Električni menjalniki za sodobna bojna vozila

Kazalo:

Električni menjalniki za sodobna bojna vozila
Električni menjalniki za sodobna bojna vozila

Video: Električni menjalniki za sodobna bojna vozila

Video: Električni menjalniki za sodobna bojna vozila
Video: Thousand Week Reich | Episode 2: Konev Reclaims the Soviet Russia 2024, Maj
Anonim

Po podatkih spletnega mesta rosinform.ru so strokovnjaki vojaškega industrijskega podjetja v okviru raziskovalnega dela zaključili razvoj in preskušanje kolesnega vozila na osnovi BTR-90 Rostok (oznaka Krymsk). Novost uporablja hibridno elektrarno in električni prenos.

Električni menjalniki za sodobna bojna vozila
Električni menjalniki za sodobna bojna vozila

Seveda je vredno praznovati uspeh ruskih razvijalcev. Vendar velja omeniti, da so projekti podobnih vozil s hibridnim električnim pogonom že nastali v zahodnih državah, nekateri pa so se pojavili pred več kot desetimi leti.

Omenimo lahko vozilo 8x8, ki je uporabljalo napredni hibridni električni pogon (AHED), oklepni topovski sistem Združene obrambe Thunderbolt s hibridnim električnim pogonom, izvidniško, nadzorno in ciljno oznako (RST-V), angleško Ameriški program za izvidniško vozilo bodočega FSCS / TRACER in nekateri drugi.

Praktična uporaba

Električni pogoni se bodo uporabljali v civilnih in vojaških vozilih. Tehnologija električnega pogona na kolesih, ki na primer omogoča ravno in trdno dno stroja, ponuja jasno oblikovno prednost. Ta tehnologija je že dokazala svojo učinkovitost in zanesljivost pri vsakodnevni uporabi. Namen vojske je najprej prenesti to tehnologijo na prototipe za uporabo v obsežnih programih. Tako je v ameriškem programu - bojni sistem prihodnosti (FCS) - dizelsko -električni kombinirani pogon postal glavna oblika pogona in postal najpomembnejša konfiguracija celotne družine strojev. Trenutno so v fazi testiranja prototipi strojev blizu serijskih, opremljenih z električnimi pogoni.

Glavni razlog za uporabo tehnologije električnega pogona v vojaški opremi so nove bojne lastnosti in lastnosti, ki jih je mogoče doseči le na ta način. Najprej se to nanaša na zanesljivost vozila, njegovo zaščito in logistično podporo. To je ključ do nove osnovne proizvodnje vozil na kolesih.

Pri uporabi te tehnologije je mogoče ustvariti modul za pogon koles, v katerem je elektromotor popolnoma vgrajen v pesto. Vzmetenje, pogon, krmiljenje in amortizer bodo integrirani v kompakten, standardiziran modul podvozja. Zavore bodo tudi električne, le parkirna zavora bo delovala kot dodatna mehanska zavora.

Slika
Slika

Modul kolesnega pogona z elektromotorjem, nameščenim v pestu kolesa

Slika
Slika

Prednost uporabnega prostora vozila na kolesih zaradi uporabe električnega pogona v primerjavi s staro togo osjo (vir: magnetni motor)

Napredni hibridni pogonski stroj (AHED)

Vozilo z obetavnim hibridnim električnim pogonom (AHED) in razporeditvijo koles 8x8 podjetja General Dynamics Land Systems (GDLS) lahko deluje kot ustrezen primer takšne tehnike. Javnosti je bila prvič prikazana leta 2002 na letni razstavi AUSA v Washingtonu.

