Anleggsvirksomhet
De første elbilene dukket opp før biler med forbrenningsmotorer (ICE), i 1828. På begynnelsen av 1900 -tallet utgjorde elektriske kjøretøyer over en tredjedel av hele den amerikanske bilparken. Imidlertid begynte de gradvis å gi opp sine posisjoner og ga etter for biler når det gjelder rekkevidde, bekvemmelighet ved tanking og andre parametere.
Flere designalternativer for elektriske kjøretøyer kan implementeres. Et klassisk elektrisk kjøretøy drives av batterier ladet på en ladestasjon. Et elektrisk kjøretøy med ekstern forsyning av elektrisk energi mottar strøm fra eksterne ledere ved hjelp av en kontaktmetode eller ved hjelp av elektromagnetiske felt. En forbrenningsmotor med generator kan installeres for å lade batteriene i et elektrisk kjøretøy, eller det kan genereres elektrisitet fra flytende eller gassformig brensel direkte ved hjelp av katalytiske brenselceller. Alle de ovennevnte ordningene kan kombineres på forskjellige måter.
Med jevne mellomrom fortsatte interessen for elektriske kjøretøyer, vanligvis under prisveksten på petroleumsprodukter, men bleknet raskt: biler med forbrenningsmotorer forble utenfor konkurransen. Som et resultat har utstyr med elektrisk fremdrift blitt utbredt i transportsegmentet med ekstern forsyning av elektrisk energi: elektriske tog, trikker og trolleybusser, i nisjen til lagerutstyr.
Et eget segment kan kjennetegnes ved spesialutstyr, for eksempel gruvedumper med en bæreevne på over 100 tonn, som det brukes en elektromekanisk overføring på.
På begynnelsen av 2000 -tallet gjenopptok interessen for elektriske kjøretøyer et nytt nivå. Den avgjørende faktoren var ikke prisveksten på oljeprodukter, men kravet fra miljøaktivister om å redusere skadelige utslipp. Det amerikanske selskapet Tesla, elsket (hatet) av mange Elon Musk, ble produsenten som har kjørt "miljøbølgen" så mye som mulig.
Men hvem som helst og uansett hvordan de forholder seg til Elon Musk, kan det ikke nektes for at Tesla har gjort en god jobb: faktisk har et eget segment av bilmarkedet blitt opprettet, elbiler har blitt et område der bilgiganter har begynt å investere aktivt. Hvis utviklingen aktivt utføres i en eller annen retning, vil resultatet oppnås før eller siden. Det vil komme nye batterier med økt kapasitet, høye ladehastigheter og et utvidet temperaturområde, mer effektive og kompakte elektriske motorer, med integrerte girkasser som kan plasseres i motorhjul med lav vekt uten fjæring og andre utviklingstrekk.
Det er ingen tvil om at elbiler i overskuelig fremtid praktisk talt vil erstatte biler med forbrenningsmotorer, og ikke av miljøhensyn, men på grunn av den generelle tekniske overlegenheten til elektriske kjøretøyer.
Militært utstyr
I 1917 produserte det franske selskapet FAMH 400 Saint Chamond -tanker med Crochat Collendeau elektrisk girkasse, der en Panhard bensinmotor ble koblet direkte til en elektrisk generator, som drev to elektriske motorer, som hver var koblet til et drivhjul og en larve kjøre. Også i 1917 ble en tank med elektriske girkasser fra Daimler og britiske Westinghouse testet i Storbritannia.
Senere eksempler inkluderer den tyske tunge selvgående artillerienheten (SAU) "Ferdinand" ("Elephant") som veier 65 tonn. Kraftverket "Ferdinand" inkluderte to V-formede 12-sylindrede vannkjølte forgassermotorer "Maybach" HL 120 TRM med en kapasitet på 265 liter. s., to elektriske generatorer Siemens-Schuckert Typ aGV med en spenning på 365 volt og to trekkmotorer Siemens-Schuckert D149aAC med en effekt på 230 kW, plassert på baksiden av skroget, som drev hvert hjul gjennom en reduksjon utstyr laget i henhold til et planetarisk opplegg.
Selv om Ferdinand er relativt ny, er det ikke mange klager på arbeidet hennes. Som sådan kan man merke den større kompleksiteten og kostnaden sammenlignet med kraftverk av klassisk design, samt behovet for å bruke en betydelig mengde kobber, som er mangelvare i Tyskland.
I tillegg til de selvkjørende kanonene Ferdinand, ble bruk av elektrisk fremdrift også vurdert i den tyske supertunge tanken, 188-tonners Maus-tank.
Omtrent i samme periode ble en eksperimentell EKV-tank med et elektromekanisk kraftverk utviklet i Sovjetunionen på grunnlag av KV-1-tanken. Den tekniske designen til EKV -tanken ble utviklet i september 1941, og i 1944 gikk prototypen til EKV -tanken for testing. Det ble antatt at bruk av en elektromekanisk girkasse på tanken ville redusere drivstofforbruket, forbedre tankens manøvrerbarhet og dynamiske egenskaper.
Den elektromekaniske girkassen til EKV-tanken inkluderte en DK-502B startgenerator koblet til en V-2K dieselmotor, og to DK-301V trekkmotorer, med to innebygde girkasser og kontrollutstyr.
I følge testresultatene ble utformingen av EKV -tanken anerkjent som utilfredsstillende, arbeidet med prosjektet ble innskrenket.
Prosjekter med "elektriske" tanker ble utført i Storbritannia, USA, USSR, Tyskland og Frankrike, så vel som i andre land gjennom hele XX -tallet. Likevel har tanker og pansrede kjøretøyer med tradisjonell utforming for øyeblikket mottatt maksimal utvikling.
Fordeler og perspektiver
Hvorfor er det en konstant tilbakevending til spørsmålet om å sikre elektrisk fremdrift av bakkekjøretøyer, til tross for det store antallet lukkede eksperimentelle prosjekter?
På den ene siden er det en utvikling av teknologier, hvis bruk i elektriske fremdriftssystemer gjør det mulig å regne med å oppnå positive resultater som tidligere var uoppnåelige. Permanent magnet og asynkrone elektriske motorer, høyeffektive elektriske strømgeneratorer, kraftdistribusjonssystemer, hurtigladende batterier og mye mer utvikles.
Nylig snakker vi ikke bare om bakketeknologi med elektrisk fremdrift, men også om opprettelse av fullt elektriske fly opp til ganske store passasjermodeller.
På den annen side er fordelene som elektrisk fremdrift kan gi til bakkekamputstyr stadig mer etterspurt:
- muligheten for en fleksibel utforming av kampvognen på grunn av fraværet i den elektriske overføringen av enheter med en stiv mekanisk forbindelse fra akslene;
- økt overlevelsesevne for militært utstyr på grunn av muligheten for redundans av komponentene i den elektriske overføringen;
- muligheten for å forlate brannfarlige hydrauliske drivenheter til fordel for elektriske;
- muligheten for bevegelse av militært utstyr på begrensede deler av stien i maksimal kamuflasjemodus, med minimal avsløring av lyd og termiske egenskaper;
- muligheten til å hente ut elektrisitet under bremsing;
- de beste dynamiske egenskapene og langrennsparametrene for pansrede kjøretøyer utstyrt med elektrisk overføring;
- stor kontroll over pansrede kjøretøyer med elektrisk fremdrift;
- muligheten til å skaffe tilstrekkelig mengde elektrisitet til et stadig økende antall utstyr, sensorer, avanserte våpen.
La oss se nærmere på disse fordelene. Hovedkilden til energi er en diesel eller en gasturbin, i biler med elektrisk overføring vil de ha en større ressurs og effektivitet på grunn av det faktum at det optimale motorhastigheten først kan velges, der den vil ha minimum slitasje og maksimalt drivstoff effektivitet. Den økte belastningen under akselerasjon og kraftig manøvrering vil bli kompensert av bufferbatteriene.
For eksempel, i kombinasjon med en generator, kan en høyhastighets gasturbin installeres, som vil fungere i "på / av" -modus for å lade opp bufferbatteriene uten å endre hastigheten.
I den elektriske girkassen er det ikke nødvendig å installere store sjakter og girkasser. Den mekaniske forbindelsen i den elektriske girkassen er bare tilgjengelig i motor-elektrisk generator og elektriske motorhjulspar, men disse enhetene kan utføres som en enkelt enhet. Resten av enhetene er koblet til med fleksible kabler.
I motsetning til mekaniske tilkoblinger kan elektriske tilkoblinger være overflødige mange ganger. For eksempel, på stadiet med montering av saken, kan beskyttede kabelkanaler legges, som vil huse en universell strøm- og databuss, inkludert strøm- og datakabler.
Den romlige separasjonen av energikilder, forsyning og kommunikasjonskanaler, samt motorer og propeller med økt sannsynlighet vil tillate kampvognen å opprettholde mobilitet og situasjonsbevissthet når den er skadet, noe som vil sikre muligheten for å trekke kampvognen ut fra avfyringssonen og evakuerer fra slagmarken.
Avvisningen av hydrauliske drivenheter til fordel for elektriske vil også bidra til å øke overlevelsesevnen til bakkekjøretøyer, både på grunn av lavere brannfare for sistnevnte, og på grunn av deres større pålitelighet. Det russiske luftvåpenet planlegger å forlate hydrauliske kjøretøyer på femte generasjon Su-57 jagerfly innen 2022.
Tilstedeværelsen av bufferbatterier lar deg forbli mobil uten å slå på hovedmotoren, om enn over en ganske begrenset del. Dette vil tillate lovende kampbiler å implementere nye taktiske scenarier for å utføre kampoperasjoner fra et bakhold, når det pansrede kjøretøyet i standby -modus er i full kampberedskap, mens dets termiske signatur vil være sammenlignbar med omgivelsestemperaturen.
Batterier gir også muligheten til å bevege seg i tilfelle en feil på hovedkraftverket, som gjør at pansrede kjøretøyer kan forlate slagmarken på egen hånd. I noen tilfeller vil det være nok å bare koble den til en ekstern strømkilde for å evakuere et kampvogn med elektrisk girkasse. For eksempel kan en pansret redningsbil på denne måten evakuere to andre pansrede kjøretøyer med en delvis skadet elektrisk girkasse samtidig ved å kaste strømkabler over dem.
Som i sivile elektriske kjøretøyer, i pansrede kjøretøyer med elektrisk overføring, kan energigjenvinning utføres under bremsing.
Kampkjøretøyer med elektrisk overføring vil ha de beste egenskapene til mobilitet og kontrollerbarhet på grunn av trinnløs kraftoverføring til propellene, samt fleksibel kraftfordeling mellom elektromotorene på babord og styrbord. For eksempel, under en sving, vil en reduksjon i effekten på den bakre perlemotoren bli kompensert for en økning i effekten til den bakre perlemotoren.
En av de viktigste fordelene med elektrisk overføring vil være muligheten til å levere strøm til utstyr og sensorer, for eksempel radarstasjoner (radarer) for rekognosering, veiledning og allsidig forsvar av det aktive beskyttelseskomplekset.
I nær fremtid vil laservåpen bli en integrert del av bakkekampkjøretøyer, som i stor grad vil kunne nøytralisere trusselen fra små ubemannede luftfartøyer (UAV), antitankstyrte missiler og klyngesubmunisjoner med termiske og optiske hominghoder.
Strøm kan også være nødvendig for aktive kamuflasjesystemer for pansrede kjøretøyer i termiske og optiske bølgelengdeområder.
konklusjoner
Opprettelsen av bakkebaserte kampbiler med elektrisk fremdrift vil sannsynligvis bli uunngåelig ettersom teknologien forbedres og kravene til strømforsyning om bord på utstyr og våpen øker. Det sivile markedet for elektriske kjøretøyer kan ha en betydelig innvirkning på introduksjonshastigheten til bakkebaserte kampbiler med elektrisk fremdrift.
Lovende terrengkjøretøyer med elektrisk overføring vil overgå de "klassiske" modellene når det gjelder dynamikk, manøvrerbarhet, enkel kontroll, overlevelsesevne og sikkerhet, samt om mulig plassering av lovende våpen og sensorer med høyt energiforbruk på dem.
