Transmisii electrice pentru vehicule de luptă moderne

Cuprins:

Transmisii electrice pentru vehicule de luptă moderne
Transmisii electrice pentru vehicule de luptă moderne

Video: Transmisii electrice pentru vehicule de luptă moderne

Video: Transmisii electrice pentru vehicule de luptă moderne
Video: FILME DE ACTIUNE 2023 SUBTITRAT - IN ROMANA 2024, Aprilie
Anonim

Potrivit site-ului web rosinform.ru, specialiștii Companiei Industriale Militare au finalizat dezvoltarea și testarea unui vehicul cu roți bazat pe BTR-90 Rostok ca parte a activității de cercetare (cod Krymsk). Noutatea folosește o centrală hibridă și transmisie electrică.

Transmisii electrice pentru vehicule de luptă moderne
Transmisii electrice pentru vehicule de luptă moderne

Desigur, merită să sărbătorim succesul dezvoltatorilor ruși. Cu toate acestea, este demn de remarcat faptul că proiectele de vehicule similare cu un motor electric hibrid au fost deja create în țările occidentale, iar unele dintre ele au apărut în urmă cu mai bine de zece ani.

Se poate menționa un vehicul 8x8 care folosea Advanced Hybrid Electric Drive (AHED), sistemul de tunuri blindate Thunderbolt al United Defense cu un drive electric hibrid, vehiculul de luptă Recunoaștere, supraveghere și desemnare țintă (RST-V), Program american pentru vehiculul de recunoaștere al viitorului FSCS / TRACER și al altora.

Uz practic

Acționările electrice vor fi utilizate atât în vehiculele civile, cât și în cele militare. Tehnologia de tracțiune electrică, care, de exemplu, permite ca partea inferioară a mașinii să fie plană și solidă, oferă un avantaj clar de proiectare. Această tehnologie și-a dovedit deja eficacitatea și fiabilitatea în utilizarea zilnică. Intențiile militare, în primul rând, sunt de a transfera această tehnologie la prototipuri pentru a fi utilizate în programe la scară largă. Astfel, în programul american - sistemul de luptă al viitorului (FCS) - acționarea combinată diesel-electrică a devenit principala formă a acționării, devenind cea mai importantă configurație a întregii familii de mașini. În acest moment, prototipurile de mașini apropiate de serie, echipate cu acționări electrice, sunt în curs de testare.

Motivul principal al utilizării tehnologiei de acționare electrică în echipamentul militar este caracteristicile și calitățile de luptă noi care pot fi atinse doar în acest mod. În primul rând, aceasta se referă la fiabilitatea vehiculului, protecția acestuia și suportul logistic. Aceasta este cheia pentru noua producție de bază a vehiculelor cu roți.

Atunci când se utilizează această tehnologie, este posibil să se creeze un modul de tracțiune în care motorul electric este complet încorporat în butucul său. Suspensia, antrenarea, direcția și amortizorul vor fi integrate într-un modul compact, standardizat al șasiului. Frânele vor fi, de asemenea, electrice, doar frâna de parcare acționând ca o frână mecanică suplimentară.

Imagine
Imagine

Modul de tracțiune cu un motor electric montat în butucul roții

Imagine
Imagine

Avantajul spațial utilizabil al unui vehicul cu roți datorită utilizării unei acționări electrice în comparație cu vechea axă rigidă (sursă: motor cu magnet)

Mașină avansată de acționare hibridă (AHED)

Un vehicul cu o transmisie electrică hibridă promițătoare (AHED) și dispunerea roților 8x8 de la General Dynamics Land Systems (GDLS) poate acționa ca un exemplu relevant al unei astfel de tehnici. A fost prezentat pentru prima dată publicului în 2002 la spectacolul anual AUSA de la Washington.

