伴隨著世界經(jīng)濟(jì)的向前發(fā)展,人們對(duì)能源的需求也越來(lái)越多,對(duì)于新能源技術(shù)的開(kāi)發(fā)和研究一直沒(méi)有停止腳步。但是有人的地方就有爭(zhēng)端就有戰(zhàn)爭(zhēng),新能源的研究和開(kāi)發(fā)也是因?yàn)檐娛滦枰砰_(kāi)始發(fā)展。
在陽(yáng)光充足的地區(qū)太陽(yáng)能的應(yīng)用具有極高的性價(jià)比,但是在黑龍江某地卻不是如此。
德國(guó)的核動(dòng)力發(fā)電廠遍布全國(guó),幸虧他們戰(zhàn)敗了。
在我國(guó)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(gè)世紀(jì)80年代西方各個(gè)國(guó)家,在經(jīng)歷了70年代的石油危機(jī)后。普遍認(rèn)同能源問(wèn)題,將作為日后國(guó)與國(guó)之間爆發(fā)戰(zhàn)爭(zhēng)的根源。而為了盡快扭轉(zhuǎn)各國(guó)對(duì)傳統(tǒng)能源的需求,開(kāi)始轉(zhuǎn)入開(kāi)發(fā)新能源。無(wú)論是太陽(yáng)能,還是核動(dòng)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(qiáng)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(guó)家,尤其是美英法德這些軍事強(qiáng)國(guó),對(duì)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(guó)萊茵金屬公司研制出的一款混合動(dòng)力軍用輪式戰(zhàn)車。廠家代號(hào)為GeFaS系統(tǒng),意為“堆積式模塊化車輛”。其研發(fā)對(duì)象為德國(guó)國(guó)防軍下屬偵察部隊(duì)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(guó)萊茵金屬公司,對(duì)這款采用混合動(dòng)力系統(tǒng)模塊化裝配的車輛設(shè)計(jì)構(gòu)想圖??梢院苤庇^的辨認(rèn)出,整車前后驅(qū)動(dòng)橋、動(dòng)力艙、駕駛艙、前后防護(hù)裝甲系統(tǒng)、都是采用整體式構(gòu)造,通過(guò)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(jì)之初就明確表示,這款模塊化混合動(dòng)力軍用車,將有極其豐富的變形,且操作簡(jiǎn)便。在構(gòu)筑出標(biāo)準(zhǔn)的車輛平臺(tái):前后驅(qū)動(dòng)橋;駕駛艙;傳動(dòng)組件即可。在此基礎(chǔ)上可以增加艙室的大小,防護(hù)裝甲的級(jí)別,武器基站的種類等等。
這是GeFaS車輛的基型車設(shè)計(jì)圖。
這是成品車且加裝了武器基站特寫。
整車最關(guān)鍵的動(dòng)力系統(tǒng)采用MTU890系列直列四缸柴油機(jī),而此系列的動(dòng)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(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為:MTU柴油機(jī)向發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力,發(fā)電機(jī)向四條輪胎上的輪轂電機(jī)提供電力,以達(dá)到驅(qū)動(dòng)車輛向前或向后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。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(jìn),還是采用純電動(dòng)進(jìn)行推進(jìn),或采用四輪驅(qū)動(dòng)還是采用兩輪驅(qū)動(dòng),等幾種工作模式。而MTU890系列的直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī),可以爆發(fā)出440千瓦的功率,與其緊湊的體積相比對(duì),單位功率密度是傳統(tǒng)汽油機(jī)的兩倍。
