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坦克装甲车辆能混动吗

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 楼主| 发表于 2023-5-18 09:37:52 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2023-5-18 14:34 编辑
9 T; t  N% O* _4 L
9 c- c6 i3 l  n  s7 q! m1 F坦装能混动吗?能,很必要,而且各国都在研究,不过还没有量产的。中国现在全电、插混、增程方面全面铺开,或许这是下一代坦装领先的机会?
* _! x! ^& z! E0 Q$ D) V; _  `: _% V9 o' N6 s
坦装全电可能不现实,增程、插混应该在技术上没有过不去的坎。增程也可以插电,或许这是坦装混动的理想模式。也就是说,电驱动,大电池,用较小的内燃机充电,但保留插电的能力。4 I$ Y3 I6 i0 [# Z! l7 a

5 I1 d! |6 E1 R& c坦装都是重型车辆。最高速度不是太大的问题,但启动要快,加速要快,扭力要大,噪声要低。启动快才能在紧急情况下立刻出动,这对坦装十分重要。在战斗条件下,常常没有暖车时间。加速快则能迅速转换战斗位置,这可能对生存还是被击中有关键作用。扭力对加速重要,对爬坡也重要。坦装常常需要利用地形,上坡下坡是战术动作的需要,山地作战更是需要爬坡。$ k* J( j4 |( B+ e
' f" N+ t) e/ J
噪声低是常常被忽略的要求。过去履带是噪声的主要来源,现在普遍挂胶,噪声大大降低,发动机噪声就是主要来源了。坦装是野战利器,但现在越来越强调利用地形地物隐蔽接近,在开阔地堂而皇之地前进是找打,从飞机到导弹到地雷到炮弹,有无数种死法等着。在复杂地形里,噪声常常是最先暴露行踪的。美国M1“艾布拉姆斯”坦克采用燃气轮机动力,启动快,加速快,噪声低。在北约演习中,常常悄悄摸到桥头,才被对方发现,快速出动、低噪声行进功不可没。2 e+ h$ h6 m4 C' h3 a

5 w% l+ K$ j6 x$ n( m" ?坦装还有高原高温动力不足的问题。内燃机是热机,环境温度太高,影响热机效率;高度太高,空气密度太低,含氧量不足,更影响热机效率。现在的办法是增加发动机功率,使得由于高原高温损失后,依然有足够的功率保障机动性,但代价也是明显的。0 m- y8 ^& T: F3 w& r# o5 J

