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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 $ e) z  V& x& |% w1 \

0 I8 |5 X1 I3 B) F! _/ j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?
; B; a+ ]: m; L4 M% F. `* d8 }+ L: m! A* K9 {0 t
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。
0 G4 u( y5 Q% V+ u  t
. F1 `5 }5 l# p1 a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。( {  ?* X8 S3 z0 A! H/ `

& y5 I- {+ p6 u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。
, P) d* Z- v* t2 B
. g6 ^% m4 [5 j8 B1 C% d; P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。/ k. L, I, X( T

+ q* w! j1 Y8 ^; P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。* z7 i6 T3 P+ a8 e5 |' B+ l
: V0 q2 b: R6 m: w
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。7 w( G- z. M! J# c/ Q4 J4 i2 ^9 M

7 ~" i( Z; O% J) c) h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。
- |5 {" R' j& y6 b" [2 N" _- }- f/ m- E- W
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。
) D; H9 K# G& \4 d% T$ v% c. Q" O0 N7 T% s* {
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。
! g! e  R7 \- B, r" l
& ]+ S7 f2 J, w" q1 U# p# q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。
/ G- j3 Y1 \' O3 f. T. |4 H7 b( z0 @, b
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。
. S% b( Q2 Z* W& K  F
9 g/ ?1 U3 B2 B+ A, C. ^, s2 O( e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。
" p* V- x1 H+ v! V9 ~
& N  k$ P* `9 |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。
! o6 a3 h9 w4 q* X2 A
/ B  j5 k& i7 w, i1 w; P$ X6 V6 }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。
4 C! |8 c+ w; ~' c
' x: h  V3 |5 r" b6 A3 X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。3 W. h7 c) P! c0 ?3 \& X+ \
: X6 a1 t8 V. D2 a8 j
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。/ E# o5 e) z, O3 n  ~5 l" U( o

+ F3 F, u' ?- k5 I2 u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。
# m7 ^4 e0 R/ }! v
7 x* o) n' d# E) s! m/ |" ]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。* J: P- z8 N# p" A7 P4 \2 A  x
0 F6 W( Q: |) g3 Q* O& P# E8 b' j
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。% R7 g/ _7 y2 |/ G! t

4 T& @, @9 R+ V! ^0 Z% I, S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。
* t, s. A1 M# M6 @! }* M6 I6 P$ u" r! ?9 F8 [, W0 g
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。( @; Q( T4 f* [3 h: _( j

( u  Z5 m& q) V* ~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。! f% j+ {7 C8 J$ }; j4 M

8 j7 {8 i& n( ]/ q得失相较,插电增程的优越性还是很大的,应该认真考虑呢。
8 Z  @' a. d1 H/ P) `( Q' j5 x! T6 Q' w  ?) g% b4 l
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。) i4 ~# i0 C, Q% B: @# ^

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    开心
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    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:2 h: e: N2 G1 [) \, a; t) g, @6 `
    1. 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。( e; g! |3 \2 q9 d1 Y9 ~
    2. 电池在低温下往往死机。/ V$ C; I. T! E$ n+ @0 O
    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
    奋斗
    昨天 10:20
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    [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。4 T2 i7 H6 ^+ M( t0 O
    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
    擦汗
    前天 12:36
  • 签到天数: 1577 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
    , z- ]0 B) }7 x: H7 M坦克加电池的几个问题:
    2 ]3 ]- V  y: ^' f8 Q" j5 {1 }+ J1. 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 ...

    * r( d# i- U! \: z) g! F5 S0 |电池的安全性能比火工品低?
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2025-1-7 10:22
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    [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。
    ( l+ w- e/ m3 y6 }  b4 ]( X& l9 [; R
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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 06:41
    ! Q* B# |) r, Z6 h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。

    " P2 }4 |' O1 h+ a& D  s# m; z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
    昨天 07:07
  • 签到天数: 3079 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+ c; {1 H& ]8 e; z( K
    你别说,除了汽油机换柴油机,真没什么不可以的

    & ?0 k7 X' f! e* i( K2 F# d' h; y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。
    5 ?0 c$ L8 b5 L2 j& f, U  w/ k
    + p" S6 \6 l: f& J) N% [其实混动坦克,更适合于模块化。这样维修也会更简单。
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  • TA的每日心情
    难过
    昨天 09:12
  • 签到天数: 1320 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& E4 f+ o# T9 d7 O. [4 D4 U
    电池的安全性能比火工品低?

    + }( w- _$ l2 z! w& _) R' O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
    2024-9-2 01:41
  • 签到天数: 298 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。
    ! q6 r. [6 \% a' [
    9 z: e" m! Z3 q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)。/ [& V6 [0 `, @* c+ G) F
    1 C+ K9 A( N! b) U* h( O  o( c  Y
    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?6 _$ j. s2 G$ s1 z7 `, t* ?

    ; s5 Q" s2 h1 g6 K) n( |: v" H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 08:018 y1 u9 J+ o/ Z$ h2 R  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 ...
    - W2 v# |4 y/ w/ m3 _
    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 07:01
  • 签到天数: 1123 天

    [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
    . N; h$ {" P1 l( |8 i  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 ...
    3 I% L4 n4 s4 `/ N7 H
    支持混动, m5 @+ i7 U0 B# u. W! h
    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
    昨天 07:07
  • 签到天数: 3079 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! O0 Z# I: g  w' v6 h7 b
    支持混动
    4 {% L2 e! D* x6 X# Q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。 ...

    9 {( d. o; M$ ?) h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。. x2 p' y7 S. P& x" e7 l
    回复 支持 2 反对 0

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  • TA的每日心情
    擦汗
    昨天 07:07
  • 签到天数: 3079 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; @' A0 V! f( _9 ^. M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。2 w# |3 z  M' f  F' B

    3 m3 w4 ?& E  a9 w估计官兵更喜欢把电池运上去更换而不是 ...
    # g- W- Y- x) \+ f' T
    运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?
    / y+ u8 p7 k  j
    5 f! L8 E2 k" Q; H$ U) v! B9 y
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  • TA的每日心情
    开心
    2024-9-2 01:41
  • 签到天数: 298 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! `& C/ k2 X$ v$ P
    运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?
    * H! L. T& l# F7 @# x/ r& l) l" R
    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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    [LV.5]元婴

    18#
    发表于 2023-5-19 03:12:24 | 只看该作者
    赫然 发表于 2023-5-19 02:22
    % w% {2 W6 b8 B1 `运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?
    6 g5 Q' Q( m% i6 z$ L+ U" L
    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: i' _4 C5 o- C
    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。 ...
    6 t" e% a" ~# ]+ W) a. ^  R
    ' r+ l) w* e+ \
    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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    该用户从未签到

    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
    , M2 A. C6 k9 ?8 s3 p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 ...
    1 V7 {" @7 D% `3 I1 Z# [: P
    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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