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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
6 f, y/ n/ Q1 c' r8 i6 w
& i4 Q. K( u& z# ]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?
& ^4 I/ [: x/ B; h& w7 s0 _) B2 r' C" d* v4 n/ ?4 ?  t. f) L9 D5 `
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 K7 C5 o/ }0 u" J& L+ h2 d! d
8 H0 S8 l# }; a, w: 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。: G: t% i) w6 m; j  J
$ l/ R  ?, j" j  o/ P
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。
7 I. z9 ~& I: }! e4 S& G2 C: S+ b3 G+ U+ a' \0 t8 f+ w
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。8 R; L1 y/ p2 S% d5 F0 F2 `- f0 u

, {: g, F" u4 A( W9 i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。; z# s6 E9 q) j7 D2 S8 O

% h9 T/ E5 ~8 \, l9 ^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。& [. u1 D3 j  z

- s+ I( X0 c) _  w2 B7 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。
$ D, J+ W, R, `8 }4 `. @/ j" j$ O" i9 t8 r1 j& H
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。
* C5 i. |4 _3 P! Z' {
9 m5 }- y1 N7 D3 \9 M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。
4 X1 T1 D, Y9 b; j9 E
$ C& I/ n+ x, T( z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。
& N+ C- g( }: b7 n$ ?# C0 ]' g6 K; B! X3 t4 {  s9 N
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。: L" \; o. i4 \) K# Q. U! z+ h2 S9 Y
2 x' y# i# g+ f
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。2 G9 s8 }0 A* `) i: q

2 }5 X& J$ w  C$ P" w! d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。6 v$ ]$ B2 p! k1 s

0 U, C! b/ n0 h6 i# r, H' K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。
$ E, q2 I7 ^, ?7 Q; q7 U$ h" A9 N/ P: W7 G1 }6 v/ a, g; 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。
, G2 Z! f1 w$ s, }$ l1 v8 f* I3 ]6 i/ p' D  j2 E
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。4 W/ S( K+ @2 I
8 i- U" {0 @) f) D6 s) n
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。
: N: \, U& c) m' o- X7 w- M% R; Y- L$ i
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。0 s  D3 z# S0 g3 @5 l" [* v
2 c8 g: R' p; z
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。
8 c' F* h: \$ V, D1 b) z% Z: v  ~. P" Z0 T  P6 I, ~1 d! f
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。
" m6 V1 f) A! F8 G; H" h% j
3 W2 F, L& A# n# F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。
9 y% _: Q0 z3 j7 x; Y
, b% |) l- v! Z1 j1 Q% t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。$ P. ?1 D% }' k7 m2 C; a" e: ^

7 t" l' b4 D& f: p: j得失相较,插电增程的优越性还是很大的,应该认真考虑呢。
4 ?8 V6 \+ O1 ?, }+ w0 \5 h
/ j$ u1 c2 ]  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。7 v0 C! U% w/ e3 I& Y7 B/ ]6 D

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  • TA的每日心情
    开心
    2024-10-28 13:55
  • 签到天数: 1848 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:# b( m- z0 ]  Q' ]& R& }1 f' o5 m$ [+ Q
    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。
    2 F. N2 S- l* h2. 电池在低温下往往死机。
    0 a* m+ D* n3 z0 c* X5 a* `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 10:53
  • 签到天数: 2230 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。
    + f8 n- n0 s* F3 h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

    3 天前
  • 签到天数: 1550 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
    # W$ a; T3 E3 T/ j' t$ G7 |8 o( Y坦克加电池的几个问题:
    2 ?1 x* `/ u/ l: u( b1. 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 ...

      |$ Z! S- h9 F) `9 Z8 w+ e2 z/ T' T' z电池的安全性能比火工品低?
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  • TA的每日心情
    慵懒
    昨天 07:59
  • 签到天数: 2915 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。
    & v' g- [( X2 [; L4 O. m
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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
    6 |, ]" S5 k8 ~/ }. M  V# X* y1 a' W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。

    . O  a- T% i9 t. |  O7 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
    昨天 00:07
  • 签到天数: 3016 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
    ) u, p* w& \, i0 T& w你别说,除了汽油机换柴油机,真没什么不可以的

    1 W7 O) Q+ U1 O* l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。7 K& b4 Z6 z& ^' |' \) L% }
    " j1 Q9 \0 w/ p' ~
    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
    前天 08:58
  • 签到天数: 1290 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/ Q# t2 Z5 ~" o  N) x9 T  t! t
    电池的安全性能比火工品低?
    / x! ^" r$ j# f5 }" A* e2 e6 L  u
    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。5 B. o  k* |2 [3 k' b6 M1 P
    2 ^' P/ c3 h" P  l' d
    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)。
    : k6 m: N# j5 R: `
    & ]5 X" u- V; Y5 k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?$ C) X: ?, M/ f% S

    $ F7 K) V! m+ L. N3 {' J: G  ?! ]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 l: ^5 y. d$ p
    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 ...
    + c  T1 B& k7 ]" Q6 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。
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  • TA的每日心情
    开心
    前天 04:31
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    [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 06:013 h( T) k4 n" A1 i% d. I0 A: 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 ...

    6 k" G: N1 J$ Q$ t支持混动# T9 u  a: [3 w1 H, 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。
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  • TA的每日心情
    擦汗
    昨天 00:07
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    [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 }  L/ V; E3 y' [支持混动" n/ a2 X  e9 W0 A* f
    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。 ...

    6 V+ Y$ M) K- Q  ]% @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。# A2 G! }; H& I7 `7 n
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  • TA的每日心情
    擦汗
    昨天 00:07
  • 签到天数: 3016 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  c# M) U; `; h, J
    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。
    + X9 f1 c% D' G1 h' l" Y$ o
    ! P4 |) O" I! ]' \- C4 h估计官兵更喜欢把电池运上去更换而不是 ...
    7 v9 ]; c1 [0 n% a4 M
    运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么? & K- z6 ~4 r2 e3 F7 V* {. p+ z
    4 C3 x! i0 h6 [$ N
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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 02:224 n+ U! i+ D# m* Z7 k6 g: L& [' j
    运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?
      J# z+ R$ V* M2 J  }) d( S% Y
    呃,说的对。。电池太容易着火了~
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  • TA的每日心情

    2020-2-14 01:41
  • 签到天数: 42 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
    0 Y! F( W+ Z+ o3 F1 @! W9 Y  I运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?

    - B4 b% Z  m- f$ i2 `! T; ~# z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
    6 }8 L. x- J! f' C, T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$ Z, U3 S' P8 e9 ~
    ' B) y- u( |& L( ~0 r; l# w: 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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    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
    # a" _* T1 y6 u2 B/ n: Q  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 ...
    / j- }2 u, x- O; t! w; Q4 `/ p' B
    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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