El tanque soviético T-80

18-9-2018: Sigue...

Antes de empezar el artículo pongo un enlace al aviso legal, ya que de vez en cuando me encuentro con usuarios que copian y pegan material de este blog en el suyo o en páginas web. Si alguien quiere, puede copiar un pequeño texto con el enlace al artículo. 

Introducción

El T-80 fue el último tanque producido en serie por la Unión Soviética. Cuando entró en servicio se convirtió en el primer tanque de serie equipado con una turbina, y destinado a las mejores unidades del Ejército Soviético. A finales de los 80 había varios miles en el Grupo de Fuerzas de Alemania Oriental. La propulsión del modelo siempre fue objeto de debate, que llega hasta hoy.

La disolución de la URSS supuso una reducción dramática del presupuesto militar de Rusia y otras exrepúblicas soviéticas. Rusia heredó la Oficina de Diseño de Leningrado y la fábrica de tanques en esta ciudad, así como la situada en Omsk. Ucrania se quedó con la situada en Jarkov, que producía la versión diésel de la familia (T-80UD).

Durante muchos años parecía que la suerte del T-80 estaba echada. Ucrania no tenía dinero para adquirirlo y en Rusia fueron sustituidos paulatinamente por el T-72 y T-90, equipados con motores diésel y apoyados por un potente conglomerado industrial. En los últimos años vive una segunda juventud: Rusia va a reactivar y modernizar cierta cantidad. Ucrania por su parte ha logrado exportar una versión avanzada a Tailandia, y espera adquirirlos a partir de 2019, aunque su situación económica plantea serias dudas.

El largo camino hasta llegar a las turbinas

La historia del T-80 no se puede entender sin la turbina. En los años 40 las principales los principales países empezaron a introducirlas, sobre todo en la aviación, pero los diseñadores de tanques rápidamente vieron su potencial. Las turbinas operan a ciclos continuos y no a 2-4 tiempos como los motores diésel. Son 20 veces más eficientes desde un punto volumétrico. Esto quiere decir que en el espacio donde se instala un motor de combustión de 100 HP se puede instalar una turbina de 2.000. No necesitan transmisiones tan complejas ni sistemas de refrigeración. El consumo de aceite es menor, y no tienen dificultades para arrancar en frío.

Evidentemente tienen desventajas. Los materiales utilizados en la fabricación son mucho más caros ya que las temperaturas a las que funciona son mucho más altas (+900°C frente a ~100°C). Estas temperaturas también implican una mayor señal térmica. Finalmente, consumen mucho más consumible.

El mayor coste puede ser un obstáculo a día de hoy, pero no en la URSS de Brezhnev, que tenía como lema “En la defensa del país no se ahorra”.

Desarrollo

La creación del T-80 se vio favorecida por una serie de factores. En los años 60 la URSS había introducido un tanque revolucionario, el T-64. Sin embargo su motor diésel de pistones opuestos estaba dando muchos problemas de fiabilidad, y estaba lejos de la garantía de 300 horas de funcionamiento. Para empeorar las cosas las reparaciones y mantenimiento mayor sólo se hacían en Jarkov, lo que empeoraba la disponibilidad del modelo.

Ante este panorama el Ministerio de Defensa ya había tomado medidas, como la del desarrollo de una variante de movilización equipada con un motor diésel clásico V-2. Esta variante se convertiría en el T-72.

Al mismo tiempo, las turbinas habían alcanzado un grado de madurez suficiente, por lo que el Comité Central del Partido Comunista de la Unión Soviética emitió en 1967 los requerimientos para desarrollar un tanque con turbina:

- Creación de una variante del T-64 con una relación potencia/peso de 25-30 HP/ton, comparable al de los tanques extranjeros en desarrollo. La vida útil de la turbina debe ser 500 horas, 300 en los ejemplares de las primeras series.
- Ofrecer una transmisión superior con menos marchas.
- Mejora en las características dinámicas y maniobrabilidad mediante la reducción de los modos transitorios (aceleración, frenada, cambio de marcha).
- Asegurar la movilidad y capacidad de combate del T-64 en condiciones de invierno debido que no hace falta preparar un desplazamiento a bajas temperaturas.
- Mejoras las características operacionales del T-64A gracias a los controles simplificados, menor mantenimiento, menor consumo de aceite y eliminación del sistema de refrigeración.

