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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 7 ?8 K+ G9 Y/ r( T

$ }8 g( l% X' J. ~+ t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?
: m& E# e8 \1 ], Y; {7 ^3 {
3 @+ B0 ~3 }% G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。1 g% \! C3 ~' ~( V% j! r
5 f% v9 }8 @1 V# Y7 R3 N9 N
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。9 \1 j8 O: [8 ?& O* J! q9 H  l: I- b. c7 A
* [6 t; D  _7 I5 G  |, l
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。& R; v- M8 i5 g) P% x

6 {# P8 {; o: l4 Y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。+ n- ?% Z7 d6 M+ K4 \1 r0 \
# n$ W6 y1 g- s# {3 R( n" 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。
, S5 H/ D' {& g# o  e, ?+ T, }: i& ?0 h
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。" o* h8 a% r1 q5 V: C

$ k  Z* H- G9 o( n4 u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。
$ M% f% [  a% w' _  j! h3 ?( j9 \
) f7 q; L$ P9 V9 a6 V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。
4 s/ C9 n4 [- \, Y6 f4 t7 K
) s3 ^" Z2 x7 c6 w9 a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。
$ s" Q* g( G3 ?
/ g# _- ~/ h- X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。% ]( S, s2 k( q9 u4 K0 Y  y+ C

# w: M/ e% r4 v; ]% `3 |' R' a# d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。
  Z8 {. n# ?7 i9 f8 n  T/ D5 X
( }  L0 m/ R: E$ F6 M- i' d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。5 s4 L2 Z0 r7 C
0 L) ]0 a6 ]! P0 W" V
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 O5 v" Q2 u$ B1 U5 X. k0 q" c
( r* s  j9 N4 `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。
1 j! l' b- e: {( v
$ q1 O, G; R% M  v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。
  g: A2 [! W8 E- V7 l( o' Z4 H5 s, B" _' W2 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。& W% m3 x, ?! s5 J2 W. j  z
7 v0 E7 t' a# V) v" _) G( 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。
- W: Q7 x5 W/ ?/ q$ E$ l' \# I% K3 e& F1 p6 z
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。8 L' P& r' }% @0 [- y! M
0 q& D" C. i* T* N3 V2 x3 S
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。+ x$ J- l. W( @5 V6 U
4 S! @5 A$ ^: b: T
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。
" Q( E: U2 @+ s( @" H- e' B& j# r# i$ L+ Y$ V, _
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。
' Q  [% I1 H3 t* f$ v# ]8 Q" M2 T
( t# S+ ]1 Y) E' G+ [1 S7 Q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。2 }$ R9 r& g1 t
1 }$ }. ^9 T# n1 x. P; X% x
得失相较,插电增程的优越性还是很大的,应该认真考虑呢。
% c1 W6 }( [: u. \! t
! }9 K4 O6 y8 |4 {* _, [* h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。
6 Y7 ~; w- \) j; B3 o! h1 A3 {

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    [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:
    , R. G5 z7 j$ ~5 X, i0 a/ W6 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。
    , M+ q5 H9 h. w4 v- P2 Q5 N2. 电池在低温下往往死机。
    / ^$ M3 f: R3 e3. 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
    5 小时前
  • 签到天数: 2318 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。
    ; \. ^, r0 H0 B- S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: 1630 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
    & m/ S5 a/ Q8 a" }0 Y5 H# \) T0 u& k坦克加电池的几个问题:
    - f  H0 @& V* S3 p/ |5 r  r1. 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 ...
    1 K3 ]4 b6 G% R6 f/ X
    电池的安全性能比火工品低?
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  • TA的每日心情
    慵懒
    3 天前
  • 签到天数: 2959 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。
    . q" \4 g& H/ D" A2 g6 K
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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
    ' \. D* M% Z9 c& x9 ^( ^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。

    6 P! A/ J9 ~" v. O4 r0 T: h8 ~; }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
    2025-5-22 23:34
  • 签到天数: 3170 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
    * E( ^  j3 n) [: J你别说,除了汽油机换柴油机,真没什么不可以的
    * Q- g# S$ W( G. V2 @, t1 o
    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。, n7 ^9 a! S2 h4 l
    2 a- u* j% u, [+ O8 t
    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
    4 天前
  • 签到天数: 1379 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' Y+ W1 i" X( b3 M1 ?! w! b
    电池的安全性能比火工品低?
    8 H. V0 |7 C3 [% z/ z1 q
    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
    2025-5-12 23:57
  • 签到天数: 300 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。
    7 U9 h. Q2 F% ~% G! C0 s2 B
    * i( m) n4 j  d, r8 {+ \. h7 V. F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)。- \5 I) J) V. Z! |! y0 B$ T

    6 y$ N+ k' r$ e3 P! Q$ T+ M4 J  |/ e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?
    , {, F- N. I$ H& A9 ]5 _# m
    2 b9 J& L: m. s/ x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
    : G$ G7 H+ A2 r2 I7 c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 ...
    ' P; y+ a0 s; \3 `* o8 b% e! K
    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
    5 小时前
  • 签到天数: 1240 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
    + `2 t' J( A$ D/ E6 F) K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 ...
    ' h  R6 z9 C; _: [) `) O
    支持混动
    - _& W9 F8 g; M* 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。
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  • TA的每日心情
    擦汗
    2025-5-22 23:34
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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
    % W* c$ Q1 C5 h7 n& g! o支持混动, j' E8 h0 ^: h# {, M3 p
    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。 ...

    5 y. {( \* {0 o* W8 Z1 T, m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。% P1 P6 X6 _- o7 a9 @+ T
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  • TA的每日心情
    擦汗
    2025-5-22 23:34
  • 签到天数: 3170 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! ^) Z# s, O5 \* j7 I3 n
    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 A  c2 y7 i' v& y3 V" t4 R  k
    ! a5 k) p8 F3 ?1 o* b& B7 C! c5 a估计官兵更喜欢把电池运上去更换而不是 ...
    9 n, x8 F' q& ]8 T5 a2 C' {. I  J/ u
    运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?
    2 q' X5 [9 Q. E$ |
    9 b$ H- d4 Z6 X9 m6 H% A3 y
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  • TA的每日心情
    开心
    2025-5-12 23:57
  • 签到天数: 300 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
    6 n4 t" E8 I5 d8 G  G/ a# L3 h8 s: L运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?

    1 z1 Y" ^1 r4 g- ?  _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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    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
    / {' v$ |3 G8 b& u4 [6 h运电池。。。这个不对吧。。。。难道不应该是拉电线么?
    + G1 N+ a7 X" T$ c9 b! j( Z5 h* |
    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  g, b5 j1 F2 N; v' S" 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。 ...
    ' I' P2 H5 y1 s; X- ^3 p

    , j) m) y9 D" ?8 X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
    4 @0 B: U: c) V! z2 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 ...

    & Q7 ~* y3 Y/ r: ]3 ?* C1 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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