& [. }, b) V( F0 C/ {0 c发动机功率越大,重量和体积越大,导致坦装尺寸加大,装甲面积增加,总重急剧增加。即使不算这些因素,发动机功率过大也导致油耗增加。大家都怠速,的大V8油耗绝对比小三缸要高;同样速度下中低速匀速行驶也是一样。
/ V( M1 ~- @+ J+ ?9 K+ E, r/ T# }! H
大功率只有在高速巡航、急剧加速、爬坡、高原、高温时有优越性,这是重要的优越性,所以内燃机动力的坦装不计代价,也要大功率。问题是,混动可以保持这些优点,而只需要中低功率。
2 `& G% W  T( T) L/ h" V' Q3 m+ h1 ?7 b1 O: M
混动比内燃机省油,动力系统基本上无噪声,这是常识。这对坦装很重要。军队省油不光是为了省钱,更是为了降低后勤负担。插混对野战意义不大,战场上没有充电桩,但对平时训练和使用还是有很大的意义。大部分训练和使用都在营地附近,长途开进也经过人烟相对密集地区,插电可以显著降低训练成本,这是不应忽略的军费开支。当然,坦装充电不能像轿车充电,可能需要双插头之类,加速充电,否则就充到猴年马月了。/ V& `2 f# A' l6 r, |
) C! C' x" f7 z. M" v
作战状态的坦装长时间匀速行进的时间其实不多,更多的是冲刺、急停、上坡、下坡。这对混动的能量回收很有利,也降低了刹车和履带的损耗。另外,作战状态下的坦装也有很多时间是蛰伏,眼观六路耳听八方,一有动静就动若脱兔、投入行动。这种状态下,内燃机需要长时间怠速,不仅耗油、费机器,也产生热特征,容易被发现。电动就没有这个问题,可以无限停车待机,一按电钮就跃出,而且除了车上其他用电设备,待机时电驱动本身没有热特征。这对现代战场上红外探测日益增加是重要的生存力保障。
5 L4 \: I+ A0 w! a* \' F4 R
- M7 W5 ~8 A2 R% P0 P; L混动后,用电动助力,或者直接就是电驱动,扭力碾压内燃机,加速、爬坡绝对有利,轻松超过哪怕是牛气冲天的德国坦克柴油机。多电动机的话,还增加冗余度,一个电机故障了,车辆还能保持一定的机动性,这是增加战场生存力的。$ k/ s% x5 B8 ]0 X3 T! N4 `  f4 c
9 l- k0 V" {1 f
更重要的是,电动机基本上不受高原高温的影响,这很重要,可以降低“过度动力”的要求。当然,这只是在电池动力的情况下,用内燃机充电还是受到影响,不过情况不一样了。在最坏情况下,内燃机出力不足,充电放慢,但可以用时间换电能。充电到一定程度后,又“活过来”了。内燃机就不行,要是动力不足,再长时间憋劲还是没劲,只有回到“过度动力”的老路。
! Z' E7 U6 N3 s5 F& h4 c/ @6 _5 Y
* u# S  }/ v0 p* {3 F电驱动还适合在闭合空间里的使用,比如在山洞里或者在废弃建筑里,至少可以用好长一段时间。
, y1 ~- G- q& o# D5 \# m  D% _, x9 |( _6 i# X7 G, O
低温对电池容量有影响,对内燃机也有影响。在低温下,内燃机需要暖机后才能正常运行,温度越低,发动机功率越大,暖机要求越高,否则很毁发动机。特别低的问题对发动机的润滑也影响很大,过冷的进气需要预热才能达到正常燃烧温度,这些都增加油耗,降低出力。最后平衡下来,低温对混动的影响还是更大一点,但差别并不是很大。
, Q1 Y( _0 W3 U4 ~- f1 _( y& I, M+ R# S: W+ c5 ?
电池包增加坦装的重量,这是不利因素。不过历史上对重量的敏感来自对发动机的功率要求。电驱动后,动力曲线完全不一样了,路上各种新能源车也充分证明了一点:重量增加并不影响加速更快,毕竟扭力增加更快。
6 f9 `# x7 @* r9 z) F+ |' M
/ B+ y& K# G5 p像汽车上一样,电池包可以改善重量分布,大大便利坦装的总体设计。坦装发动机前置还是后置一直是一个问题。前置增加防护,解放有用空间,但重量分布不好,要是保持后驱,还需要沉重的传动系统;后置相反,而且正好与前伸火炮的重量相平衡。+ p: G% d) y& g# d
7 L! V' j7 E; @' c8 m. A, x, N2 _
电驱动后,电动机也电池重量分离,电池分布相对自由,甚至可以像汽车一样:全地板电池。如果大胆一些,还可以用电池包形成周身的额外保护“澡盆”,增加对乘员的保护。这当然使得电池容易受到打击,需要隔舱化,避免被击中的电池起火、蔓延到其他电池模块,还需要自动灭火系统抑制火灾。
- _/ ^+ ^$ z) ^( B( ^1 K# p1 l  Y, o- [
电池有起火危险,油箱也有起火危险。电池还可以用分布和隔板降低起火危害,油箱就不容易做到了。在装甲隔舱和泄压挡板的保护下,电池的起火危害是可以控制的。7 v- G& }; a# A7 A  v
# ?) ~4 P6 m* a- n2 g
不过更大的重量对坦装的两栖能力肯定是不利的。两栖需要浮力,重量就是重量,什么扭力都回避不了这个问题。不过也不全是坏处,如果解决浮力问题的话,电驱动使得增加额外的螺旋桨推进器很容易。
5 l4 W8 ]5 y/ q! d0 }
( Z4 }- N( X) L* H+ o# W另一个容易忽略的地方是:任何形式的混动都增加了车上的发电能力,这已经成为军车普遍的短板了。
9 h- _3 \9 Z3 X/ j" w: L. Y
; A. p- R% m/ a/ m: s) s现代步兵随身佩戴各种电子设备,从单兵通信、单兵导航到单兵数据链,单兵红外光电甚至微波雷达,都需要用电。现在的办法是用大量干电池,但那不仅电容量不够,也很重,阿富汗美军特种部队已经发现了这个大问题,试图用便携式太阳能充电器解决,但总是对野战和秘密行动不便。
5 w, m' y6 r8 b* k/ @- s8 g. M" e, ]  b) u7 L8 F1 n+ o
现在的机械化步兵也是一样的问题,车上并不能充电,必须带上一大堆电池。混动后,车辆就是机动的充电宝,那就方便多了,至少不远离车辆的步兵不再受电池重量所困。
! H" _: @% y6 y& v4 K
7 i4 K& N, k. Z+ ~9 K; n" k车上电力还有更大的用处。车载主动防御系统普及了,但毫米波雷达耗电太大,成为装用的瓶颈。美国M2“布莱德利”步战在阿富汗装上主动防御系统后,必须把车上所有用电的设备统统关掉,包括通信,才能不导致发动机过于超负荷运转。通信只有靠单兵随身设备,通信距离、通信质量、数据率都大大下降。
8 |4 @3 }& |6 U4 k& J- x( Y% E1 i- K4 a5 S  Q
如果未来车载激光、微波武器发展起来,对车载电力的要求更高,混动提供了很好的平台。0 A1 d" L# q: {0 E9 e% s
! S( R" z7 g6 v" _: k# d" D- E
得失相较,插电增程的优越性还是很大的,应该认真考虑呢。: I8 }3 A9 Z$ n

# O/ U0 g2 g) z, T3 q$ m1 J对了,比亚迪U8的功率达到1100马力,比15轻坦的900-1000马力(一级和两级增压)还要高。过去汽车发动机的马力再大,扭力不足,不可能用于坦装发动机。现在电驱动扭力不成问题了,马力又大,比亚迪U8是不是能装上15轻坦,真成可以考虑的问题了。
" O9 p7 Q% `4 ]) H, h/ W- D

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    开心
    4 天前
  • 签到天数: 1894 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2023-5-18 10:11:57 | 只看该作者
    军用“金龙电池”的秘密终于被你们知道了

    点评

    给力: 5.0 涨姿势: 5.0
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2023-5-18 10:19
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    该用户从未签到

    板凳
    发表于 2023-5-18 10:36:47 | 只看该作者
    坦克加电池的几个问题:
    4 v) s0 a+ L& z7 E6 ^7 G, t( L1. 如果是混动,增加了机械的复杂性,降低了可靠性。增加了后勤的复杂。降低了车辆的空间和载荷。
    ' J4 X" j' M8 Q% m6 A2. 电池在低温下往往死机。. o& M, {9 n1 D; y
    3. 现在的电池太容易燃烧,安全性太低。参见林志颖车祸视频。以前的柴油坦克vs汽油坦克的教训没必要再重复一次。
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43
  • 签到天数: 300 天

    [LV.8]合体

    地板
    发表于 2023-5-18 11:58:48 | 只看该作者
    一切民用大厂的终极目标都是做军火商?BYD要成为深圳第二家军火商
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  • TA的每日心情
    慵懒
    昨天 10:14
  • 签到天数: 2346 天

    [LV.Master]无

    5#
    发表于 2023-5-18 14:49:17 | 只看该作者
    电动方式在高海拔和密闭空间具有极大的优势,感觉纯电驱动+发电机组合比较好。6 }% C# B' Z8 }
    有好多电动的挖掘机什么的可以参考。
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  • TA的每日心情
    郁闷
    昨天 13:05
  • 签到天数: 1642 天

    [LV.Master]无

    6#
    发表于 2023-5-18 16:22:09 | 只看该作者
    孟词宗 发表于 2023-5-18 10:36
    2 ?7 V# ^; G4 I* ]8 @坦克加电池的几个问题:
    ' e# ?' F, O* P, a" b% a* G1. 如果是混动,增加了机械的复杂性,降低了可靠性。增加了后勤的复杂。降低了车辆 ...