Para cumplir estos requerimientos era necesario desarrollar una turbina, de 1.000 HP de potencia y un consumo de 240 g/HP, que proporcionaría una autonomía de 450 kms. Los trabajos fueron encomendados a la oficina de diseño Klimov, basada en Leningrado. Las primeras turbinas, denominadas GTD-1000, debían estar listas a finales de 1970, y los primeros T-64 equipados con ellas en el primer cuarto de 1971.

A principios de 1969 las nuevas turbinas estaban listas, y se hicieron las primeras pruebas en un banco de pruebas. En mayo del mismo año se instaló una en un T-64A.  El chasis fue fabricado por la planta Izhora con las modificaciones indicadas por Klimov. El resto de elementos (torre con armamento, sistemas del chasis) fue transferido por Jarkov. Una comisión dio luz verde al diseño se autorizó la producción de otros 20 vehículos experimentales:

- 7-8 para pruebas de fábrica.
- 2-3 para pruebas en polígonos.
- 10 para pruebas en diferentes tipos de carretera y condiciones climáticas.

Como era costumbre en la URSS, el nuevo vehículo iba a ser probado en diferentes regiones para comprobar las prestaciones. En este caso serían en Turkmenistán (octubre-noviembre 1969), y el Distrito Militar de Transbaikal (noviembre-diciembre 1969).

T-64A equipado con turbina (Copyrigth en la foto).

En las primeras pruebas en carreteras, aparecieron algunos inconvenientes relacionados al uso de turbinas. El compartimento motor se calentaba demasiado debido al calor emitido por la turbina, por lo que utilizó un recubrimiento. Por otra parte, el queroseno tiene tendencia a absorber humedad por lo que el agua se acumulaba en el fondo del depósito de gasolina. Para eliminar el problema se añadieron aditivos.

Los ensayos confirmaron las ventajas de utilizar un vehículo con turbina. La fatiga del conductor era menor porque no hacía falta cambiar de marcha con tanta frecuencia (3-3,5 veces menos), la caja de cambios podía reducirse de 7 a marchas a 4 y el diseño de una transmisión más simple permitía mejorar la resistencia y fiabilidad. La relación potencia/volumen del T-64A con turbina era de 445 HP/m3 frente a 285 HP/m3 si utilizaba el diésel 5TDF. A bajas temperaturas se confirmaron las estimaciones de los diseñadores, y el prototipo era un 11-22% más rápido que un T-64A de serie.

Uno de los problemas era la fiabilidad del chasis. Debido a ciertas limitaciones los prototipos habían quedado fuera de servicio. Esto se debía al mayor desgaste causado por la potencia y movilidad del vehículo. Como muchos imaginarán, iba a tener un efecto decisivo en la creación del T-80.

Las evaluaciones determinaron que en 1970 se deberían producir otros 20 T-64A con turbinas para continuar las pruebas y eliminar defectos:

- Las pruebas de fábrica han mostrado que la instalación de una turbina en el chasis del T-64A no es una solución para crear un tanque con turbina. Para aprovechar las ventajas hace falta solucionar varios problemas, y no sólo se trata de desarrollar una nueva transmisión y equipos de control, sino también un chasis. El del T-64A no garantiza un aprovechamiento de las características de la turbina.
- El consumo no debe de ser más de 180-200 g/HP.
- Instalar un nuevo diseño de chasis creado por la Oficina de Diseño de Leningrado.
- Refinar el sistema de combustible para recargar el tanque en 12-15 minutos (desde el depósito número 6).
- Aumentar la capacidad de combustible para mejorar la autonomía (desde el depósito número 4).
- El diseñador-jefe de Leningrado debe asegurar que los tripulantes pueden pasar del puesto de conducción a los de la torre y viceversa.
- Instalar una ametralladora de 12,7 mm para disparar a objetivos terrestres y aéreos.

Estas conclusiones alteraron los planes, y en vez de 20 tanques basados en el T-64A se limitó la cifra a 10. Otros 2 serían de un diseño nuevo, siendo cada uno de una oficina de diseño diferente:

- Obyekt 219 SP 1 diseñado por Jarkov.
- Obyekt 219 SP 2 diseñado por Leningrado (Oficina de diseño KB-3).

