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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 / u) A/ e: Y% O6 S  s( l. d8 S
( Q5 z- e) Y/ p* p+ I, Y
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?, r/ N$ G6 U2 ^3 Q
* o8 C. J8 |# u. u! \: 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。
$ Y8 E9 s* i$ \! C0 p& L5 Z* V% Y- K$ B1 ?# a( I
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。/ @* Q" z( m# W# d" b
6 y  }+ s9 H  }; ]; c4 J+ N
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。
# G5 P& ]0 x& q8 w# E  Z' _4 C. 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。, F* T2 t+ a) a+ G- M0 l

6 X, g8 _5 C) y! ~: B, l5 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。; p. f, I6 S, `! d/ u  g9 P! J

) I# Z6 j7 n# D6 d- P& [* W: j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。! P7 }) Z3 r' w/ g- h

8 H3 p+ y) [  g6 x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 t3 W" b  ~9 m, S( {' ^! g
) i$ ]8 g) s0 f6 v' ]2 o
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。$ E8 Z! {) @  ~8 \2 l% w! `

2 S3 [, b& I6 @9 {, x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。
; E1 D9 }( {$ s* i6 B! _. A" y2 O2 _  v2 W5 b, _5 k
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。2 t: O: T; k% V# e$ V/ ^

8 K& Y% w0 o" 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。- d% `# E' L) K- a( o! R- d. H$ \. W
3 Q0 t$ K9 k6 o9 A+ ]: \. E+ W! i
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。' z: @8 ^4 h4 d8 f6 R# H# A" t3 `" Y; p# z

  }& t  h3 o8 }, Q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。
4 i  n+ a! d/ j5 E+ s
3 ~9 e  a3 C# s0 [3 O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。
% q% t7 t6 z  U# L, L- H# E9 L% d; q+ ]
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。5 e, ~! r! |' e. ?5 S4 r

, c" e5 v0 r! r6 D0 O+ G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。( m: F1 e9 \+ M
* o7 U4 n( u* G9 |9 b0 L! P8 O
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。, c$ k8 y9 A6 x; O! i9 a! r5 `( }
6 V: r: W" i9 J8 P% k
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。
  T/ ]& K1 V2 ~0 E3 y: }" n. q5 ]' ?$ {  f7 f! T& X1 Y2 N. ^
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。
- L1 ~" E' Z3 X2 E4 E4 N; O
1 H/ w( u8 @3 U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。) U5 n7 I) ]) D( n0 W. @1 U) o

/ Q& l9 V6 J. _% J. I( o9 B1 A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。! Y& u$ p) C$ E2 l2 _

3 `' S! `" h$ S3 o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。- w0 X3 s. E. d8 x7 Z
+ _+ ^3 d$ |4 G! f
得失相较,插电增程的优越性还是很大的,应该认真考虑呢。
& |! ]: N( m/ @$ B& X3 ?) \4 c
- m9 y- P$ Z7 Q* E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。
4 e& u7 U+ h0 `8 @1 w5 w3 a' e

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  • TA的每日心情
    开心
    7 天前
  • 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:
    , V! p% q# n/ C& o/ g/ a1. 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。
    7 u+ ]/ N# O! t" \7 I- \2. 电池在低温下往往死机。/ p& \9 r1 W! z% D9 k1 Y# Q
    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
    擦汗
    昨天 13:04
  • 签到天数: 2284 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。
    / {6 a0 f9 u* C8 X6 _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
    前天 18:00
  • 签到天数: 1604 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
    8 Y. H# t$ e1 d. v9 W3 w坦克加电池的几个问题:+ Y/ _7 d0 w6 k9 E& p. J$ 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 ...
    , H# u8 a/ B8 ?0 f1 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 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。
    " v- P+ L1 v. P( u9 K- 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
    , y( o& u) E/ c" ~* r- a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。

    9 D3 i$ f; \$ N$ Q/ N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: 3149 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% d: }3 R9 `9 T, K( d
    你别说,除了汽油机换柴油机,真没什么不可以的

    $ Y0 R+ z" ]8 w% P. U$ A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 R( t- ]! R# ]' C
    " X) h% L2 {2 [; D' _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
    昨天 05:04
  • 签到天数: 1354 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( L; V电池的安全性能比火工品低?
    $ V3 _  z: C/ k3 L9 P2 z3 y
    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。2 J) s# O) J2 R
    0 g" V+ ~% ^5 g5 a# _, N
    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)。) U1 W4 n9 x9 r1 |- C: o
    / U& ^" H+ [+ A8 A: v( y$ P& m3 B0 p) R
    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?
      E/ F$ |8 e; o/ F) ^/ B8 X4 T0 D' T1 m. h, ]4 E
    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& r4 \5 g: j/ @% w# u
    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 ...
    7 E2 C4 T: y3 \" o! I
    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
    3 小时前
  • 签到天数: 1186 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
    . L1 [% k/ Y; 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 ...

    $ b) S% |  @1 ?" n0 U3 f支持混动
    ' Y, p. q0 I. X* n: J# K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: 3149 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' O% v3 z- ^8 Y' w; u
    支持混动
    $ q# i( @, r; S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。 ...

    1 A0 H! V; K2 d/ f+ G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。
    ! x5 f& q3 a* H) w+ K# {) p4 m. ?
    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: 3149 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
    " I' x: [. |- A; j1 C3 ?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。
    3 ~0 Q6 L1 [  z0 n  n% M* e( C1 Q. D7 N
    估计官兵更喜欢把电池运上去更换而不是 ...

    ' O1 i/ }" G. q' J9 G. f2 |6 m7 G运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么? & L: V4 R# {* ]( z
    ! _6 }3 h1 A$ m" |4 D
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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
    4 V0 R2 b1 J! m8 ]运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?

    / H5 l& o3 d8 {- e% y% [. B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
    ) J4 B+ Z4 o2 L运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?

    : F+ w  t: ~; U% E, i: y& I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
    ' A6 N  @# Q$ B3 x0 Y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 s5 p4 d& D" C* d+ e* }
    ( G$ b' R% g  q+ Q7 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
    1 j) L* o5 V1 v. i- 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 ...

    4 L# D5 Y! t5 y5 u% S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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