Sähköiset vaihteistot nykyaikaisiin taisteluajoneuvoihin

Sisällysluettelo:

Sähköiset vaihteistot nykyaikaisiin taisteluajoneuvoihin
Sähköiset vaihteistot nykyaikaisiin taisteluajoneuvoihin

Video: Sähköiset vaihteistot nykyaikaisiin taisteluajoneuvoihin

Video: Sähköiset vaihteistot nykyaikaisiin taisteluajoneuvoihin
Video: Pensaskurkut kasvavat. Mitä seuraavaksi? Onko näiden kurkkujen viljelyssä erityisiä maatalouskäytänt 2024, Saattaa
Anonim

Verkkosivuston rosinform.ru mukaan sotilaallisen teollisuusyrityksen asiantuntijat ovat saaneet päätökseen BTR-90 Rostok -pohjaisen pyöräajoneuvon kehittämisen ja testaamisen osana tutkimustyötä (koodi Krymsk). Uutuus käyttää hybridivoimalaitosta ja sähköistä voimansiirtoa.

Sähköiset vaihteistot nykyaikaisiin taisteluajoneuvoihin
Sähköiset vaihteistot nykyaikaisiin taisteluajoneuvoihin

Tietenkin kannattaa juhlia venäläisten kehittäjien menestystä. On kuitenkin syytä huomata, että länsimaissa on jo luotu samanlaisia ajoneuvoja, joissa on hybridisähkökäyttö, ja jotkut niistä ilmestyivät yli kymmenen vuotta sitten.

Mainittakoon 8x8-ajoneuvo, joka käytti Advanced Hybrid Electric Drive (AHED) -järjestelmää, United Defencein Thunderbolt-panssaroitu tykkijärjestelmä hybridi-sähkökäytöllä, Reconnaissance, Surveillance and Target Designation (RST-V) -taisteluajoneuvo, Anglo- Amerikkalainen ohjelma tulevan FSCS / TRACERin ja joidenkin muiden tiedusteluajoneuvoille.

Käytännöllinen käyttö

Sähkökäyttöjä käytetään sekä siviili- että armeija -ajoneuvoissa. Sähköpyörävetotekniikka, joka mahdollistaa esimerkiksi koneen pohjan tasaisen ja vankan rakenteen, tarjoaa selkeän suunnitteluedun. Tämä tekniikka on jo osoittanut tehokkuutensa ja luotettavuutensa päivittäisessä käytössä. Armeijan tarkoituksena on ennen kaikkea siirtää tämä tekniikka prototyyppeihin käytettäväksi laajoissa ohjelmissa. Siten amerikkalaisessa ohjelmassa - tulevaisuuden taistelujärjestelmässä (FCS) - diesel -sähköinen yhdistetty käyttölaite tuli voimansiirron päämuodoksi ja siitä tuli koko koneperheen tärkein kokoonpano. Tällä hetkellä sarjakäyttöisten koneiden prototyypit, jotka on varustettu sähkökäytöillä, ovat testausvaiheessa.

Tärkein syy käyttää sähkökäyttöistä tekniikkaa armeijan varusteissa ovat uudet taisteluominaisuudet ja ominaisuudet, jotka voidaan saavuttaa vain tällä tavalla. Ensinnäkin tämä koskee ajoneuvon luotettavuutta, suojaa ja logistista tukea. Tämä on avain pyörätuotteiden uuden perustuotannon kannalta.

Tätä tekniikkaa käytettäessä on mahdollista luoda nelivetoinen moduuli, jossa sähkömoottori on täysin upotettu napaan. Jousitus, veto, ohjaus ja iskunvaimennin integroidaan kompaktiin, vakioituun runkomoduuliin. Jarrut ovat myös sähköisiä, ja vain seisontajarru toimii mekaanisena lisäjarruna.

Kuva
Kuva

Pyörävetomoduuli, jonka pyörännapaan on asennettu sähkömoottori

Kuva
Kuva

Pyöräajoneuvon käyttökelpoinen tilaetu, joka johtuu sähkökäytöstä, verrattuna vanhaan jäykkään akseliin (lähde: magneettimoottori)

Edistynyt hybridikäyttökone (AHED)

Ajoneuvo, jossa on lupaava hybridi -sähkökäyttö (AHED) ja 8x8 -pyöräinen järjestely General Dynamics Land Systemsiltä (GDLS), voi toimia asianmukaisena esimerkkinä tällaisesta tekniikasta. Se esiteltiin yleisölle ensimmäisen kerran vuonna 2002 Washingtonissa järjestettävässä AUSA -näyttelyssä.

Kuva
Kuva
Kuva
Kuva
Kuva
Kuva

Kone, jossa on 8 × 8 pyöräjärjestely ja edistyksellinen hybridi-sähkökäyttö (AHED) GDLS: ltä ja sähkökäyttö Magnet-Motorin pyörännapa

Tässä koneessa oli sähköinen pyörännapa Magnet-Motor GmbH: lta (GDLS: n tilauksesta). Siihen on asennettu dieselgeneraattori ja akut. MM -pyörät ovat osa pyörämoduulia, joka on asennettu kaikkiin vetopyöriin. Ensisijaisen tehon tuottaa 200 kW: n generaattori, joka on liitetty suoraan dieselmoottoriin laipan avulla. Erittäin tehokas akku tarjoaa 200 kW lisää tehoa. Kokonaisvetoteho on siten noin 400 kW. Akkujen lataamiseen ajon aikana käytetään jarrutusenergiaa sekä ylimääräistä primääritehoa. Tämä yhdistetty kokoonpano tarjoaa lisäetuja, mukaan lukien hiljainen kello ja salaa. Lisäksi koneen sisällä ei ole käyttöjärjestelmäkomponentteja eikä "kaksoispohjaa" koneen mekaanisiin osiin. Verrattuna perinteisiin käyttömalleihin siluetti on huomattavasti pienempi.

Pyörämoduuleissa on joustava "napanuora", joka tarjoaa kaikki anturi- ja sähköputkien sähköiset toiminnot ja toimittaa myös jäähdytysnesteitä.

Kuva
Kuva

8 × 8 -pyöräinen ajoneuvokokoonpano edistyneellä hybridi -sähkökäytöllä (AHED)

Mainitsemisen arvoisia ovat myös tehoelektroniikka, joka antaa koneelle sähköenergiaa ja integroi tehokkaat akut järjestelmään. Ne sijaitsevat koneen etuosassa ja hieman "nostavat" sitä.

Tiedustelu, kohteen nimeäminen ja tarkkailuajoneuvo (RST-V)

Kuva
Kuva

Tiedustelu-, valvonta- ja kohteiden nimeäminen (RST-V)

Toinen Magnet-Motorin toteuttama GDLS: n tilaus oli sähköinen yhdistetty voimansiirtojärjestelmä, jota käytettiin neljässä tiedustelu-, kohde- ja valvonta (RST-V) -taisteluajoneuvon prototyypissä. Ne rakennettiin Yhdysvaltain merijalkaväelle ja DARPA: lle (Defense Advanced Planning Agency). Vetojärjestelmään kuuluu myös pyörännapa, dieselgeneraattorin ja akkujen teho. Sähköisten pyörämoduulien käyttö mahdollisti erityisen liikkuvan ja taitettavan pyöränjousituksen asentamisen autoon sen välyksen muuttamiseksi. Lisäksi autossa on korotettu lattia taka- ja etupyörien välissä. Tämän ansiosta se mahtuu Osprey V 22 -koneeseen. Kokonaisvetoteho on 210 kW (110 kW dieselgeneraattori ja 100 kW akut), mikä mahdollistaa 3,8 tonnin koneen kiihtymisen 120 km / h: iin ja jopa 60%: n nousun.

Koneen prototyypit ovat läpäisseet useita onnistuneita testejä, jotka ovat vahvistaneet niiden yhteensopivuuden ominaisuuksien kanssa. Ensimmäisen pienen erän työ on parhaillaan käynnissä, ja siihen sisältyy intensiivistä jatkotestausta.

On syytä huomata, että kaikissa magneetti-moottoritoimilaitteissa ei ole kuluvia osia ja vähintään liikkuvia osia. Ne eivät käytännössä vaadi huoltoa, ovat erittäin luotettavia ja vaativat siksi alhaisia kustannuksia käytön aikana. Lisäksi mekanismeja ja elektroniikkaa kehitettäessä otettiin huomioon tarve vähentää laitteiden ja materiaalien henkilöstö- ja ylläpitokustannuksia, mikä paransi logistiikkaa. Käytännössä täysin automaattisen ja erittäin tehokkaan taajuusmuuttajan käyttö helpottaa kuljettajaa. Vaihde on sähköinen, ei mekaaninen, auton pyöriä ohjataan erikseen, mikä tarjoaa paremman kiihtyvyyden.