這是GeFaS系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)橋模塊特寫。每條輪圈內(nèi)都采用輪轂電機(jī)進(jìn)行推動(dòng)動(dòng)作。按照廠家的設(shè)計(jì)思想,驅(qū)動(dòng)橋可以從最簡(jiǎn)單的2軸4輪驅(qū)動(dòng),增加到3軸6論推進(jìn)和4軸8論推進(jìn)。
這是使用輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)部分特寫,橘紅色的電纜為動(dòng)力線,從發(fā)電機(jī)引出到輪轂電機(jī)。
作為日后偵察車輛使用,對(duì)車輛的噪音,車速以及熱信號(hào)輻射都有著嚴(yán)格要求。首先噪音不能大,車輛推進(jìn)速度要快,車輛的熱輻射信號(hào)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(guò)傳統(tǒng)的柴油機(jī)向發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力,進(jìn)行2輪驅(qū)動(dòng)形式。
在越野工況下,可以采用四輪驅(qū)動(dòng)行駛。
無(wú)論采用哪種驅(qū)動(dòng)形式,都會(huì)因?yàn)橄鄬?duì)傳統(tǒng)車輛減少了很多傳動(dòng)部件,最大化的減輕車身自重以及噪音。
輪轂電機(jī)的出現(xiàn),使得動(dòng)力通過(guò)線纜直接傳遞給全部驅(qū)動(dòng)輪,完全取消了復(fù)雜的前傳動(dòng)軸和前部分動(dòng)箱。
“混動(dòng)”的四驅(qū)系統(tǒng),只是通過(guò)控制模塊將發(fā)電機(jī)傳遞出的電力輸出到前后四條輪轂電機(jī)。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(dòng)箱。
同樣,“混動(dòng)”四驅(qū)輪式軍用車后傳同軸,后差速器都可以說(shuō)再見(jiàn)了。
這是倫克公司的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的演示模型,柴油機(jī)將動(dòng)力輸出傳遞給發(fā)電機(jī),然后發(fā)電機(jī)發(fā)出電力通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行輸出的負(fù)荷大小,決定驅(qū)動(dòng)形式。少一些金屬傳動(dòng)部件,就減少一分噪音和重量。
GeFaS“混動(dòng)”車輛系統(tǒng)經(jīng)過(guò)了六年的開(kāi)發(fā)和不斷地改進(jìn),整車的從車型設(shè)計(jì)之初就考慮到,日后車輛的使用的環(huán)境,可能會(huì)遭到地雷反坦克武器的攻擊。因此對(duì)車輛的防護(hù)性能無(wú)論從造型設(shè)計(jì),還是底部排泄壓力的V型車身都做出最大的防護(hù)設(shè)計(jì)。而車輛根據(jù)不同的模塊,可以更換不同防護(hù)級(jí)別的裝甲。
這是萊茵金屬公司制成的,GeFaS“混動(dòng)”4軸8輪驅(qū)動(dòng)的地空導(dǎo)彈發(fā)射車。在2006年參加了德國(guó)國(guó)防軍的防空系統(tǒng)競(jìng)標(biāo)。在2010年德國(guó)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(dòng)”車輛系統(tǒng)駕駛倉(cāng)特寫。
目前這款幾乎可以量產(chǎn)的混合動(dòng)力系統(tǒng),做為德國(guó)國(guó)防軍下一階段主要裝備,正在進(jìn)行更加深入的測(cè)試?;蛟S在2015年就可以正式成為國(guó)防軍制式裝備。
那么美國(guó)軍方對(duì)“混動(dòng)”車輛有什么動(dòng)作呢?
