот водителю, как говорится, было «по кайфу» с обдуваемым жилетом и прохладным сидением. Высокая температура внутри танка не помешала ему управлять танком, совершая, кстати, немало физической работы, в течение шести и более часов. По сути, он мог сидеть в нагретой машине хоть сутки, если бы это понадобилось.
Температура его тела не превышала 37 градусов, а пульс – 76 ударов. Влагопотери составили 708 грамм. Результат вполне отличный.
Так же, помимо танка, охлаждаемое сидение испытывалось в БМП-2 и БТР-80, где тоже показало себя хорошо. Об этом можно узнать из приложенной таблицы.
Кондиционер, вытяжка – совместная работа сидения и жилета; вытяжка – использование только продуваемого жилета; прочерк – отсутствие жилета и охлаждающего сидения. Источник: В. А. Арефьев, В. И. Голуб и др. «Локальная тепловая защита экипажа ВГМ».
В целом изделие получилось действительно интересным. Оно стало довольно нестандартным для бронетанковой техники решением проблемы нормальных климатических условий в обитаемых отделениях боевых машин. При этом, в отличие от классических кондиционеров, эта система потребляла небольшую мощность из бортовой электросети – менее одного киловатта, если охлаждаемые сидения были у всех членов экипажа. Поэтому эти охладители активно предлагались к установке на советские танки, но не получилось.
Перспективы у такой локальной термозащиты танкистов были весьма туманны.
Во-первых, для радиаторов и вентиляторов, охлаждающих воду, требовался хоть и не большой, но всё же очень дефицитный свободный заброневой объем, каждый кубический сантиметр которого в наших танках и без того на вес золота.
А во-вторых, учитывая консервативность военных (и не только военных) чинов, об установке даже обычных кондиционеров, не говоря уже о локальных, можно было и не мечтать.