Como era costumbre, varios diseñadores intentaron que sus diseños fuesen aceptados. J. Kotin, creador del Obyect 172M (T-72), propuso incorporar las soluciones del 172M en el 219. No se aprovecharían tanto las características de la turbina, pero se unificaría la flota de tanques. El diseñador de Leningrado Popov consiguió imponer su opinión afirmando que si se utilizaba el Obyekt 172M como base, no se aprovecharían del todo las ventajas de la turbina. 

El Obyekt 219 diseñado en Leningrado presentaba claras diferencias visuales con el T-64A. La más obvia era en la suspensión. La del T-64A estaba pensada para ahorrar peso y coste, pero presentaba problemas de fiabilidad para un vehículo con más peso. Las ruedas del 219 tenían más diámetro y disponían de un recubrimiento de goma. El diámetro estaba a medio camino entre el T-64 (555 mm) y T-72 (750 mm). La caja de cambios era de 4 marchas en vez de 7 como en el T-64A, y proporcionaba más par-motor. Las orugas fueron rediseñadas para proporcionar más vida útil. Los depósitos de combustible fueron rediseñados para aumentar el volumen y facilitar el reabastecimiento. Las paredes estaban fabricadas con acero inoxidable de 1,5 mm de grosor y podían ser cargados en 15 minutos.

Obyekt 219 en su versión final sp2.

En marzo 1971 las pruebas con las ruedas y orugas fueron exitosas, y aguantaron 3.000 kms. El principal obstáculo fue el comportamiento en temperaturas altas y grandes cantidades de polvo, por lo que se trabajó en mejorar la eficacia del filtro de aire tomando 3 caminos:

- Reducción de la resistencia aerodinámica
-  Mejorar la eficacia del filtrado
- Aumentar la resistencia al desgaste de los componentes más sensibles

Las modificaciones en el diseño fueron puestas a prueba en las pruebas realizadas con 3 Obyekt 219 en la región de Leningrado entre noviembre de 1971 y enero de 1972. El nuevo chasis permitía alcanzar velocidades medias de 32-40 km/h en caminos de tierra y hasta 68 km/h en algunas secciones. La velocidad máxima en una autopista fue de 70 km/h.

La aceleración del tanque hasta 61,9 km/h fue 0.9 el valor máximo calculado. Esto se traducía en 290 metros y 30 segundos. Un T-64A necesitaba 600 y 60 respectivamente. A 20-60 km/h un Obyekt 219 era 1,75-2 veces más silencioso que un T-64A.

Otro aspecto positivo fue que la fiabilidad de la turbina GTD-1000T aumentó, y dos de los prototipos superaron 7.000 kms de distancia recorrida:

- Prototipo  3628: 3.487 km y 184,9 horas-motor
- Prototipo  3629: 7.668 km y 339,5 horas-motor
- Prototipo  3630: 7.487 km y 300,6 horas-motor

Con un peso de combate de 40.450-40.600 kg las reservas fuel son suficientes para al menos 450 km en autopista. El consume varía dependiendo del terreno, y es de 189-260 litros por hora de funcionamiento o 520-690 litros cada 100 km.

Como era de esperar, había aspectos a mejorar. La oruga no era lo suficiente estable en giros bruscos y varias piezas de la misma no cumplían los requerimientos. Pese a todo, se recomendó seguir con el desarrollo y hacer una comparación con el T-64A.

En marzo de 1972 comenzaron las pruebas con 2 T-64A y 2 Obyekt 219. El prototipo de Leningrado se impuso en muchas características. La velocidad media en caminos de tierra era de 40-47, km/h, mientras que la del T-64A 33-37,4. Si había que arrancar a -13°C el T-64ª tardaba 30 minutos, mientras que el Obyekt 219 lo podía hacer en 2,5. La permeabilidad del Obyekt 219 sobre terreno húmedo es superior debido al suave cambio en el par-motor y el no tener que cambiar de marcha para evitar que se cale el motor.

En contra estaba el alto consumo de la turbina. Cada hora de funcionamiento consumía 226-252 litros, y en 100 km 525-628 litros. Estos datos para el motor diésel del T-64A eran 108-132 y 326-396 respectivamente. 

El consumo de aceite era despreciable en el Obyekt 219, mientras que el T-64A gastaba 2,8-3 por cada hora de funcionamiento y 8,4-9,2 cada 100 km. Para cambiar una turbina eran necesarias 4,4 horas, y 13 para el motor del T-64A. El tiempo necesario para cambiar dos cajas de cambio era de 6,9 y 13,8 respectivamente. Las características de mantenimiento de los principales sistemas del Obyekt 219 eran superiores.

