伴隨著世界經(jīng)濟的向前發(fā)展,人們對能源的需求也越來越多,對于新能源技術(shù)的開發(fā)和研究一直沒有停止腳步。但是有人的地方就有爭端就有戰(zhàn)爭,新能源的研究和開發(fā)也是因為軍事需要才開始發(fā)展。
在陽光充足的地區(qū)太陽能的應(yīng)用具有極高的性價比,但是在黑龍江某地卻不是如此。
德國的核動力發(fā)電廠遍布全國,幸虧他們戰(zhàn)敗了。
在我國廣大的西部地區(qū)風(fēng)力發(fā)電不僅僅是一種新技術(shù)的應(yīng)用,更是可以解決燃眉之急。
自上個世紀(jì)80年代西方各個國家,在經(jīng)歷了70年代的石油危機后。普遍認(rèn)同能源問題,將作為日后國與國之間爆發(fā)戰(zhàn)爭的根源。而為了盡快扭轉(zhuǎn)各國對傳統(tǒng)能源的需求,開始轉(zhuǎn)入開發(fā)新能源。無論是太陽能,還是核動力,甚至風(fēng)力發(fā)電,都屬于新能源應(yīng)用的一種表現(xiàn),都在強調(diào)將自然資源能量轉(zhuǎn)變?yōu)?,可用的且可以人為控制的能源?
那么西方國家,尤其是美英法德這些軍事強國,對于新能源在軍事領(lǐng)域方面的應(yīng)用又如何呢?
上圖是德國萊茵金屬公司研制出的一款混合動力軍用輪式戰(zhàn)車。廠家代號為GeFaS系統(tǒng),意為“堆積式模塊化車輛”。其研發(fā)對象為德國國防軍下屬偵察部隊使用,而其潛在客戶包括美軍、英軍等向?qū)趩挝弧?
這是在6年前德國萊茵金屬公司,對這款采用混合動力系統(tǒng)模塊化裝配的車輛設(shè)計構(gòu)想圖??梢院苤庇^的辨認(rèn)出,整車前后驅(qū)動橋、動力艙、駕駛艙、前后防護裝甲系統(tǒng)、都是采用整體式構(gòu)造,通過不同的模塊化的艙室可以“拼接”出不同的組合,制造出不同功能和結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)軍用車輛。
萊茵金屬公司在設(shè)計之初就明確表示,這款模塊化混合動力軍用車,將有極其豐富的變形,且操作簡便。在構(gòu)筑出標(biāo)準(zhǔn)的車輛平臺:前后驅(qū)動橋;駕駛艙;傳動組件即可。在此基礎(chǔ)上可以增加艙室的大小,防護裝甲的級別,武器基站的種類等等。
這是GeFaS車輛的基型車設(shè)計圖。
這是成品車且加裝了武器基站特寫。
整車最關(guān)鍵的動力系統(tǒng)采用MTU890系列直列四缸柴油機,而此系列的動力系統(tǒng)有V型6缸、8缸甚至10缸產(chǎn)品。大量應(yīng)用在德軍各型輪式履帶戰(zhàn)車上。整車動力驅(qū)動系統(tǒng)為:MTU柴油機向發(fā)電機提供動力,發(fā)電機向四條輪胎上的輪轂電機提供電力,以達(dá)到驅(qū)動車輛向前或向后進行運動。并可以根據(jù)環(huán)境車況,決定車輛是采用柴電聯(lián)合推進,還是采用純電動進行推進,或采用四輪驅(qū)動還是采用兩輪驅(qū)動,等幾種工作模式。而MTU890系列的直列四缸發(fā)動機,可以爆發(fā)出440千瓦的功率,與其緊湊的體積相比對,單位功率密度是傳統(tǒng)汽油機的兩倍。