Imagine
Imagine
Imagine
Imagine
Imagine
Imagine

Mașină cu un aranjament de roți 8 × 8 și o tracțiune electrică hibridă avansată (AHED) de la GDLS cu o tracțiune electrică în butucul roții Magnet-Motor

Această mașină a fost echipată cu o tracțiune electrică a butucului roții de la Magnet-Motor GmbH (la comanda GDLS). Un generator diesel și baterii de stocare sunt instalate pe acesta. Tracțiunile MM sunt parte a modulului de roți, care este instalat pe toate roțile motoare. Puterea primară este generată de un generator de 200 kW, care este conectat direct la motorul diesel prin intermediul unei flanșe. O putere suplimentară de 200 kW este furnizată de o baterie extrem de eficientă. Astfel, puterea totală de acționare este de aproximativ 400 kW. Pentru a reîncărca bateriile în timpul conducerii, se folosește energie de frânare, precum și excesul de putere primară. Această configurație combinată oferă avantaje suplimentare, inclusiv ceasul silențios și modul stealth. În plus, nu există componente ale sistemului de acționare în interiorul mașinii, precum și nici un „dublu fund” pentru a găzdui piesele sale mecanice. În comparație cu modelele de acționare convenționale, silueta este semnificativ mai mică.

Modulele roții au un „cordon ombilical” flexibil care asigură toate funcțiile electrice ale conductelor de detectare și de alimentare și furnizează, de asemenea, lichide de răcire.

Imagine
Imagine

Configurare vehicul cu roți 8 × 8 cu transmisie electrică hibridă avansată (AHED)

De asemenea, merită menționate și componentele electronice de putere care furnizează mașinii energie electrică și integrează baterii performante într-un sistem. Acestea sunt amplasate în partea din față a mașinii, o „ridicând” oarecum.

Vehicul de luptă de recunoaștere, desemnare a țintei și supraveghere (RST-V)

Imagine
Imagine

Vehicul de luptă de recunoaștere, supraveghere și desemnare a țintei (RST-V)

O altă comandă de la GDLS, implementată de Magnet-Motor, a fost sistemul electric de acționare combinată, care a fost utilizat în patru prototipuri ale vehiculului de luptă de recunoaștere, desemnare țintă și supraveghere (RST-V). Au fost construite pentru Corpul de Marină al Statelor Unite și pentru Agenția de Planificare Avansată pentru Apărare (DARPA). Sistemul de acționare include, de asemenea, acționări ale butucului roții și puterea de la un generator diesel și baterii. Utilizarea modulelor de roți electrice a făcut posibilă instalarea unei suspensii de roți mobile și rabatabile speciale pe mașină pentru a-i schimba jocul. În plus, mașina are podea ridicată între roțile din spate și cele din față. Acest lucru îi permite să se încadreze într-o aeronavă Osprey V 22. Puterea totală de acționare este de 210 kW (generator diesel de 110 kW și baterii de 100 kW), ceea ce permite mașinii de 3,8 tone să accelereze la 120 km / h și să urce până la 60%.

Prototipurile mașinii au trecut o serie de teste reușite, care au confirmat conformitatea lor cu caracteristicile. În prezent se lucrează la primul lot mic, care va include teste intensive suplimentare.

Este demn de remarcat faptul că toate dispozitivele de acționare Magnet-Motor nu au piese de uzură și un număr minim de piese mobile. Practic nu necesită întreținere, sunt extrem de fiabile și, ca urmare, necesită costuri reduse în timpul funcționării. În plus, dezvoltarea mecanismelor și a componentelor electronice a luat în considerare necesitatea de a reduce costurile de personal și de întreținere pentru dispozitive și materiale, ceea ce a îmbunătățit logistica. În practică, utilizarea unei unități complet automate și extrem de eficiente ușurează șoferul. Schimbarea vitezelor este electrică, nu mecanică, roțile mașinii sunt controlate separat, ceea ce asigură o accelerație mai bună.

Chiar și prototipurile timpurii de la Magnet-Motor ar putea furniza energie electrică din rețeaua de acționare a mașinii către diferiți consumatori externi, de exemplu, elemente de iluminat și diverse mecanisme. Ambele sisteme de acționare dezvoltate pentru GDLS au componente electronice care sunt integrate direct în sistemul de acționare electric. Cu ajutorul lor, puteți conecta posturile de comandă, instalațiile radar, vehiculele tehnice etc. la sursa de alimentare. De asemenea, rețeaua de acționare electrică poate fi utilizată ca sistem electric de alimentare primară pentru sistemele electrice de luptă ale viitorului, de exemplu, tunuri electrice, tunuri combinate, arme cu laser și cu microunde.