El desplazamiento del Obyekt 219 por una carretera con baches (de 150 mm de altura) es más suave; la aceleración que experimenta el asiento del conductor es 3 veces menor que en el T-64A a pesar de ir un poco más lento, 35 km/h en el T64A y 36-40 en el Obyekt 219.

Más allá del debate turbina-diesel, quedaba claro que el chasis del Obyekt 219 era superior al del T-64. Por ello en mayo de 1972 se modificaron los requerimientos técnicos, eliminando el tener que instalar la turbina en un chasis de T-6.  Los trabajos para poder sustituir el motor 5TDF por una turbina en una revisión mayor fueron detenidos. Se autorizó aumentar la reserva de combustible del Obyekt 219, por lo que el peso pasó a 41,2 toneladas. También se permitió un aumento de la logística para poder operarlo en unidades de combate.

Además de defectos identificados anteriormente en el chasis, se modificaron las orugas. Cuando el nuevo diseño superó la prueba de 3.000 km se instalaron 6 ejemplares en varios prototipos para hacer pruebas en Ucrania y Bielorrusia.

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Entre el 28 de junio y 11 de octubre de 1972 se efectuó otra gran serie de pruebas para comparar los resultados de las pruebas de fábrica, la efectividad de armamento, la capacidad de realizar marchas, consumo medio de aceite y combustible, y tiempo necesario para estar listo para el combate. Con este objetivo se creó un batallón de pruebas equipado con:

- 6 Obyekt 219 con turbinas G-1000T de Leningrado
- 10 T-64A procedentes de Jarkov
- 15 Obyekt 172 y 1 Obyekt 172M, antecesores del T-72 y T-72M

Las pruebas comenzaron el polígono de la fábrica en Jarkov. Los tanques recorrieron 3.000 km por las repúblicas de Rusia, Ucrania y Bielorrusia. De ahí fueron llevados en tren a Asia Central, donde realizaron 7.000 km de pruebas en ambientes con mucho polvo, arena y zonas de difícil geografía.

Los Obyekt 219 alcanzaron los 3.000 km de garantía sin problemas. De las 6 turbinas 4 cumplieron con el programa de pruebas, sin fallos y funcionando 300 horas-motor. El problema es que con mucho polvo no podían funcionar más de 100. El chasis y las orugas también dieron buen resultado, y sólo hizo falta cambiar ciertos componentes de la segunda tras 6.000 kms. De hecho se sugirió utilizar un diseño similar (con bloques de goma) en otros modelos de tanques.

De nuevo se confirmó que la instalación de una turbina aumenta las prestaciones del tanque y tienen un futuro prometedor. La comisión recomendó equipar una unidad militar con el Obyekt 219 para obtener experiencia en operaciones militares. En el test se hicieron las siguientes conclusiones:

- El tanque Obyekt 219 tiene grandes capacidades de maniobra y técnico-tácticas.
- Puede recorrer 250 kms en 10 horas; 300 km en 15 horas con una velocidad media de 30 km/h.
- La reserva de combustible ofrece –dependiendo del terreno- una autonomía de 270 km. Con depósitos adicionales llega a 315. Estas cifras no permiten alcanzar 300-350 km sin repostar
-    Los 10.000 km de kilometraje está limitado por la fiabilidad de las siguientes unidades:

o Transmisión: 5.000 km
o Orugas: 7.000 km
o Amortiguadores: 6.000 km
o Turbina:  Dos funcionaron 186,5 horas motor y 236 horas-motor, y otras cuatro 378,6-405 horas-motor, incluyendo la parte europea de la URSS. En Turkmenistán la vida de la turbina es de 75-100 horas-motor

- El coste de desplazamiento de un tanque con turbina es 1,7-1,8 veces más alto que el de un tanque equipado con un motor diésel de 780 litros
- Debido al aumento de velocidad, es necesario mejorar la eficacia de los instrumentos para facilitar la identificación y búsqueda de objetivos en el campo de batalla.
- El acceso entre el compartimento de la torre y conducción debe ser mejorado
- El kit de vadeo tarda 39 minutos – 1,5 horas en instalarse
- El sistema lanzafumigenos es eficiente cuando funciona con diésel. Con queroseno le falta efectividad
- Desmontar la turbina lleva entre 4 y 6 horas (no especifica las condiciones)