這是GeFaS系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動橋模塊特寫。每條輪圈內(nèi)都采用輪轂電機進行推動動作。按照廠家的設(shè)計思想,驅(qū)動橋可以從最簡單的2軸4輪驅(qū)動,增加到3軸6論推進和4軸8論推進。
這是使用輪轂電機驅(qū)動的電動車輛驅(qū)動部分特寫,橘紅色的電纜為動力線,從發(fā)電機引出到輪轂電機。
作為日后偵察車輛使用,對車輛的噪音,車速以及熱信號輻射都有著嚴(yán)格要求。首先噪音不能大,車輛推進速度要快,車輛的熱輻射信號要么被抑制,要么就是很小。符合這樣的基本要求,才能充當(dāng)偵察車輛使用。在GeFaS系統(tǒng)中,如果日常行駛中可以通過傳統(tǒng)的柴油機向發(fā)電機提供動力,進行2輪驅(qū)動形式。
在越野工況下,可以采用四輪驅(qū)動行駛。
無論采用哪種驅(qū)動形式,都會因為相對傳統(tǒng)車輛減少了很多傳動部件,最大化的減輕車身自重以及噪音。
輪轂電機的出現(xiàn),使得動力通過線纜直接傳遞給全部驅(qū)動輪,完全取消了復(fù)雜的前傳動軸和前部分動箱。
“混動”的四驅(qū)系統(tǒng),只是通過控制模塊將發(fā)電機傳遞出的電力輸出到前后四條輪轂電機。保持車輛四驅(qū)貨量去狀態(tài)形式。省去了重量較大,噪音較高的分動箱。
同樣,“混動”四驅(qū)輪式軍用車后傳同軸,后差速器都可以說再見了。
這是倫克公司的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的演示模型,柴油機將動力輸出傳遞給發(fā)電機,然后發(fā)電機發(fā)出電力通過控制系統(tǒng)進行輸出的負(fù)荷大小,決定驅(qū)動形式。少一些金屬傳動部件,就減少一分噪音和重量。
GeFaS“混動”車輛系統(tǒng)經(jīng)過了六年的開發(fā)和不斷地改進,整車的從車型設(shè)計之初就考慮到,日后車輛的使用的環(huán)境,可能會遭到地雷反坦克武器的攻擊。因此對車輛的防護性能無論從造型設(shè)計,還是底部排泄壓力的V型車身都做出最大的防護設(shè)計。而車輛根據(jù)不同的模塊,可以更換不同防護級別的裝甲。
這是萊茵金屬公司制成的,GeFaS“混動”4軸8輪驅(qū)動的地空導(dǎo)彈發(fā)射車。在2006年參加了德國國防軍的防空系統(tǒng)競標(biāo)。在2010年德國航空航天展上搭載了SYSFLA公司的新型LFK系列地空導(dǎo)彈系統(tǒng)的樣車。
這套系統(tǒng)可以攔截低空高度為5千米,距離10千米的飛行目標(biāo)。
GeFaS“混動”車輛系統(tǒng)駕駛倉特寫。
目前這款幾乎可以量產(chǎn)的混合動力系統(tǒng),做為德國國防軍下一階段主要裝備,正在進行更加深入的測試?;蛟S在2015年就可以正式成為國防軍制式裝備。
那么美國軍方對“混動”車輛有什么動作呢?