Thunderbolt - sistem de tun blindat

Imagine
Imagine

Sistem de tun blindat Thunderbolt

Imagine
Imagine

Sistemul de tun blindat United Defense Thunderbolt cu o acționare electrică hibridă trage din tunul său de tanc de 120 mm.

Sistemul de tunuri blindate Thunderbolt a fost dezvoltat în septembrie 2003. Acesta este un sistem modernizat de tun blindat M8 ca parte a pistolului tanc XM291 de 120 mm (în locul pistolului M35 105 mm). Principalul avantaj al sistemului este economisirea spațiului datorită utilizării unei acționări electrice hibride. Două motoare de tracțiune au apărut în partea din față a corpului, iar un motor diesel de 300 CP a apărut într-unul dintre sponsori. Acest lucru a eliberat spațiu care găzduia anterior o unitate de putere diesel de 580 de cai putere și acționările finale. Acum poate găzdui patru persoane sau muniție suplimentară. Diferența de putere este compensată de energia unui bloc de 24 de baterii plumb-acid.

În timpul procesului de dezvoltare, a fost utilizat un model demonstrativ TTD - principalul instrument de dezvoltare pentru unitatea HED. Utilizarea unui motor diesel John Deere (250 CP 187 kW) și a unui set de 40 de baterii plumb-acid (187 kW) a redus consumul de combustibil cu 89% comparativ cu transportorul blindat standard M113A3, care este echipat cu un motor Diesel Detroit (275 CP).și transmisia hidrodinamică Allison X2000-4A, atunci când circulați pe teren accidentat, cu schimbări de înălțime și pe drumuri.

Este adevărat, această îmbunătățire este parțial direct legată doar de înlocuirea motorului, deoarece unitatea de putere Detroit Diesel are un consum specific destul de mare de combustibil.

Transmisiile electrice ale sistemelor de acționare United Defense sunt circuite clasice cu două căi, cu două paralele, care transferă curentul de la un motor de mașină acționat de un generator la motoare de acționare separate pentru fiecare cale. Sisteme bidirecționale similare au fost utilizate în alte vehicule cu șenile alimentate electric. Este adevărat, dacă motoarele cu inducție au fost utilizate în transmisiile United Defense, atunci au folosit motoare electrice cu magnet permanent, care au fost dezvoltate ulterior.

Sisteme FCS-T și FCS-W cu acționare electrică hibridă

De asemenea, United Defense a introdus încă două platforme pentru sistemele de luptă ale viitorului. Prima, cu denumirea FCS-T (urmărită), este o platformă dezvoltată inițial de UDLP pentru consorțiul Lancer ca o posibilă platformă desfășurată în aeronavele C-130 pentru programul de vehicule de recunoaștere FSCS / TRACER anglo-american în curs de eliminare.

Imagine
Imagine

FCS-T și FCS-W cu acționare electrică hibridă.

Platforma FCS-T utilizează un sistem hibrid cu trei moduri: hibrid, numai pentru baterie și numai pentru motor. Când funcționează cu baterie (camuflaj, mod silențios), mașina poate parcurge aproximativ patru kilometri, alimentată de un pachet de baterii litiu (167 kW) la o tensiune de 600 volți. De asemenea, acest mod este utilizat pentru a oferi observații silențioase pe termen lung (până la 6 ore la 2,5 kW) atunci când echipajul folosește numai dispozitive electronice de detectare.

CERV - Vehicul hibrid diesel-electric

Imagine
Imagine

Vehicul hibrid diesel-electric CERV

CERV Long Range Covert Vehicle este un vehicul ușor diesel-electric cu o viteză maximă de 130 km / h. Scopul principal este de a efectua operațiuni speciale de sprijin, recunoaștere și desemnare a țintei. Principalul avantaj al mașinii este mișcarea liniștită și respectarea mediului. Compania californiană Quantum Fuel Systems Technologies Worldwide a participat la dezvoltarea mașinii.

