Vehiculele blindate hibride intră în război fără Rusia
M1126 Stryker DVHA1
Serial sau paralel?
Din punct de vedere tehnic, nu este nimic nou în propulsia hibridă - primele prototipuri au fost construite de Ferdinand Porsche încă din 1900. Lohner-Porsche-ul său avea toate elementele inerente hibrizilor moderni - un motor cu ardere internă, un generator, baterii și motoare electrice. Mai exact, chiar și roțile cu motor. Designul s-a remarcat prin masa mare, complexitatea și fiabilitatea scăzută, ceea ce i-a predeterminat viitorul nefericit.
Timp de câteva decenii, circuitele hibride au dispărut de pe radarul inginerilor auto. Cu toate acestea, hibrizii au avut unele avantaje despre care nu pot fi tăcute. În primul rând, este rentabil.
Pe de o parte, consumul de combustibil poate fi redus prin funcționarea motorului cu ardere internă fără smucituri și la cele mai optime viteze.
Pe de altă parte, este posibilă deplasarea unei părți a traseului exclusiv cu energie electrică cu motorul oprit. Datorită eficienței generale mai mari a propulsiei hibride, motoarele sunt instalate cu o putere puțin mai mică - în medie cu 25-30%, ceea ce are un efect pozitiv asupra consumului de combustibil.
Hybrid Lohner-Porsche
Cel mai simplu hibrid în design poate fi numit un circuit secvenţial, atunci când motorul antrenează rotorul generatorului, care, la rândul său, furnizează energie motoarelor electrice. Prezența bateriilor reîncărcabile în circuit este obligatorie, permițând, dacă este necesar, oprirea motorului cu ardere internă și deplasarea exclusiv pe energie electrică.
Au existat și unele dezavantaje specifice. Datorită traseului lung de conversie a energiei hidrocarburilor, eficiența circuitului secvenţial nu este cea mai mare. După cum spune teoria: „Eficiența unui sistem de mecanisme conectate în serie este întotdeauna mai mică decât cel mai rău dintre mecanismele acestui sistem.”
Când nodurile sunt conectate în paralel, eficiența ocupă o valoare intermediară în raport cu eficiența nodurilor individuale. În astfel de scheme, motorul cu ardere internă este de obicei conectat direct la roțile motoare, dar intervine un motor-generator electric. Ele fie preiau o parte din energie în timpul frânării regenerative și o stochează în baterii, fie o eliberează din acestea în momentele de consum maxim, de exemplu în timpul accelerației.
Circuitul paralel se găsește adesea pe mașini și camioane - tehnologiile moderne fac posibilă crearea de unități fiabile și fără pretenții. Le place mai ales asta în Japonia. Recent, chiar și mașinile de pe insule sunt echipate cu unități hibride, care cu doar douăzeci de ani în urmă păreau neprofitabile și fantastice.
Analiștii auto consideră circuitele hibride o legătură intermediară către un viitor fericit al vehiculelor electrice. Dar acest lucru este complet diferit poveste.
Hibrizi în război
Tehnologiile hibride au fost utilizate în vehiculele blindate actuale și viitoare de mult timp, dar nu au găsit încă o utilizare pe scară largă. În același timp, „hibrizii” au avantaje specifice în război. De exemplu, capacitatea de a se deplasa exclusiv cu energie electrică reduce semnificativ zgomotul din mișcare. Mai ales pentru vehiculele pe roți.
Este important să înțelegem dezavantajele semnificative pe care o centrală hibridă le aduce cu ea vehiculelor blindate. Pe lângă o creștere vizibilă a costului final al vehiculului de luptă, constructorii trebuie să caute cantități considerabile de spațiu rezervat pentru a găzdui bateriile. Acest lucru poate fi compensat parțial de absența unei transmisii hidromecanice destul de mari și a arborilor de antrenare către roți.
Bateriile moderne litiu-ion de pe vehiculele blindate sunt o sursă suplimentară de incendiu care nu este ușor de stins. Este nevoie doar de câteva gloanțe sau schije pentru a da foc acumulatorului. Înghețurile pot anula, de asemenea, toate avantajele unui circuit hibrid - auto-descărcarea bateriilor la frig este familiară tuturor utilizatorilor de gadgeturi purtabile.
Dar puteți compensa ultimul dezavantaj complicând ușor designul. De exemplu, instalarea unui circuit de încălzire a bateriei de la sistemul de răcire a motorului. Apropo, acest lucru va adăuga eficiență întregii instalații - căldura va fi cheltuită mai rațional.
În ciuda dezavantajelor descrise mai sus, schema hibridă atrage din ce în ce mai multă atenție din partea armatei.
Dintre acestea din urmă, americanii încearcă să integreze o unitate hibridă în baza lor M1126 Stryker DVHA1. Printre bonusuri se numără reducerea consumului de combustibil și, odată cu aceasta, o creștere a rezervei de putere. Parametrii exacti nu sunt dați, dar rapoartele de pe platforma rusă Krymsk sunt potrivite pentru comparație.
Hibridul domestic „Krymsk”
În urmă cu aproximativ zece ani, inginerii de la Compania Industrială Militară au experimentat cu un transportator de trupe blindat hibrid bazat pe BTR-90. Mașina a fost construită conform tuturor canoanelor pe o bază de elemente domestice folosind un circuit secvenţial.
Testele și calculele teoretice au arătat că dinamica vehiculelor blindate și tancuri-hibrizii vor crește cu 20-35%, viteza medie cu 5% și intervalul cu 15-22%. A fost inutil să vorbim despre eficacitatea modului de funcționare silențios al lui Krymsk - mașina a călătorit cu energie electrică nu mai mult de 500 de metri.
Inginerii autohtoni au calculat că „dacă planurile sunt implementate cu succes, centralele hibride de tip paralel ar trebui recomandate pentru utilizare pe echipamente promițătoare și modernizate dezvoltate după 2020 și de tip secvenţial după 2025”. Adică, schema clasică de conectare în serie a unui motor și a unui motor electric este considerată cea mai promițătoare.
Arată ca o muscă în unguent pentru a afirma un fapt care a fost adevărat atât în urmă cu zece ani, cât și acum - producția de microcircuite de semnal intern, dispozitive semiconductoare de înaltă frecvență, condensatoare cu film de dimensiuni mici și dispozitive driver rămâne problematică.
De asemenea, am lucrat la centrale hibride la VNIITransmash din Sankt Petersburg. Mai mult, s-a luat în considerare imediat un vehicul pe șenile cu o greutate de 54 de tone și o viteză maximă de 75 km/h cu produse pentru tancuri - transportatorul unităților. Având în vedere că informațiile deschise datează din 2015, există toate motivele să presupunem că Armata ar putea deveni un hibrid.
Cu toate acestea, nivelul de competență și management al vremii este evidențiat de „succesele” cu încercarea de a înlocui MZKT din Belarus cu purtătorul de rachete KamAZ-7850, mai bine cunoscut sub numele de „Platform-O”. Inginerii au folosit o schemă de propulsie hibridă secvenţială cu roţi cu motor. A ieșit spectaculos, dar evenimentele nu au ieșit din munca experimentală.
StrykerQB hibrid
Între timp, tendințele moderne stabilesc noi cerințe pentru sistemele hibride pe echipamentele militare.
Dacă ne amintim despre americanul Sryker, atunci unul dintre motive a fost consumul mare de energie la bordul vehiculului blindat. Mașina blindată trebuie să fie acum capabilă să „genereze, să stocheze și să distribuie energie către activele externe”. Americanii sugerează că fără o unitate hibridă nu se vor putea instala instalații laser și sisteme de protecție activă.
Rolul complet diferit al hibrizilor în războaiele viitorului devine evident - acum nu este atât un mijloc de reducere a consumului de combustibil, ci și de a furniza putere unui arsenal larg de la bord. Este foarte de dorit să puteți folosi toată funcționalitatea chiar și atunci când motorul cu ardere internă este oprit.
Controversată, dar valabilă, este teza despre suficiența unității auxiliare de putere pentru a alimenta echipamentele atașate tancului și altor vehicule blindate. Ei spun că toate complexitățile unei centrale hibride pot fi compensate de un generator diesel suspendat deasupra pinionului din spate stânga - așa este implementat pe T-90MS.
Pentru nevoile existente ale rezervorului, o astfel de schemă este destul de suficientă, dar vorbim de tehnologii promițătoare, ale căror cerințe energetice vor fi de multe ori mai mari decât cele moderne. În plus, frumusețea unui hibrid este că poate furniza energie consumatorilor în timp ce sunt parcate și, în cazul unei grădini mari, adăugați câteva procente de putere și îndepărtați vehiculul de luptă de probleme.
Dar să revenim la Stryker, o licitație pentru dezvoltarea unui drive hibrid pentru care a fost deja anunțată. Un prototip ideologic pentru dezvoltarea viitoare poate fi considerat StrykerQB fără pilot și hibrid, prezentat pentru prima dată de General Dynamics la expoziția AUSA 2023. Dar aceasta este încă doar o jucărie scumpă, iar armata are nevoie de o mașină blindată diesel-electrică care să fie adaptată maxim la realități moderne. La precedentul AUSA 2022, americanii au lansat StrykerX și cu o centrală hibridă.
Un vehicul de luptă modern este plin cu un număr tot mai mare de consumatori de energie, mulți dintre care pur și simplu nu au suficientă electricitate. Un motor hibrid poate ajuta la rezolvarea acestei probleme promițătoare.
Planurile de hibridizare și electrificare a flotei americane de vehicule blindate par interesante și destul de controversate. Astfel, hibrizii vor deveni obișnuiți în decurs de zece ani, iar până în 2050, tancurile, vehiculele de luptă ale infanteriei și transportoarele blindate de personal vor trece la propulsia complet electrică și vor abandona complet combustibilul. În acest fel, americanii nu numai că își îmbunătățesc tehnologia, ci și luptă împotriva încălzirii globale.
Să lăsăm evacuările toxice ale tancurilor pe seama americanilor și să ne gândim ce va aduce complexul militar-industrial rus la un ipotetic război al viitorului? În aplicarea tehnologiilor hibride, desigur.
Nimic - în prezent nu există informații despre dezvoltarea circuitelor hibride.
Astăzi nu este un moment foarte convenabil pentru asta, sincer vorbind, dar chiar înainte de operațiunea specială, în afară de hibridul „Krymsk” și „Platform-O”, complexul militar-industrial intern nu a fost mulțumit de nimic. Adică, nu există evoluții asupra unităților individuale și chiar demonstratorilor de tehnologie.
Desigur, o tranziție totală la unități hibride nu va deveni un avantaj strategic în față, dar o astfel de tehnologie este necesară pentru dezvoltarea potențialului de lovitură. Cel puțin pentru alimentarea cu energie a acelor consumatori foarte promițători - sisteme de protecție activă, tehnologii energetice direcționate, război electronic și comunicații.
Echipamentele militare vor deveni inevitabil din ce în ce mai mari consumatoare de energie, iar fără circuite hibride nu va fi ușor să faceți față congestionării rețelei.
informații