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【校场答疑】油电混合动力能否解决坦克冷启动难题?

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问:小编你好,现在坦克柴油机预热启动慢,气轮机油耗大,是否可以考虑采用现在城市公交车成熟的油电混合技术,对于电池电动机重量增加可能不需要一两吨,提速也上去了,油耗也降低了,而且启动也不需要预热。

答:

这个问题要分几个方面来说,首先是柴油机的预热。这个问题主要出现在高海拔寒冷地区坦克的冷启动上。比如坦克在零下30度的环境中放了一晚上,第二天早上要启动。这个时候主要会遇到这么几个问题:防冻液冻住了、柴油冻住了、柴油机打不着火。这里面,防冻液冻住了是最尴尬的,必须用外力把防冻液化开。而燃气轮机既然不需要水冷散热,自然也不存在防冻液被冻住的情况。不过在寒冷地区使用的防冻液往往能抵挡住零下四五十度的极低温度,几乎没有坦克会在这个温度下作战,所以燃气轮机相比柴油机在这个方面的优势其实比较有限。

柴油的问题也类似,一般不会冻住(寒区使用的柴油的凝固点一般也在零下几十度)。而且目前最主要的燃机坦克使用国——美国,的柴油机和燃气轮机烧的也是同一种燃料——JP8。如果柴油机的燃料冻住了,M1坦克也跑不了。

真正能让燃气轮机对柴油机形成优势的其实就是柴油机在低温下会遇到点不着火的问题。这主要是寒冷环境下发动机内部阻力增大,会降低柴油机的启动转速,增加其启动功率;柴油黏度和密度增大,导致流动性变差雾化不良;蓄电池输出功率减小,无力拖动柴油机旋转;进气温度太低,导致汽缸内压缩气体温度太低,以至于压缩冲程结束时温度达不到点火点。不过这些问题其实倒也不难解决,比如最土的方法就是俄罗斯人常用的,在动力舱下面点一把火,把动力舱烤热了,就算不上低温启动了。

顺着上面这种方法,也有国家的坦克采用了发动机加热器,大概相当于给动力舱装了个电暖气。比起上面那种方法,这种方法简单了不少,也节省了很多时间。一般只需要三十分钟左右,就可以使坦克正常启动。如果想要快一点启动,还可以用一些类似低温启动液一类的奇技淫巧,这里就先不展开了。

除了直接加热以外,低温启动也会有一个力大飞砖的问题。即,既然低温启动难的一大原因是发动机转得慢,那我只要让他转得更快就可以了。为此,一些国家研制了电气点火系统,即在一般的蓄电池驱动发动机启动外,辅以压缩空气。这可以让发动机转得更快、转的力道更大,自然也更容易打着火。

这套系统虽然很好用,但是在传统坦克的标准来看,实在是不够好看(因为屁股太大太翘)。曾经有人评价这种坦克“空气滤清器像个鸡窝,机油散热器像个茅房”。

不过后来,他们去参观了美国的M48,惊奇的发现,大老美这坦克怎么也像个茅房啊。这才放下了心理包袱。

一般来说,在部队刚刚从驻扎状态转到行军状态的时候,柴油机比燃气轮机启动多花的二三十分钟不是什么大问题。毕竟部队开拔时间是定好的,坦克兵和勤务兵完全有时间提前对坦克进行预热。最怕的还是在低温战斗中需要关掉发动机静默待机。毕竟电池容量就那么大,要保证设备的正常供电,又要保证车内温度不会降低是非常困难的(人可能不怕冻,但发动机会变冷),会大幅降低车辆静默的时间。所以现代坦克一般也都配备了APU设备(既有柴油机也有燃气轮机),可以在坦克静默时持续为设备供电,这其中就包括坦克的加温设备。这样一来,即使坦克静默一两个小时,战斗舱和动力舱的温度依然不会太低,再次需要启动发动机时,也就简单得多了。

至于在正常气温下,柴油机坦克的启动时间往往只需要几分钟,与燃气轮机没有什么本质差别。

至于柴电混动,其实并不适合坦克。目前民用车辆的混动或电动一般都会用到锂离子电池,但是锂离子电池在低温环境下会遇到电解质移动减慢、阻抗增大的情况,这大幅削弱了锂离子电池的充放电能力。如果不用锂离子电池,而使用比较传统的铅酸蓄电池,虽然寒冷环境的影响会减小,但是铅酸蓄电池本身的能量密度就比锂离子电池小得多得多,会大幅增加坦克的体积和重量,也是得不偿失的。因此,如果仅仅是为了启动不预热,完全没必要采用油电混动。

当然,纯电动坦克的概念也是存在的。不过这种坦克的电力来源也不是家用电动车那样用充电桩充电,而是使用传统燃油发动机驱动电动机发电(不然电量完全不够用)。归根结底还是需要要么汽油机,要么柴油机,要么燃气轮机作为动力来源。

问:

大型预警机,如果是相控阵雷达,在海上是不是几乎没有探测盲区?即使F22也很难有偷袭机会?如果偷袭可行,如何实现?

答:

预警机的相控阵雷达也有很多种,把圆盘切成三角形基座放三面相控阵天线的,这种一般可以同时覆盖360°。比如某500、某2000和印度A-50

也有把圆盘切成长方形,放两面相控阵天线的,比如E-2D。这种一般只能同时监控240°。剩下的盲区仍要通过机械转动来弥补。

还有把圆盘变成平衡木,安装两面天线的,比如爱立眼。这种也只能同时监控240°,剩下的盲区需要飞机改变飞行方向来弥补。

至于说隐身飞机偷袭预警机,除了借海面杂波等掩护以外,更重要的还是需要射程较远的空对空导弹。因为距离越远,预警机发现并辨别出隐身飞机的概率就越低。因此,美俄等国才会研制AIM-260R-37M这样的超远程导弹。

热门评论

沙漠渔民的空间 4
坦克最好油电混合动力,既可以强力启动,又可以在战场上静音偷袭。
北京
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报国寺邻居 2
增加辅助动力。即增加一台小型单缸风冷柴油机重100㎏以下。因其很小,坦克上的电瓶足以在冬天驱动。然后发电带动电动机驱动主发动机。
江苏徐州
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心向SPACE 2
其实我比较关注第一张图的炮管为啥不会掉下来....
北京
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