Jopa Magnet-Motorin varhaiset prototyypit voivat tuottaa sähköenergiaa koneen käyttöverkosta erilaisille ulkoisille kuluttajille, esimerkiksi valaistuselementteille ja erilaisille mekanismeille. Molemmissa GDLS: lle kehitetyissä käyttöjärjestelmissä on elektronisia komponentteja, jotka on integroitu suoraan sähköiseen käyttöjärjestelmään. Niiden avulla voit liittää virransyöttöön komentopisteitä, tutka -asennuksia, teknisiä ajoneuvoja jne. Lisäksi sähkökäyttöistä verkkoa voidaan käyttää tulevan sähköisen taistelujärjestelmän, kuten sähkötykkien, yhdistelmäkannujen, laser- ja mikroaaltoaseiden, ensisijaisena sähkönsyöttöjärjestelmänä.

Thunderbolt - panssaroitu tykkijärjestelmä

Kuva
Kuva

Thunderbolt -panssaroitu tykkijärjestelmä

Kuva
Kuva

United Defense Thunderbolt -panssaroitu tykkijärjestelmä, jossa on sähköinen sähkökäyttö, laukaisee 120 mm: n tankkitykistään.

Thunderbolt -panssaroitu tykkijärjestelmä kehitettiin syyskuussa 2003. Tämä on modernisoitu M8 -panssaroitu tykkijärjestelmä osana 120 mm: n XM291 -säiliöpistoolia (105 mm: n M35 -pistoolin sijasta). Järjestelmän tärkein etu on tilaa säästävä hybridi -sähkökäyttö. Kaksi vetomoottoria ilmestyi rungon eteen ja 300 hevosvoiman dieselmoottori ilmestyi yhteen sponsoreista. Tämä vapautti tilaa, jossa aiemmin oli 580 hevosvoiman dieselmoottori ja vetolaitteet. Nyt siihen mahtuu neljä ihmistä tai ylimääräisiä ammuksia. Tehoeroa kompensoi 24 lyijyakkuyksikön energia.

Kehitysprosessin aikana käytettiin demomallia TTD - HED -aseman tärkein kehitystyökalu. John Deeren dieselmoottorin (250 hv 187 kW) ja 40 lyijyhappoakun (187 kW) käyttö pienensi polttoaineenkulutusta 89% verrattuna vakiomalliseen panssaroituun M113A3-kuljettajaan, joka on varustettu Detroitin dieselmoottorilla (275 hv). Ja Allison X2000-4A hydrodynaaminen voimansiirto, kun ajetaan epätasaisessa maastossa korkeuden muuttuessa ja teillä.

Totta, tämä parannus liittyy osittain suoraan vain moottorin vaihtoon, koska Detroit Dieselin voimayksikössä on melko korkea polttoaineen ominaiskulutus.

United Defense -käyttöjärjestelmien sähköiset voimansiirrot ovat klassisia kaksisuuntaisia, kaksirivisiä piirejä, jotka siirtävät virtaa generaattorikäyttöisestä koneen moottorista erillisiin toimimoottorimoottoreihin kullekin radalle. Samanlaisia kaksisuuntaisia järjestelmiä on käytetty muissakin sähkökäyttöisissä tela-autoissa. Totta, jos induktiomoottoreita käytettiin United Defense -vaihteistoissa, he käyttivät myöhemmin kehitettyjä kestomagneetti -sähkömoottoreita.

FCS-T- ja FCS-W-järjestelmät, joissa on hybridisähkökäyttö

Lisäksi United Defense on tuonut markkinoille kaksi uutta alustaa tulevaisuuden taistelujärjestelmille. Ensimmäinen, jossa on merkintä FCS-T (seurattu), on alusta, jonka UDLP on alun perin kehittänyt Lancer-konsortiolle mahdollisena alustana C-130-lentokoneissa tällä hetkellä asteittain poistuvaan anglokamerikkalaiseen FSCS / TRACER-tiedusteluajoneuvo-ohjelmaan.

Kuva
Kuva

FCS-T ja FCS-W hybridi-sähkökäytöllä.

FCS-T-alusta käyttää hybridijärjestelmää, jossa on kolme tilaa: hybridi, vain akku ja vain moottori. Akkuvirralla (naamiointi, hiljainen tila) toimiessaan auto voi matkustaa noin neljä kilometriä litiumakulla (167 kW) 600 voltin jännitteellä. Tätä tilaa käytetään myös pitkän aikavälin (jopa 6 tuntia 2,5 kW: n) hiljaiseen havaintoon, kun miehistö käyttää vain elektronisia ilmaisinlaitteita.

CERV - Diesel -sähköinen hybridiajoneuvo

Kuva
Kuva

Diesel-sähköinen hybridiajoneuvo CERV

CERV Long Range Covert Vehicle on kevyt diesel-sähköajoneuvo, jonka huippunopeus on 130 km / h. Päätavoitteena on suorittaa erityistoimia, jotka liittyvät tukeen, tiedusteluun ja kohteen nimeämiseen. Koneen tärkein etu on sen hiljainen liike ja ympäristöystävällisyys. Kalifornialainen yritys Quantum Fuel Systems Technologies Worldwide osallistui auton kehittämiseen.

