军事评论

现代战车的电动变速箱

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根据网站rosinform.ru,军事工业化公司的专家已经完成了基于B​​TR-90 Rostok的轮式车辆的开发和测试,作为其研究的一部分(代码Krymsk)。 新颖性使用混合动力装置和电力传输。


现代战车的电动变速箱


当然,值得享受俄罗斯开发商的成功。 然而,值得注意的是,这种具有混合动力驱动装置的机器的项目已经在西方国家创建,其中一些已经出现在十多年前。

可能会提到8x8轮式配方机器,它使用了未来的混合动力电动驱动器(AHED),联合防御装甲雷霆加农炮系统,混合动力驱动,战斗侦察,监视和瞄准飞行器(RST-V),英美计划对未来的智能FSCS / TRACER和其他一些人。

实际应用

电驱动器将用于民用和军用车辆。 电动车轮驱动技术,例如,可以使机器底部平整坚固,提供明显的结构优势。 该技术已经在日常使用中证明了其有效性和可靠性。 主要是军方的意图是将这种技术转移到用于大规模计划的原型。 因此,在美国的计划 - 未来的战斗系统(FCS)中 - 柴油 - 电动组合驱动器成为驱动器的主要形式,成为整个机器系列中最重要的配置。 目前,接近配备电驱动器的机器的系列原型正在进行测试。

在军事技术中使用电力驱动技术的主要原因是新的战斗特性和质量只能通过这种方式实现。 首先,它涉及机器的可靠性,保护和后部支撑。 这是轮式车辆新基础生产的关键。

当使用该技术时,可以创建车轮驱动模块,其中电动机完全集成到其轮毂中。 悬架,驱动,转向和减震器将包含在紧凑型标准化底盘模块中。 制动器也是电动的,只有驻车制动器可以作为额外的机械制动器。

车轮驱动模块,电机安装在轮毂中


与过时的刚性桥相比,由于使用电动驱动装置,轮式车辆的可用空间的优势(来源:磁铁电机)


使用有前途的混合驱动器(AHED)的机器

来自通用动力陆地系统公司(GDLS)的具有前景的混合动力驱动(AHED)和车轮配方8х8的汽车可以作为此类技术的主题示例。 它首次在华盛顿举行的AUSA年度展览会上向公众展示。



8×8轮驱动机器与GDLS公司的预期混合动力电动驱动器(AHED)在Magnet-Motor公司的轮毂中具有电驱动


这辆车在Magnet-Motor GmbH(由GDLS委托)的轮毂中配备了一个电动驱动装置。 它安装柴油发电机和电池。 MM公司的车轮驱动装置是车轮模块的一部分,车轮模块安装在所有驱动轮上。 主动力由200 kW发电机产生,该发电机通过法兰直接连接到柴油发动机。 高效充电电池提供额外的200 kW功率。 因此,总驱动功率约为400 kW。 为了在移动过程中为电池充电,使用制动能量以及过大的主电源。 这种组合配置提供了额外的好处,包括静音监控,控制和通信(静音监视),以及静音移动(隐身模式)。 此外,在机器的内部,没有驱动系统的部件,以及用于容纳其机械部件的“双底”。 与具有传统驱动器的车型相比,轮廓显着降低。

在车轮模块中有一条灵活的“脐带”,它提供传感器和电源管道的所有电气功能,以及供应冷却剂。

采用先进混合动力驱动(AHED)的8×8轮式车辆配置


另外值得一提的是电力电子元件,它为机器提供电能并将高性能电池集成到系统中。 它们位于汽车前方,稍微“抬起”它。

作战侦察,目标指定和监视(RST-V)

作战侦察,监视和瞄准车辆(RST-V)


Magnet-Motor的另一项GDLS订单是电动组合驱动系统,该系统用于战斗侦察,目标指定和监视车辆(RST-V)的四个原型。 它们是根据美国海军陆战队和长期规划局(DARPA)的命令建造的。 驱动系统还包括轮毂驱动器和来自柴油发电机和电池的动力。 电动轮模块的使用使得可以在机器上安装特殊的可移动和折叠车轮悬架以改变其离地间隙。 此外,汽车后轮和前轮之间有一个高凸起的底部。 这允许您将它放在Osprey V 22上。 总驱动功率为210 kW(110 kW柴油发电机和100 kW电池),使3.8-ton汽车加速至120 km / h并爬升至60%。

原型机通过了一系列成功的测试,证实符合这些特性。 目前,第一批小批量的工作正在进行中,这提供了进一步的密集测试。

值得注意的是,所有磁电机驱动器都没有磨损部件,并且运动部件最少。 它们实际上不需要维护,它们非常可靠,因此,它们在操作期间需要低成本。 此外,机制和电子设备的发展考虑到了降低人员成本和维护设备和材料的需要,这改善了物流。 在实践中,使用全自动和高效的驱动器可以减轻驾驶员的负担。 包含齿轮是电动的,而不是机械的,汽车的车轮是分开控制的,这提供了最佳的加速度。

即使是Magnet-Motor的早期原型也可以为各种外部消费者提供汽车驱动网络的电能,例如照明元件和不同机制。 GDLS设计的驱动系统都具有直接集成到驱动器电气系统中的电子元件。 在他们的帮助下,您可以将指挥所,雷达装置,工程车辆等连接到电源。 此外,驱动器的电网可以用作未来电动系统的主要支持电气系统,例如电动枪,组合枪,激光和微波 武器.

霹雳 - 装甲炮系统

装甲炮系统Thunderbolt


联合防御的雷电装甲混合动力电动大炮从其120mm处发射 枪支。


Thunderbolt装甲炮系统于9月2003开发。 这是8-mm坦克炮XM120(而不是291-mm枪M105)中升级的装甲枪系统M35。 由于使用混合动力电动驱动系统,该系统的主要优点是节省空间。 两个牵引发动机出现在船体前部,在其中一个舷舱中,柴油发动机的额定功率为300 hp。 这释放了580强劲的柴油动力装置和车载传动装置所处的空间。 现在它可以容纳四个人或额外的弹药。 功率差异由24铅酸电池组的能量补偿。

在开发过程中,使用了演示模型TTD - HED驱动器的主要开发工具。 与标准M250A187 BTR(配备底特律柴油发动机(40 hp))相比,使用约翰迪尔柴油发动机(187 hp 89 kW)和113铅蓄电池组(3 kW)减少了275%的燃油消耗艾里逊的水力传动系统XXXUMX-2000A,在崎岖的地形上行驶,高度和道路都有变化。

然而,这种改进部分直接与发动机的更换直接相关,因为底特律柴油发动机具有相当高的燃料消耗率。

联合防御公司的驱动系统的电传输是具有两个并联电路的双面型的经典代表,其将电流从由机器的发动机驱动的发电机传递到用于每个轨道的单独的执行引擎。 类似的双向系统用于其他带电驱动的履带式机器。 但是,如果异步电动机用于联合防务变速器,则它们具有永磁电动机,后来开发出来。

FCS-T和FCS-W混合动力驱动系统

联合防务公司还为未来的作战系统提供了两个平台。 第一个,名称为FCS-T(跟踪),是UDLP最初为Lancer联盟开发的平台,作为C-130飞机上可能的平台,用于当前缩减的英美未来FSCS / TRACER智能车辆计划。

FCS-T和FCS-W采用混合动力驱动。


FCS-T平台使用具有三种模式的混合动力系统:混合动力系统,仅来自电池,仅来自发动机。 在电池运行期间(屏蔽,静音模式),汽车可行驶约4公里,由一块锂电池(167 kW)驱动,电压为600伏。 此外,当机组仅使用电子检测设备时,此模式用于提供长期(6小时最多2.5小时)静音监控。

CERV - 柴油电动混合动力汽车

柴油电动混合动力汽车CERV


CERV是一款轻型柴油电动汽车,最高时速为130 km / h。 主要目的是进行特别行动支持,侦察和目标指定。 该机器的主要优点是静音运动和环保。 加利福尼亚公司Quantum Fuel Systems Technologies Worldwide参与了该车的开发。

作为1.4升柴油发动机的一部分,四轮驱动机器驱动Quantum Q-Force柴油 - 电动混合动力单元,该发动机与75 kW发电机和锂离子电池配对。 它为直流电动机(100 kW)供电。 昆腾开发的独特轻质车身将车重减轻至2267千克。 在汽车的后面是一个大型货物平台。

