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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
0 o$ D$ O+ B) z9 r$ @) o# {& @2 S* ~# o
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?( T+ ?5 D; A% p) C

- E% W5 b( s1 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。# L6 q- _2 B1 i& N. a
7 y6 q' X! |; t
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。0 u! s2 l/ O0 o( ~: x/ G( h3 Z7 B
; l( z. i: k8 z* V
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。
! L; M* j" w* O2 K* C0 R+ g( X3 S1 ]; E& ^; \9 Q
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。
( A+ [5 B  ^" k- M# F5 U. C" U& o0 m* g5 [. U; g0 O! ?3 N* y
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。
4 q. D1 J8 w% e; G. [2 n. v9 p/ L* `- P; |6 Q/ q! D7 d3 v" N
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。
( S! O9 C( q) G7 Q3 @& q% e
" p  ]! `% y) S' ?& }. l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。
* z3 ~# R3 U: @( \7 Q; t+ ]2 C
" d' X! |' _7 j) c, ?# a6 e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。/ s5 Z+ S6 x, [! S6 s! X4 p

2 E# `+ J2 h2 d: 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。; p$ {6 ]+ r3 p7 v" Y
, I4 [/ e% t( }- p' C2 y, d
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。/ q9 Q+ c$ ?6 B  h- c1 p$ G  a5 _7 N

7 O$ j5 ~6 w, Q1 }) U& d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。# M& j0 v1 L% c8 f
: I. L% k9 F4 S
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。  f4 U, m5 Q. R0 w. C2 O

. E( |- X/ I3 I1 T" u" E6 l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。
' O) Y+ J7 J; j/ ^- K4 c9 r% N8 s0 `* A
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。3 z/ H) z$ o  K% |# D  q) D. a
2 n3 o: v* V' y% m6 ~$ c
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 ]9 h7 p- N/ N" r/ `  t1 ]8 u) V3 `; ~

: i& W+ T( u& S/ o3 F6 v! \! 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。
5 t& h, k0 b0 Q: V
/ [4 E% l( U+ ~! L: z8 x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。. K' z, [% q; c4 A' N: W

( Y# R. y. I3 _. Z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 k# S% w0 N  t
4 L- i: I/ a& X, Y9 ]' t3 {4 H
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。
% G9 v* c- R( W" O1 U0 X3 F* l2 i3 ]; |" X
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。+ Z! m' d1 Q/ z* e9 `' H
0 E2 Z1 c, B" U: I0 t" D
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。+ a) A. {- e/ Z5 Q

, S/ {1 G- ]  Y6 c0 ?- K! @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。
' q, V3 t8 s' t* J. i, V' q. W2 Z+ l4 K" D; n, d! N
得失相较,插电增程的优越性还是很大的,应该认真考虑呢。/ ^" b1 u9 g2 q3 Z  \$ ^3 |8 {4 A

3 L# Y$ H  Y5 i4 r! D6 w3 E1 n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。, O+ _! U2 ^0 d  l  o4 B

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  • TA的每日心情
    开心
    前天 14:23
  • 签到天数: 1868 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:/ q# ~) Z% N! @7 M3 y8 R
    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。* l: R: ?6 ^- e9 y5 G' [5 X& S
    2. 电池在低温下往往死机。
    0 \  Y) x7 k. {3 t+ V6 L- @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
    前天 11:50
  • 签到天数: 2272 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。5 m* {# w8 v+ ^# U4 `1 z6 C; [
    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
    奋斗
    昨天 01:36
  • 签到天数: 1594 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* ?: p  e* G, V, ]( O
    坦克加电池的几个问题:
    - u+ F) W4 D) Z" h  p1. 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 ...

    4 p3 K& w+ R; }) I' S0 U电池的安全性能比火工品低?
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2025-2-6 15:26
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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。2 N! [7 K( D; U6 e& g8 P5 X1 p9 j; F
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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 H  {& V: M8 l6 D# r8 A' D1 d* 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。

    : A' a( t+ w8 g0 o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
    半小时前
  • 签到天数: 3117 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
    ' z% D5 o# M' U' q% g# k0 ~, J你别说,除了汽油机换柴油机,真没什么不可以的
    + X$ I$ [; M6 j' w# }0 H! 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,然后电驱动。这条道路可以多看看。: j0 E1 I6 w. r. F1 p8 q

    : ?% E3 Q+ q% h+ \6 N. U. C& `" b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 22:33
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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
    % ?, |3 a' Y' T电池的安全性能比火工品低?
    . j. H) {4 X& p# ?
    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。# A& o; e+ B. D- N- u$ u  w
    " U5 {/ t, S$ I2 Y4 n1 u% b
    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 G3 y  B. T1 x7 m  Z4 r: w

    - N$ @8 K+ r5 I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?
    5 t( Y' H8 \" ^; N9 J
    6 ?9 _+ g6 n% `# i( c4 F8 D1 l- I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 08:01
    " F$ [/ r3 |2 X& [- D' d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 ...

    " ^5 C: ?* y  V3 z7 Z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 00:42
  • 签到天数: 1155 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 06:015 @* C1 F- \8 Z# l! H, V
    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 ...

    ( d% R# D: f0 p/ w, M1 H支持混动
    3 u. z5 ^. x, F' u% w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
    半小时前
  • 签到天数: 3117 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- _5 d* `  `* P! u+ f0 r
    支持混动1 N8 z; q2 p1 v( R6 R- Z' v: u
    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。 ...
    ( g) a; m+ w& j& s5 B$ 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。5 O; r7 b4 o( a1 @2 c7 o& Z3 e1 u0 w6 r
    回复 支持 2 反对 0

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  • TA的每日心情
    擦汗
    半小时前
  • 签到天数: 3117 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- p0 Q! H5 L8 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。9 Y/ _2 c( [1 d$ h

    4 A$ }9 B' }; \: x# C估计官兵更喜欢把电池运上去更换而不是 ...

    ' m# O0 M+ G: T) E运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?
    + y+ e8 R; Q: S& o' f! [$ K; |. H; ^
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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
    # ?! e( T8 o. R( Q7 K1 p7 X/ ~运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?

    ( m- C) W" c# L1 i3 `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% Y0 Z% z/ s3 g7 u; O3 y
    运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?

    . g: O# V, D/ o! Y* ^; d$ L我怀疑需要拉个移动式发电站
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    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
      b3 C6 a; }$ `* h& 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。 ...
    + M$ \( G" C) ?1 {/ G; ~
    7 n. A  \' n' s# E1 l6 _# b! h
    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
    3 h( m5 E% Q' i& Q. y* X( g/ 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 ...

    3 m0 ?/ E3 r% w/ {+ J/ U1 N* |$ F; W: k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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