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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
2 x: X$ r$ |, `5 }8 ?( f
  k6 G( e, y2 Z9 i* c% L' o: q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?9 T6 @) m* G! S' L

  L' ~% Z$ q8 m- |0 Q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。+ l% _0 |/ ~6 b# \- m1 _
+ M& u3 `* P2 k/ l" [) j9 F
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。
: p1 m$ Z0 [1 W7 |% }3 F
5 d( B2 e1 h9 n% S+ T3 K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 X( f6 O+ N8 v8 `' b( v0 C. C
/ _0 ~7 l# v2 v4 f, u! v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。1 h0 k1 x/ k! ^

. m% u0 O. D1 G6 h  D& ?) k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。
3 q5 Y/ S& J- n  w  h( t+ ?2 L) |6 Y! ], p1 g3 ~" _
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。
% Q! {( O+ \7 C: m
) Y% A4 a7 X/ n- ^+ W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 c7 Q3 p9 w9 K: ]

& t$ [; }, i5 e: W" 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。/ N  V1 V! c% z2 e; s- L
, z4 y  \. e8 d  G1 m! N3 g
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。
6 ]) m) ]+ N' c1 |' ]  q7 i
9 P6 v- ^+ @0 K" b8 j) g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。7 \! {: O# D; q

0 ~6 m. Z9 S. D" i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。
- w- X8 t! c2 P% ~/ `+ m' S! [& J! B
: t  i4 R7 Y) @- ^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。
8 t  p( Q7 f( |# a! C( ]
0 n* W8 m8 \9 R) k2 F8 B5 O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。
2 ~7 S7 Z' R; `$ ~  d' S  U
4 |- \& Z5 o" m- H" _; `- x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。
/ _- u2 v" _# e/ X2 @( ~. Y# P! ~& w
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。  |0 t/ u- ~: `1 d
9 \# l4 }- J6 n* ^6 G# A# p5 W
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。+ _8 e8 {8 j- G9 K7 O" l

+ l8 Q1 }6 l0 \6 {" z9 \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。* z2 {- o" h5 p) x
: g2 W7 J4 O) O3 m5 O# N2 D2 }
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, j8 ?* X8 U2 Z2 n+ l: D
, a% l! _; S. Q* ~' w
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。
0 S1 G/ z  M- Y2 o; s1 W
* V6 s+ H3 _% R- q( y+ d7 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。
- s5 F* h* Z' X3 y" N
7 a$ }+ _7 [0 e% S& J  L6 f* r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。
; G; f9 p' P; p' X9 O( c8 N' ]" \7 K6 g# 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。
3 h. I/ r8 s5 ]/ e2 E8 T8 h( r  j( v( O7 G, a+ Q2 P
得失相较,插电增程的优越性还是很大的,应该认真考虑呢。+ m7 X2 \- ^2 g) W5 R4 A2 l
  |, f1 N, ]5 ^6 l  W9 C
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。
& ?- A  Z9 P% M0 x& }  M. E' S  l( k6 w( Q

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  • TA的每日心情
    开心
    2025-4-11 09:08
  • 签到天数: 1876 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:
    : Z2 J6 D1 |5 H0 I% E1. 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。# G$ [0 V# k) |/ W
    2. 电池在低温下往往死机。! `  q+ |8 m2 _8 c
    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
    12 小时前
  • 签到天数: 2296 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。7 _6 B5 P- x$ |  H9 B" X0 Z
    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
    慵懒
    6 小时前
  • 签到天数: 1613 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
    % r( v0 m( |1 v1 I8 l! n/ k, V! j坦克加电池的几个问题:
    ; k6 Q) z* j  J! s# b& J3 \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 ...

    # h/ F3 |/ P. i电池的安全性能比火工品低?
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  • TA的每日心情
    慵懒
    前天 10:03
  • 签到天数: 2939 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 J+ S8 _3 J; B* V% ?  y9 ]( n
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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: g7 h- Z1 K9 u3 ^
    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。
    ; G0 H# g, d8 {( V9 g9 M
    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
    2025-4-19 14:03
  • 签到天数: 3166 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" B& T- l- d2 B  P. H# E* D
    你别说,除了汽油机换柴油机,真没什么不可以的

    5 n# D3 \+ `7 |, 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,然后电驱动。这条道路可以多看看。
    : L5 ^0 L2 \# t% r* \1 H1 j+ Y+ ^$ @: O1 Q3 V3 K  S
    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
    郁闷
    前天 02:27
  • 签到天数: 1366 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
    . _; z3 W! h( j- Y电池的安全性能比火工品低?
    ! p6 r8 F, i+ f( c' _
    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
    7 天前
  • 签到天数: 299 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。$ O" l1 m, D) u9 U& f6 H$ R
    + \2 z/ `) v; E1 z1 D, w( 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)。+ |" [$ s% E7 C: Q6 Q
    0 J- V  }( a# c7 S( @8 T
    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 |$ R  ^, }9 s
    ; H6 r* O4 y8 J$ S! N
    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
    1 K& a4 a- }) 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 ...
    - O3 }, K5 K. o0 Y+ W
    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
    13 小时前
  • 签到天数: 1209 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( B4 y7 W+ D5 g/ M8 _( s
    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 ...

    ' ^" ~2 c! {2 a- O% M( |' `# W支持混动, ~2 N+ y% h3 l7 U( Z
    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
    2025-4-19 14:03
  • 签到天数: 3166 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
    ) p& T% A2 V5 Q, D% p  }支持混动* b3 u0 V2 ^4 Z1 n4 z" ?
    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。 ...

    / J" [0 O) V9 @; V7 n5 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。& m# H" ]6 U0 s; b3 r0 ?4 J8 y8 R
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  • TA的每日心情
    擦汗
    2025-4-19 14:03
  • 签到天数: 3166 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
    7 c1 m# {6 }0 a/ x/ e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。
    : O9 q" N5 e( e! q  X& M3 W1 h+ V2 m1 y
    估计官兵更喜欢把电池运上去更换而不是 ...
    , l/ z, b: m& m) T$ I) B0 f
    运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么? 5 \! L' R8 S3 S. `
    7 |( J4 T9 B+ h# @4 F
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  • TA的每日心情
    开心
    7 天前
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    [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" L8 }) V+ e3 ~
    运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?

    1 M0 _9 J; o# C2 _6 u0 E7 S8 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
    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% h1 e5 v3 q' T; @% M
    运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?
    ! J) A/ \  w2 V. 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% X/ g: \3 P" w$ h
    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。 ...

    8 j4 _: @$ E+ w( X3 v' a9 y; g* I& }1 q; {) l7 f
    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
    1 O8 Z1 x. v5 Q- t  ~- w7 E+ 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 ...
    % ]- ?& X4 W7 q2 y- ]8 B7 a0 E" 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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