作为汽车工作的一部分,建造了六个原型。 这款车的扭矩为6800 Nm,可以克服0.8仪表的水障碍,并可以达到60%。



与相同重量和尺寸的传统机器相比,使用Q-Force混合动力变速箱可将燃油消耗降低25%,同时还可显着降低热能和二氧化碳排放。

在CERV的开发中采用了最新技术,从而提高了电池的性能,并因此增加了范围。

工程机械L-ATV公司奥什科什防务

根据奥什科什国防公司的说法,他们的新开发项目充满信心地支配着轻型作战工程车辆,结合了成熟的技术和先进的船员保护系统。 这辆车有可能成为过时的轮式装甲车Humvee的替代品。

L-ATV


在开发模型时,使用了在阿富汗和伊拉克冲突期间获得的经验。 L-ATV机器旨在提供MRAP级别的高移动性和保护。

这款装甲车采用了新一代Oshkosh TAK-4i的智能独立悬架,其行程增加了505 mm,可在不稳定的表面上行驶时提高效率。 专利技术TAK-4采用20英寸车轮,独立控制。

另外值得注意的是创新的混合动力柴油 - 电动推进动力装置,它可以在汽车行驶时提供额外的70 kW功率,并在停止时为工程需求提供能量。 来自柴油发电机的动力供应给每个驱动轮的4电动机。 此外,发电厂提高了燃油效率和动力,使其可以在短距离内几乎无声地移动。

批量装备装甲的可能性。 可以根据任务更改预订。 在汽车的底部有一个特殊的保护,防止碎片和爆炸的杀伤人员地雷。

提高活力

值得注意的是,美国汽车尚未利用电力驱动的另一个优势,即使用一些带发电机的小型柴油发动机作为电力供应商。 这显着提高了生存能力 - 机器在损坏期间不会失去移动性,并且仍然可以返回,从而避免失去移动性。 此外,它还可以在全球范围内使用标准的现代柴油发动机。 统一的设计使其易于响应机器的现代化。

6×6轮驱动机器的示意图,带有电动轮驱动和双组件 - 柴油发动机 - 发电机


与机械驱动相比,机器的净容量增加。 此外,减轻重量使您可以轻松地通过空气运输。

正如我们所看到的,在西方国家,不仅仅是模型被创建,而是完全准备好的混合电动驱动平台。

来源:
http://andrei-bt.livejournal.com/230406.html
http://btvt.narod.ru/1/electr/el_transm3.htm
http://btvt.narod.ru/1/electr4/el_transm.htm
http://weaponscollection.com/transport/1848-dizel-elektricheskiy-gibridnyy-avtomobil-cerv.html
http://www.engine-market.ua/news/l-atv-novaya-takticheskaya-inzhenernaya-mashina-ot-kompanii-oshkosh-defense/
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  1. 和纸
    和纸 30 July 2013 08:09
    +1
    您可以放置​​一个充满活力的反应堆。 这只是价格问题。 直到有便宜的电池,所有这些只是实验
    1. rennim
      rennim 30 July 2013 09:11
      0
      在没有便宜的电池之前,所有这些仅仅是实验。


      电池与电池有什么关系? 关于变速箱……电池不是这里的主要小提琴。
      1. Egorchik
        Egorchik 30 July 2013 10:06
        +3
        为什么将笨重而昂贵的电池推入汽车,柴油发电机为所有电动机提供电流。 战争期间,德国人费迪南德(Ferdinand)通常没有使用任何锂离子电池,这是70年前的技术。柴油电路为通用平台(Armata)的开发人员提供了广阔的空间,不连接驱动器的动力装置可以放在鼻子的任何地方,在船尾,在船尾的中央需要一个发电厂,因为装甲部队的运货船前面没有问题,我知道德国人的铜短缺使我们感到困扰,变色颜料的买家已经出口了20年,苏联的遗产已经出口到中国,这对他们自己来说意味着昂贵。
        1. 阿列克谢耶夫
          阿列克谢耶夫 30 July 2013 10:25
          -1
          Quote:Egorchik
          为什么将笨重而昂贵的电池推入汽车中?柴油发电机为所有电动机提供电流。

          仅在拖拉机(车里雅宾斯克DET-250及其现代化)上才有可能。 好吧,还是在柴油机车上(机动船上)。
          到目前为止,显然,不可能为BTT制造出具有可接受的质量尺寸参数和价格的柴油发电机,这种柴油发电机可以提供所需的最大功率而不会“掺杂”电池人员。
          1. 瓦纳加
            瓦纳加 30 July 2013 11:47
            +1
            这怎么会失败? 500 kW发电机的形式正在发展,其直径约为550,直径最大为600 mm。 通过各种具有最小轴向长度的联轴器(包括发电机的单轴承版本)连接到柴油机。
          2. 佛凡
            佛凡 30 July 2013 23:28
            +1
            Quote:Alekseev

            仅在拖拉机(车里雅宾斯克DET-250及其现代化)上才有可能。 好吧,还是在柴油机车上(机动船上)。
            到目前为止,显然,不可能为BTT制造出具有可接受的质量尺寸参数和价格的柴油发电机,这种柴油发电机可以提供所需的最大功率而不会“掺杂”电池人员。
            在本文中,向您展示了15种设备的样本,并且您写了“也许仅在拖拉机上”。 你看完这篇文章吗?
  2. rennim
    rennim 30 July 2013 09:10
    0
    好想法。 当我还是一所技术大学的学生时,我为一个带有柴油-电动变速箱的汽车设计了一个课程项目。 有一个选项和一个柴油静液压变速器(1993年)。 第二次世界大战期间,系列战车中有“大象”。 因此,这个想法已经徘徊了很长时间。主要问题是发电机和直流电动机的成本。
    1. 瓦纳加
      瓦纳加 30 July 2013 12:16
      0
      +变频器和控制单元的成本。 如果我们谈论基于永磁体的电机,那么磁体本身的成本就很高。
      1. 佛凡
        佛凡 30 July 2013 23:32
        -1
        Quote:Varnaga
        +变频器和控制单元的成本。 如果我们谈论基于永磁体的电机,那么磁体本身的成本就很高。

        是的,还有向美国死去的士兵亲属支付的保险金额。 多少钱 好像是250万美元? 磁铁要多少钱?
  3. Navodlom
    Navodlom 30 July 2013 10:57
    0
    Quote:文章
    电动轮模块的使用使得可以在机器上安装特殊的可移动和折叠轮悬架,以改变其间隙。 此外,该车在后轮和前轮之间具有高高的底部。 这使您可以将其放在Osprey V 22上。

    显然,RST-V可以不是通过“高架底部”放置在飞机上,而是可以通过可变的离地间隙放置在飞机上。
    Quote:文章
    值得注意的是,美国汽车还没有利用电驱动的另一个优势,即使用一些带有发电机的小型柴油发动机作为动力供应商。 这大大提高了生存能力-机器在受损的情况下不会失去机动性,并且仍然可以恢复,从而避免了机动性损失

    的确如此,但与此同时,我们又回到了从内燃机传递扭矩的传统方案,以释放的内部容积的形式失去了相同的优点,并且获得了过于复杂的传递?
  4. master_rem
    master_rem 30 July 2013 12:09
    0
    Quote:rennim
    好想法。 当我还是一所技术大学的学生时,我为一个带有柴油-电动变速箱的汽车设计了一个课程项目。 有一个选项和一个柴油静液压变速器(1993年)。 第二次世界大战期间,系列战车中有“大象”。 因此,这个想法已经徘徊了很长时间。主要问题是发电机和直流电动机的成本。

    为什么要直流电?
    1. 拉姆西
      拉姆西 30 July 2013 15:42
      +1
      他们认为可以节省更多的“分子能量存储”(电容器?)
  5. 瓦纳加
    瓦纳加 30 July 2013 12:42
    -1
    我个人想补充一点,我认为使用电动轮是不合理的,少数优点(由于转向轮的转向角增加而导致可能的布局解决方案略有增加,可操纵性和可控性增加)有很多缺点(与“常规”相比,统一性很小) ,则簧下质量,复杂性将显着增加,因此可靠性降低等)。
    1. 17085
      17085 30 July 2013 18:25
      +1
      您认为,军队需要移植到更便宜,更可靠的BTR-40上吗? 与“常规”版本相比,统一性很低……您是什么意思? 我几乎不知道与通常的BT-80统一的T-7。 扎绳
      这类机器的创建主要是统一的(单个发电厂,单个引擎,由电力,气动,液压,火力控制系统等驱动的其余系统)。 适当的布局/保护,可大大提高生存能力。
      发电机可能不是柴油...它说的是“混合动力装置” am 她以敌人的尸体为食! am
      1. 瓦纳加
        瓦纳加 30 July 2013 20:17
        +2
        您不明白,我们正在谈论混合版本和“普通”版本中PCM涂料的统一。 某些带有电动轮的混合动力版本的技术解决方案(例如,在悬架方面)相对于通常的技术解决方案是多余的,因此,在VIC上,他们选择了电动车桥轴选件。
  6. 杰拉法克
    杰拉法克 30 July 2013 13:23
    0
    可能都是这样,系统的尺寸相当严重,否则我们不能解释为什么选择了BTR-90而不是大批量但体积较小的BTR-82而不是批量生产作为基础?
    1. 瓦纳加
      瓦纳加 30 July 2013 13:43
      +1
      对于较宽松的链接+保留结构更改(另一个,功能更强大的引擎,发电机等)。
    2. 佛凡
      佛凡 30 July 2013 23:51
      0
      Quote:gerafak
      可能都是这样,系统的尺寸相当严重,否则我们不能解释为什么选择了BTR-90而不是大批量但体积较小的BTR-82而不是批量生产作为基础?

      这个基数将最多延续五年。 之后会有飞旋镖
  7. Firstvanguard
    Firstvanguard 31 July 2013 05:49
    +1
    在所有这些辉煌的时刻,都以某种方式错过了。 发电机效率是多少? 我认为这是主要的绊脚石。 带电瓶露营和带铃鼓的其他舞蹈可以吃尽所有优点 hi
  8. master_rem
    master_rem 31 July 2013 08:31
    0
    引用:ramsi
    他们认为可以节省更多的“分子能量存储”(电容器?)

    本文对驱动器的设计没有一个具体的描述:发电机的类型,电压(AC \ DC),电动机速度的调节方法(读取的类型),驱动器的运行特性很大程度上取决于这些参数。 无论您说什么,直流系统(甚至是无刷直流电动机)都将比HELL + IF(异步电动机和变频器)复杂得多,但是技术任务仍然存在疑问-客户实际上想要什么?
    1. 拉姆西
      拉姆西 31 July 2013 21:24
      0
      前几天在同一篇文章上有一篇关于国内发展的文章。 就我个人而言,还有很多问题,但总的来说-他们选择直流电并不是因为执行电机效率更高,而是因为它可以存储能量。 从这个角度来看,在结构上,电池,电容器比电感更方便
  9. master_rem
    master_rem 1 August 2013 14:39
    0
    引用:ramsi
    前几天在同一篇文章上有一篇关于国内发展的文章。 就我个人而言,还有很多问题,但总的来说-他们选择直流电并不是因为执行电机效率更高,而是因为它可以存储能量。 从这个角度来看,在结构上,电池,电容器比电感更方便

    再说可行性,电池容量,运行可靠性。 最后,使用相同的IGBT反转电流种类是相当经济的。”联合防御公司的驱动系统的电传输是具有两个并联电路的双面型的经典代表,其将电流从由机器的发动机驱动的发电机传递到用于每个轨道的单独的执行引擎。 类似的双向系统用于其他带电驱动的履带式机器。 但是,如果异步电动机用于联合防务变速器,则它们具有永磁电动机,后来开发出来。“带有永磁体的电动机不一定是直流电动机,目前尚不清楚它们使用的是什么,也许是电枢上的永磁同步电动机。同步电动机最初具有较高的机械特性-恒定转矩和公转,与轴上的负载无关。还有什么电感是什么意思?
    1. 拉姆西
      拉姆西 1 August 2013 16:30
      0
      我的意思是,扼流圈可以存储交流电源,并且是存储直流电压的电容器的类似物。 但是没有可充电电池的类似物,但是对于交流电压,我不知道
  10. master_rem
    master_rem 2 August 2013 15:12
    0
    引用:ramsi
    我的意思是,扼流圈可以存储交流电源,并且是存储直流电压的电容器的类似物。 但是没有可充电电池的类似物,但是对于交流电压,我不知道

    彼此都不走。 与电容不同,扼流圈可以存储电磁能,但不能用作存储和电源
    1. 拉姆西
      拉姆西 2 August 2013 17:08
      0
      扼流圈的工作方式与电容器相同-在短时间内可以将存储的功率提供给电路; 如果您不使用手动变速箱-这是受欢迎的。 但此外,由于缺少“合适的”电池,交流电可以在常数之前通过。 虽然就我个人而言,我通常认为整个混合型企业都是妄想