Nelivetoisessa ajoneuvossa on Quantum Q-Force-diesel-sähköinen hybridi-voimansiirto osana 1,4 litran dieselmoottoria, joka on yhdistetty 75 kW: n generaattoriin ja litiumioniakkuihin. Se käyttää tasavirtamoottoria (100 kW). Quantumin kehittämä ainutlaatuinen kevyt runko on vähentänyt auton painon 2267 kiloon. Ajoneuvon takana on suuri tavaratila.

Osana autoa koskevia töitä rakennettiin kuusi prototyyppiä. Tämän auton vääntömomentti on 6800 Nm, jonka avulla voit voittaa jopa 0,8 metrin vesiesteet ja kiivetä jopa 60%.

Kuva
Kuva

Q-Force-hybridivaihteiston käyttö vähentää polttoaineenkulutusta 25% verrattuna saman painoisiin ja -kokoisiin perinteisiin ajoneuvoihin sekä vähentää merkittävästi lämpömerkintöjä ja hiilidioksidipäästöjä.

CERViä kehitettäessä käytettiin uusinta tekniikkaa, joka paransi akun suorituskykyä ja kasvatti siten kantamaa.

Oshkosh Defense L-ATV -tekniikka-ajoneuvo

Oshkosh Defense -yhtiön edustajien mukaan heidän uusi kehityksensä hallitsee luottavaisesti kevyiden taistelutekniikan ajoneuvojen luokkaa, jossa yhdistyvät todistetut tekniikat ja kehittyneet miehistön suojajärjestelmät. On mahdollista, että tämä auto korvaa vanhentuneen Humveen pyörillä varustetun panssaroidun auton.

Kuva
Kuva

L-ATV

Mallin kehittämisessä hyödynnettiin Afganistanin ja Irakin välisissä yhteenotoissa saatuja kokemuksia. L-ATV on suunniteltu tarjoamaan suurta liikkuvuutta ja MRAP-tason suojaa.

Panssaroitu auto käyttää uuden sukupolven Oshkosh TAK-4i: n älykästä, riippumatonta jousitusta, jonka matka on kasvanut 505 mm, mikä lisää tehokkuutta ajettaessa epävakailla pinnoilla. Patentoidussa TAK-4-tekniikassa käytetään 20 tuuman renkaita, joissa on itsenäinen ohjaus.

Huomionarvoista on myös innovatiivinen Propulse-hybridi-diesel-sähköinen voimansiirto, joka tuottaa 70 kW: n lisätehon koneen liikkuessa ja antaa virtaa myös suunnittelutarpeisiin pysähtyneenä. Dieselgeneraattorin teho toimitetaan 4 sähkömoottorille kutakin vetopyörää kohti. Lisäksi voimalaitos paransi polttoainetehokkuutta ja -tehoa ja mahdollisti lähes hiljaisen liikkumisen lyhyillä matkoilla.

On mahdollista pakata panssarivarusteita. Varauksia voidaan muuttaa tehtävistä riippuen. Auton pohjaan on asennettu erityinen suoja jalkaväkimiinojen sirpaleita ja räjähdystä vastaan.

Selviytymiskyvyn parantaminen

On syytä huomata, että amerikkalaiset autot eivät ole vielä hyödyntäneet toista sähkökäyttöistä hyötyä, nimittäin joidenkin pienten dieselmoottoreiden käyttöä, joissa generaattorit ovat energiantoimittajia. Tämä lisää merkittävästi selviytymiskykyä - ajoneuvo ei menetä liikkuvuutta vaurioiden sattuessa ja voi silti palata, välttäen liikkuvuuden menettämistä. Lisäksi se mahdollistaa tavanomaisten, nykyaikaisten dieselmoottoreiden maailmanlaajuisen käytön. Yhtenäinen muotoilu helpottaa reagointia konepäivityksiin.

Kuva
Kuva

Luonnos 6 × 6 -koneesta, jossa on sähköpyöräveto ja kaksi rakenneosaa - dieselmoottori - generaattori

Koneen käyttötilavuus kasvaa verrattuna mekaaniseen käyttölaitteeseen. Lisäksi painonpudotuksen ansiosta se voidaan kuljettaa ilmateitse ilman ongelmia.

Kuten näemme, länsimaissa ei luotu pelkkiä malleja, vaan täysin valmiita alustoja, joissa on hybridisähkökäyttö.

Suositeltava: