Inhinyerong sibil
Ang unang mga de-kuryenteng kotse ay lumitaw bago ang mga kotse na may panloob na mga combustion engine (ICE), noong 1828. Sa simula ng ika-20 siglo, ang mga sasakyang de-kuryente ay umabot ng higit sa isang katlo ng buong sasakyan ng US sasakyan. Gayunpaman, pagkatapos ay unti-unti nilang sinimulang talikuran ang kanilang mga posisyon, na nagbubunga sa mga kotse sa mga tuntunin ng saklaw, kaginhawaan ng refueling at iba pang mga parameter.
Maraming mga pagpipilian sa disenyo para sa mga de-koryenteng sasakyan ay maaaring ipatupad. Ang isang klasikong de-kuryenteng sasakyan ay pinapagana ng mga baterya na sisingilin sa isang istasyon ng singilin. Ang isang de-koryenteng sasakyan na may isang panlabas na supply ng elektrisidad na enerhiya ay tumatanggap ng elektrisidad mula sa mga panlabas na conductor sa pamamagitan ng isang paraan ng pakikipag-ugnay o sa pamamagitan ng mga electromagnetic na patlang. Ang isang panloob na engine ng pagkasunog na may isang generator ay maaaring mai-install upang muling magkarga ng mga baterya ng isang de-koryenteng sasakyan, o ang kuryente ay maaaring mabuo mula sa likido o gas na mga fuel na direkta gamit ang catalytic fuel cells. Ang lahat ng mga scheme sa itaas ay maaaring pagsamahin sa iba't ibang mga paraan.
Panaka-nakang, ang interes sa mga sasakyang de-kuryente ay nagpatuloy, kadalasan sa pagtaas ng mga presyo para sa mga produktong petrolyo, ngunit mabilis na nawala: ang mga kotse na may panloob na mga engine ng pagkasunog ay nanatiling wala sa kumpetisyon. Bilang isang resulta, ang kagamitan na may electric propulsion ay naging laganap sa bahagi ng transportasyon na may panlabas na supply ng elektrisidad na enerhiya: mga de-kuryenteng tren, tram at trolleybuse, sa angkop na lugar ng mga kagamitan sa bodega.
Ang isang hiwalay na segment ay maaaring makilala sa pamamagitan ng mga espesyal na kagamitan, halimbawa, ang mga mining dump trak na may kapasidad ng pagdadala na higit sa 100 tonelada, kung saan ginagamit ang isang electromekanical transmission.
Sa simula ng ika-21 siglo, ang interes sa mga sasakyang de-kuryente ay nagpatuloy sa isang bagong antas. Ang tumutukoy na kadahilanan ay hindi ang pagtaas ng mga presyo para sa mga produktong langis, ngunit ang pangangailangan ng mga aktibista sa kapaligiran na bawasan ang mga nakakapinsalang emisyon. Ang Amerikanong kumpanya na Tesla, na sinamba (kinamumuhian) ng maraming Elon Musk, ay naging tagagawa na sumakay sa "environmental wave" hangga't maaari.
Ngunit sino man at kahit na paano sila magkaugnay kay Elon Musk, hindi maikakaila na ang Tesla ay nakagawa ng isang mahusay na trabaho: sa katunayan, isang hiwalay na segment ng merkado ng kotse ang nilikha, ang mga kotseng de-kuryente ay naging isang lugar kung saan nagsimula ang mga auto giants upang aktibong mamuhunan. Kung ang pagpapaunlad ay aktibong isinasagawa sa ilang direksyon, ang resulta ay makakamit maaga o huli. Magkakaroon ng mga bagong baterya na may tumaas na kapasidad, mataas na rate ng singilin at isang pinalawig na saklaw ng temperatura ng aplikasyon, mas mahusay at siksik na mga de-kuryenteng motor, na may mga integrated gearbox na maaaring mailagay sa mga gulong ng motor na may mababang unsprung bigat at iba pang mga pagpapaunlad.
Walang duda na sa hinaharap na hinaharap, ang mga de-kuryenteng kotse ay praktikal na papalitan ang mga kotse ng panloob na mga engine ng pagkasunog, at hindi para sa mga kadahilanang pangkapaligiran, ngunit dahil sa pangkalahatang teknikal na kahusayan ng mga de-koryenteng sasakyan.
Kagamitan sa militar
Noong 1917, ang kumpanya ng Pransya na FAMH ay gumawa ng 400 tanke ng Saint Chamond na may Crochat Collendeau electric transmission, kung saan direktang nakakonekta ang isang Panhard gasolina engine sa isang de-kuryenteng generator, na nagpapatakbo ng dalawang de koryenteng de motor, na ang bawat isa ay konektado sa isang drive wheel at isang uod magmanehoNoong 1917 din, isang tangke na may mga de-kuryenteng paghahatid mula sa Daimler at British Westinghouse ay nasubok sa Great Britain.
Kasunod sa mga halimbawa ay kasama ang Aleman na mabibigat na self-propelled artillery unit (SAU) na "Ferdinand" ("Elephant") na may bigat na 65 tonelada. Kasama sa planta ng kuryente na "Ferdinand" ang dalawang hugis na V na 12-silindro na pinalamig ng mga carburetor engine na "Maybach" HL 120 TRM na may kapasidad na 265 liters. pp., dalawang electric generator Siemens-Schuckert Type aGV na may boltahe na 365 volts at dalawang traction electric motor na Siemens-Schuckert D149aAC na may lakas na 230 kW, na matatagpuan sa likuran ng katawan ng barko, na nagtaboy ng bawat gulong sa pamamagitan ng pagbawas gear na ginawa alinsunod sa isang planeta sa planeta.
Habang si Ferdinand ay medyo bago, walang maraming mga reklamo tungkol sa kanyang trabaho. Dahil dito, maaaring tandaan ng isa ang higit na pagiging kumplikado at gastos kumpara sa mga power plant ng isang klasikal na disenyo, pati na rin ang pangangailangan na gumamit ng isang makabuluhang halaga ng tanso, na kulang sa supply sa Alemanya.
Bilang karagdagan sa mga Ferdinand self-propelled na baril, ang paggamit ng electric propulsyon ay isinasaalang-alang din sa German na sobrang mabigat na tangke, ang tangke ng Maus na may 188 toneladang.
Sa paligid ng parehong panahon, isang pang-eksperimentong EKV mabigat na tanke na may isang electromekanical power plant ay binuo sa USSR batay sa tangke ng KV-1. Ang teknikal na disenyo ng tanke ng EKV ay binuo noong Setyembre 1941, at noong 1944 ang prototype ng tanke ng EKV ay nagpunta para sa pagsubok. Ipinagpalagay na ang paggamit ng isang electromekanikal na paghahatid sa tangke ay magbabawas sa pagkonsumo ng gasolina, mapabuti ang kadaliang mapakilos at mga likas na katangian ng tangke.
Ang electromekanikal na paghahatid ng tangke ng EKV ay may kasamang isang DK-502B starter-generator na konektado sa isang V-2K diesel engine, at dalawang DK-301V traction motor, na may dalawang mga onboard gearbox at kagamitan sa pagkontrol.
Ayon sa mga resulta sa pagsubok, ang disenyo ng tanke ng EKV ay kinilala bilang hindi kasiya-siya, ang gawain sa proyekto ay na-curtailed.
Ang mga proyekto ng "electric" tank ay isinagawa sa Britain, USA, USSR, Germany at France, pati na rin sa iba pang mga bansa sa buong siglo na XX. Gayunpaman, sa ngayon, ang mga tanke at nakabaluti na sasakyan ng isang tradisyonal na layout ay nakatanggap ng maximum na pag-unlad.
Mga pakinabang at pananaw
Bakit may isang pare-pareho na pagbabalik sa isyu ng pagtiyak ng electric propulsyon ng mga ground combat na sasakyan, sa kabila ng malaking bilang ng mga nakasarang proyekto sa pang-eksperimentong?
Sa isang banda, mayroong isang pag-unlad ng mga teknolohiya, ang paggamit nito sa mga electric propulsyon system na ginagawang posible na umasa sa pagkuha ng mga positibong resulta na dating hindi nakakamit. Ang permanenteng pang-akit at hindi kasabay na mga de-koryenteng de-kuryenteng de-kuryenteng de motor, mataas na kahusayan na kasalukuyang mga generator ng kuryente, mga sistema ng pamamahagi ng kuryente, mabilis na pagsingil ng mga baterya at marami pa ay binuo.
