Mahusay na kadaliang kumilos sa pinakamahirap na kundisyon ay ang pinakamahalagang katangian ng lahat ng mga sasakyang militar. Gayunpaman, mas mahirap itong makamit ito para sa mga nakabaluti na sasakyan, ngunit napakahalaga upang matagumpay nilang maisagawa ang kanilang mga gawain
Napakahalaga ng kadaliang kumilos para sa mga nakabaluti na sasakyan, ngunit kasabay nito nakikipagkumpitensya sa iba pang mga kritikal na katangian, tulad ng, halimbawa, tinitiyak ang makakaligtas ng sasakyan at tauhan. At dito ang kinakailangang ito ay madaling sumasalungat sa kinakailangang panatilihin ang kadaliang kumilos. Gayunpaman, malinaw na ang mga sundalo, na ang kaligtasan ay nakasalalay sa mga naturang sasakyan, kailangan ng mas mataas na patensya sa labas ng kalsada, mas mabilis na pagbilis at mas mataas na bilis, lahat nang walang negatibong nakakaapekto sa kaligtasan. Ang mga hinihiling na ito ay hinihimok ang pagbuo ng mga bagong power pack at undercarriage system upang makahanap ng pinakamainam na solusyon upang matugunan ang mga madalas na magkasalungat na kinakailangang ito. Gayunpaman, upang sumunod sa mga ito, kinakailangan ng isang kumbinasyon at balanse ng isang bilang ng mga parameter ng disenyo. Kabilang dito ang mga katangian ng sistema ng suspensyon, na direktang nakakaapekto sa kalidad ng paggalaw, sa ibabaw ng suporta ng mga track o gulong, na tumutukoy sa presyon ng lupa, clearance sa lupa ng sasakyan at output ng makina. Ang huling katangian ay itinuturing na pinakamahalaga at pinakamahirap makamit. Ito ay dahil sa ang katunayan na kahit na sa isyu ng pagbuo at pamamahagi ng lakas ng engine, ang taga-disenyo ay kailangang gumawa ng mga kompromiso, minsan ay tinatapakan pa ang lalamunan ng kanyang sariling kanta. Ang pagtaas ng lakas sa isang nakabaluti na sasakyan ay limitado ng mga kadahilanan tulad ng dami ng kompartimento ng engine, ang pangangailangan na mapanatili ang isang saklaw, mga paghihigpit sa timbang at ang pangangailangan na matugunan ang mga kinakailangan sa kuryente ng mga on-board system, halimbawa, kagamitan sa komunikasyon, mga system sa pag-navigate, sensor, at mga aktibo at passive protection system.
Ang mabisang proteksyon laban sa umuusbong na mga banta ay kinakailangan, lalo na ang mga naglalagay ng pinakamaraming pangangailangan sa powertrain at undercarriage. Ang proteksyon ay halos hindi maiiwasang nangangahulugang nakasuot, at ang nakasuot ay nagdaragdag ng maramihan. Lumalabas ang isang kontradiksyon na pinipilit kaming gumawa ng hindi maginhawang trade-off: habang tumataas ang antas ng banta, dapat ding dagdagan ang antas ng proteksyon. Ang isang pagtaas sa antas ng proteksyon, bilang panuntunan, isinasalin sa isang pangangailangan para sa karagdagang sandata, at ang karagdagang pag-book ay maaaring mag-ambag sa isang pagtaas sa masa ng sasakyan. Ang pagpapanatili o pagpapabuti ng mga tumatakbong katangian ng isang nakabaluti na sasakyan ay hindi maiiwasan na nagsasama ng pagtaas ng lakas ng engine at kahusayan ng paghahatid at mga power drive na konektado dito. Gayunpaman, ang masa ng isang sasakyan ay natutukoy din sa laki nito: mas malaki ang sasakyan at ang ibabaw na lugar na dapat armored, mas mabigat ito. Kaya, ang bagong yunit ng kuryente (engine na may paghahatid at mga drive) ay dapat na hindi lamang maging mas malakas, ngunit dapat na hindi bababa sa angkop sa inilaang dami o, mas mabuti, magkaroon ng isang mas mababang kabuuang dami. Ang pamantayan na ito, una sa lahat, ay ganap para sa mga yunit ng kuryente na idinisenyo upang gawing makabago ang mga umiiral na mga nakabaluti na sasakyan, ngunit lubos din itong kanais-nais para sa mga bagong platform.