    , ?2 f* C$ B  w1 h电池的安全性能比火工品低?
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2025-6-30 08:53
  • 签到天数: 2967 天

    [LV.Master]无

    7#
    发表于 2023-5-18 20:41:26 | 只看该作者
    按照这套路,斯基的下一篇就要扯BYD U8动力套件用在15轻坦上了。1 K7 C$ {3 P0 R/ Y1 _
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    该用户从未签到

    8#
     楼主| 发表于 2023-5-18 21:34:58 | 只看该作者
    料理鼠王 发表于 2023-5-18 06:418 ~+ E7 J: r: R/ n% v- u3 l8 G
    按照这套路,斯基的下一篇就要扯BYD U8动力套件用在15轻坦上了。
    " R, K6 R- r; z! [$ g
    你别说,除了汽油机换柴油机,真没什么不可以的
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  • TA的每日心情
    擦汗
    2025-5-22 23:34
  • 签到天数: 3170 天

    [LV.Master]无

    9#
    发表于 2023-5-18 22:01:50 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2023-5-18 08:34, t/ V8 |2 _8 E3 M% d4 B
    你别说,除了汽油机换柴油机,真没什么不可以的

    ; z: m% q- f" V/ q3 Q混动的话,倒是燃气轮机挺有优势的。燃气轮机的输出曲线还是更合适于发电而不是驱动。燃气轮机发电,然后电驱动。这条道路可以多看看。# j% o6 }+ n5 w1 w- [9 z( Z
    0 w" Y7 |9 Y7 ], x' [, p% h
    其实混动坦克,更适合于模块化。这样维修也会更简单。
    回复 支持 1 反对 0

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  • TA的每日心情
    郁闷
    7 天前
  • 签到天数: 1382 天

    [LV.10]大乘

    10#
    发表于 2023-5-18 22:15:17 | 只看该作者
    是个可行的方向。米帝的那个基于XM8的轻坦概念好像是用了混动模式。其下一代主战坦克貌似也是这个方向。
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    该用户从未签到

    11#
    发表于 2023-5-18 22:26:20 | 只看该作者
    四处张望 发表于 2023-5-18 16:22
    + T& [6 n7 \" F5 ]电池的安全性能比火工品低?
    - H( \5 N( W% A0 H  G
    这个还真是这样。参考茫茫多的特斯拉烧车案,包括林志颖的那个车祸。林志颖真是命大,被及时救出来了。有个县长还是区长就因为开的车是隐藏式把手,起火后门打不开被活活烧死了。
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  • TA的每日心情
    开心
    2025-5-12 23:57
  • 签到天数: 300 天

    [LV.8]合体

    12#
    发表于 2023-5-18 22:34:25 | 只看该作者
    呃,运输油料变成运输电池,对战场指挥官来说倒也没有本质的不同。% k1 P0 y, \- w/ l; ?9 k9 F! f" n

    0 \! y8 u- R- }" u估计官兵更喜欢把电池运上去更换而不是在前线充电(那样的话还是要运油料)。% \4 y/ t' F* |
    7 u; q: p! b: f* v) ^0 o
    据说中国的电池产量是世界其它国产量总和的两倍?那么是不是说搞电坦装只有兔子最有希望?
    & L% m! A. q& E
    : R7 d: @) K0 Q6 w% ]如果成功,那是又一个美国画饼兔子实现的例子~
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    该用户从未签到

    13#
     楼主| 发表于 2023-5-18 22:42:06 | 只看该作者
    赫然 发表于 2023-5-18 08:013 Q5 u8 H- Z+ X* x
    混动的话,倒是燃气轮机挺有优势的。燃气轮机的输出曲线还是更合适于发电而不是驱动。燃气轮机发电,然后 ...
      p% _$ @5 w: P  t0 U: x
    燃气轮机的油耗更高,不过体积和重量更小。间隙使用的话,这也是个路子。
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  • TA的每日心情
    开心
    昨天 11:40
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    [LV.10]大乘

    14#
    发表于 2023-5-19 01:58:58 | 只看该作者
    赫然 发表于 2023-5-18 06:01
    4 U4 }' V, W/ R' h7 h2 s- g混动的话,倒是燃气轮机挺有优势的。燃气轮机的输出曲线还是更合适于发电而不是驱动。燃气轮机发电,然后 ...
    ' {6 i) j" H3 V
    支持混动) l+ @9 M& w% L& D
    或者插混+混动三种模式组合。这样再极端的情况下也不至于束手无电。
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  • TA的每日心情
    擦汗
    2025-5-22 23:34
  • 签到天数: 3170 天

    [LV.Master]无

    15#
    发表于 2023-5-19 02:07:08 | 只看该作者
    故乡在喀什 发表于 2023-5-18 12:58
    # W  x' }" A! e$ K3 I支持混动
    ' a& E" `% k5 m+ `, x0 Y0 e或者插混+混动三种模式组合。这样再极端的情况下也不至于束手无电。 ...
    , o4 G1 r% _6 c1 s. O" A
    这些思路,都可以试试。很多时候,不试试是不知道结果的。现在TG手里电池还是蛮厉害的,可以试试先把15改一改看看。插混可能是比较好的起点。让车载电池能撑个一百公里,或者大半天不动就不错。这个其实对油料后勤有帮助的。. k" H6 g( r- k$ |  t2 Z
    回复 支持 2 反对 0

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  • TA的每日心情
    擦汗
    2025-5-22 23:34
  • 签到天数: 3170 天

    [LV.Master]无

    16#
    发表于 2023-5-19 02:22:22 | 只看该作者
    鳕鱼邪恶 发表于 2023-5-18 09:34. M% c) c  I/ H4 u" }- G% y/ {
    呃,运输油料变成运输电池,对战场指挥官来说倒也没有本质的不同。
    0 Y0 T# y, B! H  o- @" \3 F' K4 s
    8 q+ a, q. A+ P) R" s; D3 @估计官兵更喜欢把电池运上去更换而不是 ...
    $ Q; Q: l" J) ]6 I* y# }
    运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?
    * G2 ]# p  \( K# b1 M8 e- q5 P& i  D5 T% a$ u! ?3 o) ]
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  • TA的每日心情
    开心
    2025-5-12 23:57
  • 签到天数: 300 天

    [LV.8]合体

    17#
    发表于 2023-5-19 02:43:32 | 只看该作者
    赫然 发表于 2023-5-19 02:22( n5 H0 K) P* u( H4 ?  X3 D; p% P
    运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?

    ) b! l' w- M' D. r( Z# N* T3 [呃,说的对。。电池太容易着火了~
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  • TA的每日心情
    无聊
    2024-11-20 02:25
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    发表于 2023-5-19 03:12:24 | 只看该作者
    赫然 发表于 2023-5-19 02:220 V0 W# P1 ]; |7 q% h+ ~) O2 J
    运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?
    2 K, ~9 j; t9 b$ V. i2 n
    我怀疑需要拉个移动式发电站
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    该用户从未签到

    19#
    发表于 2023-5-19 03:14:41 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2023-5-18 22:42* U( L0 i) R1 a6 }5 V  R5 g" M
    燃气轮机的油耗更高,不过体积和重量更小。间隙使用的话,这也是个路子。 ...
    9 V2 a% F0 m& \& J; j
    0 J0 c8 x3 p4 w, c, V+ i2 d! ?' x
    燃气轮机部分负荷下油耗特别高,满功率还好。燃气轮机还有一个重大缺陷是转速高,因此要配大减速器。但是当燃气轮机直联发电机时,减速器就不再必需了。
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    20#
     楼主| 发表于 2023-5-19 03:41:51 | 只看该作者
    沉宝 发表于 2023-5-18 13:14
    8 A4 L" \3 E0 ]4 u0 q燃气轮机部分负荷下油耗特别高,满功率还好。燃气轮机还有一个重大缺陷是转速高,因此要配大减速器。但是 ...
    8 ~+ J) ]: O7 ?3 |& e
    问题是:增程模式后,燃气轮机只需要满负荷运转,要么不运转。这和平常以燃气轮机作为主要动力的情况完全不同了。
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