為何不研發電氣化坦克以解決燃油不足的問題?
局座說過這個問題
262用3d建模搞了個電推進+電磁炮的坦克
局座看了說:這個坦克,能設計出來,造不出來,造出來也是沒有用的
262傻了問為什麼
局座說:電磁炮+電推進,想法很好,可說哪來的電呢?前邊一個坦克後邊拖著電纜再後邊拖著個核電站?不可能嘛
但是年輕人有想法是很好的,大家多向262學習,多一些,奇思妙想這麼說吧,隨便找了特斯拉某個型號的參數:電池包重量450公斤,續航里程393km。然而普通燃油汽車加一箱油50L能跑出800。加油只需要幾分鐘,給這麼大的電池充電,可不是R7的廣告「充電5分鐘通話2小時」這麼簡單。
再說電池能量密度,特斯拉的18650的質量能量密度大約是250Wh/KG、體積能量密度大約是700Wh/L,如果是國內普遍使用的磷酸鐵鋰電池會比較低,120Wh/kg已經是很高的水平了。據說國內99式坦克用的柴油發動機功率是700多KW(據說後續有1000KW的版本),如果需要700KW持續輸出1個小時,那對應需要安裝的18650電池的重量和體積分別為2.8T和1m3。。。當然坦克大部分時間不會以最大功率在跑,但是對比一下2T重用輪子滾動的特斯拉,和50-60T重用履帶行駛的主戰坦卡,現在主戰坦克行程普遍在500km左右,你需要多大的電池組才能滿足?然後還是說能量密度,坦克大多用柴油或者燃氣輪機,柴油熱值大約為46.04MJ/kg,密度0.8左右,換算到能量密度單位就是12788Wh/KG和10231Wh/L,柴油發動機熱效率能到40%,就算行駛中很多時候達不到特效率的高值,20%也總是有的。那算了特效率之後有效的能量密度仍然能有2557Wh/KG和2046Wh/L,電池怎麼比。補充一下:電池短板是在上面的說的,還有充電的沒有說。比如說M1A1坦克採用AGT-1500型燃氣渦輪發動機,最大功率:1103千瓦(1500馬力),最大內部燃油載量1907.6升,公路最大行程498公里。如果你想要用電池達到這樣的高度,假如吧哪一天什麼石墨烯或者什麼狗屁烯真的做出來如此牛逼的電池,體積重量特別小,反正就是可以放在坦克內了,但是充電呢,怎麼辦?M1A1用的是燃氣輪機,燃油據說是航空煤油(其實燃氣輪機什麼亂七八糟的油都可以燒的)。航空煤油的熱值也在42MJ/KG左右,密度0.77左右吧,那以M1A1為例的車載燃油1468KG,油的燃燒熱值61656MJ,假設這個燃氣輪機實際工作時候的熱效率只有20%(總有工況不好的時候吧),那實際利用的能量有12331MJ,折算成千瓦時就是3425KWh。給M1A1加油估計10分鐘夠了,但是你要給3425KWh的電池組充電,你有腦補過是怎樣的一個情況么?隨便說一個數:3425KW的充電功率沖,要1小時充滿,假設充電電壓是1KV,電流則是3425A,戰場上你去哪裡找這麼大一個功率的充電站給你,什麼樣的充電線能持續承受這跟電流?是打算一輛坦克後面跟著一輛超大的補給車么?跑500km就充一次電,這個時候就是活靶子?電池比裝甲還重
加油肯定比充電快
坦克不是EVA
拔了充電器就開始計時了,剩餘時間4:59
外掛電池!順便做反應裝甲! 機智不機智!蟹蟹掌聲,蟹蟹~
考慮過EMP嗎?
目前的科技下最多做到電傳驅動,保時捷家的虎式70年前玩過
M1坦克油箱1900L,裝滿燃料熱值65000MJ左右。發動機熱效率按30%算轉化後的動能19600MJ左右。即使電池電動機轉換效率100%,電池儲能也要約20000MJ。鋰離子電池能量密度一般200Wh,算下來電池重量要超過20噸。坦克60噸重電池要是重20噸那毫無意義。如果電池能量密度能提升到現有水平的5倍以上,電池+電動機的重量體積接近常規發動機變速箱和油箱的重量體積,有望得到廣泛應用
補充一下,即使電池能量密度達到這一水平,充電速度如果不能相應提升也沒戲,加兩千升油花不了幾十分鐘,給坦克充電按現有速度可能要幾天。即使充電速度能夠提升,供電也需要大功率燃氣輪機/柴油機。如果要求半小時給坦克充滿電,充電功率要達到10MW的規模,而常見的LM2500燃氣輪機功率也只有20MW級別。題主問的非常好,其實各國對電氣化軍用車輛的研究從來沒有停止過。曾經看過資料,對於美軍來說,如果社會消費油價是100美元/單位,那麼戰場上的油價便是300美元/單位,戰場上空運的油價為1000美元/單位,極端危險條件下補給的油價為2000美元/單位(大概數字,歡迎指正)。 燒錢率如此倍數的成長,逼得軍方在保證性能的前提下也要儘可能降低對化石燃料的使用。除了這個主要的原因,還有其他幾個重要因素:1,坦克純電運行時可以關閉柴油發動機,降低被尋熱導彈追蹤的風險;2,接近目標時純電運行可以靜音美軍幾年前就開發了混合動力輕型坦克Is This Hybrid Tank The Future Of American Warfare?
據我從不明渠道道聽途說,東亞某大國早就在開發混合動力主戰坦克,其剎車時回饋能量接近800kW,什麼概念?
時至今日,人類的電池技術依舊落後得令人髮指…
如果指的是電力驅動的話那答案很簡單啊,電能儲備是個大問題。小時候玩過遙控車吧?兩節電池能跑多久?何況玩具汽車都是塑料殼很輕,可是坦克是要有裝甲有彈藥的呀!做功越多消耗越多,驅動坦克那得有多大的電池。。而且那個充電速度。。再說萬一在野外沒電了怎麼辦?用柴油發電機充電?那為什麼不直接用柴油機呢?太陽能充電?那個效率也是蠻感人的。。如果能研發出一種充電時間和加油差不多,體積和原來油箱差不多大而且續航力也和一箱油差不多的電池,電動坦克就不遠了。。當今好多技術瓶頸都在電池上面。。
我覺得題主的實際意思是坦克電動化,現代坦克本來就是電氣化的。限於目前的電池水平,純電驅動坦克還是太過遙遠了。此外對於軍隊(尤其是大國的軍隊)來說,能源不是主要的問題,節能絕不會優先從國防上去做動作。不過像艦艇那樣搞全電推進倒是一個不錯的思路,畢竟現代坦克的電氣化和信息化水平越來越高,電動機又有其得天獨厚的優勢。
用另一個更嚴重的問題去解決一個不太嚴重的問題?
能量密度
不是不可以,我覺得在未來如果能突破電池瓶頸的話,電動汽車乃至電動坦克都不是問題。
現在的電池能量密度,是決然不可能的!用功率和續航兩個名詞大概就能回答題主的問題了……
按照目前的儲能技術,驅動一輛10噸多的電動公交車(含電池重量),也就跑個百公里。
如果是驅動一輛30到50噸的坦克,就算電池容量大一倍,恐怕還沒開到陣地上就得充電了吧。另外,電池能提供的最大功率能否達到坦克速度要求也很是問題,公交車也就是拉點人,坦克上可是有裝甲板,炮塔和大量彈藥的。帶著履帶跑和用輪子跑也是很大的區別。
不過從另一個角度看,如果成功克服這些問題,電驅動的坦克也有一些優點,能夠消音就是其中之一。全電坦克現在不現實,但是混動坦克已經有了,燃料電池坦克也是未來發展的一個重要方向
去看一本叫國策的小說,寫的還是蠻好的。裡面有全電動潛艇,實驗用全電動直升機,全電動坦克和小型戰場聚變沖電站。而且對於國際形勢,我國的政治局勢還有改革什麼的預測的蠻准正在一一應驗中。。
你看了就會明白,要是沒有在一開始前幾章,特種部隊去非洲從老美手中搶走了一個外星人遺迹或者殘骸,是不可能搞出各種可以列裝的電動武器的。。鑒於目前我國應該沒搞到這個東西,所以我暫且認為電動坦克什麼的還暫時是個扯淡。推薦閱讀:
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