美國通用動力與AM系統(tǒng)公司聯(lián)合研制的“混動”車型。采用萬國系列的輪式戰(zhàn)術(shù)車輛,但是通過采用德國磁電動機公司提供的,超級永磁輪轂電機驅(qū)動取代了傳統(tǒng)的驅(qū)動軸推進。大量減少了傳動部件和重量。使用大陸系列的柴油機,帶動一個130千萬永磁水冷發(fā)電機,并且還配置一部65千瓦的鋰電池。與德國的 GeFaS“混動”車輛系統(tǒng)具有相同的驅(qū)動模式。
英國BAE系統(tǒng)公司赫格隆分公司研制的,一款4軸8輪驅(qū)動的混合動力輪式裝甲車。雖然基型車還是傳統(tǒng)的動力和驅(qū)動模式,但是在其基礎(chǔ)上發(fā)展出兩款改型,一種是采用“混動”動力系統(tǒng),匹配傳統(tǒng)驅(qū)動形式的車輛。有著較高的傳動可靠性,但是在燃油消耗上會因為采用“混動”模式有更好的表現(xiàn)。另一款改型車則是純粹的采用“混動”模式,輪轂電機驅(qū)動的模式。無論油耗還是傳動效率都要強一些。
這是目前最為成熟的一款3軸6輪驅(qū)動的混合動力輪式裝甲車。法國GIAT公司研制,已經(jīng)在路試中。這款“混動”車型最大的優(yōu)勢,就是突出了優(yōu)秀的通過性和隱蔽性。車輛搭載一款MTU6V199系列V型6缸柴油發(fā)動機。發(fā)電機為德國磁電動機公司生產(chǎn)的傳統(tǒng)散熱發(fā)電機,但是功率可達(dá)到450千瓦,與輪轂電機相匹配。而電池系統(tǒng)則采用120千萬的鋰電池。整套驅(qū)動系統(tǒng)與其22噸的自重相比完全可達(dá)到完美的機動性能。這是其輪轂電機特寫,在廠家的介紹中特別強調(diào),這款輪轂電機再配合車輛自身的熱量抑制系統(tǒng),可以達(dá)到較為完美的隱蔽效果。作為整車防衛(wèi)手段的一部分,輪轂電機的熱信號可以通過干擾光譜的手段來進行降低,通過提高輪轂電機的性能減弱熱信號的輻射。而法國外籍軍團對這款車表示了濃厚的興趣,并開始進一步的評測。
綜上所述,西方軍事強國已經(jīng)普遍的開始進行了“混合動力”等新技術(shù)的研發(fā)。在最近5年中,西方國家無論是車輛的控制系統(tǒng)、電磁技術(shù)、輪轂電機以及最重要的蓄電池領(lǐng)域中,已經(jīng)有了突飛猛進的發(fā)展。甚至部分車輛已經(jīng)進入最后的測試階段。反觀我國對于“新能源”、“混合動力”應(yīng)用都有著太大的差距。即便是在國內(nèi)電池領(lǐng)域有著絕對優(yōu)勢的比亞迪,也沒有明顯的動作將其優(yōu)勢轉(zhuǎn)入為軍事應(yīng)用領(lǐng)域上。
在這里要特別的警惕日本!
來自日本豐田的“混動”的普銳斯轎車,已經(jīng)發(fā)展到第三代且風(fēng)靡全球銷量極大。其“混動”技術(shù)十分成熟,且適合大批量工業(yè)化生產(chǎn)。
這是日本海軍最新一級潛艇蒼龍?zhí)?,其動力不僅僅采用傳統(tǒng)的柴電推進,更是增加了急具戰(zhàn)略優(yōu)勢的“混動”系統(tǒng),在引進了澳大利亞的AIP“混動”技術(shù)后,經(jīng)日本三菱重工進一步修改和二次開發(fā),并在此基礎(chǔ)上進行技術(shù)吸收。雖然這款蒼龍級柴電潛艇是日本海軍最先進的潛艇,但是有確切消息表明,在2018年日本海軍即將下水的另一款潛艇,其“混動”技術(shù)將更加先進。無論潛航于水下的續(xù)航里程,還是靜音水平都要高出現(xiàn)有技術(shù)一個質(zhì)量級。
往往最尖端的科學(xué)技術(shù)都是來自軍事研究中,然后通過消化,再轉(zhuǎn)入民用,最終轉(zhuǎn)化成為經(jīng)濟利益,于此成一個良性循環(huán)。但是我國目前受制于各種條條框框所限,形成這樣的良性循環(huán)還有很多道路要走,很多坎坷要經(jīng)歷。這其中是必要求政府有一個政策上的引導(dǎo)和支持。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:列寧格勒
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