Ang karaniwang tinatanggap na halaga para sa antas ng kadaliang kumilos na ibinigay ng isang nakabaluti na sasakyan ay ang tinatawag na lakas ng kuryente, o ang ratio ng lakas (kadalasan sa horsepower) sa dami ng sasakyan. Ang ratio na ito, habang hindi isinasaalang-alang ang lahat ng mga posibleng kadahilanan na tumutukoy sa kadaliang kumilos, ay isang naaangkop, kahit na crude crude, at kapaki-pakinabang kapwa bilang isang parameter ng disenyo at bilang isang tool para sa paghahambing ng iba't ibang mga machine. Bilang isang patakaran, mas mataas ang tiyak na lakas, halimbawa, sa hp. bawat tonelada, mas mabuti ang pangkalahatang pagganap sa pagmamaneho na ipapakita ng makina. Sa kabila ng katotohanang kapag sinusuri ang isang sasakyan, ang maximum na bilis nito ay madalas na isinasaalang-alang, para sa isang sasakyang pangkombat, pagpapabilis o tugon ng throttle ng engine (ang kakayahang mabilis at maayos na paglipat mula sa isang matatag na operasyon sa pinakamababang lakas hanggang sa pinakamataas na lakas) ay maaaring talagang higit na mahalaga.katangian. Kadalasang hindi napapansin sa pagganap ng sasakyan, ang kakayahang mabilis na mapabilis at mabilis na lumipat sa kaligtasan bilang tugon sa aksyon ng pag-atake ay napakahalaga. Direktang nakakaapekto ito sa makakaligtas ng sasakyan at ng mga tauhan nito. Samakatuwid, ang magagamit na lakas ay hindi lamang nag-aambag sa mas mataas na kadaliang kumilos, ngunit din makakaligtas, lalo na kapag ginamit na kasama ng mga hakbang sa pagtatanggol sa sarili, kasama na ang mga sensor para sa pagtuklas ng isang shot at pag-iilaw ng laser, pati na rin ang passive at active countermeasure.
Lakas sa maliit
Sa kabila ng mga indibidwal na kaso ng paggamit ng mga gas turbine engine, tulad ng pamilya ng General Dynamics M1 Abrams na pangunahing battle tank (MBT), ang pinakatanyag na engine para sa mga armored na sasakyan ay patuloy na isang diesel engine o, mas tiyak, isang multi-fuel diesel engine. Ang isa sa mga namumuno sa paggawa ng mga yunit ng kuryente ay ang kumpanyang Aleman na MTU. Ang pinagsamang diskarte nito ay na sa isang solong "yunit ng kuryente" ay nagsasama hindi lamang sa makina, paghahatid at mga power drive, kundi pati na rin sa mga subsystem ng supply ng hangin at ang pagsala, paglamig, pagbuo ng kuryente at iba pa. Ang bawat isa sa mga bahagi ng yunit ng kuryente ay maingat na dinisenyo at binuo upang makuha ang pinaka-compact at mahusay na solusyon. Kinikilala ng MTU na para sa isang tagadisenyo ng sasakyan ng labanan at integrator, kritikal ang ratio ng power-to-volume. Giovanni Spadaro, Pinuno ng SOEs sa MTU, ay ipinaliwanag na para sa kanila "ang pagsasama ng lahat ng mga sangkap sa isang solong sistema ay napakahalaga, hindi namin napapagod na pagbuo ng aming pilosopiya ng symbiotic na pag-unlad ng lahat ng mga bahagi ng nabuong solusyon. Para sa amin, nangangahulugan ito na literal na ang lahat, arkitektura, konsepto, software at lahat ng mga parameter, ay naglalayong mapabuti ang mga katangian ng panghuling kumpletong yunit ng kuryente. " Ang epekto ng diskarteng ito sa huling platform ay napakalaking, na binigyan ng malapit na pakikipagtulungan sa mga pangunahing nangungunang tagagawa ng sasakyan ng militar tulad ng Krause-Mafei Wegmann (KMW), Nexter, BAE Systems at General Dynamics. Ang isang tagapagsalita para sa General Dynamics Land Systems ay nagpaliwanag: "Tulad ng para sa yunit ng kuryente, mas maraming lakas ay mas mahusay, mas maliit ang sukat ay mas mahusay, mas mura sa pangkalahatan ay mahusay, ngunit sa sapilitan na pagtaas sa mga antas ng kaligtasan, pagiging maaasahan, katahimikan at mapanatili."
Ipinakita ng MTU na ang pagbagay at pagbabago para sa mga hangarin ng militar ng mga yunit ng komersyal na kuryente ay angkop para sa magaan at katamtamang nakabaluti na mga sasakyan, halimbawa, ang ARTEC Boxer na apat na ehe na kombat na armored na sasakyan, na nilagyan ng isang MTU 8V199 TE20 diesel engine. Gayunpaman, para sa mas mabibigat na nakabaluti na mga sasakyan at tank, kinakailangan ng kanilang sariling mga makina, tulad ng, halimbawa, ang 880 at 890 series engine, na partikular na idinisenyo para sa pag-install sa mabibigat na platform ng militar. Ang mga kakayahan ng mga modernong yunit ng kuryente ay ipinakita sa sinubaybayan na sasakyan ng Puma na sinusubaybayan na impanterya. Sinabi ni Spadaro na "ang yunit ng kuryente ng MTU para sa Puma ay may kasamang gearbox, starter / generator, at mga sistema ng paglamig at paglilinis ng hangin. Ang diesel engine MTU 10V 890 ay kilala sa napakataas nitong density ng kuryente at mga compact dimensyon. Kung ikukumpara sa ibang mga engine ng militar na may parehong klase ng kuryente, ang timbang at dami ay nabawasan ng halos 60 porsyento. " Ang Direktor ng mga Engines ng Espesyalidad sa MTU ay nagkomento na "Ang yunit na ito ay mas compact kaysa sa anumang naunang power unit." Ang mga pakinabang ng mga motor ng MTU ay lalong maliwanag kapag nag-i-install ng mga yunit ng kuryente sa nakaraang mga henerasyon ng mga makina. Ang mga makina nito mula sa saklaw ng EuroPowerPack ay ginamit ng kumpanya ng Pransya na GIAT (ngayon ay Nexter) upang palitan ang mga makina ng mga tanke ng Leclerc-EAU para sa United Arab Emirates. Ang mga engine ng pamilyang ito ay naka-install din sa Challenger-2E MBT, habang ang makabuluhang pagtipid ng dami ay nakamit habang pinapataas ang saklaw dahil sa nabawasan ang pagkonsumo ng gasolina.
Kilala sa mabibigat na kagamitan sa konstruksyon, ang Caterpillar ay naging isang pangunahing tagapagtustos ng mga makina para sa mga taktikal at nakabaluti na sasakyan. Ang mga handog nito sa militar ay batay sa mga off-the-shelf na komersyal na system na ginagamit sa buong mundo. Samakatuwid ang mga makabuluhang benepisyo - nabawasan ang gastos na nauugnay sa dami ng produksyon at ang pagkakaroon ng suportang panteknikal. Gayunpaman, ang mga pagpapaunlad ng kumpanya ay kilala sa paggamit ng militar, halimbawa, ang makina ng C9.3 na may nadagdagang tiyak na lakas na 600 hp. Gayunpaman, ang totoong pagbabago ay ang C9.3 na may kakayahang iba-iba ang rating ng kuryente nito. Upang matugunan ang mahigpit na mga kinakailangan sa paglabas ng European Euro-III, lumilipat ito sa isang mode na nabawasan sa 525 hp. kapangyarihan Sinabi ng Caterpillar na "Ang pakinabang ay maaaring piliin ng gumagamit ang operating mode. Posibleng makamit ang maximum na pagganap sa panahon ng aktibong pagpapatakbo sa larangan, ngunit sa panahon ng pagsasanay o kapag nagtatrabaho sa mga lugar na may populasyon ng sibilyan, maaari kang pumunta sa emission control mode. " Sa katunayan, ang "switch" na ito ay nakaugat sa mga teknolohiya na binuo ng Caterpillar para sa mga komersyal na system.
Ang kumpanya ay palaging napili para sa mga programa ng kapalit at paggawa ng makabago ng mga mayroon nang armored armada ng sasakyan. Halimbawa, ang makina ng CV8 na ito ay kasalukuyang naka-install sa British Army Warrior na sinusubaybayan na mga sasakyang nakikipaglaban sa impanterya. Ang gawaing ito ay isinasagawa sa ilalim ng isang kontrata kasama si Lockheed Martin upang mai-upgrade ang sasakyan sa pamantayan ng WCSP (Warrior Capability Sustainment Program), na magpapalawak sa pagpapatakbo ng mga sasakyan hanggang 2040. Binabago rin ng Caterpillar ang makina ng Stryker na pamilya ng American Army ng mga nakabaluti na sasakyan na may kapasidad na 350 hp. para sa C9 engine na may kapasidad na 450 hp. Ang "bagong engine" ay "umaangkop" sa dami ng inookupahan ng nakaraang makina. Ang kapalit ay bahagi ng panukala ng General Dynamics para sa isang pagbabago sa panteknikal na ECP-1, na kinabibilangan ng isang 910 amp alternator, pag-upgrade ng suspensyon at iba pang mga pagpapabuti.
Mga electric actuator
Ayon sa kaugalian, ang lakas mula sa makina ay naihahatid nang wala sa loob sa mga gulong o track. Pinalitan ng mga electric drive ang pisikal na koneksyon na ito sa mga de-kuryenteng motor na nakalagay sa mga gulong ng drive o sprockets. Ang enerhiya upang patakbuhin ang mga de-kuryenteng motor na ito ay maaaring makuha mula sa mga baterya, isang panloob na engine ng pagkasunog, o pareho. Ang diskarte na "hybrid" ay gumagamit ng alinman sa isang diesel o isang gas turbine engine na, walang mga koneksyon sa makina, maaari na ngayong mai-install kahit saan sa chassis, na nagbibigay sa mga tagadisenyo ng higit na kalayaan sa disenyo. Posible ring mag-install ng dalawang motor, na ipinatupad ng BAE Systems sa mobile test facility na HED (Hybrid Electric Drive). Napansin ng tagapagsalita ng BAE Systems na si Deepak Bazaz na ang dalawang mga makina ng HED ay nakakonekta sa mga generator at baterya, na nagpapahintulot sa ito na gumana sa iba't ibang mga mode: ang isang engine ay gumagana sa idle mode, nagse-save ng gasolina, gumagana ang dalawang mga engine kung kailangan ng mas maraming lakas, o sa mode ng pag-obserbahan ng tahimik gumagana lamang sa mga rechargeable na baterya. Ang konsepto ng HED ay ipinatupad sa sinusubaybayan na platform ng AMPV (Armored Multipurpose Vehicle), ngunit pinaplano itong masusukat at magamit sa isang sasakyan ng anumang kategorya ng timbang, kapwa may gulong at sinusubaybayan. Ang pang-eksperimentong planta ng kuryente na HED ay binago ng BAE Systems para sa isang hybrid na konsepto ni Northrop Grumman bilang bahagi ng panukala nito para sa isang ground combat vehicle ng American army GCV (Ground Combat Vehicle).
Sa isang papel ng NATO Technology Research Organization, "Ang mga hybrid na sasakyang de-kuryente ay higit na mataas sa bilis, bilis, akyat at katahimikan sa mga sasakyang hinihimok ng kuryente … habang ang pagtitipid ng gasolina ay maaaring mula 20 hanggang 30 porsyento." Nagbibigay din ang mga de-kuryenteng motor ng halos agarang paggalaw, mahusay na tugon ng throttle at mas mahusay na traksyon. Ang huli ay direktang nakasalalay sa pinabuting metalikang kuwintas na likas sa mga de-kuryenteng motor. Para sa mga sasakyang pandigma, nangangahulugan ito ng maraming mga pakinabang: mas kaunting oras ng reaksyon kapag lumilipat sa takip, mas mahirap makapasok at mas mahusay na kakayahan sa cross-country. Ang yunit ng HED ay pinalakas ng dalawang anim na silindro na makina, isang pasadyang engineered na QinetiQ transmisyon at 600-volt na lithium-ion na baterya.
Ang isa pang kaakit-akit na aspeto ng electric drive ay ang kakayahang makabuo ng mas mahusay at mas mataas na antas ng elektrisidad na enerhiya. Ang planta ng kuryente ng Northrop Grumman / BAE Systems GCV platform ay maaaring magbigay ng 1,100 kilowatts, kahit na ito ay makabuluhang mas maliit at mas magaan kaysa sa tradisyunal na mga yunit ng kuryente. Gayunpaman, dahil ang pag-iimbak ng enerhiya ay isang mahalagang bahagi ng hybrid electric drive, ang hindi pagtutugma ng baterya ay nagiging isang pangunahing problema. Samakatuwid, maraming uri ng mga advanced na baterya na may mas mataas na density ng enerhiya ay kasalukuyang isinasaalang-alang para sa mga hybrid na sasakyan, kabilang ang lithium ion, nickel metal hydride, nickel sodium chloride at lithium polymer. Gayunpaman, ang lahat sa kanila ay nasa yugto pa rin ng pagbuo ng teknolohiya at may ilang mga sagabal na dapat malutas bago sila makilala bilang angkop para magamit sa mga aplikasyon ng militar. Ang isa pang lugar ng trabaho na kailangang paunlarin upang ang mga hybrid drive ay maaaring malakihang mai-install sa mga nakabaluti na sasakyan ay ang pag-aalis ng mga hadlang sa disenyo ng mga modernong motor ng traksyon. Bagaman matagumpay na naisama sa mga prototype ng demonstrasyong uri ng HED, ang mga system na ito ay may mga limitasyon sa laki, bigat, at paglamig. Hanggang sa malutas ang mga problemang ito, ang lahat ng mga de-koryenteng circuit, sa kabila ng kanilang mga pakinabang, ay mananatiling isang ilusyon para sa mga nakabaluti na sasakyan.
Gayunpaman, maraming mga organisasyon sa pananaliksik ang mananatiling interes sa konsepto ng electric drive. Halimbawa, sa ilalim ng mga kontrata mula sa Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), susubukan ng QinetiQ ang konsepto nito ng mga hub motor (nakatuon na motor) sa pamamagitan ng pagse-set up para sa mga pilot mock trial. Maraming mga gearbox, kaugalian at power drive ang papalit sa makapangyarihang compact electric motor sa mga gulong ng makina. Posible na ang konseptong ito ay maaari ring ipatupad sa mga umiiral nang mga gulong na may gulong na mga sasakyan. Sa katunayan, noong Hunyo 2017, nag-sign ang BAE Systems ng isang kasunduan sa QinetiQ upang ipakilala ang bagong teknolohiya ng electric drive sa mga sasakyang pangkombat. Ang isang kinatawan ng kumpanya na BAE Systems ay nagsabi na ito ay "mag-aalok sa mga customer ng isang napatunayan na teknolohiyang may mababang gastos na magpapahusay sa mga kakayahan ng kasalukuyan at hinaharap na mga sasakyang labanan."
Mga hamon sa kapangyarihan sa hinaharap
Sa nakaraang dekada, ang mga pangangailangan ng mga sasakyang pang-labanan para sa lakas na elektrisidad ay tumaas nang maraming beses. Si Mark Signorelli, pinuno ng mga sasakyang pangkombat sa BAE Systems, ay nagsabi na "sa hinaharap, lalong magiging mahirap para sa mga nakabaluti na sasakyan upang matugunan ang mga pangangailangan sa kuryente." Ang mga pagtatangka ay isinasagawa upang matugunan ang lumalaking problemang ito. Halimbawa, ang isang 300 amp CE Niehof na generator ay isinasaalang-alang para sa pamilya M2 Bradley, at dalawang 150 amp na generator para sa bagong platform ng AMPV. Sinabi ni G. Spadaro ng MTU na "ang mga pangunahing kadahilanan na naka-impluwensya at nakakaimpluwensya sa pagbuo ng mga solusyon para sa pagbuo ng mas maraming lakas ay ang patuloy na lumalaking masa ng MBT at mga gulong na sasakyan (pangunahin bilang isang resulta ng mga kinakailangan para sa mas mataas na antas ng proteksyon) at sa sa parehong oras ang pangangailangan para sa mas maraming kuryente para sa mga onboard system ng anumang uri, maging elektroniko, mga sistema ng proteksyon at ginhawa para sa mga tauhan, halimbawa, isang advanced na aircon system. " Naniniwala ang MTU na "tinutugunan sila ng mas malalim na pagsasama ng mga de-koryenteng sangkap sa yunit ng kuryente. Ang isang mahusay na halimbawa dito ay muli ang nabanggit na power unit na MTU ng Puma armored vehicle, na kinabibilangan ng isang starter / generator na may isang na-rate na lakas na 170 kW, na nagbibigay ng kasalukuyang sa dalawang mga tagahanga ng paglamig, at isang aircon compressant na nagpapalamig."
Ang lakas ng mga nakabaluti na sasakyan ay direktang nakakaapekto sa mga kakayahan sa pagbabaka at mabuhay. Ang pangunahing pamantayan para sa kaligtasan ng buhay sa larangan ng digmaan ay ang mga sumusunod: "gawin ang lahat ng mga hakbang upang hindi mapansin, kung nakikita, upang hindi ma-hit, kung ikaw ay hit, hindi papatayin." Ang una ay pinadali ng kakayahang lumipat sa kung saan hindi inaasahan ng kalaban. Ang pangalawa ay nangangailangan ng mabilis na pagbilis at mahusay na maneuverability upang makahanap ng takip at kumplikado ng kakayahan ng tagabaril ng kaaway na mabisang makuha ang target na pumatay. At ang pangatlo ay natutukoy ng kakayahang kumuha ng naaangkop na passive protection at gumamit ng passive at active countermeasures. Gayunpaman, ang bawat isa sa mga pamantayang ito ay maaaring makaapekto sa iba. Halimbawa, ang karagdagang sandalyas ay nagdaragdag ng masa at, bilang resulta, ang kadaliang kumilos.
Ang mga pagsulong sa larangan ng mga halaman ng kuryente para sa mga nakabaluti na sasakyan, mga bagong makina, paghahatid at mga power drive, ang mga makabagong pamamaraan ng pagsasama at layout ay nagbibigay-daan sa mga tagabuo ng kagamitang militar na masiyahan ang pinakapangahas na nais ng mga customer. Marami sa mga pagpapabuti na nakikita natin sa mga platform ng militar ay direktang kinuha mula sa mga komersyal na proyekto: mga makina at on-board computer, digital electronic control, awtomatikong pagsubaybay sa estado ng mga system, electric drive at pag-iimbak ng enerhiya, at, sa wakas, praktikal na pagpapatupad ng hybrid mga solusyon Gayunpaman, ang mga hamon sa maselan na balanse na ito ay pinipilit ang industriya na bumuo ng higit pa at mas makabagong mga solusyon.
