Elektriska transmissioner för moderna stridsfordon

Innehållsförteckning:

Elektriska transmissioner för moderna stridsfordon
Elektriska transmissioner för moderna stridsfordon

Video: Elektriska transmissioner för moderna stridsfordon

Video: Elektriska transmissioner för moderna stridsfordon
Video: Москва слезам не верит, 1 серия (FullHD, драма, реж. Владимир Меньшов, 1979 г.) 2024, Maj
Anonim

Enligt webbplatsen rosinform.ru har specialisterna på Military Industrial Company slutfört utvecklingen och testningen av ett hjulfordon baserat på BTR-90 Rostok som en del av forskningsarbetet (kod Krymsk). Nyheten använder ett hybridkraftverk och elektrisk transmission.

Elektriska transmissioner för moderna stridsfordon
Elektriska transmissioner för moderna stridsfordon

Naturligtvis är det värt att fira framgångarna för ryska utvecklare. Det är dock värt att notera att projekt av liknande fordon med en hybridelektrisk drivning redan har skapats i västländerna, och några av dem dök upp för mer än tio år sedan.

Nämnas kan ett 8x8-fordon som använde Advanced Hybrid Electric Drive (AHED), United Defence's Thunderbolt-pansarkanonsystem med en hybridelektrisk enhet, stridsfordonet Reconnaissance, Surveillance and Target Designation (RST-V), Anglo- Amerikanskt program för spaningsfordonet för det framtida FSCS / TRACER och några andra.

Praktisk användning

Elektriska drivenheter kommer att användas i både civila och militära fordon. Elektrisk hjuldriftsteknik, som till exempel gör att maskinbotten kan vara platt och solid, ger en klar designfördel. Denna teknik har redan bevisat sin effektivitet och tillförlitlighet vid daglig användning. Militärens avsikter är först och främst att överföra denna teknik till prototyper för användning i storskaliga program. Således, i det amerikanska programmet - framtidens stridsystem (FCS) - blev den dieselelektriska kombinerade drivenheten huvudformen för drivenheten och blev den viktigaste konfigurationen för hela maskinfamiljen. För närvarande genomgår prototyper av maskiner nära serien, utrustade med elektriska drivenheter, ett teststeg.

Den främsta anledningen till att använda elektrisk drivteknik i militär utrustning är nya stridsegenskaper och kvaliteter som bara kan uppnås på detta sätt. Först och främst handlar det om fordonets tillförlitlighet, dess skydd och logistiska stöd. Detta är nyckeln för den nya grundproduktionen av hjulfordon.

När du använder denna teknik är det möjligt att skapa en hjuldriven modul där elmotorn är helt inbäddad i sitt nav. Fjädring, drivning, styrning och stötdämpare kommer att integreras i en kompakt, standardiserad chassimodul. Bromsarna kommer också att vara elektriska, endast parkeringsbromsen fungerar som en extra mekanisk broms.

Bild
Bild

Hjulsdriven modul med en elmotor monterad i hjulnavet

Bild
Bild

Den fördelaktiga rymdfördelen med ett hjulfordon på grund av användning av en elektrisk enhet jämfört med den gamla styva axeln (källa: magnetmotor)

Avancerad hybridmaskin (AHED)

Ett fordon med en lovande hybridelektrisk drivning (AHED) och 8x8 hjularrangemang från General Dynamics Land Systems (GDLS) kan fungera som ett relevant exempel på en sådan teknik. Det visades första gången för allmänheten 2002 på den årliga AUSA -utställningen i Washington.

Bild
Bild
Bild
Bild
Bild
Bild

Maskin med ett 8 × 8-hjularrangemang och en avancerad hybridelektrisk drivning (AHED) från GDLS med en elektrisk drivning i hjulnavet på Magnet-Motor

Denna maskin var utrustad med en elektrisk hjulnavsdrift från Magnet-Motor GmbH (på beställning av GDLS). En dieselgenerator och lagringsbatterier är installerade på den. MM -hjulsdrift är en del av hjulmodulen, som är installerad på alla drivhjul. Primärkraften genereras av en 200 kW generator, som är direkt ansluten till dieselmotorn med hjälp av en fläns. Ytterligare 200 kW effekt tillhandahålls av ett högeffektivt batteri. Den totala driveffekten är således cirka 400 kW. För att ladda batterierna under körning används bromsenergi samt överskott av primärkraft. Denna kombinerade konfiguration ger ytterligare fördelar, inklusive tyst klocka och smygläge. Dessutom finns det inga drivsystemkomponenter inuti maskinen, liksom ingen "dubbelbotten" för att rymma dess mekaniska delar. Jämfört med konventionella drivmodeller är silhuetten betydligt lägre.

Hjulmodulerna har en flexibel”navelsträng” som tillhandahåller alla elektriska funktioner för avkänning och kraftledningar och levererar även kylvätska.

Bild
Bild

8 × 8 hjulfordonskonfiguration med avancerad hybridelektrisk enhet (AHED)

Också värt att nämna är kraftelektroniken som ger maskinen elektrisk energi och integrerar högpresterande batterier i ett system. De är placerade på framsidan av maskinen, något "höja" den.

Spaning, målbeteckning och övervakningsstridsfordon (RST-V)

Bild
Bild

Spaning, övervakning och målbeteckning stridsfordon (RST-V)

En annan order från GDLS, implementerad av Magnet-Motor, var det elektriska kombinerade drivsystemet, som användes i fyra prototyper av stridsfordonet spaning, målbeteckning och övervakning (RST-V). De byggdes för United States Marine Corps och Defense Advanced Planning Agency (DARPA). Drivsystemet inkluderar också hjulnav -drivningar och kraft från en dieselgenerator och batterier. Användningen av elektriska hjulmoduler gjorde det möjligt att installera en speciell rörlig och hopfällbar hjulupphängning på bilen för att ändra dess spelrum. Dessutom har bilen ett upphöjt golv mellan bak- och framhjulen. Detta gör att den kan passa in i ett Osprey V 22 -flygplan. Den totala drivkraften är 210 kW (110 kW dieselgenerator och 100 kW batterier), vilket gör att 3,8 ton maskinen kan accelerera till 120 km / h och klättra upp till 60%.

Maskinens prototyper har klarat ett antal framgångsrika tester, som har bekräftat deras överensstämmelse med egenskaperna. Arbetet pågår för närvarande med den första lilla satsen, som kommer att omfatta ytterligare intensiv testning.

Det är värt att notera att alla Magnet-Motor-ställdon inte har några slitdelar och ett minimum av rörliga delar. De kräver praktiskt taget inget underhåll, är mycket tillförlitliga och kräver därför låga kostnader under drift. Dessutom tog utvecklingen av mekanismer och elektronik hänsyn till behovet av att minska personal- och underhållskostnader för enheter och material, vilket förbättrade logistiken. I praktiken avlastar användningen av en helautomatisk och högeffektiv enhet föraren. Växlingen är elektrisk, inte mekanisk, bilens hjul styrs separat, vilket ger bättre acceleration.

Även tidiga prototyper från Magnet-Motor kan ge elektrisk energi från maskinens drivnät till olika externa konsumenter, till exempel belysningselement och olika mekanismer. Båda drivsystem som utvecklats för GDLS har elektroniska komponenter som är direkt integrerade i det elektriska drivsystemet. Med deras hjälp kan du ansluta kommandoposter, radarinstallationer, motorfordon etc. till strömförsörjningen. Det elektriska drivnätet kan också användas som ett elektriskt primärt försörjningssystem för framtidens elektriska stridsystem, till exempel elektriska kanoner, kombinationskanoner, laser- och mikrovågsvapen.

Thunderbolt - bepansrat kanonsystem

Bild
Bild

Thunderbolt pansar kanonsystem

Bild
Bild

United Defense Thunderbolt pansar kanonsystem med en hybrid elektrisk drivning skjuter från sin 120 mm tankkanon.

Thunderbolt pansar kanonsystem utvecklades i september 2003. Detta är ett moderniserat M8 -pansar kanonsystem som en del av XM291 120 mm tankpistol (istället för M35 105 mm pistol). Den största fördelen med systemet är platsbesparande på grund av användning av en hybrid elektrisk drivning. Två dragmotorer dök upp i skrovets framsida och en 300 hk dieselmotor dök upp i en av sponsorna. Detta frigjorde utrymme som tidigare rymde en 580-hästars dieselmotor och slutliga enheter. Nu kan den rymma fyra personer eller ytterligare ammunition. Skillnaden i effekt kompenseras av energin i ett block med 24 bly-syrabatterier.

Under utvecklingsprocessen användes en demodell TTD - det främsta utvecklingsverktyget för HED -enheten. Användningen av en John Deere-dieselmotor (250 hk 187 kW) och en uppsättning 40 bly-syrabatterier (187 kW) minskade bränsleförbrukningen med 89% jämfört med standard M113A3-pansarbärare, som är utrustad med en Detroit-dieselmotor (275 hk). Och Allison X2000-4A hydrodynamisk växellåda, när du kör över grov terräng med förändringar i höjd och på vägar.

Denna förbättring är visserligen delvis direkt relaterad bara till byte av motor, eftersom Detroit Diesel -kraften har en ganska hög specifik bränsleförbrukning.

Elektriska överföringar av United Defence-drivsystem är klassiska tvåvägs, tvåparallella kretsar som överför ström från en generatordriven maskinmotor till separata ställdonmotorer för varje spår. Liknande tvåvägssystem har använts i andra eldrivna bandfordon. Det är sant att om induktionsmotorer användes i United Defense -sändningar använde de permanentmagnetmotorer, som utvecklades senare.

FCS-T och FCS-W system med hybrid elektrisk drivning

United Defense har också introducerat ytterligare två plattformar för framtidens stridssystem. Den första, med beteckningen FCS-T (spårad), är en plattform som ursprungligen utvecklades av UDLP för Lancer-konsortiet som en möjlig plattform i C-130-flygplan för det för närvarande avvecklade angloamerikanska FSCS / TRACER-spaningsfordonsprogrammet.

Bild
Bild

FCS-T och FCS-W med hybrid elektrisk drivning.

FCS-T-plattformen använder ett hybridsystem med tre lägen: hybrid, endast batteri och endast motor. När den körs på batteri (kamouflage, tyst läge) kan bilen åka cirka fyra kilometer, drivs av ett litiumbatteri (167 kW) vid en spänning på 600 volt. Det här läget används också för att ge långsiktig (upp till 6 timmar vid 2,5 kW) tyst observation när besättningen endast använder elektroniska detektionsanordningar.

CERV - Dieselelektrisk hybridfordon

Bild
Bild

Dieselelektrisk hybridfordon CERV

CERV Long Range Covert Vehicle är ett lätt diesel-elfordon med en toppfart på 130 km / h. Huvudsyftet är att utföra specialoperationer av stöd, spaning och målbeteckning. Den största fördelen med maskinen är dess tysta rörelse och miljövänlighet. Det kaliforniska företaget Quantum Fuel Systems Technologies Worldwide deltog i utvecklingen av bilen.

Fyrhjulsdrivna fordonet drivs av en Quantum Q-Force dieselelektrisk hybriddrivning som en del av en 1,4-liters dieselmotor i kombination med en 75 kW generator och litiumjonbatterier. Den driver en elektrisk likströmsmotor (100 kW). Den unika lätta karossen, som utvecklats av Quantum, har minskat bilens vikt till 2267 kilo. Det finns en stor lastplattform på baksidan av fordonet.

Som en del av arbetet med bilen byggdes sex prototyper. Denna bil har ett vridmoment på 6800 Nm, vilket gör att du kan övervinna vattenhinder upp till 0,8 meter, samt klättra upp till 60%.

Bild
Bild

Användningen av Q-Force hybriddrivlinan minskar bränsleförbrukningen med 25% jämfört med konventionella fordon med samma vikt och storlek, samt minskar signifikant värmesignatur och koldioxidutsläpp.

Vid utvecklingen av CERV användes den senaste tekniken som förbättrade batteriets prestanda och därmed ökade räckvidden.

Oshkosh Defense L-ATV-konstruktionsfordon

Enligt företrädare för Oshkosh Defence -företaget dominerar deras nya utveckling med självförtroende klassen av lätta stridsfordon som kombinerar beprövad teknik och avancerade besättningsskyddssystem. Det är möjligt att denna bil kommer att ersätta den föråldrade pansarbilen Humvee med hjul.

Bild
Bild

L-ATV

Vid utvecklingen av modellen användes erfarenheterna från sammandrabbningarna mellan Afghanistan och Irak. L-ATV är utformad för att ge hög rörlighet och MRAP-skydd.

Pansarbilen använder den intelligenta, oberoende fjädringen av den nya generationen Oshkosh TAK-4i, som har en ökad körning på 505 mm, vilket ökar effektiviteten vid körning på instabila underlag. Den patenterade TAK-4-tekniken använder 20-tums hjul med oberoende styrning.

Också värt att notera är den innovativa Propulse hybrid dieselelektriska drivlinan, som levererar ytterligare 70 kW effekt när maskinen rör sig, och ger också kraft för tekniska behov när den stoppas. Ström från en dieselgenerator levereras till 4 elmotorer för varje drivhjul. Dessutom förbättrade kraftverket bränsleeffektivitet och effekt, vilket gjorde det möjligt att röra sig nästan tyst över korta sträckor.

Det finns möjlighet till paketpansarutrustning. Reservationer kan ändras beroende på uppgifterna. I bilens botten är ett särskilt skydd installerat mot fragment och en explosionsvåg av personellgruvor.

Förbättra överlevnad

Det är värt att notera att amerikanska bilar ännu inte har dragit nytta av en annan elektrisk drivfördel, nämligen användningen av några små dieselmotorer med generatorer som kraftleverantörer. Detta ökar överlevnadsförmågan avsevärt - fordonet tappar inte rörligheten vid skada och kan fortfarande återvända, vilket undviker rörelseförlust. Dessutom möjliggör den global användning av moderna vanliga dieselmotorer. Den enhetliga designen gör det enkelt att svara på maskinuppgraderingar.

Bild
Bild

Skiss av en 6 × 6 -maskin med elektriska hjuldrivningar och dubbla konstruktionselement - dieselmotor - generator

Maskinens användbara volym ökar i jämförelse med en mekanisk drivenhet. Dessutom gör viktminskningen att den kan transporteras med flyg utan problem.

Som vi kan se skapades inte bara mock-ups i västländerna utan helt färdiga plattformar med en hybrid elektrisk drivning.

Rekommenderad: