军用车辆里有采用混合动力电池的情况吗?
首先,现代坦克的电子器件越来越多,单单就动力系统而言,今天的柴油机也早就不是过去那个傻大笨粗的家伙,发动机电控单元是每台坦克柴油机必不可少的。假如真遭遇电磁打击,现代的柴油机坦克一样跑不了。
再者,坦克一样注重油耗,应该说是非常注重!其一,燃油经济性上去了,同样的一箱油可以跑更远,提升了机动作战半径。其二,更低的燃油消耗,意味着后勤压力的降低,特别是战时,运输燃油通过作战区域是危险程度较高且需要兵员保护的后勤任务。其三,车辆内油箱体积的减少,机械传动系体积同样减小,因而可以腾出空间给车内人员和更多的作战单元。
那么混合动力坦克的优势和劣势有哪些呢。混合动力坦克最大的优点在于低油耗和便于车内布置,上一段已经说得比较清楚了。另一大优势在于:隐蔽性好,当使用电力运行的时候。车辆的噪音和热目标都会大幅下降,有助于提高坦克的隐身能力。混合动力坦克的劣势,一是和柴油机比较起来,系统寿命有待提高,二相比较于汽车车轮,负重轮和履带应用于制动回收潜力小。
事实上,各国并不缺少油电混合动力坦克或战车的研发计划。例如几年前BAE公司给美国陆军提出的GCV混动战车提案,又如日本陆上装备所也曾展示过混合动力装甲车,还有我军的猛士战车。将来混合动力军用车辆的可能发展趋势是使用串联式的混合动力构型,用柴油机或燃气轮机作为增程器发电,用轮边电机驱动负重轮实现分布式驱动。
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以下是更新的内容:
以BAE的GCV为例,来具体聊一聊军用车辆的混合动力系统。GCV全名叫做Ground Combat Vehicle,这个开发计划在研发过程中受到颇多好评,该系列车型原计划用于换装布莱德利战车。但是受限于国防预算,GCV计划在2014年取消。
从这张图上我们可以看到GCV的动力系统构型为串联式混合动力,它使用两台柴油机作为增程器发电,前后分别使用电动机驱动。动力的传输路径为发动机—发电机—电动机—驱动轮。使用两台柴油机作增程器又是有诸多优点的,优点如下。
当车辆前部的动力系统从下图的传统单发动机改为上图的双发动机增程后,由于机械传动系的减少,车内装甲下的容量得到增加,战斗人员有更多的空间,车重减少3吨。除此之外,使用两台柴油机的目的,一方面是增大了功率,另一方面是提高了容错能力,当一台柴油机被击毁,另一台可以继续工作。这样的设计方案在可靠性测试中,得到的结论证明:与单柴油机驱动的传统方案相比,动力系统失效次数从1106次降低到272次,意味着可靠性有提升75%的潜力。这一点上,也许很多人都没想到这样的设计方案还会更加可靠。
以GCV为例,不难发现军用车辆的混合动力技术其实并没有大家印象里的那么“脆弱”,反而还有一些值得称道的优点。当然,新型的动力系统会比传统的发动机驱动更加复杂,维护和成本方面都是它的劣势。从研发到装备是一个漫长的过程,方方面面可能出的问题都要充分考虑并解决,却也不至于因为怕出问题就一味抗拒新技术的应用。
回答的最后,是在北京车展亮相的混合动力猛士战车,柴油串联式构型,轮毂电机四驱。这张图不大能看见四个车轮边的轮毂电机,下次车展再亮相的时候,有心的朋友可以找一找它们。就防雷车而言,军用车辆想要通过性好,那必须用四驱,发动机到后轮必须要有传动轴,如今为了提高防雷性能,加个V字底把传动轴保护起来。要是采用混动系统,不说先进的轮毂电机,就是用简单的后轴电机,传动轴就不需要了,在底盘上就有更大的空间来设计缓冲装置来降低炸弹对防雷车的损害。
以前苏联把坦克发动机纵置改为横置,就获得了笑傲江湖10年的资本,如今谁能把坦克发动机的体积在缩小些,谁就是改变坦克未来10年命运的人。美军当年搞FCS,就是利用电传动才完成了近乎变态的指标啊。