Slika
Slika
Slika
Slika
Slika
Slika

Stroj z razporeditvijo koles 8 × 8 in naprednim hibridnim električnim pogonom (AHED) iz GDLS z električnim pogonom v pestu koles Magnet-Motor

Ta stroj je bil opremljen z električnim pogonom pesta koles Magnet-Motor GmbH (po naročilu GDLS). Na njem je nameščen dizelski generator in akumulatorske baterije. Kolesni pogoni MM so del kolesnega modula, ki je nameščen na vseh pogonskih kolesih. Primarno moč proizvaja generator 200 kW, ki je s prirobnico neposredno povezan z dizelskim motorjem. Dodatnih 200 kW moči zagotavlja visoko učinkovita baterija. Tako je skupna pogonska moč približno 400 kW. Za polnjenje baterij med vožnjo se uporablja zavorna energija in presežna primarna moč. Ta kombinirana konfiguracija ponuja dodatne prednosti, vključno z tiho uro in prikritim načinom. Poleg tega v notranjosti stroja ni komponent pogonskega sistema, pa tudi "dvojnega dna" za namestitev njegovih mehanskih delov. V primerjavi s klasičnimi modeli pogonov je silhueta bistveno nižja.

Kolesni moduli imajo prilagodljivo "popkovino", ki zagotavlja vse električne funkcije zaznavalnih in napajalnih cevi ter dovaja hladilne tekočine.

Slika
Slika

8 × 8 konfiguracija koles na kolesih z naprednim hibridnim električnim pogonom (AHED)

Omeniti velja tudi močnostno elektroniko, ki stroju zagotavlja električno energijo in združuje visokozmogljive baterije v sistem. Nahajajo se na sprednji strani stroja in ga nekoliko "dvignejo".

Bojno vozilo za izvidništvo, označevanje ciljev in nadzor (RST-V)

Slika
Slika

Bojno vozilo za izvidništvo, nadzor in označevanje ciljev (RST-V)

Drugo naročilo GDLS, ki ga je izvedel Magnet-Motor, je bil električni kombinirani pogonski sistem, ki je bil uporabljen v štirih prototipih bojnih vozil za izvidništvo, označevanje ciljev in nadzor (RST-V). Zgrajeni so bili za ameriško pomorsko korpus in Agencijo za napredno obrambo (DARPA). Pogonski sistem vključuje tudi pogone pestov koles in moč iz dizelskega generatorja in baterij. Uporaba električnih kolesnih modulov je omogočila namestitev posebnega premičnega in zložljivega kolesnega vzmetenja na avto, da bi spremenili njegovo razdaljo. Poleg tega ima avto dvignjena tla med zadnjim in sprednjim kolesom. To mu omogoča, da se prilega letalu Osprey V 22. Skupna pogonska moč je 210 kW (110 kW dizelski generator in 100 kW baterije), kar omogoča, da 3,8 -tonski stroj pospeši do 120 km / h in se povzpne do 60%.

Prototipi stroja so prestali številne uspešne teste, ki so potrdili njihovo skladnost z značilnostmi. Trenutno poteka delo na prvi majhni seriji, ki bo vključevala nadaljnja intenzivna testiranja.

Omeniti velja, da vsi pogoni Magnet-Motor nimajo obrabljenih delov in najmanj gibljivih delov. Praktično ne potrebujejo vzdrževanja, so zelo zanesljivi in posledično zahtevajo nizke stroške med delovanjem. Poleg tega je razvoj mehanizmov in elektronike upošteval potrebo po zmanjšanju stroškov osebja in vzdrževanja naprav in materialov, kar je izboljšalo logistiko. V praksi uporaba popolnoma avtomatskega in visoko učinkovitega pogona voznika razbremeni. Prestavljanje je električno, ne mehansko, kolesa avtomobila se upravljajo ločeno, kar zagotavlja boljši pospešek.

Že zgodnji prototipi podjetja Magnet-Motor bi lahko zagotovili električno energijo iz pogonskega omrežja stroja različnim zunanjim porabnikom, na primer svetlobnim elementom in različnim mehanizmom. Oba pogonska sistema, razvita za GDLS, imata elektronske komponente, ki so neposredno integrirane v sistem električnega pogona. Z njihovo pomočjo lahko na napajanje priključite ukazna mesta, radarske naprave, inženirska vozila itd. Prav tako se lahko električno pogonsko omrežje uporablja kot primarni električni napajalni sistem za električne bojne sisteme prihodnosti, na primer za električne topove, kombinirane topove, lasersko in mikrovalovno orožje.

