Гибридные приводы для боевых машин
Технология гибридных и электрических приводов, как правило, скорее ассоциируется с миром коммерческих машин, чем с военными платформами. Однако, всё может измениться.
Рынок бронированных машин с успехом пользуется благами технического прогресса, но сохраняет осторожность касательно последствий инноваций. Прогресс – это процесс поэтапного развития, целью которого является демонстрация заказчикам четких эксплуатационных преимуществ, поскольку конечный успех боевой машины измеряется выполненными задачами и спасенными жизнями.
Уже давно доказана механическая надежность дизельного двигателя, автоматической ступенчатой трансмиссии, ведущего вала и дифференциала, то же самое можно сказать и про технологии гибридного и электрического привода. Но, несмотря на программы оценки, демонстрационные машины, компании, желающие инвестировать в исследования и разработки, и довольно успешное развитие гибридных дизельных/электрических приводов в гражданском секторе, применение технологии электрического привода в военной сфере на сегодняшний день весьма условно.
Прямой подход
Наверное, можно было бы рискнуть и положиться на технологии прямого привода в боевых действиях с участием человека, но оказалось довольно трудно сделать подобный шаг. Потребители хотят улучшенную баллистическую защиту с V-образным корпусом, огневое могущество дистанционно управляемого модуля вооружения и улучшенную информационно-управляющую систему.
Им также необходимы проверенные характеристики силового привода для того, чтобы возить все эти системы с должной скоростью, при этом обеспечивая достаточный момент и мощность для преодоления склонов и форсирования рек.
Oshkosh L-ATV, предлагаемый для программы JLTV американской армии, имеет вариант гибридной дизель-электрической силовой передачи
Технический директор компании L-3 Combat Propulsion Systems Майкл Соймар пояснил, что этот тип электрического привода упакован вместе с тормозами внутри колес. В итоге получилась схема, которую он назвал «истинным прямым приводом».
Касательно ее преимуществ он заметил: «Дополнительная понижающая передача включена в ведущее колесо с целью оптимизации скорости и крутящего момента. Каждое колесо может приводить машину независимо, предлагая значительную избыточность и повышенную безопасность
По словам Соймара другие прямые силовые приводы имеют электродвигатели на осях, но они не имеют таких преимуществ как двигатели в ступицах.
В тени
Отсутствие мостов освобождает пространство в корпусе и позволяет существенно изменить компоновку машины. Эти преимущества конструкции с прямым приводом оценивалось в 2004 году корпусом морской пехоты и командованием силами специальных операций на машине глубокой разведки и целеуказания, получившей имя Shadow (тень).
Машина Shadow была изготовлена компанией General Dynamics при участии немецкого производителя Magnet-Motor (в настоящее время подразделение L-3 Communications), который поставил ступичные двигатели. Машина использует свою пневматическую подвеску для того, чтобы изменять габаритную высоту; колеса втягиваются в корпус на 43 см и дорожный просвет уменьшается до 10 см. Это означает, что машина Shadow, имея такой же внутренний объем как у HMMWV, может свободно войти в конвертоплан V-22 Osprey с целью переброски по воздуху.
Недостаток электрической тяги состоит в том, что продолжительность работы зависит от емкости аккумуляторов и доступности внешнего источника питания для перезарядки. Максимальная продолжительность работы Cutlass например составляет всего три часа.
Борьба с этими ограничениями привела к разработке гибридного электрического привода (ГЭП), в котором используется двигатель внутреннего сгорания для приведения в действие генератора, заряжающего в свою очередь аккумуляторы. Это позволило расширить область практического применения машин с прямым приводом и такие компании, как например Iveco, вложили существенные средства в эту технологию, хотя по большей части для использования в своем коммерческом портфолио.
Коммерческий прогресс
Компания Iveco предлагает свои гибридные системы ECODaily и Eurocargo, которые отличаются наличием электрического привода и как следствие не имеют зубчатой передачи. Двигатель внутреннего сгорания работает только для привода генератора, питающего аккумуляторы, а управление ведущих колес осуществляется через электронные системы.
Это означает, что с целью мгновенного ускорения аккумуляторы в нужный момент могут дать большее количество энергии. Также подобная схема позволяет осуществлять рекуперативное торможение, поскольку торможение выполняется за счет управления электродвигателями. Реверсивное вращение с целью остановки машины превращает их в динамомашины, генерирующие дополнительную мощность для подзаряда аккумуляторов и большее количество электроэнергии для использования в подсистемах.
Дизель-электрическая машина HEMTT A3 на полигоне Юма с зенитной установкой Phalanx
Наряду с компанией Iveco, которая не стремится переводить свои военные машины на гибридный привод, израильская фирма IAI также разделяет подобную стратегию бизнеса. В феврале 2015 года она объявила об увеличении уровня продаж своего легкого бронеавтомобиля RAM Mk3 4×4 и о вводе в эксплуатацию своего нового гибридного электрического тягача самолетов TaxiBot мощностью 800 л.с., разработанного совместно с компанией Lufthansa.
Несмотря на успех машин RAM, которых на сегодняшний день было продано более 450 штук, и ввод в эксплуатацию тяжелого тягача TaxiBot для немецкого авиаперевозчика, в компании IAI не видят потенциал в широком применении электрического привода. В компании подтвердили, что «IAI не рассматривает применения гибридных технологий для RAM Mk3».
Соймар пояснил, что интерес к технологиям электрического привода среди производителей машин военного назначения растет, но движущей силой здесь, конечно же, выступает моторостроение.
«Технология гибридно-электрического привода достигла зрелости во всем мире. Автомобильная промышленность находится в поисках топливной экономичности и снижения выхлопов и это стимулирует развитие технологии
Он сказал, что рекуперативное торможение, например, широко представлено в гражданском коммерческом секторе в таких автомобилях как Toyota Prius и полностью электрическом Tesla Roadster, но в сфере военных транспортных средствах дело дошло до реального воплощения только на тяжелом грузовом автомобиле повышенной проходимости HEMTT A3 (Heavy Expanded Mobility Tactical Truck), изготовленном компанией Oshkosh, в котором оно (рекуперативное торможение) является неотъемлемой частью дизель-электрической гибридной системы ProPulse.
Гибридный привод себя покажет
Несмотря на то, что общество не столь быстро готово оценить эту технологию, принятие на вооружение электрических приводов в будущем будет становиться более определенным по мере достижения гражданским сектором технических преимуществ в этой сфере.
«Значительный прогресс, достигнутый за последние несколько лет в программном обеспечении и электронном управлении коммерческого гибридного электрического привода, будет оценен обществом по достоинству и может стать доступным для машин военного назначения
», – пояснил Соймар.Разработки в прорывной технологии не ограничиваются системами управления. Также совершенствуются технологии в области аккумуляторов, где идет замена свинцово-кислотных типов более легкими литий-ионными системами с более высоким напряжением.
Компания Saft производит не только литий-ионные аккумуляторы для промышленной и гражданской электроники, но также становится все более востребованной на оборонном рынке. В 2011 году компания поставила свои литий-ионные аккумуляторы ESS компании BAE Systems в рамках контракта по демонстрации технологии, целью которого является разработка гибридного привода для перспективной гусеничной боевой машины GCV (Ground Combat Vehicle) американской армии.
В сотрудничестве с Northrop Grumman компания BAE занялась проектом и изготовила ходовую испытательную установку с целью оценки встроенных систем, включая силовой привод, генераторы, контроллеры и программное обеспечение. Пробег установки составил 3200 км.
В автомобиле Ultra Light Vehicle с гибридным приводом реализован ряд новейших технологий
Подробности, предоставленные компанией BAE в 2012 году, касались улучшенных характеристик ее гибридного электрического привода, способного выработать 1500 л.с. и сгенерировать электрическую мощность 1100 кВт, тогда как экономия топлива при этом составила до 20%.
Эти испытания опровергли предположения, что гибридный привод недостаточно мощный для тактических машин. Было зафиксировано ускорение машины от 0 до 32 км/ч за 7-8 секунд и в компании заявили, что ее экспериментальный привод полностью бесшумен в работе, неплохо для машины массой 70 тонн.
Проблемы с мощностью?
Это заблуждение, что ГЭП будет иметь скорее проблемы с приводом гусениц, а не колес. Директор новых и амфибийных программ в компании BAE Systems Дипак Базаз сказал: «Особых проблем нет при использовании гибридного электрического привода на гусеничных машинах. Эту схему на них фактически проще реализовать, поскольку ведущее колесо гусеничных машин находится в одном месте, это вам не несколько осей у колесных систем».
Целью программы GCV являлась замена парка БМП Bradley американской армии машинами с гибридным приводом, но при оценочной стоимости в 29 миллиардов долларов и 595 миллионах долларов, ассигнованных только на технологическую разработку, конгресс решил, что весь проект слишком дорог. В 2014 году он сократил бюджет разработки на 400 миллионов долларов, понизив статус программы GCV до демонстратора технологии.
Разработка прототипа была передана от производителей в армейский Научно-исследовательский бронетанковый центр. Изготовление прототипа боевой машины с гибридным приводом ожидается в 2019-2020 годы.
Несмотря на подобное решение Базаз сказал, что компания сохраняет веру в ГЭП и заметил: «Мы продолжаем ограниченное тестирование с целью демонстрации надежности системы».
Судьба GCV обнажила проблемы электрических приводов, связанные с принятием их в эксплуатацию. Заказчики будут искать, но не будут обязаны заказывать, производители не будут брать риски на полную разработку технологии без поддержки заказчика и твердых заказов; и обе стороны ждут от промышленности полного развития рынка и получения общественного признания технологии.
Поживем-увидим
Подход Великобритании типичен. Несмотря на стесненный бюджет и сокращения численности личного состава, министерство обороны не обратило внимания на столь очевидный факт, что топливо стоит денег, и подписало в 2012 году контракт по так называемой объединенной топливной системе, которая будет стоить до 1 миллиарда фунтов стерлингов в год.
Принятие на вооружение машин с электрическим приводом в настоящее время не рассматривается, несмотря на потенциальную экономию средств. Вместо этого принят подход «поживем-увидим».
В лаборатории оборонной науки и техники пояснили: «Лаборатория проводит исследование ГЭП, в котором объединены предыдущие работы по технологиям ГЭП и их пригодности к военным условиям. С целью повышения уровня понимания подобных технологий в исследовании используются предшествующие работы по ГЭП; в него вошли прошлые и нынешние исследования министерства обороны, оборонной промышленности и коммерческого автомобилестроения».
Практическим результатом этого процесса стало то, что электропривод не стал рассматриваться в качестве варианта для новой программы британской армии по бронированной машине Scout SV.
Впрочем, Великобритания не одна избегает электрического привода. Австралия, Франция и Польша, все они в настоящее время находятся в процессе крупных закупок, которые позволят заменить их парки тактических бронированных машин, но ни одна из новых машин (рассматриваемых или разрабатываемых) не будет иметь эту технологию.
Основные препятствия
Размер и стоимость подобных программ являются основными препятствиями. Стоимость только первой партии из общего количества в 2000 машин Scorpion французской армии, поставка которой намечена на 2018 год, оценивается в более чем 930 миллионов долларов. Учитывая такие цены и объемы закупок (Scorpion заменит весь парк французских бронетранспортеров VAB), время для широкого принятия новых технологий силового привода просто не самое лучшее, особенно когда реальность и практика диктуют создание совершенно новой системы поставок для его поддержки.
Хотя гибридные и электрические приводы пока не считаются достаточно зрелыми для внедрения, но в перспективе смена типа привода вполне может себя оправдать. В качестве примера возьмем защищенный патрульный автомобиль британской армии Foxhound. Этот бронеавтомобиль, поступивший на вооружение в 2010 году, был разработан компанией Ricardo, которая также работает в области гибридизации и электрификации. На Foxhound стоит в настоящее время двигатель турбодизельный Steyr, но его V-образный корпус был сконструирован компанией Ricardo с учетом возможной установки в будущем ГЭП.
В исследовании, проведенном в 2009 году касательно разработки новой машины (тогда она называлась Ocelot), в компании Ricardo подняли вопрос по силовому приводу, утверждая, что, скорее всего, военные в будущем заинтересуются гибридными приводами в связи с потребностью в выработке большего количества электроэнергии и улучшенном снабжении энергией более сложного оборудования.
С этой точкой зрения Соймар согласен и описывает некоторые возможные варианты применения ГЭП. «Значительное количество энергии, которое они вырабатывают, позволяет получить особые боевые и тактические характеристики, например: бесшумное наблюдение (двигатели выключены, но сенсоры питаются от аккумуляторов) и маневрирование; улучшенное ускорение для быстрого покидания опасных зон; и возможность снабжения множества новых сенсоров и подсистем, например систем активной защиты, направленной энергии и борьбы с самодельными взрывными устройствами».
Будущие инвестиции
Все в большей степени модернизация транспортных средств рассматривается с точки зрения электрической мощности. Согласившись с точкой зрения Соймара, Базаз пояснил, что компания BAE Systems рассматривает в качестве возможного объекта для своих инвестиций в GCV.
«Мы используем свою тестовую установку для изучения значительного потенциала ГЭП, мощность которого позволит, возможно, продемонстрировать лазерную систему направленной энергии», – сказал он.
Как бы в подтверждение этих слов в марте 2015 года компания Lockheed Martin продемонстрировала даже большее рвение, проведя успешные полевые испытания своей продвинутой опытной высокоэнергетической установки Advanced Test High Energy Asset, которая прожгла двигатель автомобиля наземным оптоволоконным лазером мощностью 30 кВт с расстояния 1,6 км.
Разработка этих новых подсистем придаст импульс внедрению гибридных приводов в будущем, поскольку дополнительная электрическая мощность, которую они вырабатывают, станет безусловной необходимостью.
Энергосберегающие инициативы также являются высоким приоритетом для американских военных, вынужденных экономить средства на ископаемом топливе. Впрочем, как заявили в компании Oshkosh Defense, уменьшение этой зависимости окажет влияние на окончательный расклад сил.
«Министерство обороны один из самых крупных потребителей топлива в мире, – говорится в заявлении. – В 2010 году армия и корпус морской пехоты провели оценки, согласно которым в Ираке и Афганистане полная стоимость топлива со всеми издержками варьировалась от 9 до 40 долларов за галлон в зависимости от путей поставки и методов пополнения топливом».
«Как подчеркнуто в энергетической стратегии министерства обороны, военные стремятся лучше использовать свои источники энергии с целью снижения рисков для бойцов, направлять имеющиеся ресурсы на выполнение задач с более высоким приоритетом и сокращать расходы».
Здесь кроется причина, почему закрытие программы GVC не уменьшило энтузиазм министерства обороны по применению технологий электрических приводов. Текущая программа по легкому тактическому автомобилю JLTV (Joint Light Tactical Vehicle) нацелена на замену бронеавтомобиля HMMWV машиной с технологией ГЭП.
Предыдущий опыт
Oshkosh является одним из участников программы JLTV и как в компании пояснили, в прототипе L-ATV (Light Combat Tactical All-Terrain Vehicle) будет использован весь ее богатый опыт работы в области дизель-электрических систем.
«Опциональный гибридный дизель-электрический силовой привод Oshkosh ProPulse был разработан, установлен и испытан на нашем L-ATV», – заявили в компании.
Исходя из повышенного конкурентного давления, связанного с программой JLTV, в компании Oshkosh отказались сказать, будет ли L-ATV иметь ГЭП, но подтвердили, что в опытном автомобиле JLTV был установлена электроэнергетическая установка «обеспечивающая энергоснабжение бортовых систем и внешних потребителей».
Энергия для внешнего потребления, генерируемая целым парком машин, повышает перспективы тактических энергосетей (энергомикросетей), которые мобильны в той же степени, что и наземные силы, которых они поддерживают. Они позволяют снизить зависимость от жидкого топлива и перезаряжать аккумуляторы, от которых в настоящее время так много зависит.
Научно-исследовательский центр электроники и средств связи американской армии уже начал программу Tactical Power Generation по изучению этой идеи, а во время технологической демонстрации энергетических концепций экспедиционных сил, проведенной в июне, были показаны готовые решения с целью соответствия будущим потребностям в гибридном транспортном средстве и аккумуляторах.
Связанные технологии
К сожалению, темпы внедрения технологий электрического привода до сих пор связаны со скоростью разработки тактической машины, здесь существует прочная взаимосвязь. Производство JLTV, например, начнется не ранее 2018 года с производственным циклом продолжительностью до 2030-х годов. В краткосрочной перспективе более сильным претендентом на развертывание электрического привода и экспорта энергии являются наземные беспилотные машины и сверхлегкие автомобили.
К примеру, грузовые транспортеры-роботы Carry-all Modular Equipment Landrover от компании Northrop Grumman и Multi-purpose Unmanned Tactical Transport от компании General Dynamics Land Systems (GDLS), испытанные морской пехотой в 2014 году, предназначены для сопровождения и поддержки спешенного отделения.
Дизель-электрические силовые установки обеих роботизированных машин способны генерировать не только достаточное количество энергии для собственных ходовых электродвигателей, но и экспортировать 1-2 кВт того, что в GDLS называют «экспедиционной энергией».
Между тем, растет интерес к сверхлегким двух- и трехместным транспортным средствам, здесь открывается рынок тактических машин для таких производителей гибридных/электрических двигателей, как например Millenworks и TomCar. Обе компании используют свои производственные мощности для удовлетворения потребности в транспортируемых по воздуху патрульных автомобилях, чьими основными особенностями являются скорость и маневренность, а также гибридные/электрические приводы, позволяющие получить преимущества касательно бесшумного движения плюс сниженных признаков заметности по теплу и выхлопу.
Электрические мотоциклы компании Zero Motorcycles были испытаны американским командованием силами специальных операций
Энтузиазм касательно легких и быстрых машин также способствовал повышению интереса министерства обороны к электрическим и гибридным мотоциклам. В 2014 году командование силами специальных операций испытало полностью электрический мотоцикл MMX производства компании Zero Motorcycles.
В компании Zero не вдаются в подробности испытаний, но говорят о том, что они еще продолжаются, а также о том, что был проявлен интерес к линейке мотоциклов для полиции и сил безопасности со стороны подразделений военной полиции. В компании также подтвердили то, что она работает с некоторыми зарубежными армиями.
Интерес DARPA
В январе 2015 года DARPA (Агентство перспективных оборонных исследований) предоставило компании Logos Technologies грант на исследование возможности разработки военного варианта гибридного внедорожного мотоцикла SilentHawk.
Руководитель программы по SilentHawk Эрик Бэлл пояснил: «Поскольку такие системы, как например автомобили или квадроциклы, сложно доставлять в больших количествах по воздуху на вражескую территорию, бесшумный, внедорожный мотоцикл с большой продолжительностью работы мог бы стать решением в некоторых случаях и, кроме того, войти на равных с другими транспортными средствами в развивающуюся концепцию боевых действий».
«Внедорожные мотоциклы обеспечивают мобильность на экстремальной местности, например лес без троп, узкие горные тропы и скалистые ландшафты, позволяя военным преодолевать всё это и достигать врага почти в любых условиях».
«Преимущества гибридного привода SilentHawk, – продолжил Бэлл, – заключаются в отделении компонентов, связанных с топливом – двигателя, топливных баков и системы охлаждения – от основных электрических частей».
«Вся гибридная система за исключением аккумулятора снимается с мотоцикла, остается только электрический мотоцикл, полностью функциональный, с высокими характеристиками, имеющий интегрированный электропривод с жидкостным охлаждением, – добавил он. – Мы оцениваем военное использование этих возможностей на ближних дистанциях, где мотоциклист может обменять вес гибридной системы на дополнительное снаряжение, в котором он может нуждаться во время выполнения боевой задачи».
Также доступна энергия для внешних потребителей. Бэлл пояснил: «Мы планируем создать такой мотоцикла, который позволял бы операторам перезаряжать различные устройства от своей энергосистемы. Мы проектируем SilentHawk с несколькими силовыми разъемами, способными удовлетворить потребности в дополнительной мощности 500 Вт».
Электрические приводы и электроэнергия для внешних потребителей открывают перед высокомобильными силами, зависящими от стабильного источника энергии, широкие перспективы. Технологии уже имеются, но до тех пор, пока кто-нибудь не осмелится встроить их в концепцию боевых операций и применить на деле, революция в тактике действий наземных сил так и будет оставаться на стадии «поживем-увидим».
/Alex Alexeev, topwar.ru/
army-news.ru
Хит-парад. Почти танки-2, или Пять легковушек на гусеничном ходу
Гусеницы для бездорожья – вещь! Пятно контакта – здоровенное, а давление на грунт низкое, меньше проваливаешься там, где вязко и топко. Колесо там завязнет уже на подходе, а гусеница «гребет» до последнего, да еще и самоочищается при перемотке.
А еще гусеница старше, чем сами автомобили. Например, в России еще в 1837 году штабс-капитан русской армии Дмитрий Загряжский получил патент на металлическую гусеницу. А в 1879 году русский механик-самоучка Федор Блинов запатентовал первый в России гусеничный трактор. Собственно, больше века гусеничные движители так и оставались принадлежностью всевозможных тракторов, транспортеров и, конечно, военной техники со всякими снегоходами.
Но пытливый человеческий ум никогда не переставал примерять гусеницы и на легковой транспорт. Например, еще в 1958 были созданы внедорожники Land Rover 109 Series, которым вместо колес приладили здоровенные гусеничные модули из резиновых лент. Очень практичная тема: получаем проходимость легкого танка с габаритами и универсальностью обычного автомобиля!
В общем, идея витала в воздухе давно, но только к середине 90-х она начала воплощаться в массовое производство и отдельное направление автомобильной индустрии. И сегодня превратить свой внедорожник или пикап в подобие танка уже можно без проблем – были бы деньги, а решений хватает! АвтоВести вспомнили несколько свежих и весьма эффектных примеров.
Игрушки от Кена
Знаменитый гонщик Кен Блок, прославившийся серией видеороликов о дрифте в стиле джимхана, за свою карьеру успел не только сжечь тонны покрышек, но и смачно потоптался на теме гусеничных машин. Причем дважды, и в свойственной ему зрелищной манере. Так, специально для него в 2009 году был сделан полноприводный шоу-кар Subaru WRX STI Trax на съемных гусеницах Mattracks, который был подан как крутой спецтранспорт для сноубордистов.
Как видно из названия, основой для RaptorTrax послужил серийный «заряженный» пикап Ford F-150 SVT Raptor.
Машину строила команда Vermont SportsCar, с которой Блок в 2005 году начинал свою раллийную карьеру. А за основу взяли такую же Subaru WRX STI, на которой тот выступал на этапах национального раллийного чемпионата SRT USA. Для облегчения машины из салона было выпилено все лишнее, попутно усилен кузов и установлен каркас безопасности. А чтобы 2,5-литровому оппозитному мотору было легче крутить гусеницы, его форсировали до 400 л.с. (542 Нм) и сблокировали с 5-ступенчатой КПП с «короткими» передачами. Плюс межосевой дифференциал с изменяемой степень блокировки, усиленная подвеска — и прицепные карбоновые сани на четверых!
Но гусеничная «Стиха» была только началом. И дальше Кенни начал просто жечь напалмом, представив в 2014 году еще более эффектного гусеничного монстра по имени Ford F-150 RaptorTrax! Но одной установкой на него гусениц весом по 150 кг каждая дело не ограничилось. На стандартный атмосферный V8 объемом 6,2 л и отдачей 411 л.с. спецы мастерской Special Vehicle Concepts поставили механический нагнетатель Whipple, разом подняв мощность до 677 «сил» 786 Нм крутящего момента. Попутно усилили подвеску, повесили на пикап дополнительную светотехнику, багажники, дуги в кузов, лебедку – и на выходе получился эффектнейший аппарат ценой хорошо за $100 000. Ну, а как довольный Кен Блок рассекает на «Рапторе» по снежной целине, можно увидеть ниже. Мы же только добавим, что Блок уже готовит новый RaptorTrax на базе Ford F-150 Raptor нового поколения.
Еще один «танк» в нашем сегодняшнем обзоре – это гусеничный «заряженный» кроссовер Juke Nismo RSnow, первая информация о котором появилась в начале этого года. Причем это не какая-то самоделка, а вполне серьезный проект, созданный самой компанией Nissan для специального мероприятия в Финляндии.
Гусеничные модули — не из легких, вес одного такого движителя составляет около 90 кг, да и сопротивление движению они создают немалое.
Базой для машины послужил серийный Juke Nismo RS с 218-сильным бензиновым турбомотором в связке с вариатором и полным приводом. А его штатные колеса заменили на съемные гусеничные модули Dominator Track Systems от компании American Track Truck. По идее, мощности двигателя должно вполне хватить под такие «катки», но в Nissan не уточнили, насколько серьезно была доработана начинка прототипа RSnow. Сообщалось только, что под гусеницы было перенастроено управление вариатором и системой полного привода с изменяемым вектором тяги на задней оси. А еще пришлось серьезно «допиливать» колесные арки и пороги кузова, чтобы на пересеченной местности и при поворотах гусеничные движители не цепляли за кузов.
На испытания Juke Nismo RSnow гоняли на замерзшее озеро возле шведского городка Арьеплуг (АвтоВести, кстати, гоняли там же в 2013 году на зимних водительских курсах BMW). И в ходе тестов Juke-танк играючи раскатывал по полуметровым сугробам при 35-градусном морозе, а на укатанном снегу показал максимальную скорость в 85 км/час. Однако дальнейшая судьба проекта пока неизвестна. Скорее всего, Juke Nismo RSnow так и останется шоу-каром для мероприятий компании. А вот проект Nissan Juke-R на этом фоне оказался куда успешнее.
Экстремальная «Пила»
Гусеничный монстр по имени Ripsaw EV2 — это, наверное, первый мировой прецедент, когда «гражданский» человек может купить себе почти настоящий легковой танк и поставить его в гараж, как обычный Ford Focus. Диковинный аппарат придумали братья Джефф и Майк Хоу из городка Уотерборо (штат Мэн), основавшие одноименную компанию Howe & Howe Technologies. Начинали они на заре 2000-х с разработки для армии США радиоуправляемого дизельного гусеничного транспортера, который как раз и получил название Ripsaw (переводится как «продольная пила»). И уже тогда этот полутанк поражал воображение своей проходимостью и прыгучестью за счет клиренса в 56 см и подвески катков с рабочим ходом в 40 см.
Цена на Ripsaw EV2 начинается с $295 000. Девушка в комплектацию не входит.
Но с годами братья поняли, что одними военными сыт не будешь. Поэтому в 2011 компания Howe & Howe показала первый прототип гражданской модели Ripsaw EV1 (Extreme Vehicle, то есть «экстремальный автомобиль»), сделанный на базе одноименной армейской версии. У 2-местного аппарата был открытый кузов с алюминиевыми панелями на трубчатом каркасе. В центре стоял 700-сильный дизель GM Duramax V8 объемом 6,6 л в паре с гидрообъемной трансмиссией. Машина при длине 4,8 м весила 3,8 тонны, но это не мешало ей разгоняться до 80 км/час всего за 5,5 секунд!
Наконец, в этом году Howe & Howe представила готовую гражданскую версию Ripsaw EV2 с 600-сильным дизелем, которую создатели преподнесли как «роскошный супертанк класса hi-end». У этой машины уже закрытый кузов, куда более цивильный салон и двери типа «крыло чайки». Правда, говорить о массовом производстве не приходится: каждую «Пилу» буду стоить по индивидуальному заказу и комплектации. План на этот год – всего 10 заказов, причем сообщается, что одну машину уже присмотрели киношники, чтобы использовать ее как платформу под камеру.
Гибриды едут на полюс
За долгую историю покорения полюсов Земли были неоднократные попытки пробиться туда на самых разных транспортных средствах. И вот сейчас в США готовится еще одна. Экспедиция Zero South протяженностью около 2000 км – это первая попытка пробиться от антарктического побережья до Южного полюса на гибридных автомобилях, использующих биотопливо. И штурмовать полюс отправятся два Hummer h2, переделанные в дизель-электрические гибриды на гусеничном ходу!
У этих двух аппаратов история такая же длинная, как и их названия. Экспедиция готовится уже лет семь и машину для нее представили еще в 2010 году на тюнинг-шоу SEMA в Лас-Вегасе. Что до названия PHE-PTV (Plug-in Hybrid Electric Polar Traverse Vehicle), его можно перевести как «Подзаряжаемый гибридный полярный вездеход». При этом организаторы говорят, что выбор Hummer h2 – своего рода ирония и «фишка» проекта: мол, смотрите, как прожорливый и неэкологичный внедорожник можно превратить в символ «зеленых» технологий.
Гибридный Hummer на гусеницах весит 5,1 тонны, а с полной загрузкой может разгоняться до 75 км/час. Запас топлива — 226 л. Машина рассчитана на морозы до 60 градусов: автономные отопители греют не только мотор, топливную систему и салон, но также и батареи, электромоторы и инвертеры.
С иронией у ребят и правда порядок. Особенно если учесть, что гибриды построены буквально из старья: за основу взяты подержанные универсалы Hummer h2 1996 и 1998 годов выпуска! Утепленные жилые модули за кабиной сделаны из пары списанных кузовов армейского санитарного Humvee, купленные на eBay за $1600. А усиленные ведущие мосты со ступичными редукторами взяли от военного бронированного Humvee.
Штатный 6,5-литровый дизельный V8 в связке с автоматом и раздаткой из «доноров» полностью удалены. Вместо них – более легкий и экономичный рядный 6-цилиндровый дизель австрийской фирмы Steyr объемом 3,2 л. Мотор выдает 218 л.с. и работает на синтетическом авиационном биокеросине (bio-SPK), который «гонят» из технического свиного жира и отработанного жарочного масла. Дизель вращает генератор на 150 кВт, а тот питает литий-полимерные батареи номинальным напряжением 355 В и емкостью 24 кВт/час. Привод, разумеется, полный, но теперь каждый ведущий мост крутит отдельный электромотор, развивающий 150 кВт и 650 Нм крутящего момента. Сами тяговые электродвигатели повесили перед ведущими редукторами, чтобы освободить внутри рамы место для батарей.
И все это хозяйство поставили на гусеничные модули, потому что на «родных» колесах тяжелый гибрид утонет в первом же серьезном перемете. И если на колесах просвет у PHE-PTV равен 50 см, то на гусеницах – уже 61 см! Кроме того, оба гибрида пойдут на штурм Южного полюса с прицепами, так что без гусениц точно не обойтись. Ожидается, что пилотировать машины будут астронавт Базз Олдрин, соучредитель Apple Стив Возняк и известный шоумен и фанат автомобилей Джей Лено, чья мастерская Big Dog Garage тоже помогала строить эти гибриды. О своем походе команда снимет 10-серийный мини-сериал для ТВ и полноценный документальный фильм.
Гусеницы-тапочки
Track N Go – не очередной гусеничный шоу-кар, а неожиданно простое решение, порожденное человеческой ленью и пытливостью. Дело в том, что у съемных гусеничных модулей от разных компаний есть общий недостаток. Чтобы переставить машину на гусеницы, надо сначала поднять ее домкратом, снять штатные колеса, навесить гусеничный модуль (и делать это лучше вдвоем), а при возвращении на твердое покрытие проделать все это в обратном порядке. Долго, тяжело, муторно и просто лень греметь ключами, в конце концов. Вот бы как в «Такси-3», нажать кнопочку – и гусеницы сами вылезли…
У компании AD Boivin есть представительство в России, так что гусеничные модули Track N Go продаются у нас вполне официально. Но цена — заоблачная: около $38 000 за комплект!
В общем, нужно было более простое решение. И в 2013 году специализированная канадская фирма AD Boivin первой в мире представила для автомобилей «гусеницы-тапочки», которые и получили название Track N Go. Суть решение проста до безобразия и не требует ничего снимать-переставлять – автомобиль просто заезжает по рампам в гусеничный модуль! Тот пристегивается к машине с помощью универсального крепежа – а дальше колеса крутят гусеницы через специальные барабаны, позволяя разгоняться до 65 км/час. При этом под установку модулей не надо дорабатывать кузов и колесные арки. И в компании уверяют, что один человек может превратить автомобиль в танк и обратно всего за 10-15 минут!
Но все равно придется повозиться. Ведь каждый такой модуль весит по 170 кг! Вытащить его в одиночку из машины нетрудно, а вот закатить обратно…Да и не в каждый багажник поместятся четыре таких трака, так что удобнее всего эти модули возить в пикапе. Придется и ключами погреметь: на машину надо заранее ставить некоторые детали крепежа и ограничители хода гусениц, не дающие им задеть крылья и пороги кузова. Хотя даже несмотря на эти препоны, ничего проще для автомобилей пока все равно не выпускают. Но все равно будем ждать, когда все-таки придумают выдвижные гусеницы, чтобы превратить легковушку в танк можно было одним нажатием кнопки. Как в кино.
Автор Александр Евдокимов
auto.vesti.ru
Электрические трансмиссии для современных боевых машин » Военное обозрение
По сообщению сайта rosinform.ru, специалисты «Военно-промышленной компании» завершили разработку и испытания колесной машины на базе БТР-90 «Росток» в рамках выполнения НИР (шифр «Крымск»). Новинка использует гибридную энергоустановку и электротрансмиссию.
Конечно, стоит порадоваться успеху российских разработчиков. Однако стоит отметить, что проекты подобных машин с гибридным электрическим приводом уже создавались в западных странах, причем, некоторые из них появились более десяти лет назад.
Можно упомянуть машину с колесной формулой 8х8, которая использовала перспективный гибридный электропривод (AHED), бронированную пушечную систему Thunderbolt компании United Defense с гибридным электрическим приводом, боевую машину разведки, наблюдения и целеуказания (RST-V), англо-американскую программу по разведывательной машине будущего FSCS/TRACER и некоторые другие.
Практическое применение
Электрические приводы будут использовать и в гражданских, и в военных машинах. Технология электрического привода на колеса, которая, к примеру, позволяет сделать днище машины плоским и сплошным, обеспечивает явное конструкционное преимущество. Данная технология уже доказала свою эффективность и надежность при ежедневной эксплуатации. Намерения военных, в первую очередь, заключаются в переводе данной технологии на опытные образцы для использования в крупномасштабных программах. Таким образом, в американской программе – боевой системе будущего (FCS) – дизель-электрический комбинированный привод стал основной формой привода, превратившись в важнейшую конфигурацию всего семейства машин. В настоящий момент близкие к серийным опытные образцы машин, оснащенные электрическими приводами, проходят стадию испытаний.
Основная причина использования технологии электрического привода в военной технике – новые боевые характеристики и качества, которые могут быть достигнуты лишь подобным образом. В первую очередь, это касается надежности машины, ее защиты и тылового обеспечения. Это ключ для нового базового производства колесных машин.
При использовании данной технологии возможно создание модуля привода колеса, в котором электродвигатель полностью вмонтирован в его ступицу. Подвеска, привод, рулевое управление и амортизатор войдут в состав компактного стандартизированного модуля ходовой части. Тормоза также будут электрическими, в качестве дополнительного механического тормоза будет работать только стояночный тормоз.
Модуль привода колеса с вмонтированным в ступицу колеса электродвигателем
Преимущество полезного пространства у колесной машины благодаря использованию электрического привода по сравнению с устаревшим жестким мостом (источник: магнит-двигатель)
Машина, использующая перспективный гибридный привод (AHED)
Машина с перспективным гибридным электрическим приводом (AHED) и колесной формулой 8х8 компании General Dynamics Land Systems (GDLS) может выступить в качестве актуального примера подобной техники. Впервые ее показали публике в 2002 году на ежегодной выставке AUSA в Вашингтоне.
Машина с колесной формулой 8×8 и с перспективным гибридным электрическим приводом (AHED) фирмы GDLS с электрическим приводом в ступице колеса фирмы Magnet-Motor
Эта машина была оборудована электроприводом в ступице колеса фирмы Magnet-Motor GmbH (по заказу GDLS). На ней устанавливается дизель-генератор и аккумуляторные батареи. Приводы колеса компании ММ входят в состав колесного модуля, который установлен на все ведущие колеса. Первичную мощность вырабатывает генератор мощностью 200 кВт, который напрямую соединен с дизельным двигателем при помощи фланца. Дополнительные 200 кВт мощности обеспечиваются высокоэффективной аккумуляторной батареей. Таким образом, суммарная мощность привода составляет около 400 кВт. Для подзарядки аккумуляторов в процессе движения используется энергия торможения, а также избыточная первичная мощность. Данная комбинированная конфигурация обеспечивает дополнительные преимущества, в числе которых бесшумное наблюдение, управление и связь (silent watch), а также бесшумное движение (stealth mode). Кроме того, во внутренней части машины отсутствуют компоненты системы привода, а также «двойное дно» для размещения его механических деталей. По сравнению с моделями с традиционным приводом силуэт стал существенно ниже.
В колесных модулях присутствует гибкая «пуповина», которая обеспечивает все электрические функции сенсорного и мощностного трубопровода, а также подает охлаждающие средства.
Конфигурация колесной машины с колесной формулой 8×8 с перспективным гибридным электрическим приводом (AHED)
Также стоит упомянуть элементы мощностной электроники, которые обеспечивают машину электрической энергией и объединяют высокоэффективные аккумуляторы в систему. Они расположены в передней части машины, несколько «приподнимая» ее.
Боевая машина разведки, целеуказания и наблюдения (RST-V)
Боевая машина разведки, наблюдения и целеуказания (RST-V)
Еще одним заказом компании GDLS, реализованным компанией Magnet-Motor, стала электрическая система комбинированного привода, которая использовалась в четырех опытных образцах боевой машины разведки, целеуказания и наблюдения (RST-V). Они были построены по заказу морской пехоты США и Управления перспективного планирования МО (DARPA). В составе системы приводов также присутствуют ступичные приводы колес и питание от дизель-генератора и аккумуляторов. Использование электрических колесных модулей дало возможность установить на машину специальную подвижную и складную подвеску колеса, чтобы изменять ее клиренс. Кроме того, у машины высоко поднятое днище между задними и передними колесами. Это позволяет поместить ее в самолет Osprey V 22. Общая мощность привода составляет 210 кВт (110 кВт дизель-генератор и 100 кВт аккумуляторы), что позволяет 3.8-тонной машине разгоняться до 120 км/ч и преодолевать подъемы до 60%.
Опытные образцы машины прошли ряд успешных испытаний, подтвердивших соответствие характеристикам. В настоящее время ведутся работы над первой небольшой партией, которые предусматривают дальнейшее интенсивное тестирование.
Стоит отметить, что у всех приводов компании Magnet-Motor отсутствуют изнашиваемые части, а также есть минимум подвижных частей. Они практически не требуют технического обслуживания, обладают высокой надежностью, и, как следствие, требуют небольших расходов в процессе эксплуатации. Кроме того, в процессе разработки механизмов и электроники учитывалась необходимость сокращения расходов на персонал и обслуживание устройств и материалов, что улучшило материально-техническое обеспечение. На практике использование полностью автоматического и высокоэффективного привода разгружает водителя. Включение передач электрическое, а не механическое, колеса машины управляются порознь, что обеспечивает лучший разгон.
Даже ранние опытные образцы от компании Magnet-Motor могли обеспечивать электрической энергией из сети привода машины различные внешние потребители, к примеру, элементы освещения и разные механизмы. У обеих разработанных для GDLS систем приводов есть электронные элементы, которые напрямую встроены в электрическую систему привода. С их помощью можно подключить к электроснабжению командные пункты, радиолокационные установки, инженерные машины и т.д. Также электрическую сеть приводов можно использовать в качестве электрической системы первичного обеспечения для электрических боевых систем будущего, к примеру, электрических пушек, комбинированных пушек, лазерного и микроволнового оружия.
Thunderbolt – бронированная пушечная система
Бронированная пушечная система Thunderbolt
Бронированная пушечная система Thunderbolt фирмы United Defense с гибридным электрическим приводом ведет стрельбу из своей 120-мм танковой пушки.
Бронированную пушечную систему Thunderbolt разработали в сентябре 2003 года. Это модернизированная бронированная пушечная система М8 в составе 120-мм танковой пушки ХМ291 (вместо 105-мм пушки М35). Основное достоинство системы – экономия пространства за счет использования гибридного электропривода. В передней части корпуса появились два тяговых двигателя, а в одном из спонсонов – дизельный двигатель мощностью 300 л.с. Это освободило пространство, в котором раньше размещался 580-сильный дизельный силовой блок и бортовые передачи. Сейчас в нем могут разместиться четыре человека или дополнительный боекомплект. Разница в мощности компенсируется энергией блока из 24 свинцовых аккумуляторов.
В процессе разработки использовался демонстрационный макет ТТD – основное средство разработки привода HED. Использование дизельного двигателя John Deere (250 л.с. 187 кВт) и блока из 40 свинцовых аккумуляторных батарей (187 кВт) снизило расход топлива на 89% по сравнению со стандартным БТР М113А3, который оснащается двигателем Detroit Diesel (275 л.с.) и гидродинамической трансмиссией Х2000-4А компании Allison, при движении по пересеченной местности с изменениями высоты и дорогам.
Правда, отчасти это улучшение напрямую связано только с заменой двигателя, так как у силового агрегата Detroit Diesel довольно высокий удельный расход топлива.
Электрические трансмиссии приводных систем компании United Defense – это классические представители двухстороннего типа с двумя параллельными схемами, которые передают ток от генератора с приводом от двигателя машины к отдельным исполнительным двигателям для каждой гусеницы. Подобные двухсторонние системы использовались в других гусеничных машинах с электрическими приводами. Правда, если в трансмиссиях United Defense использовались асинхронные двигатели, то в них – электродвигатели с постоянным магнитом, которые были разработаны позднее.
Системы FCS-T и FCS-W с гибридным электрическим приводом
Также компания United Defense представила еще две платформы для боевых систем будущего. Первая, с обозначением FCS-T (гусеничная) – это платформа, изначально разработанная компанией UDLPдля консорциума Lancer в качестве возможной платформы, размещаемой в самолетах С-130, для свернутой в настоящий момент англо-американской программы разведывательной машины будущего FSCS/TRACER.
FCS-T и FCS-W с гибридным электрическим приводом.
Платформа FCS-T использует гибридную систему с тремя режимами: гибридный, только от аккумуляторов и только от двигателя. При работе от аккумуляторов (маскировочный, бесшумный режим) машина может проехать около четырех километров, питаясь от блока литиевых аккумуляторов (167 кВт) при напряжении 600 вольт. Также этот режим используется, чтобы обеспечить длительное (до 6 часов при 2.5 кВт) бесшумное наблюдение, когда экипаж использует лишь электронные приборы обнаружения.
CERV – дизель-электрический гибридный автомобиль
Дизель-электрический гибридный автомобиль CERV
Автомобиль для скрытного передвижения с увеличенной дальностью CERV – это легкая, дизель-электрическая машина с максимальной скоростью в 130 км/ч. Основное предназначение – проведение спецопераций поддержки, рекогносцировки и целеуказания. Главным достоинством машины является бесшумное движение и экологичность. В разработке автомобиля участвовала калифорнийская компания Quantum Fuel Systems Technologies Worldwide.
Полноприводную машину приводит в движение дизель-электрическая гибридная силовая установка Quantum Q-Force в составе 1.4-литрового дизельного двигателя, работающего в паре с 75 кВт генератором и литиево-ионными аккумуляторами. Она питает электрический двигатель постоянного тока (100 кВт). Уникальный легкий корпус, разработанный Quantum, снизил вес автомобиля до 2267 килограмм. В задней части автомобиля находится большая грузовая платформа.
В рамках работ над автомобилем было построено шесть прототипов. Данный автомобиль обладает крутящим моментом в 6800 Нм, что позволяет преодолевать водные преграды до 0.8 метра, а также подъемы до 60%.
Использование гибридной трансмиссии Q-Force снижает расход топлива на 25% по сравнению с обычными машинами такого же веса и размера, а также существенно снижает тепловую заметность и выбросы углекислого газа.
При разработке CERV использовались новейшие технологии, которые улучшили производительность батарей, и, соответственно, повысили дальность.
Инженерная машина L-ATV компании Oshkosh Defense
По словам представителей компании Oshkosh Defense, их новая разработка уверенно доминирует в классе легких боевых инженерных машин, сочетая проверенные технологии и передовые системы защиты экипажа. Вполне возможно, что эта машина станет заменой для устаревшего колесного броневика Humvee.
L-ATV
При разработке модели использовался опыт, полученный в ходе столкновений Афганистана и Ирака. Машина L-ATV призвана обеспечить высокую мобильность и защиту на уровне MRAP.
Бронеавтомобиль использует интеллектуальную, независимую подвеску нового поколения Oshkosh TAK-4i, которая обладает увеличенным на 505 мм ходом, что повышает эффективность при движении по неустойчивым покрытиям. В запатентованной технологии ТАК-4 используются 20-дюймовые колеса с независимым управлением.
Также стоит отметить, инновационную, гибридную дизель-электрическую силовую установку Propulse, которая дает дополнительные 70 кВт мощности при движении машины, а также обеспечивает энергией для инженерных нужд при остановке. Энергия от дизель-генератора подается на 4 электрических двигателя для каждого ведущего колеса. Кроме того, силовая установка улучшила топливную эффективность и мощность, дала возможность практически бесшумно передвигаться на коротких дистанциях.
Предусмотрена возможность пакетного оснащения броней. Бронирование можно изменять в зависимости от поставленных задач. В днище автомобиля установлена специальная защита от осколков и взрывной волны противопехотных мин.
Улучшение живучести
Стоит отметить, что американские машины пока не используют еще одно преимущество электрического привода, а именно использование некоторых небольших дизельных двигателей с генераторами в качестве поставщиков мощности. Это значительно повышает живучесть – машина не теряет подвижность при повреждениях и все еще может вернуться обратно, избегая потери мобильности. Кроме того, это дает возможность глобального использования стандартных современных дизельных двигателей. Унифицированная конструкция позволит легко реагировать на модернизацию машин.
Эскиз машины с колесной формулой 6×6 с электрическими приводами колес и сдвоенными элементами конструкции – дизельный двигатель – генератор
Полезный объем машины увеличивается, в сравнении с механическим приводом. Кроме того, снижение веса позволяет без проблем транспортировать ее по воздуху.
Как мы можем видеть, в западных странах создавались не просто макеты, а вполне готовые платформы с гибридным электрическим приводом.
Источники:
http://andrei-bt.livejournal.com/230406.html
http://btvt.narod.ru/1/electr/el_transm3.htm
http://btvt.narod.ru/1/electr4/el_transm.htm
http://weaponscollection.com/transport/1848-dizel-elektricheskiy-gibridnyy-avtomobil-cerv.html
http://www.engine-market.ua/news/l-atv-novaya-takticheskaya-inzhenernaya-mashina-ot-kompanii-oshkosh-defense/
topwar.ru
обзор производителей, особенности и отличия от колесных
Частые и небольшие по объемам производства фермерские хозяйства, а также строительные компании используют для механизации трудоемких работ малолитражную тракторную технику. В большинстве своем это не гусеничные минитрактора, а широкофункциональные колесные мощностью от 12 до 24 л.с.
- Эти машины характеризуются экономичным расходом топливных и смазочных материалов, несложным обслуживанием и достаточно длительным межремонтным ресурсом.
- Имеет место унификация ремонтного фонда и расходных материалов, совместимость с большим количеством навесных агрегатов сельскохозяйственного, коммунального и строительного профиля.
Фото: гусеничный минитрактор MOROOKA MK-30D
Компенсация недостатков колесных машин
Значимые недостатки колесных тракторов — это высокое удельное давление на грунт и низкий коэффициент сцепления пневматиков колес с поверхностью рыхлых грунтов из-за небольшого размера контактной площади.
В первом случае, проблема частично решается установкой широкопрофильных или спаренных колес низкого давления. В другом — блокировкой межосевого дифференциала, шевронным рисунком грунтозацепов колесных шин, балластировкой переднего и заднего моста дополнительными грузами.
Тем не менее, при больших нагрузках на прицепном крюке, тягово-сцепные характеристики колесного трактора существенно ниже, чем у аналогичной по мощности машины на гусеничном ходу.
Достоинства гусеничной техники
К главным плюсам следует отнести:
- эффективные тягово-сцепные характеристики;
- щадящее воздействие на грунт, сохранность его плотности и структуры;
- плавность хода по участкам со сложным рельефом;
- отличная проходимость по грунтовым дорогам независимо от их состояния.
Минитрактор на гусеницах разворачивается практически на месте. Такая маневренность определяет его применение на небольших по площади участках со сложной конфигурацией границ. Машина с низким центром тяжести уверенно чувствует себя на крутосклонном рельефе, большая площадь опоры гусеничного шасси предоставляет возможность эксплуатации машины на переувлажненных и заболоченных участках.
Причины снижения потребительского спроса на гусеничные модели
- большой вес металлического гусеничного хода и шумность при движении;
- высокая стоимость и интенсивный абразивный износ практически всех элементов гусеничного шасси;
- увеличенный расход топлива;
- потери рабочего времени при переездах на участки, расположенные на значительном удалении от места базирования.
Анализ результатов опроса показал, что этот список можно дополнить низкой (до 10 км/ч) транспортной скоростью и запрещением проезда трактора по автодорогам общего пользования. В перечне недостатков — проблемы с поиском запасных частей, неэффективная работа региональных сервисных служб.
Гибридные шасси
В ряде случаев конструкторами колесных моделей предлагается компромиссный вариант — опционная установка на колесное шасси съемного резинометаллического гусеничного полотна. Как показала практика, эффективность и долговечность таких доработок оставляет желать лучшего.
К сожалению, в отличие от колесных машин, унификация запасных частей и расходных материалов гусеничных универсалов более чем умеренная.
Универсальный гусеничный минитрактор в современной трактовке:
- достаточно высокая (от 30 до 35 лошадиных сил) мощность силового агрегата с гибкими тяговыми характеристиками;
- надежная многоступенчатая трансмиссия с повышенным скоростным диапазоном;
- более продолжительный межремонтный ресурс ходовой части.
Для изготовления траков, звездочек и катков используются новые сплавы и материалы, а также производственные технологии, позволяющие увеличить реальный срок службы гусеничного шасси в 2-2,5 раза.
Особенности импортного минитракторного ассортимента
Многие зарубежные компании остановили производство малогабаритных гусеничных машин. На сегодняшний день ведущими производителями признаны российские, китайские и японские предприятия.
Японские гусеничные миниуниверсалы привлекают покупателей надежностью, китайские — доступной стоимостью, а российские — повышенным запасом прочности и полной адаптацией к сложным климатическим условиям южных и северных регионов.
При выборе оптимальной по запросам модели традиционно учитывается:
- мощность и экономичность силового агрегата;
- возможность самостоятельного сервисного и ремонтного обслуживания;
- особенности конструкции и материалов гусеничного шасси;
- наличие в продаже запасных частей и агрегатов.
Гусеничные миниуниверсалы китайского производства
Значительную часть объемов продаж составляет китайская минитракторная продукция. В перечне предложений брендовые машины ведущих производителей:
- 23-х сильный гусеничный минитрактор Hysoon HY-380, позиционируется производителем как универсальный погрузчик. Машина стоимостью 310 тысяч гривен (11 500$) характеризуется большим выбором и оперативной сменой навесного оборудования.
- Трактор YTO-C602 ориентирован на широкий спектр сельскохозяйственных и строительных работ. Возможности машины стоимостью 380-390 тысяч гривен (14 000 – 14 500$) расширены за счет установки мощного 60-ти сильного двигателя и многоступенчатой трансмиссии.
Японский модельный ряд
Япония представлена на тракторном рынке производительным 50-ти сильным гусеничным миниуниверсалом Yanmar Morooka MK-50 стоимостью 300 тысяч гривен (11 000$).
В бюджетной категории повышенным спросом пользуются 15-ти сильные минитракторы марки Iseki PTK, стоимостью 92-95 тысяч грн (3400 – 3500$). Эти модели и их идентичные по конструкции и назначению прототипы имеют ограниченный спрос из-за высокой стоимости, затратного обслуживания и ограниченного ассортимента ремонтного фонда.
Российские минитракторы с гусеничным ходом
Перечень малолитражной гусеничной техники российского производства включает в себя бюджетные по стоимости минитракторы Уралец Т 0,2.03, УМ-380 и УМ-400, Земляк и Экомпакт-ГТ, которые находятся в ценовом диапазоне от 60 до 150 тысяч гривен (2200 – 5500$). Уралец имеет гибридный колесно-гусеничный ход, остальные машины комплектуются резинометаллическими гусеничными лентами.
Российские машины отличаются от европейских и азиатских аналогов неприхотливостью, высокой ремонтопригодностью, возможностью полноценной эксплуатации в сложных климатических условиях.
Украинский гусеничный минитрактор
Разработанный на Харьковском тракторном заводе гусеничный миниуниверсал ХТЗ-25 СШ снят с производства из-за большого количества конструкционных и производственных недостатков. В отзывах владельцев отмечаются неэффективные тяговые характеристики двигателя воздушного охлаждения и низкая надежность трансмиссии.
Послесловие
На сегодняшний день дефицит малолитражной гусеничной техники практически отсутствует. Рабочие и эксплуатационные параметры предлагаемого ассортимента отвечают требованиям действующих стандартов, поэтому существенная модернизация перспективными планами ведущих производителей не предусмотрена.
Во многих случаях, владельцы гусеничных машин усовершенствуют и дорабатывают свою технику самостоятельно. Основные направления — это повышение мощности силовых агрегатов, усиление нагруженных элементов трансмиссии, расширение возможностей бортовой гидравлики.
При этом используются оригинальные технические решения, позволяющие использовать машины сельскохозяйственного профиля в качестве вездеходов, скоростных тягачей, а также для механического привода различного стационарного оборудования.
agromania.com.ua
Экспериментальная платформа с гибридной силовой установкой и электромеханической трансмиссией
Некоторое время назад наш блог опубликовал интервью с генеральным директором АО «НИИ Стали» Дмитрием Купрюниным. В нем, в частности, упоминались работы НИИ Стали по тематике гусеничной машины с использованием силового блока на основе микротурбины и генератора. Отмечалось, что «НИИ ведет крупную работу по созданию электромеханической трансмиссии. Она уже существует. Причем она получилась компактной и энергоемкой, ее мощность составляет 400 кВт. Мы ее создаем в кооперации с другими предприятиями для универсальной гусеничной платформы на базе ТМ-140. На нем будут применены две небольшие турбины и электромеханическая трансмиссия. Стендовые испытания установки уже проходят, и к ней уже проявляет интерес и Министерство обороны».Нашему блогу удалось получить в НИИ Стали дополнительные материалы по данной тематике.
Имеющийся научно-технический задел обеспечивает создание экспериментальной гусеничной платформы с гибридной силовой установкой и электромеханической трансмиссией.
Общая компоновка гусеничной машины на базе ТМ-130 с использованием силового блока на основе ГТД и высокоскоростного генератора (c) bmpd
Облик экспериментальной гусеничной платформы (с) НИИ Стали
Общая компоновка машины с использованием силового блока на основе ГТД и высокоскоростного генератора (проект). Имеющийся научно-технический задел обеспечивает создание экспериментальной гусеничной платформы с гибридной силовой установкой и электромеханической трансмиссией (c) bmpd
bmpd.livejournal.com
Новый тип военной техники — гибридная БМП от BAE Systems
После покупки в 2005 году британской BAE Systems американского производителя БМП «Брэдли» компания взялась за создание GCV — новой модели гибридной боевой машины пехоты, которая должна стать динамичнее, экономичнее, защищённее, тише и надёжнее предшественника. По весу и габаритам разработка близка к танку, и, по словам конструкторов, на базе этой унифицированной платформы действительно возможно создание танка. На испытания GCV представят нынешней весной.
BAE Systems — один из крупнейших игроков мирового рынка вооружений: его оборот за 2010 год составил $45 млрд.
Сейчас компания пытается внедрить совершенно новый класс боевых машин — гибридную БМП. Хотя генетическое родство с «Брэдли» очевидно, новаций тоже более чем достаточно. Да их и не могло не быть.
Рис. 1. Новая БМП велика по размерам: на метр с лишним и шире, и выше, чем Т-90. (Здесь и ниже фото BAE Systems).
Новая машина разрабатывается BAE в рамках программы Пентагона по созданию «БМП будущего». По её требованиям, машина должна вмещать не менее 12 человек («Брэдли» перевозит не более 9–10 бойцов) и обладать максимальными в своём классе показателями защищённости и скорости хода по пересечённой местности — 48 км/ч.
Поэтому габариты GCV больше подходят танку: 8,64 м в длину, 4,5 м в ширину, 3,25 м в высоту. Вес — 63,5 т. Подвеска гидропневматическая (на «Брэдли» — торсионная), для максимальной плавности хода. Вооружение неизменно: 25-миллиметровая автоматическая пушка и спаренный с ней пулемёт. По бортам БМП видна разнесённая броня — «юбки», прародители которых так яростно сдирались джи-ай с бортов «Шерманов», неспособных продраться через тесные проходы в живых изгородях Нормандии.
Двигатель — 8-цилиндровый турбодизельный Cummins, хотя мощность и увеличена по сравнению с прототипом. Чрезвычайно высоко (по нашим нормам) давление на грунт — более 1,04; впрочем, это имеет значение только в условиях России, да и вообще американцы вне дорог стараются не воевать.
Главная изюминка проекта — в E-X-Drive, блоке с аккумуляторами и механическим рекуперативным устройством. Последнее, по нашим данным, имеет нечто вроде продвинутого маховика. Аккумуляторы, состав которых пока не раскрывается, предположительно, будут литиевыми или железо-литиевыми. Вес всего блока — 900 кг, объём — 0,45 м³.
Рис. 2. Блок, делающий БМП гибридом, довольно небольшой, меньше полукубометра. По уверениям разработчиков, он не станет миной за пазухой у экипажа.
В чём же преимущества гибридной БМП перед обычной? Дело в том, что требования военных по созданию БМП тяжелее «Тигра» ставят конструкторов в сложное положение, поскольку двигатель должен иметь танковую мощность. А на американских танках стоят турбины, не только дорогие, но и очень заметные в инфракрасном диапазоне. Как вы уже догадались, звёздно-полосатые военные потребовали вполовину уменьшить и тепловую заметность новых машин пехоты. По сути, получился типичный замкнутый круг, из которого нельзя выбраться без технологического прорыва. Трудность ещё и в том, что обычный гибрид из БМП сделать нельзя: литиевые батареи дороги, объёмны и взрывоопасны. В типичном гибридном автомобиле они весят от четверти массы и более. 16-тонные литиевые аккумуляторы не только перетяжелили бы всю конструкцию, но и создали бы внутри машины мощнейшее взрывное устройство, ждущее только детонатора в виде гранаты из РПГ-7.
Инженеры вышли из ситуации, отдав рекуперацию на откуп механическому накопителю с отдельным приводом, а накопление энергии для двух ходовых электромоторов поручив аккумулятору. Кроме того, электроход позволит БМП, с её обрезиненными гусеницами, весьма тихо «подкрадываться» к району дислокации в ночное время.
Сниженный расход топлива даст возможность при сохранении небольшого топливного бака достигнуть запаса хода в 300 км, что хотя и меньше, чем у «Брэдли», но всё равно достаточно для реальных военных целей США.
В отличие от «Брэдли», новые БМП предназначены не для рывка по Восточно-Европейской равнине в духе американского марша 1944 года по Франции, а для борьбы с немоторизованными афганскими гражданами и «участия в подавлении гражданских беспорядков», как целомудренно пишут на своём сайте разработчики.
Применение в гибридной силовой установке дизельного двигателя решило и известную проблему турбин, «внезапно» открывшуюся в Афганистане: турбинные M1A1 «Абрамс» стали недобирать мощности, поскольку энергия турбинного двигателя обратно пропорциональна температуре воздуха и высоте над уровнем моря (то есть давлению). Напомним: ещё в 1980-х советские военные провели испытания газотурбинных Т-80 в Средней Азии и пришли к выводу, что на этом театре военных действий турбины бесперспективны. Оснащённые ими «Абрамсы» оказались ещё и очень чувствительны к запылению воздуха, однако то, что американские танки всю войну в Афганистане практически не отъезжали от баз, спасло их от связанных с этим массовых отказов.
Гибридный двигатель новой машины должен вызволить армию США также из «бензиновой ямы»: сейчас на одного развёрнутого в поле солдата только бензина (без авиатоплива) тратится 82,5 л в день, или более 30 тыс. л в год. Иными словами,
ежегодно ближневосточная группировка «высасывает» 300 тыс. м³ высокооктанового бензина, а с учётом упорных разговоров о начале войны с Ираном (апрель–июнь с. г.) ситуация может только ухудшиться. Согласно информации BAE Systems, GCV тратит на 20% меньше топлива, чем «Брэдли», и это несмотря на то что пассажировместимость машины выше на треть. Меньшая пиковая нагрузка на узлы двигателя и трансмиссии, обусловленная гибридным характером БМП, повысит межремонтный пробег на 25–30%. Генераторы GCV также смогут заряжать электронные устройства солдат на поле боя. Наконец, сама гибридная платформа разрабатывалась как универсальная: учитывая, что новая БМП весит как танк, в перспективе её перенос на новые американские танки представляется относительно несложным.
Новая БМП должна быть готова для серийного производства к 2018 году, а начало её широкомасштабных испытаний намечено на весну 2012-го. Хотя у BAE Systems мощные конкуренты (Boeing и SAIC), успех, похоже, ждёт именно эту гибридную машину: ещё в 2011-м штатовские военные благожелательно отзывались о новой боевой платформе британской фирмы.
www.nanonewsnet.ru
jeepstroy.ru › Блог › Американцы поедут на Южный полюс на гибридных гусеничных «Хаммерах»
В ноябре текущего года стартует экспедиция под названием Zero South, в ходе которой группа американских путешественников планирует достигнуть Южного полюса на гусеничных внедорожниках Hummer h2, переоборудованных в гибриды. В ходе поездки будет снят документальный десятисерийный фильм в форматах 3D и 4K.
Работа над «Хаммерами» велась в течение пяти лет. В экспедиции будут участвовать два автомобиля — PHE PTV1 (голубого цвета) PHE PTV2 (оранжевый), агрегаты которых подготовлены для работы при температуре до -51 градуса Цельсия.
По словам разработчиков, в создании автомобилей им помог голливудский режиссер Джеймс Кэмерон, который владеет собственным гусеничным «Хаммером». Он поделился трехстраничным техническим документом, описывающим детали превращения подобных машин в гусеничные внедорожники. Помимо этого, помощь в проекте оказали личные механики гаражей Джея Лено и Арнольда Шварценеггера, а также бывшие сотрудники General Motors и компании, строившие автомобили для военных.
Машины получили по два 200-сильных электродвигателя, по два комплекта литий-полимерных аккумуляторов емкостью 24 киловатт-часа и 3,2-литровый шестицилиндровый турбомотор мощностью 218 сил, способный работать на биодизеле и синтетическом авиационном керосине.
Кроме того, внедорожники имеют по два 113-литровых бака для биотоплива, независимые системы отопления, независимую подвеску с гидравлическими амортизаторами и систему подзарядки батарей с помощью бытовой электросети.
По данным разработчиков, на обычных шинах машины могут проехать на электротяге до 50 километров, а суммарный запас хода достигает 1000 километров. На гусеницах «Хаммеры» могут разгоняться до максимальных 72 километров в час.
Также в путешествие планируется взять фургон Airstream, который поставят на специальные сани и подготовят для минусовых температур. Фургон будет буксировать один из внедорожников.
Впоследствии создатели гибридных «Хаммеров» планируют выложить подробное описание процесса создания и технических характеристик машин в открытый доступ, чтобы «каждый мог взять и сделать что-то подобное».
Источник: Мотор.ру
www.drive2.ru
