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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
( w4 ^1 a( q' h0 ~
4 v  z4 g* }5 |; L' @5 s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?
% p( D9 g+ B6 c# w  x& k, q8 \! s  F7 b+ o
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。; M& x0 ~7 c, G

5 r/ L! @: ?# o- K7 }" f' {! 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。6 k. m% d8 M6 Z6 _' N

, R. \7 ]7 M6 E+ A0 c0 }7 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。0 T0 K4 U( B2 K% H7 j- e3 {

  A/ A$ S  F$ |5 I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。- Z: E4 i# M/ ?

# {! G; a7 O/ u, w' G7 G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。
, Y$ j2 A+ N6 \3 E4 l: y5 }/ O8 j  M7 B# {8 l; f
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。
  \6 N+ ~+ F( z" d2 O- }
. Y1 p6 h5 p$ D2 p2 m5 s5 A( }" A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。
9 `+ q" O5 L2 `. @# t- ^2 A( j( _
& l0 B" ?. P( q' G2 k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 J/ L! y  V$ T2 f5 t6 ~

1 F* t8 O# @! q5 n& S5 p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。% T7 S9 ~5 f% J! Z* `
5 Z! |2 f: m; e; v
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。$ ?4 L5 s# A8 e' B  \
" t/ x* ~. D. L! ^
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。5 _. f! t) z9 _; k4 P1 r: t- ]
$ n/ m$ A, n, y1 N' G
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 o- h. I3 P. J+ I* D( }0 t0 _

* j" m2 e0 D. l8 ?( u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。9 B/ _; ^# y) E6 [+ w- }

+ C5 @# _! Y5 Q' T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。
+ J- f" P0 r5 ^: w6 T$ w" g7 V4 n( H$ v( ]& C$ K
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。
, m' ~  ~3 m9 X. X- o7 B& i* O# f/ Q& B* C, u0 O/ @- g4 c6 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。
9 R3 z" q. L% O+ n5 v+ e/ J  R4 a1 a! ]( n+ S- h
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。
2 T3 n( i- I& p/ A
$ X2 u  X2 Z9 ^6 ]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。
$ l* G7 V3 Q) G, y9 n) @6 p* t
9 ?  [1 [6 i% a4 F- g# C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。
. y3 R8 B7 B, G+ Z4 J- G% P9 \& R
0 w; s8 c" }" \1 K% e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。
7 }& v0 G3 q; x1 J/ i2 H
, {. m2 D# y  d$ V; E+ a9 t2 r  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。' O9 B4 G3 a1 W9 G4 U1 l
4 Y0 Y. S+ N/ b2 s  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。
; b) T' i% K: O6 q: `
1 d3 J/ R! X1 D得失相较,插电增程的优越性还是很大的,应该认真考虑呢。
9 W: Y6 B9 u& N2 O8 U! [8 p* ?6 H) w* \4 p) ]3 d. y  w! k6 \, j' z
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。
( v$ }9 M( ~, N2 {5 }' ], Y2 e

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  • TA的每日心情
    开心
    5 天前
  • 签到天数: 1860 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:2 K7 K. H9 P" Z8 ?# q3 T
    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。* u9 k; m% P4 [8 L7 h1 T3 A. s
    2. 电池在低温下往往死机。/ N6 ?  L: D. d" z1 s- X
    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
    11 小时前
  • 签到天数: 2255 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。, m: `0 [% M& G1 {' l- r+ m
    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
    昨天 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
    . i0 W9 \$ u1 i4 v6 q坦克加电池的几个问题:
    + g3 `, o2 k3 U3 t' F5 F1. 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 ...

    + |/ _- M( o" h6 {# E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
  • 签到天数: 2927 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。
      r- H1 ?1 D) g4 i
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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
    3 w6 i* X) N5 z- u8 ~& K2 n1 M/ D2 I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 ^) O! u% h! h1 u3 i( ?, g# J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
    14 小时前
  • 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 08:341 p' }& @; E4 A
    你别说,除了汽油机换柴油机,真没什么不可以的

    2 q& y6 X3 ~; B: \  J6 P2 n1 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,然后电驱动。这条道路可以多看看。2 m1 A6 L& C1 O% x
    0 p% s) d" m% B7 s, y$ W% z
    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
    12 小时前
  • 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 16:228 o& n4 |% [. l
    电池的安全性能比火工品低?

    & k0 Z; l7 N& O( e+ U  N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。: m$ Y: @9 J6 R
    # l1 L) ~& F) n& |3 \1 G
    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)。
    8 x. F: v# _6 G" z6 B0 Y
    : H& E, b1 C% C! M7 N" ^4 c0 x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?+ R; q6 x5 ~0 Z2 p7 O) Y

    % E- u+ d( c; h. R0 \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 08:010 f/ T4 q/ A1 X$ _2 r
    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 ...

    9 Y! D6 [$ V5 B8 {& O9 j; D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
    14 小时前
  • 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
    , V8 F' ]+ n; [. F6 M7 s' N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 ...
    $ Z7 e* W( s* g; C2 S& D6 g* B
    支持混动7 C4 c8 X0 ?$ {7 J9 B) S$ C3 x
    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
    14 小时前
  • 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. [- r, l' h( c$ P
    支持混动
    0 r6 v3 F/ z5 c$ E# y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。 ...
    " c' a+ ]$ i$ y- ~, ], C5 d  z% w
    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。! Y2 F8 C* N6 ~" |
    回复 支持 2 反对 0

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  • TA的每日心情
    擦汗
    14 小时前
  • 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 09:346 c+ Q5 Y' @! |8 z
    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。
    1 g8 p# I, w+ F2 c. d# q2 H  |8 u) S$ m0 l+ k
    估计官兵更喜欢把电池运上去更换而不是 ...

    7 P5 y* j  J0 V/ A* ~运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么? : u+ ~0 G! l0 N2 p1 ?, w# F

    7 s' h  D! D4 X5 J3 @7 C$ t
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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 02:223 U+ o( }# Q& E) q0 m8 M7 n
    运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?

    6 w! T, y" T/ n0 O5 \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
    , c( o- x' k6 d- ~2 v1 I5 b$ S9 Z运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?
    * J" ~8 T- u1 U! ^& e
    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$ c9 J6 r% e$ 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。 ...
    4 f& F8 b( E+ V5 c6 t

    ' y3 b8 d! _- R& w! K- _, I7 t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
    % @/ C9 y9 t) M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 ...
    ( u2 P" R6 |: i% C8 |
    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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