Thunderbolt - oklepni topovski sistem

Slika
Slika

Sistem oklepnih topov Thunderbolt

Slika
Slika

Oklepni topovski sistem United Defense Thunderbolt s hibridnim električnim pogonom strelja iz 120 -milimetrskega tankovskega topa.

Oklepni topovski sistem Thunderbolt je bil razvit septembra 2003. To je posodobljen oklepno topovski sistem M8 kot del tankovske pištole XM291 120 mm (namesto 105 mm pištole M35). Glavna prednost sistema je prihranek prostora zaradi uporabe hibridnega električnega pogona. Pred trupom sta se pojavila dva vlečna motorja, v enem od sponzorjev pa se je pojavil dizelski motor s 300 KM. S tem se je sprostil prostor, v katerem je bila prej 580-konjska dizelska enota in zadnji pogoni. Zdaj lahko sprejme štiri osebe ali dodatno strelivo. Razlika v moči se kompenzira z energijo bloka 24 svinčevih baterij.

Med razvojnim procesom je bil uporabljen demo model TTD - glavno orodje za razvoj pogona HED. Uporaba dizelskega motorja John Deere (250 KM 187 kW) in sklopa 40 svinčevih kislin (187 kW) je zmanjšala porabo goriva za 89% v primerjavi s standardnim oklepnikom M113A3, ki je opremljen z dizelskim motorjem Detroit (275 KM) in hidrodinamični menjalnik Allison X2000-4A pri vožnji po neravnem terenu s spremembami višine in na cestah.

Res je, da je to izboljšanje deloma neposredno povezano le z zamenjavo motorja, saj ima pogonska enota Detroit Diesel precej visoko specifično porabo goriva.

Električni menjalniki pogonskih sistemov United Defense so klasična dvosmerna, dvo-vzporedna vezja, ki prenašajo tok iz motorja stroja, ki ga poganja generator, v ločene pogonske motorje za vsako progo. Podobni dvosmerni sistemi so bili uporabljeni v drugih goseničnih vozilih na električni pogon. Res je, če so bili v prenosnikih United Defense uporabljeni indukcijski motorji, so potem uporabili elektromotorje s trajnimi magneti, ki so bili razviti kasneje.

Sistema FCS-T in FCS-W s hibridnim električnim pogonom

United Defense je predstavil še dve platformi za bojne sisteme prihodnosti. Prva z oznako FCS-T (s sledenjem) je platforma, ki jo je UDLP prvotno razvil za konzorcij Lancer kot možno platformo, nameščeno v letalih C-130 za trenutno opuščeni anglo-ameriški program izvidniških vozil FSCS / TRACER.

Slika
Slika

FCS-T in FCS-W s hibridnim električnim pogonom.

Platforma FCS-T uporablja hibridni sistem s tremi načini: hibridnim, samo z baterijo in samo z motorjem. Ko deluje na baterije (kamuflaža, tihi način), lahko avto prevozi približno štiri kilometre, ki jih poganja litijeva baterija (167 kW) pri napetosti 600 voltov. Ta način se uporablja tudi za dolgotrajno (do 6 ur pri 2,5 kW) tiho opazovanje, ko posadka uporablja samo elektronske naprave za zaznavanje.

CERV - dizelsko -električno hibridno vozilo

Slika
Slika

Dizelsko-električno hibridno vozilo CERV

CERV Long Range Covert Vehicle je lahko dizelsko električno vozilo z največjo hitrostjo 130 km / h. Glavni namen je izvajanje posebnih operacij podpore, izvidništva in označevanja ciljev. Glavna prednost stroja je tiho gibanje in prijaznost do okolja. Kalifornijsko podjetje Quantum Fuel Systems Technologies Worldwide je sodelovalo pri razvoju avtomobila.

