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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
: i1 }/ i: h* h9 T' p4 y
2 a* i; |; s( _5 P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?
% _( a) @1 g$ n4 Y& e$ ~3 n8 |5 W( x6 x6 |0 F; J3 N
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。
4 G' p/ k- K1 `5 w
2 O6 ?2 z9 U# ?5 x# H) [5 G9 [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 G& d% u: W$ R3 a3 l1 G, [
( I3 ^! M% e. Q1 U9 F5 f8 X! R
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。
, F9 H- I8 c3 b" V, k: V) q' w
3 N" N/ G7 N; W4 G1 x  U7 d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。
: S/ v* j7 Z  X) s0 z" _" D+ U  |5 ~8 `6 o5 _' m. u
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。
0 x6 F  k6 h4 P* M* A! O* p9 C( a2 J6 E7 m/ l6 Y1 y# ^
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。
  }' t  f" ^+ {! @
; n3 Y; J6 h* D( G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 g2 A8 H! u0 j% Q5 i' E! U* a
  v  {, e# o2 T+ d/ B
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。
* |  v0 Y+ A0 \( M& @+ F3 v! n* ?
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。
: J8 V, E5 h- o: c; k7 T3 b0 e1 h( W) d% V/ `$ |  X9 t
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 _' n5 g% o  I( h/ i1 ]! }3 t" ^  f3 U9 d* |) J
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。6 k# y; Y4 E) S& ?' x1 j

6 v3 ~2 ~2 o. B3 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。
2 j) o, p3 C$ L9 C( G" @3 ?6 i( m8 x1 y+ Z! E
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。1 O, D, Q" A! Q# L0 }. z3 S: g+ y$ t1 s

4 p0 [; w# i3 b- N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。
+ Q7 L3 ^$ c3 d$ R( `
+ u; D$ Q. I& T$ G: I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。
+ ~) t% P5 A3 k2 {; Q( a, L* F5 ^+ Q9 W% S* E$ p
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。
, M1 g4 S2 w, a
/ \- ~( A  ^5 k" c) 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。" D, w. Q8 c9 q3 ?9 u3 s

) a: A1 K) S2 G7 ~9 b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。  j: g+ C8 n' P0 d% N5 c& E3 m
* `2 u/ K6 s. v, f+ ?+ 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。) m" {8 W( Y$ E- Z% H

+ |! E+ b3 ]0 p  x3 C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。4 T# B5 J/ ]  R7 c, P- T! h
# ]$ z6 a1 a& L6 Z: E" d- u- S+ J
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。
" P3 L4 T5 u0 [$ f& T8 e/ R( L' D2 D; p! y3 {
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。
& Z$ l7 N8 b' V; g
5 v" c9 n% g  d) |: B" V2 b8 ^5 z$ W得失相较,插电增程的优越性还是很大的,应该认真考虑呢。
# o6 a' j, m" w" f! {8 i
  I: q% {, V; W, X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。/ D- B! E' v% }- k( `9 P

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  • TA的每日心情
    开心
    2025-3-26 13:55
  • 签到天数: 1872 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:
    $ C) a) G4 K2 E5 Q1. 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。' u3 g( ^- h) p2 {- h: J: m
    2. 电池在低温下往往死机。4 O% p- i) `$ a: q% z
    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
    3 小时前
  • 签到天数: 2285 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。
    $ {9 y/ v6 i) ?" i2 ]7 \% n" y3 A( p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
    14 小时前
  • 签到天数: 1605 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 10:362 M) r- c6 t, I9 w4 X9 J/ v2 E
    坦克加电池的几个问题:/ d2 n& J1 o, |" ~, y. e
    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 ...

    ' e  d: R. d/ e4 N% r* p7 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 10:55
  • 签到天数: 2935 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。/ ?! P  T3 j# |! V" \. ]1 Y
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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
    , W! _" O% X& q" \1 t6 M( n/ z5 r2 u8 M+ x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。

    0 ?# q8 f6 j+ f) @# a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
    15 小时前
  • 签到天数: 3150 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% J8 f+ A4 e, {9 a' C3 }
    你别说,除了汽油机换柴油机,真没什么不可以的
    4 Q% r+ _& b3 {! W* f* ]3 @1 B9 ]
    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。
    0 m/ R9 D- e% O% L& K9 C2 I$ ~  u9 [) N$ J8 N$ g/ y% v1 X
    其实混动坦克,更适合于模块化。这样维修也会更简单。
    回复 支持 1 反对 0

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  • TA的每日心情
    难过
    9 小时前
  • 签到天数: 1355 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
    8 ~# b/ q% u6 B4 v6 k4 _7 [电池的安全性能比火工品低?

    ; ?4 g# M  a) C8 j4 i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。
    9 a' u$ _: a+ R* a% `
    0 H) o8 n  A0 t6 A% j4 x5 `+ K2 `2 R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 v  A0 ^9 ~9 J$ R
    . P' S, R  u& ]: Q( c
    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?  Y4 V5 K, [  b: F" Y
    # v4 y6 D2 p4 }4 g% @" Z8 J
    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
    3 ~+ b2 l+ c# I8 F3 l# l' 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 ...

    ) w+ {7 s3 s0 J& M( ]7 |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
    6 小时前
  • 签到天数: 1187 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
    , S) _' G* P% v- l+ q1 U* z! E( 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 ...

    9 R6 J% z- e; Q8 g! c- ^/ n支持混动
    ' F7 c) r* i4 A# E, [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
    15 小时前
  • 签到天数: 3150 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 12:583 [7 A% U; `+ _* {' F, r
    支持混动: x& Z3 h+ z; }0 t4 l, 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。 ...
    - Z# F# C1 J# c% A1 Y0 j! L
    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 V# q8 m$ e3 v9 _
    回复 支持 2 反对 0

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  • TA的每日心情
    擦汗
    15 小时前
  • 签到天数: 3150 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
    ; u" d1 v! N' k  s1 u' m1 {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。
    : ]: n) w) E# v  O
    / [- c: G  w6 w' s4 W估计官兵更喜欢把电池运上去更换而不是 ...

    * g2 T+ x- ]8 a运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?   ~2 n/ ~3 ]- v4 U$ V

    & H! i3 a# g7 z- M
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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
    ( v- K9 ^! X( G# F运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?
    $ h0 ~: Q- d" r" e
    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
  • 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
    3 T) R" h- q9 A$ p" R运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?
    # n! y* g) [) L7 [3 h4 o
    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' _3 m/ g1 M/ Z' {+ B) Z$ L
    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。 ...

    - U: v1 H* T" [3 t! F
    ' H4 t+ z' x" z$ T2 V1 Z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, y7 Y9 r  {( @4 B  T/ d% g
    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 ...
    2 b$ j  G: E' U5 M$ m
    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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