栏目导航
最近推荐
热点信息
您的位置: 主页 > www.200228.com >

化石燃料坦克即将被淘汰?英国研发电动坦克或用移动核电站充电


发布日期:2019-09-19 00:34   来源:未知   阅读:

  据外媒报道,英国国防部于近日宣布,将投入320万英镑研发电动作战车辆,并称:“目前装备的战斗车辆很可能是最后一代使用化石燃料的战车。”英国在去年已经试验了小型电动机器人车,但因技术原因还无法为重量超过60吨的主战坦克配备全电动力系统。

  现代坦克有越来越重之势,英国“挑战者2”主战坦克在披挂全套防护组件后的重量将超过74吨。

  运用电力驱动坦克的历史最早可以追溯到一战。1917年5月,法国制造出史上第一辆电传动坦克“圣沙蒙”坦克并投入实战,车上配备有四台70千瓦汽油机,带动直流发电机发电,然后由两个独立的电动机驱动两侧的履带转动。

  二战期间,许多国家都曾试制电传动坦克,例如美国的T1E1重型坦克、T-23中型坦克,英国的TOG坦克,德国的“鼠式”坦克,苏联的IS-6重型坦克等。不过当时只解决了动力转化的问题,电力推进的效率还是比不上传统内燃机直推。

  以德国在二战期间批量装备的“费迪南”式坦克歼击车为例,由于采用了电传动系统,可以省去变速箱,实现无级变速,但该车的电传动动力系统经常面临爬坡动力不足的问题,而且当年还没有同步电机,这使得两侧电动机不能同步运转,导致车辆很难“走直线”。

  德国的保时捷博士非常喜爱电传动,在65吨“费迪南”坦克歼击车和188吨“鼠式”超重型坦克上都采用了这一模式。其中大量“费迪南”被苏军缴获,催生了IS-6重坦项目,但苏联人的技术一直不过关,51吨重的IS-6时速只能达到43千米,导致项目被取消。

  二战结束后,随着电气化设备的进步,电动机和发电机都可以做得更轻更小,蓄电池的性能也得到了较大提升,所以从七十年代开始,电驱动坦克大有“东山再起”之势。

  比利时于1986年研制的“眼镜蛇”装甲车配备了新式电传动系统。之前的电传动战车均采用直流发电机-直流电动机搭配的模式,而“眼镜蛇”则首次采用了交流发电机-直流电动机的组合。交流电机的体积较小,直流电机则利于快速变速。

  其中最接近实用化的是美国。1994年,美国陆军开展“电传动坦克机动实验平台”测试,这是一种50吨级电传动坦克,配备了一台1250马力的LV-100型燃气轮机,由它带动交流发电机发电,通过整流器和逆变器的二次转化传输至两个交流电动机。

  经测算,能量总体传递效率为86%,而传统机械式变速箱的效率则为90%以上,实际跑车的效果也不错,很接近实用化水平,但还存在成本、冷却、重量等问题不好解决,所以该项目最后被放弃。

  总的来说,当时的电传动装置的体积和重量过大,能量在传输过程中存在损耗大推进效率低,成本较高等问题。

  混合动力是电动坦克发展的一个重要的过渡阶段,还要依靠车内的内燃机发电,还未达到“全电动”的水平。

  首先,坦克搭载的车载用电设备越来越多,如空调、C4I系统、火控系统等用电需求激增,全电动模式或者混合动力模式能更好地满足这些“耗电大户”的运行需要。

  美国M1A2 SEPV3坦克加装了一套辅助动力系统,在坦克静止时,不开引擎也可以为车内的电子设备“安静地”供电。

  以BAE公司的“未来战斗车辆”设计为例,装备电磁炮的型号就配备了一套柴油-电力混合动力系统,主要包含两组德国造6R590型柴油机、两台发电机以及辅助系统,蓄能装置为锂电池,即可满足车辆的运动,炮塔的旋转仰俯、电磁炮射击、通信导航等用电需求,并不需要像传统主战坦克那样加装额外的发电机,这一技术已经应用到下一代电动车辆的研发中。

  至于电磁装甲,则是一种新型附加防护装甲,通过强大的电流来干扰甚至消除弹丸对主装甲的破坏。它的优点是重量更轻,同等防护水平下,重量只有普通轧制钢装甲的30%左右。

  因为它主要依靠电能提供防护,所以制造成本更低,可重复使用性和安全性也更好,但劣势也比较明显,主要是对车辆发电能力的要求很高,也无法解决储电装置的体积过大的问题,近期很难实用化。

  被动式电流型电磁装甲原理示意图。此外还有主动磁浮弹射型以及主动炸药弹射型电磁装甲。这一概念从上世纪90年代就已经出现,但技术难度很高,还没有达到实用化。

  机械化部队对燃料的需求很大,在正常运行状态下,一个美国陆军装甲师一般每天要消耗至少500000加仑燃料。这些燃料通常需要运输车队从后方仓库运往前线加油补给点,再供给作战部队,增加了途中遭受攻击的可能性。

  而且各类装甲车辆使用的油料品种也有区别,例如M1坦克使用汽油,M2步兵战车和M109自行火炮则使用柴油,这也给后勤带来了巨大压力。由于电动车辆省去了变速箱等机械装置,摩擦耗能降低,可以间接地降低燃油消耗。

  最后,混合动力系统的布置和拆卸,比传统内燃机加变速箱的组合更加便捷,降低设计难度。在关闭内燃机,依靠蓄电池供电驱动时,战车的噪声更小,热辐射特征降低,有利于车辆“隐身”,比较适合作为装甲侦察车的动力。

  今年4月,土耳其公开新型“蝎子”轮式装甲侦察车,采用全电驱动,也可以选配常规柴油动力,这一车型现在还在测试中。

  当然,全电动坦克有一些技术难题还未攻破,其中最主要是蓄电池储能效果不好,导致续航能力不足,以及如何高效的充电/换电这两大难题。民用新能源汽车已经投入市场多年,这两个问题依旧没有得到很好地解决。

  关于电动坦克的能源补充,有一种设想是使用移动式核电站供电,体积小效能高,但是安全是个大问题。

  作战车辆面临的情况非常复杂,在下一代高效蓄电池或者燃料电池出现前,全电动战车的可靠性很成问题。

  以现有的技术条件来看,全电动模式还有明显短板,暂时不具备大规模应用在主战坦克等军用车辆上的实用性,相比之下,混合动力模式更为成熟可靠,实现难度更低。目前,战斗车辆还是以传统动力为主,对电驱动坦克的先行技术研究,更多的是在为未来坦克做技术储备。ms6666.com“浙企嗅觉灵敏,怎样加入银行的特惠商户?

www.200228.com  |   铁算盘论坛  |   王中王最快开奖现场  |   乖乖图库l118图1库  |   45500心水论坛  |   9042.com  |   860000.com  |  


Power by DedeCms