Vehiculul cu tracțiune integrală este alimentat de un propulsor hibrid diesel-electric Quantum Q-Force ca parte a unui motor diesel de 1,4 litri asociat cu un generator de 75 kW și baterii litiu-ion. Alimentează un motor electric de curent continuu (100 kW). Caroseria unică și ușoară, dezvoltată de Quantum, a redus greutatea mașinii la 2267 de kilograme. Există o platformă mare de încărcare în partea din spate a vehiculului.

Ca parte a lucrărilor la mașină, au fost construite șase prototipuri. Această mașină are un cuplu de 6800 Nm, ceea ce vă permite să depășiți obstacolele de apă de până la 0,8 metri, precum și să urcați cu până la 60%.

Imagine
Imagine

Utilizarea transmisiei hibride Q-Force reduce consumul de combustibil cu 25% în comparație cu vehiculele convenționale cu aceeași greutate și dimensiune, precum și reduce semnificativ semnătura de căldură și emisiile de dioxid de carbon.

La dezvoltarea CERV, au fost utilizate cele mai noi tehnologii care au îmbunătățit performanța bateriei și, în consecință, au mărit autonomia.

Vehicul de inginerie Oshkosh Defense L-ATV

Potrivit reprezentanților companiei de apărare Oshkosh, noua lor dezvoltare domină cu încredere clasa vehiculelor de luptă ușoară, combinând tehnologii dovedite și sisteme avansate de protecție a echipajului. Este posibil ca această mașină să înlocuiască vechea mașină blindată cu roți Humvee.

Imagine
Imagine

L-ATV

La dezvoltarea modelului, s-a folosit experiența acumulată în timpul ciocnirilor dintre Afganistan și Irak. L-ATV-ul este conceput pentru a oferi o mobilitate ridicată și o protecție la nivel MRAP.

Mașina blindată folosește suspensia inteligentă și independentă a noii generații Oshkosh TAK-4i, care are o deplasare crescută de 505 mm, ceea ce crește eficiența atunci când conduceți pe suprafețe instabile. Tehnologia patentată TAK-4 folosește roți de 20 inci cu direcție independentă.

De asemenea, merită remarcat inovatorul propulsor hibrid diesel-electric hibrid, care furnizează o putere suplimentară de 70 kW atunci când mașina este în mișcare și oferă, de asemenea, energie pentru necesitățile inginerești atunci când este oprită. Puterea de la un generator diesel este furnizată la 4 motoare electrice pentru fiecare roată motrice. În plus, centrala electrică a îmbunătățit consumul de energie și puterea, a făcut posibilă deplasarea aproape silențioasă pe distanțe scurte.

Există posibilitatea de a furniza echipamente de blindaj. Rezervările pot fi modificate în funcție de sarcini. În partea de jos a mașinii, este instalată o protecție specială împotriva fragmentelor și a unui val exploziv de mine antipersonal.

Îmbunătățirea supraviețuirii

Este demn de remarcat faptul că mașinile americane nu au profitat încă de un alt avantaj al acționării electrice, și anume utilizarea unor motoare diesel mici cu generatoare ca furnizori de energie electrică. Acest lucru crește semnificativ capacitatea de supraviețuire - vehiculul nu pierde mobilitatea în caz de avarie și se poate întoarce în continuare, evitând pierderea mobilității. În plus, permite utilizarea globală a motoarelor diesel standard moderne. Designul unificat va facilita răspunsul la actualizările mașinii.

Imagine
Imagine

Schița unei mașini 6 × 6 cu tracțiuni electrice și elemente structurale duble - motor diesel - generator

Volumul util al mașinii este crescut în comparație cu o acționare mecanică. În plus, reducerea în greutate permite transportarea acestuia pe calea aerului fără probleme.

După cum putem vedea, în țările occidentale au fost create nu doar machete, ci platforme complet gata pregătite, cu o acționare electrică hibridă.

Recomandat: