文|扬基帧察站
前几天基本上把用于当今世界主要三代坦克的柴油机讲了个遍，今天本炮霸再给大家简单的讲讲美国和俄罗斯坦克用的燃气轮机。
简单的来说，坦克用的燃气轮机可以看做涡轴发动机的一个变种。空气经过低/高压压气机被压缩进入燃烧室，压缩空气在燃烧室中与燃油充分混合后燃烧膨胀，燃烧膨胀的高温燃气向后喷出。
在喷出的过程中一部分能量推动动力涡轮，动力涡轮带动压气机继续对空气进行压缩，其余大部分以燃气的形式向后喷出形成推力。燃气推动一个与前边无刚性连接的专门的动力涡轮转动，燃气动能转换为机械能。动力涡轮由于转速太高，无法直接与传动装置连接，所以通常在动力涡轮之后还会有一个减速机构。
目前的车用燃气轮机在结构原理上大同小异，基本都是以上描述的那样。影响燃气轮机功率大小的因素主要有空气流量和涡前温度两个。通过压气机进入燃烧室的空气质量就越大；涡前温度越高，发动机的燃气膨胀的程度越大，所蕴含的能量就越大。
当将燃气轮机压气机的压比提高到一定的水平之后，经过压气机压缩的空气变热会使得空气流量减小。为了减小这一部分能量的瞬时，人们发明了中冷装置。这里的中冷装置与涡轮中冷增压柴油机上中冷装置的原理是一样的。
由于燃气轮机燃烧产生的燃气在推动动力涡轮做功之后的废气仍然具有很高的温度。于是人们发明了一个专门的装置，利用排出废气的温度来对即将进入燃烧室的空气进行加热回收废气中的能量提高能量的转化率，这种装置叫做回热装置。
目前在主战坦克上使用燃气轮机的主要有美国和俄罗斯两家。美国在M-1坦克上所使用的AGT-1500燃气轮机、额定转速3000r/min，最大功率1119KW。俄罗斯在T-80U坦克上使用的GTD-1250燃气轮机，额定转速3300r/min，最大功率920KW。从结构上讲两者都是三轴结构的燃气轮机，只不过AGT-1500为了追求更高的能量利用率，带有中冷和回热装置。
单纯从指标上进行对比，AGT-1500因为有更大的空气流量和更高的涡前温度而功率较大。然而从结构上讲AGT-1500为了获得更大的空气流量，其高低压压气机采用低压5级轴流、高压4级轴流1级离心共9级的设计；而GTD1250的高低压压气机只有1级离心共2级的设计。
也就是说，后者的结构设计远比前者简单，而这种简单的结构设计换来了尺寸和可靠性的优势。另外值得一提的是使用了回热装置的AGT-1500的燃油消耗率为280g/（KW·h），而没有回热装置的GTD-1250的燃油消耗率306g/（KW·h），两者之间的差距并没有拉开，这一时期苏联/俄罗斯的水平也没有比美国差多少。
因为俄罗斯的燃气轮机要装到T-80U坦克那个很小的动力舱中，而美国的M1坦克动力舱的体积，对燃气轮机来说简直是个大house，所以GTD-1250没有中冷和回热装置很大程度也是因为空间问题。据某些资料显示，俄罗斯在GTD-1250之后有更大功率型号的计划，其技术手段无外乎增加中冷和回热。
关于燃气轮机和柴油机作为坦克动力谁更占优，其实是这样滴。首先、由于独特的三轴设计，用于动力输出的动力涡轮不会因为符合的变化，而影响到燃气轮机的进气燃烧过程，所以其扭矩特性要比柴油机好很多，进而坦克的加速性要好。第二、燃气轮机的部件没有滑动，只有转动，且结构简单，因此其寿命周期和可靠性要比柴油机高很多。其他，还有启动快，噪声小、排气温度低、自身消耗功率小等诸多优点。
过去曾有人将燃气轮机体积小，功率密度大作为燃气轮机的一大特色来说。本炮霸以为这种观点是片面的。且不说燃气轮机需要庞大且严苛的空气滤清装置，就说功率密度大的结论也是有前提的。过去的很多年，AGT-1500所对比的对象是MB873Ka501。
诚然，与后者相比，AGT-1500的尺寸要小不少，但从MB873Ka501到MT883再到MT890，体积是不断缩小的。同时随着增压技术的进步，柴油机功率密度提高的程度也并不比燃气轮机小。上世纪80年代美国曾计划在其下一代坦克上应用更加紧凑的燃气轮机-传动一体化装置，其进步只是减小了33%的动力舱体积；而用横置MT883的欧洲动力组，所减小的动力舱体积相比之下一点都不少。
至于未来下一代坦克的动力系统的选择上，本炮霸以为，无论燃气轮机还是柴油机都是可能的。两者的功率密度潜力基本相当，虽然燃气轮机的耗油率较高，但是通过一定的技术改进将其降到240g/（KW·h）的水平，经济性方面也是可以勉强接受的。最终选择何种动力，应该从自身工业水平出发，实现哪个代价小就选哪个。
关于燃气轮机与中国坦克，早在建国初期，中国便开始关注燃气轮机车用的可能性。在专门从事车辆动力研究的70所建所伊始，就将燃气轮机列为了重要的科研方向。然而在1960-1980年代之间。由于经费等诸多方面的原因，中国燃气轮机的研究水平一直处于低水平徘徊。
1980年代中美蜜月期之间，中国曾出团详细考察了美国AGT-1500燃气轮机，并计划引进几台进行研究，但又因中美关系的恶化而搁浅。1990年代后，中国对俄罗斯GTD1250燃气轮机以及T-80U坦克的动力舱布局进行了全面的研究，并曾考虑将其作为三代坦克动力的备份。后因中国三代坦克柴油机动力的逐渐成熟，对于GTD1250的研究转为技术方面的可行性和发展方向的研究。
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