Vozilo s štirikolesnim pogonom poganja dizelsko-električni hibridni pogon Quantum Q-Force kot del 1,4-litrskega dizelskega motorja, povezanega z generatorjem 75 kW in litij-ionskimi baterijami. Poganja električni enosmerni motor (100 kW). Edinstvena lahka karoserija, ki jo je razvil Quantum, je zmanjšala težo avtomobila na 2267 kilogramov. Na zadnjem delu vozila je velika tovorna ploščad.

V okviru del na avtomobilu je bilo izdelanih šest prototipov. Ta avtomobil ima navor 6800 Nm, kar vam omogoča premagovanje vodnih ovir do 0,8 metra, pa tudi vzpon do 60%.

Slika
Slika

Uporaba hibridnega pogonskega sklopa Q-Force zmanjša porabo goriva za 25% v primerjavi s klasičnimi vozili enake teže in velikosti ter znatno zmanjša toplotni podpis in emisije ogljikovega dioksida.

Pri razvoju CERV so bile uporabljene najnovejše tehnologije, ki so izboljšale zmogljivost baterije in s tem povečale doseg.

Inženirsko vozilo L-ATV Oshkosh Defense

Po mnenju predstavnikov podjetja Oshkosh Defense njihov novi razvoj samozavestno prevladuje v razredu lahkih bojnih inženirskih vozil, ki združuje preizkušene tehnologije in napredne sisteme zaščite posadke. Možno je, da bo ta avtomobil nadomestil zastareli oklepnik na kolesih Humvee.

Slika
Slika

L-ATV

Pri razvoju modela so bile uporabljene izkušnje, pridobljene med spopadi med Afganistanom in Irakom. L-ATV je zasnovan tako, da zagotavlja visoko mobilnost in zaščito na ravni MRAP.

Oklepni avtomobil uporablja inteligentno, neodvisno vzmetenje nove generacije Oshkosh TAK-4i, ki ima povečan hod 505 mm, kar poveča učinkovitost pri vožnji po nestabilnih površinah. Patentirana tehnologija TAK-4 uporablja 20-palčna platišča z neodvisnim krmiljenjem.

Omeniti velja tudi inovativni hibridni dizelsko-električni pogonski sklop Propulse, ki med premikanjem stroja odda dodatnih 70 kW moči, ob ustavitvi pa zagotavlja tudi moč za inženirske potrebe. Moč iz dizelskega generatorja se napaja v 4 elektromotorje za vsako pogonsko kolo. Poleg tega je elektrarna izboljšala porabo goriva in moč ter omogočila skoraj tiho gibanje na kratke razdalje.

Obstaja možnost paketne oklepne opreme. Rezervacije lahko spremenite glede na naloge. Na dnu avtomobila je nameščena posebna zaščita pred drobci in eksplozivnim valom protipehotnih min.

Izboljšanje preživetja

Omeniti velja, da ameriški avtomobili še niso izkoristili še ene prednosti električnega pogona, in sicer uporabe nekaterih majhnih dizelskih motorjev z generatorji kot dobavitelji električne energije. To znatno poveča preživetje - vozilo v primeru poškodb ne izgubi gibljivosti in se lahko še vedno vrne, s čimer se izogne izgubi gibljivosti. Poleg tega omogoča globalno uporabo standardnih sodobnih dizelskih motorjev. Enotna zasnova bo olajšala odziv na nadgradnje strojev.

Slika
Slika

Skica stroja 6 × 6 z električnimi kolesnimi pogoni in dvojnimi strukturnimi elementi - dizelski motor - generator

Uporabna prostornina stroja se poveča v primerjavi z mehanskim pogonom. Poleg tega zmanjšanje teže omogoča, da se brez težav prevaža po zraku.

Kot vidimo, v zahodnih državah niso nastale le makete, ampak popolnoma pripravljene platforme s hibridnim električnim pogonom.

Priporočena: