وفقًا لموقع rosinform.ru ، أكمل المتخصصون في الشركة الصناعية العسكرية تطوير واختبار مركبة ذات عجلات على أساس BTR-90 Rostok كجزء من العمل البحثي (كود Krymsk). تستخدم الحداثة محطة طاقة هجينة ونقل كهربائي.
بالطبع ، الأمر يستحق الاحتفال بنجاح المطورين الروس. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه تم بالفعل إنشاء مشاريع سيارات مماثلة بمحرك كهربائي هجين في الدول الغربية ، وظهر بعضها منذ أكثر من عشر سنوات.
يمكن الإشارة إلى مركبة 8 × 8 التي تستخدم محرك كهربائي هجين متقدم (AHED) ، ونظام مدفع Thunderbolt المدرع التابع لشركة United Defense مع محرك كهربائي هجين ، والمركبة القتالية للاستطلاع والمراقبة وتحديد الهدف (RST-V) ، وأنجلو- البرنامج الأمريكي لمركبة الاستطلاع FSCS / TRACER المستقبلية وبعضها الآخر.
الاستخدام العملي
سيتم استخدام المحركات الكهربائية في كل من المركبات المدنية والعسكرية. توفر تقنية الدفع بالعجلات الكهربائية ، التي تسمح ، على سبيل المثال ، أن يكون قاع الماكينة مسطحًا وصلبًا ، ميزة تصميم واضحة. لقد أثبتت هذه التقنية بالفعل فعاليتها وموثوقيتها في الاستخدام اليومي. تتمثل نوايا الجيش ، أولاً وقبل كل شيء ، في نقل هذه التكنولوجيا إلى نماذج أولية لاستخدامها في البرامج واسعة النطاق. وهكذا ، في البرنامج الأمريكي - نظام القتال المستقبلي (FCS) - أصبح محرك الديزل والكهرباء المشترك هو الشكل الرئيسي للمحرك ، وأصبح أهم تكوين لعائلة الماكينات بأكملها. في الوقت الحالي ، تخضع النماذج الأولية للآلات القريبة من المسلسل ، والمجهزة بمحركات كهربائية ، لمرحلة الاختبار.
السبب الرئيسي لاستخدام تقنية القيادة الكهربائية في المعدات العسكرية هو الخصائص والصفات القتالية الجديدة التي لا يمكن تحقيقها إلا بهذه الطريقة. بادئ ذي بدء ، يتعلق هذا بموثوقية السيارة وحمايتها ودعمها اللوجستي. هذا هو مفتاح الإنتاج الأساسي الجديد للمركبات ذات العجلات.
عند استخدام هذه التقنية ، من الممكن إنشاء وحدة دفع بعجلات يكون فيها المحرك الكهربائي مدمجًا بالكامل في محورها. سيتم دمج نظام التعليق والقيادة والتوجيه وامتصاص الصدمات في وحدة هيكل مدمجة وموحدة. ستكون الفرامل أيضًا كهربائية ، حيث تعمل فرامل الانتظار فقط كمكابح ميكانيكية إضافية.
وحدة الدفع بالعجلات بمحرك كهربائي مركب في محور العجلة
ميزة المساحة القابلة للاستخدام للمركبة ذات العجلات بسبب استخدام محرك كهربائي مقارنة بالمحور الصلب القديم (المصدر: محرك مغناطيسي)
آلة القيادة الهجينة المتقدمة (AHED)
يمكن أن تكون السيارة المزودة بمحرك كهربائي هجين واعد (AHED) وترتيب عجلات 8 × 8 من شركة جنرال ديناميكس لاند سيستمز (GDLS) بمثابة مثال مناسب لمثل هذه التقنية. تم عرضه لأول مرة للجمهور في عام 2002 في معرض AUSA السنوي في واشنطن.
آلة بترتيب 8 × 8 عجلات ومحرك كهربائي هجين متقدم (AHED) من GDLS مع محرك كهربائي في محور العجلة في Magnet-Motor
تم تجهيز هذه الماكينة بمحرك كهربائي ذي محور عجلات من Magnet-Motor GmbH (بأمر من GDLS). يتم تثبيت مولد ديزل وبطاريات تخزين عليه.تعد محركات العجلات MM جزءًا من وحدة العجلة ، والتي يتم تثبيتها على جميع عجلات القيادة. يتم توليد الطاقة الأولية من خلال مولد 200 كيلووات ، والذي يتم توصيله مباشرة بمحرك الديزل عن طريق شفة. يتم توفير 200 كيلوواط إضافية من الطاقة بواسطة بطارية عالية الكفاءة. وبالتالي ، تبلغ قوة المحرك الإجمالية حوالي 400 كيلو واط. لإعادة شحن البطاريات أثناء القيادة ، يتم استخدام طاقة الكبح ، وكذلك الطاقة الأولية الزائدة. يوفر هذا التكوين المشترك مزايا إضافية بما في ذلك الساعة الصامتة ووضع التخفي. بالإضافة إلى ذلك ، لا توجد مكونات لنظام القيادة في الجزء الداخلي من الماكينة ، فضلاً عن عدم وجود "قاع مزدوج" لاستيعاب أجزائها الميكانيكية. بالمقارنة مع نماذج القيادة التقليدية ، فإن الصورة الظلية أقل بكثير.
تحتوي وحدات العجلات على "سلك سري" مرن يوفر جميع الوظائف الكهربائية لأنابيب الاستشعار والطاقة ، كما يزود المبردات.
تكوين السيارة ذات العجلات 8 × 8 مع محرك كهربائي هجين متقدم (AHED)
وتجدر الإشارة أيضًا إلى إلكترونيات الطاقة التي تزود الجهاز بالطاقة الكهربائية وتدمج البطاريات عالية الأداء في النظام. تقع في الجزء الأمامي من الجهاز ، إلى حد ما "ترفعه".
مركبة قتالية للاستطلاع وتحديد الهدف والمراقبة (RST-V)
مركبة قتالية للاستطلاع والمراقبة وتحديد الهدف (RST-V)
طلب آخر من GDLS ، تم تنفيذه بواسطة Magnet-Motor ، كان نظام الدفع الكهربائي المشترك ، والذي تم استخدامه في أربعة نماذج أولية للمركبة القتالية للاستطلاع وتحديد الهدف والمراقبة (RST-V). تم بناؤها لصالح مشاة البحرية الأمريكية ووكالة التخطيط الدفاعي المتقدم (DARPA). يشتمل نظام القيادة أيضًا على محركات محور العجلة والطاقة من مولد الديزل والبطاريات. أتاح استخدام وحدات العجلات الكهربائية تثبيت نظام تعليق خاص متحرك وقابل للطي على السيارة لتغيير خلوصها. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي السيارة على أرضية مرتفعة بين العجلات الخلفية والأمامية. وهذا يسمح لها بالتناسب مع طائرة Osprey V 22. وتبلغ قوة الدفع الإجمالية 210 كيلو واط (مولد ديزل 110 كيلو واط وبطاريات 100 كيلو واط) ، مما يسمح للماكينة التي يبلغ وزنها 3.8 طن بالتسارع إلى 120 كم / ساعة والصعود إلى 60٪.
اجتازت النماذج الأولية للآلة عددًا من الاختبارات الناجحة ، والتي أكدت امتثالها للخصائص. يجري العمل حاليًا على الدفعة الأولى الصغيرة ، والتي ستتضمن المزيد من الاختبارات المكثفة.
تجدر الإشارة إلى أن جميع مشغلات Magnet-Motor لا تحتوي على أجزاء تآكل وبحد أدنى من الأجزاء المتحركة. إنها لا تتطلب عمليا صيانة ، وهي موثوقة للغاية ، ونتيجة لذلك ، تتطلب تكاليف منخفضة أثناء التشغيل. بالإضافة إلى ذلك ، أخذ تطوير الآليات والإلكترونيات في الاعتبار الحاجة إلى تقليل تكاليف الموظفين وصيانة الأجهزة والمواد ، مما أدى إلى تحسين الخدمات اللوجستية. من الناحية العملية ، فإن استخدام محرك أوتوماتيكي بالكامل وعالي الكفاءة يريح السائق. تغيير التروس كهربائي وليس ميكانيكي ، يتم التحكم في عجلات السيارة بشكل منفصل ، مما يوفر تسارعًا أفضل.
حتى النماذج الأولية من Magnet-Motor يمكن أن توفر الطاقة الكهربائية من شبكة محرك الآلة إلى مستهلكين خارجيين مختلفين ، على سبيل المثال ، عناصر الإضاءة والآليات المختلفة. يحتوي كلا نظامي القيادة المطورين من أجل GDLS على مكونات إلكترونية مدمجة مباشرة في نظام الدفع الكهربائي. بمساعدتهم ، يمكنك توصيل مراكز القيادة وتركيبات الرادار والمركبات الهندسية وما إلى ذلك بمصدر الطاقة.أيضًا ، يمكن استخدام شبكة المحرك الكهربائي كنظام إمداد أولي كهربائي لأنظمة القتال الكهربائية في المستقبل ، على سبيل المثال ، المدافع الكهربائية ، والمدافع المركبة ، وأسلحة الليزر والميكروويف.
Thunderbolt - نظام مدفع مدرع
نظام مدفع مدرع Thunderbolt
يطلق نظام المدفع المدرع United Defense Thunderbolt بمحرك كهربائي هجين من مدفع دبابة 120 ملم.
تم تطوير نظام المدفع المدرع Thunderbolt في سبتمبر 2003. هذا هو نظام مدفع مدرع M8 حديث كجزء من مدفع دبابة XM291120 ملم (بدلاً من مدفع M35 105 ملم). الميزة الرئيسية للنظام هي توفير المساحة بسبب استخدام محرك كهربائي هجين. ظهر محركان للجر في مقدمة الهيكل ، وظهر محرك ديزل بقوة 300 حصان في أحد الرعاة. هذه المساحة التي تم تحريرها كانت تضم في السابق وحدة طاقة ديزل بقوة 580 حصانًا ومحركات أقراص نهائية. الآن يمكن أن تستوعب أربعة أشخاص أو ذخيرة إضافية. يتم تعويض الفرق في الطاقة بواسطة طاقة كتلة مكونة من 24 بطارية حمض الرصاص.
أثناء عملية التطوير ، تم استخدام نموذج تجريبي TTD - أداة التطوير الرئيسية لمحرك HED. أدى استخدام محرك الديزل John Deere (250 حصانًا و 187 كيلوواط) ومجموعة من 40 بطارية الرصاص الحمضية (187 كيلو واط) إلى خفض استهلاك الوقود بنسبة 89٪ مقارنةً بحاملة الأفراد المدرعة القياسية M113A3 ، والمجهزة بمحرك ديترويت ديزل (275 حصان) وناقل الحركة الهيدروديناميكي Allison X2000-4A ، عند القيادة على أرض وعرة مع تغيرات في الارتفاع وعلى الطرق.
صحيح أن هذا التحسين مرتبط جزئيًا بشكل مباشر فقط باستبدال المحرك ، نظرًا لأن وحدة الطاقة في ديترويت ديزل تتمتع باستهلاك وقود محدد مرتفعًا إلى حد ما.
تعد عمليات النقل الكهربائية لأنظمة الدفع United Defense عبارة عن دوائر كلاسيكية ثنائية الاتجاه ومتوازية تنقل التيار من محرك آلة يحركها مولد إلى محركات تشغيل منفصلة لكل مسار. تم استخدام أنظمة مماثلة ثنائية الاتجاه في مركبات أخرى تعمل بالطاقة الكهربائية. صحيح ، إذا تم استخدام المحركات الحثية في ناقل الحركة United Defense ، فقد استخدموا محركات كهربائية ذات مغناطيس دائم ، والتي تم تطويرها لاحقًا.
أنظمة FCS-T و FCS-W بمحرك كهربائي هجين
أيضًا ، قدمت United Defense منصتين أخريين للأنظمة القتالية في المستقبل. الأول ، مع التعيين FCS-T (متتبع) ، هو منصة تم تطويرها في الأصل بواسطة UDLP لاتحاد لانسر كمنصة محتملة منتشرة في طائرات C-130 لبرنامج المركبات الاستطلاع الأنجلو أمريكي FSCS / TRACER الذي تم التخلص منه تدريجيًا حاليًا.
FCS-T و FCS-W بمحرك كهربائي هجين.
تستخدم منصة FCS-T نظامًا هجينًا بثلاثة أوضاع: هجين وبطارية فقط ومحرك فقط. عند العمل على طاقة البطارية (التمويه ، الوضع الصامت) ، يمكن للسيارة السفر حوالي أربعة كيلومترات ، مدعومة ببطارية ليثيوم (167 كيلو واط) بجهد 600 فولت. أيضًا ، يتم استخدام هذا الوضع لتوفير مراقبة صامتة طويلة المدى (تصل إلى 6 ساعات عند 2.5 كيلو واط) عندما يستخدم الطاقم أجهزة الكشف الإلكترونية فقط.
CERV - مركبة هجينة تعمل بالديزل والكهرباء
سيارة هجينة تعمل بالديزل والكهرباء CERV
السيارة السرية طويلة المدى CERV هي مركبة خفيفة الوزن تعمل بالديزل والكهرباء وتبلغ سرعتها القصوى 130 كم / ساعة. الغرض الرئيسي هو تنفيذ عمليات خاصة للدعم والاستطلاع وتحديد الهدف. الميزة الرئيسية للآلة هي حركتها الهادئة وملاءمتها للبيئة. شاركت شركة Quantum Fuel Systems Worldwide في كاليفورنيا في تطوير السيارة.
يتم تشغيل السيارة ذات الدفع الرباعي بواسطة مجموعة نقل الحركة الهجينة Quantum Q-Force التي تعمل بالديزل والكهرباء كجزء من محرك ديزل سعة 1.4 لتر مقترن بمولد 75 كيلو وات وبطاريات ليثيوم أيون. تعمل بمحرك كهربائي يعمل بالتيار المستمر (100 كيلو واط). الجسم الخفيف الوزن الفريد ، الذي طورته شركة كوانتوم ، قلل من وزن السيارة إلى 2267 كجم. توجد منصة شحن كبيرة في الجزء الخلفي من السيارة.
كجزء من العمل على السيارة ، تم بناء ستة نماذج أولية.يبلغ عزم هذه السيارة 6800 نيوتن متر ، مما يسمح لك بالتغلب على عوائق المياه حتى 0.8 متر ، وكذلك الصعود حتى 60٪.
يقلل استخدام نظام الدفع الهجين Q-Force من استهلاك الوقود بنسبة 25٪ مقارنة بالمركبات التقليدية من نفس الوزن والحجم ، كما يقلل بشكل كبير من توقيع الحرارة وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
عند تطوير CERV ، تم استخدام أحدث التقنيات التي أدت إلى تحسين أداء البطارية وبالتالي زيادة النطاق.
مركبة هندسية Oshkosh Defense L-ATV
وفقًا لممثلي شركة Oshkosh Defense ، فإن تطويرهم الجديد يهيمن بثقة على فئة المركبات الهندسية القتالية الخفيفة ، حيث يجمع بين التقنيات المثبتة وأنظمة حماية الطاقم المتقدمة. من الممكن أن تكون هذه السيارة بديلاً عن سيارة همفي المدرعة القديمة.
L-ATV
في تطوير النموذج ، تم استخدام الخبرة المكتسبة خلال الاشتباكات بين أفغانستان والعراق. تم تصميم L-ATV لتوفير قدرة تنقل عالية وحماية على مستوى MRAP.
تستخدم السيارة المدرعة نظام التعليق المستقل الذكي من الجيل الجديد Oshkosh TAK-4i ، والذي يزيد من سرعة السفر بمقدار 505 ملم ، مما يزيد من الكفاءة عند القيادة على الأسطح غير المستقرة. تستخدم تقنية TAK-4 الحاصلة على براءة اختراع عجلات قياس 20 بوصة مع توجيه مستقل.
وتجدر الإشارة أيضًا إلى مجموعة نقل الحركة المبتكرة Propulse الهجينة التي تعمل بالديزل والكهرباء ، والتي توفر 70 كيلوواط إضافية من الطاقة عند تحرك الماكينة ، كما توفر الطاقة للاحتياجات الهندسية عند التوقف. يتم توفير الطاقة من مولد الديزل إلى 4 محركات كهربائية لكل عجلة قيادة. بالإضافة إلى ذلك ، عملت محطة توليد الكهرباء على تحسين كفاءة الوقود والطاقة ، مما جعل من الممكن التحرك بصمت تقريبًا لمسافات قصيرة.
هناك إمكانية لمعدات درع الحزمة. يمكن تغيير الحجوزات حسب المهام. في الجزء السفلي من السيارة ، يتم تثبيت حماية خاصة ضد الشظايا وموجة انفجار من الألغام المضادة للأفراد.
تحسين البقاء على قيد الحياة
وتجدر الإشارة إلى أن السيارات الأمريكية لم تستفد بعد من ميزة أخرى للقيادة الكهربائية ، ألا وهي استخدام بعض محركات الديزل الصغيرة مع المولدات كمزودي طاقة. هذا يزيد بشكل كبير من القدرة على البقاء - لا تفقد السيارة قدرتها على الحركة في حالة حدوث ضرر ولا يزال بإمكانها العودة ، وتجنب فقدان القدرة على الحركة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يتيح الاستخدام العالمي لمحركات الديزل الحديثة القياسية. سيجعل التصميم الموحد من السهل الاستجابة لترقيات الماكينة.
رسم تخطيطي لآلة 6 × 6 مزودة بمحركات عجلات كهربائية وعناصر هيكلية مزدوجة - محرك ديزل - مولد
يتم زيادة الحجم المفيد للآلة مقارنة بمحرك ميكانيكي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن انخفاض الوزن يسمح بنقلها عن طريق الجو دون أي مشاكل.
كما نرى ، في الدول الغربية ، لم يتم إنشاء نماذج بالحجم الطبيعي فحسب ، بل تم إنشاء منصات جاهزة تمامًا بمحرك كهربائي هجين.
