中国正在研究“电动战车” 未来会成为主流趋势吗

来源:兵工科技

油电混合汽车,大家一定听说过,可你听说过装甲战车也有油电混合的吗?近日,德国弗伦斯堡汽车制造公司(FFG)推出了新型8×8轮式步兵战车“创世纪”(Genesis)。这种有着霸气名称的装甲车不但具有科幻感十足的隐身外形,更因其采用独特的油电混动技术而受到了业界的广泛关注。据称,该项目从2017年就开始研制,旨在竞标德国陆军新型轮式装甲车项目,本来预计于今年6月份的欧洲陆地防务展中公布,受疫情影响才于近期正式发布。从技术角度看,“创世纪”装甲车不但将民用领域成熟的电动汽车技术引入到了军用重型战车的设计中来,更是“全电坦克”“全电战车”探索历程中具有里程碑的一种关键型号。

“创世纪”是一种重型轮式装甲车,战斗全重达到40吨。

新技术催生油电混合装甲战车“创世纪”

随着技术的进步、交流和稀土永磁发电机的出现,使得发动机和发电机的功率密度、效率和耐久性都大大提高,也实现了使用“交流-直流-交流”控制方式后,电传动装置体积和效率达到与机械传动系统相同的水平。而为了更加有效地利用发电机发出的电力,新设计的电传动战车开始配备高能量密度的电池组作为辅助动力源,这时候战车就不再只是电传动车辆,而是一辆既能够依靠汽柴油机驱动,也能够凭借电池驱动的油电混动车辆了。

从上世纪80年代起,大量应用了新技术的电传动装甲车和混动装甲车就应运而生,比如美国曾经在M113装甲车和AAV7两栖装甲车上试验过新型电传动装置,德国也在“黄鼠狼”步兵战车基础上搞过柴电混动试验车。进入21世纪以后,电传动装甲车的发展又达到了一个新的高度,美国研制了20吨级履带和轮式混合动力试验车,并准备在FCS未来战斗系统打造成全电战车,而德国伦克公司的一系列机电复合传动系统也已经成熟,比利时、英国、瑞典、法国、日本等国都开始弹射坦克装甲车辆的油电混动技术。混合动力作战车辆可以为武装部队提供很多好处,车辆在速度、加速、转向和隐身性能方面都优于传统战车的性能。混合驱动系统比传统车辆还具有更好的燃油经济性,储能装置的技术进步还为定向能激光武器、电磁炮、电磁装甲等未来全电坦克装甲车辆上的“用电大户”提供电力保障。

“创世纪”轮式步兵战车就是德国FFG公司在这种大背景下研发的一款油电混动战车。“创世纪”轮式步兵战车的全称是“8×8装甲车技术演示与柴油电力全混合动力驱动系统”,研制该车的FFG公司并非德国主力的坦克装甲车生产企业,其主要产品是装甲维修车、装甲救援车等后勤车辆。

“创世纪”是一种重型轮式装甲车,战斗全重达到40吨,比我们熟悉的59式坦克(38.5吨)还要重,车长8.25米,车宽2.25米,车高2.40米。“创世纪”战车最独特的还是其动力系统,该车装有一套柴电复合动力装置,总功率高达1860马力,与一战二战时期的电传动坦克装甲车辆动力系统早已不可同日而语,即使是比豹2主战坦克1200马力的发动机功率都要高出一大截。用如此强劲的动力来驱动40吨的车体,足见FFG公司的决心。“创世纪”战车的动力系统与前文介绍的电传动、柴电混动设计又有不同,该车的柴油机并不是让发电机发电后供给电动机,而是直接为车体前部的电池组充电,电池中的电力再被用来提供给8个独立电动机,每个电动机再驱动战车的8个轮胎前进。所有的电动机都是数字可控的,方向盘和车轮之间没有任何的物理联系,如果单个电动机或轮胎失灵,它们可以被转移到空转状态,这样战车就可以继续运行而不受影响。

“创世纪”战车拥有高储能电池,能够保证战车以每小时40公里的速度静音行驶150公里,虽然距离不长,但已经

这种动力系统的好处是大容量电池组不仅仅是供给车辆设备使用的辅助动力源,而是能够直接驱动战车前进的第二主动力源。当进入战区后,柴油机将停止运转,独立采用电力驱动的战车将转入无声驾驶状态,进一步降低战车被发现的概率,满足战车在前线遂行长时间静默侦察监视任务,其总体设计思想其实与柴电潜艇有些类似,而这种功能对于有过驾驶“特斯拉”电动轿车经历的人来说很好理解。同时,这辆战车的电池组还能够变身为一个大的“充电宝”,为其他车辆用电设备进行充电。“创世纪”装甲车未来将发展4轮或6轮的车型,以满足不同单位的不同需求。该车最大速度100千米/小时,使用柴电驱动能够以60千米/小时的速度行驶600千米,而使用电动机独立驱动时能够以40千米/小时的速度静音跑150千米。

该车共有3名乘员和10名载员。为了保护车组人员免受危险的电击,即使是在战斗伤害的情况下,战车也将实施多级防电安全措施,并将载员舱与动力舱隔离开来。

中国其实也在研究“电动战车”

中国也在很早的时候就开始探索电传动系统。据报道:2004年,北京理工大学和江麓集团在86式步兵战车基础上研制了双电机独立驱动验证样车,该车主要用于原理性试验。2006年之后,我国又在89A型装甲输送车底盘上实现了实用化的电传动系统,并且完成了3000公里的道路行驶试验。2010年之后,配合未来坦克装甲车项目还研制了机电复合传动验证样机,并且装车实现了86公里/小时的速度。在轮式装甲车方面,2006年之后,我国在8×8轮式底盘上进行了机电复合传动原理验证,并于2015年前后完成了集成化轮毂电机驱动的8×8轮式装甲车试验。我们有理由相信,在中国民用电动车蓬勃发展的势头下,军用电传动战车、油电混动战车甚至是全电战车的面世将不是梦。

北京理工大学和江麓集团在86式步兵战车基础上研制了双电机独立驱动验证样车。

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