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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
7 Y+ R8 R% c( B$ ]6 w% `+ \' C! r* V& A( U
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?
$ I+ n+ G4 q& T6 w5 q$ {& u2 C
. p1 t4 N2 f8 y8 v7 X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。
1 Z9 f- Z# F2 D' E& t) S& {
1 A3 ^4 N# A  R1 s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。
) l; P. Q0 I3 h& T; K+ ?( z+ m! @4 }9 s; W1 K3 w$ L
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。
) q7 u# v* W% r7 `" r/ V7 p6 f* A/ g% E( M" e/ |
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。
: Y( C9 u& s) `, [( }" E4 ^) x/ o7 t5 X4 s2 Y& c+ L
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。) {' q9 t" V/ r; F

' r0 @% E0 K4 J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。8 [  m% B+ U8 T! c
5 c' A1 n/ A  ~5 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。4 b; C! g3 J- C5 W/ A

# }5 o$ m5 @+ }4 f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。- B' `: z4 `& ^; ]/ d: G
: |" {/ C& d" `1 K, G4 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。
2 n+ k. W& V! Q* r/ q
. _: L+ O" h; B) t. C1 b' ^% ~$ c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。* W/ X: P! z/ ]: B
6 y9 `7 s1 p0 A* o
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。
+ N: ^. U' y7 `  E/ l
& ~) y3 E8 P4 s1 U5 L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。
" @+ ^: Q; h1 E. d% s7 P) C8 G' r
" q. {& G: K3 U+ T# G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。. x' O0 H6 X- }/ E& w; w0 e$ q3 ]& m

2 w0 z, {& m" d& k6 Q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。
$ p0 x6 B' ~: k3 }
# U1 w9 x! D$ n  Y3 |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。2 ?0 w7 B+ ^7 E8 r$ P
. F. _6 f8 H7 a8 c3 a
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。
+ i1 }7 C, X3 C8 y& v% I) y0 g: f  j1 b, x( b
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。
8 D. T. O3 {! W1 j9 s3 v5 d! _% p( p/ j. }3 R& o( c# u: 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。
) r" B, b( y3 v0 z% l6 {4 e* G+ y# t. g; P  y* s' |! V
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。! e2 U% k7 `1 C8 }
8 }' b# [/ F- H# ^' ?1 j
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。
0 t! b' R  z( Q: }0 H3 J& \& B  W& L' ]$ \; S
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。- F- y3 U- S7 H
. p3 x# o$ k3 u1 H
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。
3 g+ m$ D: L/ o7 w
+ I1 Y6 |: u: v7 F得失相较,插电增程的优越性还是很大的,应该认真考虑呢。& ]* d* q$ a8 i, H) e
, q% Z& w. s! g2 o
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。
7 Q& H" H8 ^2 V

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    开心
    7 天前
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    [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:
    ) i% V/ O3 R; l5 h1. 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。$ |2 t( Q( {. C& u, j0 N
    2. 电池在低温下往往死机。
    % S6 K# u* r# v& s0 E* V$ B. `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 12:03
  • 签到天数: 2234 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。' z' {- Q6 I8 X  }# S
    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 21:05
  • 签到天数: 1552 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 p) t% W0 k7 s# ?/ y% f, S坦克加电池的几个问题:
    8 z( {1 u. e9 i# ?" W, ~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 ...
    ( F  B0 Q, u$ o1 j
    电池的安全性能比火工品低?
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  • TA的每日心情
    慵懒
    9 小时前
  • 签到天数: 2916 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。" C9 b9 f$ e: [
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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& X; V4 K0 i/ y/ r( Y
    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。

    8 d( _  e3 B+ M) G. `5 Z8 x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
    18 小时前
  • 签到天数: 3024 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
    . O: f9 e4 z* N9 P' _你别说,除了汽油机换柴油机,真没什么不可以的
    % Q. i$ T8 c0 C! }# R$ F
    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。/ b2 ^- F7 I" P8 [  N

    ) e5 R  K7 {5 Q' f) e. e2 V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
    擦汗
    昨天 05:09
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    [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
    ! Z  j1 Q4 x8 i4 l* m电池的安全性能比火工品低?

    3 ]& }. n4 G& Y0 G4 ^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。
    ; z) m6 u. c( J3 x2 R4 p6 M" v- V7 ]
    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 t4 r! |5 a7 j9 w* ]3 b8 o
    ) b2 c# S8 T; B9 z/ H. \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 t3 B0 F- z- Y5 e4 N& w3 Z' t8 U, \. T7 d. I; V
    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 08:014 D4 `# M! E3 }( L/ z3 h7 R3 b
    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 ...
    : v2 \+ Y, J. w' E
    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
    8 小时前
  • 签到天数: 1073 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
    8 U1 s" v9 `" s+ @" G! z, 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 ...

    8 R9 i% q. p9 i* |支持混动/ t. }! j  U; i8 |
    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
    18 小时前
  • 签到天数: 3024 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
    6 I' L4 y2 q' p# l支持混动
    4 U+ ?. z# v3 G+ ?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。 ...
    ) Q# \+ k4 f+ }
    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。
    0 ~7 J- `6 O  y2 z  p8 L
    回复 支持 2 反对 0

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  • TA的每日心情
    擦汗
    18 小时前
  • 签到天数: 3024 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
    4 e3 c- y6 {4 {! c; N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。
    5 B" v  A" ^" p5 E! s' Q  i) K) L% V$ |9 n& O8 F* f1 u
    估计官兵更喜欢把电池运上去更换而不是 ...
    # C0 Y& g- N+ z9 U) M% w: K' ~
    运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么? " g4 f/ s: H4 n

    1 X1 t3 Q2 T+ Z0 S8 u6 z& v
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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
    # E4 l. j! `0 v2 y  C运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?
    7 l4 X! T( a# M) Y( J
    呃,说的对。。电池太容易着火了~
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  • TA的每日心情
    无聊
    前天 02:25
  • 签到天数: 43 天

    [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) b% o* W/ S) M3 g
    运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?
    / o3 D' z% C. Y+ ~4 C9 i
    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
    9 f7 f# ~$ j2 L5 b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。 ...
    : R- [) s! R9 T% p& S! M# w

    5 R* T7 ?' S6 }( ~. [2 y: ?- o; N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
    ; Y# C8 {2 L! L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 ...
    9 M: y5 @  M4 G( d
    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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