美國(guó)通用動(dòng)力與AM系統(tǒng)公司聯(lián)合研制的“混動(dòng)”車型。采用萬(wàn)國(guó)系列的輪式戰(zhàn)術(shù)車輛,但是通過(guò)采用德國(guó)磁電動(dòng)機(jī)公司提供的,超級(jí)永磁輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)取代了傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)軸推進(jìn)。大量減少了傳動(dòng)部件和重量。使用大陸系列的柴油機(jī),帶動(dòng)一個(gè)130千萬(wàn)永磁水冷發(fā)電機(jī),并且還配置一部65千瓦的鋰電池。與德國(guó)的 GeFaS“混動(dòng)”車輛系統(tǒng)具有相同的驅(qū)動(dòng)模式。
英國(guó)BAE系統(tǒng)公司赫格隆分公司研制的,一款4軸8輪驅(qū)動(dòng)的混合動(dòng)力輪式裝甲車。雖然基型車還是傳統(tǒng)的動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)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(dòng)”動(dòng)力系統(tǒng),匹配傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)形式的車輛。有著較高的傳動(dòng)可靠性,但是在燃油消耗上會(huì)因?yàn)椴捎谩盎靹?dòng)”模式有更好的表現(xiàn)。另一款改型車則是純粹的采用“混動(dòng)”模式,輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的模式。無(wú)論油耗還是傳動(dòng)效率都要強(qiáng)一些。
這是目前最為成熟的一款3軸6輪驅(qū)動(dòng)的混合動(dòng)力輪式裝甲車。法國(guó)GIAT公司研制,已經(jīng)在路試中。這款“混動(dòng)”車型最大的優(yōu)勢(shì),就是突出了優(yōu)秀的通過(guò)性和隱蔽性。車輛搭載一款MTU6V199系列V型6缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)電機(jī)為德國(guó)磁電動(dòng)機(jī)公司生產(chǎn)的傳統(tǒng)散熱發(fā)電機(jī),但是功率可達(dá)到450千瓦,與輪轂電機(jī)相匹配。而電池系統(tǒng)則采用120千萬(wàn)的鋰電池。整套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與其22噸的自重相比完全可達(dá)到完美的機(jī)動(dòng)性能。這是其輪轂電機(jī)特寫,在廠家的介紹中特別強(qiáng)調(diào),這款輪轂電機(jī)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(jī)的熱信號(hào)可以通過(guò)干擾光譜的手段來(lái)進(jìn)行降低,通過(guò)提高輪轂電機(jī)的性能減弱熱信號(hào)的輻射。而法國(guó)外籍軍團(tuán)對(duì)這款車表示了濃厚的興趣,并開(kāi)始進(jìn)一步的評(píng)測(cè)。
綜上所述,西方軍事強(qiáng)國(guó)已經(jīng)普遍的開(kāi)始進(jìn)行了“混合動(dòng)力”等新技術(shù)的研發(fā)。在最近5年中,西方國(guó)家無(wú)論是車輛的控制系統(tǒng)、電磁技術(shù)、輪轂電機(jī)以及最重要的蓄電池領(lǐng)域中,已經(jīng)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。甚至部分車輛已經(jīng)進(jìn)入最后的測(cè)試階段。反觀我國(guó)對(duì)于“新能源”、“混合動(dòng)力”應(yīng)用都有著太大的差距。即便是在國(guó)內(nèi)電池領(lǐng)域有著絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的比亞迪,也沒(méi)有明顯的動(dòng)作將其優(yōu)勢(shì)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(lái)自日本豐田的“混動(dòng)”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(dòng)”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(jí)潛艇蒼龍?zhí)?,其?dòng)力不僅僅采用傳統(tǒng)的柴電推進(jìn),更是增加了急具戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)的“混動(dòng)”系統(tǒng),在引進(jìn)了澳大利亞的AIP“混動(dòng)”技術(shù)后,經(jīng)日本三菱重工進(jìn)一步修改和二次開(kāi)發(fā),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)吸收。雖然這款蒼龍級(jí)柴電潛艇是日本海軍最先進(jìn)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(dòng)”技術(shù)將更加先進(jìn)。無(wú)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(gè)質(zhì)量級(jí)。
往往最尖端的科學(xué)技術(shù)都是來(lái)自軍事研究中,然后通過(guò)消化,再轉(zhuǎn)入民用,最終轉(zhuǎn)化成為經(jīng)濟(jì)利益,于此成一個(gè)良性循環(huán)。但是我國(guó)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(gè)政策上的引導(dǎo)和支持。
來(lái)源:第一電動(dòng)網(wǎng)
作者:列寧格勒
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