Kamakailan lamang, pinag-uusapan natin hindi lamang ang tungkol sa ground technology na may electric propulsion, kundi pati na rin ang tungkol sa paglikha ng ganap na de-kuryenteng sasakyang panghimpapawid hanggang sa medyo malalaking mga modelo ng pasahero.
Sa kabilang banda, ang mga kalamangan na maibibigay ng electric propulsyon sa mga kagamitan sa paglaban sa lupa ay lalong hinihiling:
- ang posibilidad ng isang nababaluktot na layout ng sasakyan ng labanan dahil sa kawalan ng paghahatid ng kuryente ng mga yunit na may isang matibay na koneksyon sa makina na ibinigay ng mga shaft;
- nadagdagan ang kakayahang mabuhay ng mga kagamitang militar dahil sa posibilidad ng kalabisan ng mga bahagi ng paghahatid ng kuryente;
- ang posibilidad na talikuran ang mga mapanganib na haydroliko na sunog na mapanganib na pabor sa mga de-koryenteng;
- ang posibilidad ng paggalaw ng kagamitan sa militar sa limitadong mga seksyon ng landas sa maximum na mode ng camouflage, na may kaunting pag-unmasking ng tunog at thermal na katangian;
- ang kakayahang pagalingin ang kuryente sa panahon ng pagpepreno;
- ang pinakamahusay na mga tampok na pabagu-bago at mga cross-country na parameter ng mga nakabaluti na sasakyan na nilagyan ng isang de-kuryenteng paghahatid;
- mahusay na kontrol ng mga armored na sasakyan na may electric propulsyon;
- ang kakayahang magbigay ng sapat na halaga ng kuryente para sa isang parating pagtaas ng bilang ng mga kagamitan, sensor, advanced na sandata.
Tingnan natin nang mas malapit ang mga benepisyong ito. Ang pangunahing mapagkukunan ng enerhiya ay isang diesel o isang gas turbine, sa mga kotse na may de-kuryenteng paghahatid magkakaroon sila ng mas malaking mapagkukunan at kahusayan dahil sa ang katunayan na ang pinakamainam na bilis ng engine ay maaaring mapili nang una, kung saan magkakaroon ito ng minimum na pagkasuot at maximum na gasolina kahusayan Ang nadagdagan na mga paglo-load habang pinabilis at masigla ang pagmamano ay mababayaran ng mga baterya ng buffer.
Halimbawa, kasama ng isang generator, maaaring mai-install ang isang high-speed gas turbine, na gagana sa "on / off" mode upang muling magkarga ng mga baterya ng buffer, nang hindi binabago ang bilis.
Sa pagpapadala ng kuryente, hindi na kailangang mag-install ng mga malalaking shaft at gearbox. Ang makina na koneksyon sa pagpapadala ng kuryente ay magagamit lamang sa engine-electric generator at electric motor-wheel na pares, ngunit ang mga yunit na ito ay maaaring gawin bilang isang solong yunit. Ang natitirang mga yunit ay konektado sa mga nababaluktot na mga kable.
Hindi tulad ng mga koneksyon sa makina, ang mga koneksyon sa kuryente ay maaaring maging kalabisan ng maraming beses. Halimbawa, sa yugto ng pag-iipon ng kaso, ang mga protektadong mga cable channel ay maaaring mailagay, na maglalagay ng isang unibersal na kapangyarihan at data bus, kabilang ang mga power at data cable.
Ang spatial na paghihiwalay ng mga mapagkukunan ng enerhiya, mga channel ng supply at komunikasyon, pati na rin ang mga engine at propeller na may mas mataas na posibilidad na magpapahintulot sa sasakyan ng labanan na panatilihin ang kadaliang kumilos at pang-situasyonal kapag nasira, na titiyakin ang posibilidad na bawiin ang sasakyan ng labanan mula sa firing zone at paglikas mula sa battlefield.
Ang pagtanggi ng mga haydroliko na drive na pabor sa mga de kuryente ay makakatulong din upang madagdagan ang kakayahang mabuhay ng mga sasakyang labanan sa lupa, kapwa dahil sa mas mababang panganib sa sunog ng huli, at dahil sa kanilang higit na pagiging maaasahan. Plano ng Russian Air Force na abandunahin ang mga haydroliko na drive sa pang-limang henerasyong Su-57 fighter bago ang 2022.
Ang pagkakaroon ng mga baterya ng buffer ay magpapahintulot sa iyo na manatiling mobile nang hindi binubuksan ang pangunahing engine, kahit na sa isang medyo limitadong seksyon. Papayagan nito ang nangangako na mga sasakyang labanan upang magpatupad ng mga bagong pangyayari sa pantaktika para sa pagsasagawa ng mga operasyon ng labanan mula sa isang pag-ambush, kung sa standby mode ang nakasuot na sasakyan ay nasa buong kahandaan sa pagbabaka, habang ang thermal signature nito ay maihahambing sa temperatura ng paligid.
Ang mga baterya ay magbibigay din ng kakayahang lumipat sa kaganapan ng pagkabigo ng pangunahing halaman ng kuryente, na magpapahintulot sa mga armored na sasakyan na umalis sa battlefield nang mag-isa. Sa ilang mga kaso, upang lumikas sa isang sasakyan sa pagpapamuok na may isang de-kuryenteng paghahatid, magiging sapat na upang maiugnay lamang ito sa isang panlabas na mapagkukunan ng kuryente. Halimbawa, ang isang nakabaluti na sasakyan sa pag-recover sa ganitong paraan ay maaaring sabay na lumikas sa dalawang iba pang mga nakasuot na sasakyan na may isang bahagyang nasira na de-kuryenteng paghahatid, sa pamamagitan lamang ng pagtapon ng mga kable ng kuryente sa kanila.
Tulad ng sa mga sibilyan na de-koryenteng sasakyan, sa mga nakabaluti na sasakyan na may isang de-kuryenteng paghahatid, maaaring maisagawa ang paggaling ng enerhiya sa panahon ng pagpepreno.
Ang mga sasakyan sa lupa na labanan na may de-kuryenteng paghahatid ay magkakaroon ng pinakamahusay na mga katangian ng kadaliang kumilos at kontrol dahil sa walang katapusang variable na paghahatid ng kuryente sa mga propeller, pati na rin ang kakayahang umangkop na pamamahagi ng kuryente sa pagitan ng mga de-kuryenteng motor sa mga gilid ng port at starboard. Halimbawa, sa panahon ng isang pagliko, ang pagbawas ng lakas sa trailing bead motor ay mababayaran ng isang pagtaas ng lakas ng trailing bead motor.
Ang isa sa pinakamahalagang kalamangan ng paghahatid ng kuryente ay ang kakayahang magbigay ng lakas sa kagamitan at sensor, halimbawa, mga istasyon ng radar (radar) para sa pagsisiyasat, patnubay at buong-depensa ng aktibong proteksyon na kumplikado.
Sa malapit na hinaharap, ang mga sandata ng laser ay magiging isang mahalagang bahagi ng mga sasakyang labanan sa lupa, na magagawang i-neutralize ang banta mula sa maliliit na unmanned aerial sasakyan (UAV), mga anti-tank na missile na missile at mga pagsumite ng kumpol na may mga thermal at optical homing head.
Maaaring kailanganin din ang kuryente para sa mga aktibong sistema ng pag-camouflage para sa mga nakabaluti na sasakyan sa mga saklaw ng thermal at optical wavelength.
konklusyon
Ang paglikha ng mga ground-based na sasakyan ng labanan na may propulsyon ng kuryente ay malamang na hindi maiiwasan habang nagpapabuti ng teknolohiya at tumataas ang mga kinakailangan para sa suplay ng kuryente ng mga kagamitan sa board at armas. Ang pamilihan ng sibilyan para sa mga de-koryenteng sasakyan ay maaaring magkaroon ng isang makabuluhang epekto sa rate ng pagpapakilala ng mga ground-based na sasakyan na labanan na may electric propulsyon.
Ang nangangako ng mga sasakyang panlaban sa lupa na may paghahatid ng kuryente ay malalampasan ang mga "klasikong" mga modelo sa mga tuntunin ng dynamism, kadaliang mapakilos, kadaliang makontrol, kaligtasan at seguridad, pati na rin, kung maaari, paglalagay ng mga nangangako na sandata at sensor na may mataas na pagkonsumo ng enerhiya sa kanila.
