Volgens de website rosinform.ru hebben de specialisten van de Military Industrial Company de ontwikkeling en het testen van een wielvoertuig op basis van de BTR-90 Rostok voltooid als onderdeel van het onderzoekswerk (code Krymsk). De nieuwigheid maakt gebruik van een hybride energiecentrale en elektrische transmissie.
Natuurlijk is het de moeite waard om het succes van Russische ontwikkelaars te vieren. Het is echter vermeldenswaard dat projecten van vergelijkbare voertuigen met een hybride elektrische aandrijving al zijn gemaakt in westerse landen, en sommige ervan verschenen meer dan tien jaar geleden.
Er kan melding worden gemaakt van een 8x8-voertuig dat gebruikmaakte van de Advanced Hybrid Electric Drive (AHED), het Thunderbolt-gepantserde kanonsysteem van de United Defense met een hybride elektrische aandrijving, het gevechtsvoertuig Reconnaissance, Surveillance and Target Designation (RST-V), de Anglo- Amerikaans programma voor het verkenningsvoertuig van de toekomstige FSCS / TRACER en enkele anderen.
Praktisch gebruik
Elektrische aandrijvingen zullen worden gebruikt in zowel civiele als militaire voertuigen. De technologie van elektrische wielaandrijving, die er bijvoorbeeld voor zorgt dat de bodem van de machine vlak en stevig is, biedt een duidelijk designvoordeel. Deze technologie heeft zijn effectiviteit en betrouwbaarheid al bewezen in het dagelijks gebruik. De bedoelingen van het leger zijn in de eerste plaats om deze technologie over te dragen naar prototypes voor gebruik in grootschalige programma's. Zo werd in het Amerikaanse programma - het gevechtssysteem van de toekomst (FCS) - de diesel-elektrische gecombineerde aandrijving de belangrijkste vorm van de aandrijving en werd de belangrijkste configuratie van de hele familie van machines. Op dit moment ondergaan prototypes van machines die bijna serieel zijn, uitgerust met elektrische aandrijvingen, een testfase.
De belangrijkste reden voor het gebruik van elektrische aandrijftechnologie in militair materieel zijn nieuwe gevechtskenmerken en -kwaliteiten die alleen op deze manier kunnen worden bereikt. Het gaat in de eerste plaats om de betrouwbaarheid van het voertuig, de bescherming en de logistieke ondersteuning. Dit is de sleutel voor de nieuwe basisproductie van wielvoertuigen.
Bij gebruik van deze technologie is het mogelijk om een wielaandrijvingsmodule te creëren waarin de elektromotor volledig in zijn naaf is ingebed. Ophanging, aandrijving, stuurinrichting en schokdemper worden geïntegreerd in een compacte, gestandaardiseerde chassismodule. De remmen zullen ook elektrisch zijn, waarbij alleen de parkeerrem als extra mechanische rem fungeert.
Wielaandrijfmodule met een elektromotor gemonteerd in de wielnaaf
Het gebruiksruimtevoordeel van een wielvoertuig door het gebruik van een elektrische aandrijving ten opzichte van de oude starre as (bron: magneetmotor)
Geavanceerde hybride aandrijfmachine (AHED)
Een voertuig met een veelbelovende hybride elektrische aandrijving (AHED) en 8x8 wielopstelling van General Dynamics Land Systems (GDLS) kan als relevant voorbeeld van een dergelijke techniek fungeren. Het werd voor het eerst aan het publiek getoond in 2002 tijdens de jaarlijkse AUSA-show in Washington.
Machine met een 8×8 wielopstelling en een geavanceerde hybride elektrische aandrijving (AHED) van GDLS met een elektrische aandrijving in de wielnaaf van Magnet-Motor
Deze machine was uitgerust met een elektrische wielnaafaandrijving van Magnet-Motor GmbH (in opdracht van GDLS). Er zijn een dieselgenerator en accu's op geïnstalleerd. MM-wielaandrijvingen maken deel uit van de wielmodule, die op alle aandrijfwielen wordt geïnstalleerd. Het primaire vermogen wordt opgewekt door een 200 kW generator, die door middel van een flens direct op de dieselmotor is aangesloten. Een extra vermogen van 200 kW wordt geleverd door een zeer efficiënte batterij. Het totale aandrijfvermogen is dus ongeveer 400 kW. Om de accu's tijdens het rijden op te laden, wordt zowel remenergie als overtollig primair vermogen gebruikt. Deze gecombineerde configuratie biedt extra voordelen, waaronder stille horloges en stealth-modus. Bovendien zijn er geen aandrijfsysteemcomponenten in het interieur van de machine, evenals geen "dubbele bodem" om de mechanische onderdelen op te nemen. In vergelijking met conventionele aandrijfmodellen is het silhouet aanzienlijk lager.
De wielmodules hebben een flexibele "navelstreng" die alle elektrische functies van de meet- en stroomleidingen verzorgt en ook koelvloeistof levert.
8 × 8-wielige voertuigconfiguratie met geavanceerde hybride elektrische aandrijving (AHED)
Vermeldenswaard is ook de vermogenselektronica die de machine van elektrische energie voorziet en krachtige accu's in een systeem integreert. Ze bevinden zich aan de voorkant van de machine en "verhogen" deze enigszins.
Verkenning, doelaanduiding en bewakingsgevechtsvoertuig (RST-V)
Verkennings-, bewakings- en doelaanduiding gevechtsvoertuig (RST-V)
Een andere opdracht van GDLS, uitgevoerd door Magnet-Motor, was het elektrische gecombineerde aandrijfsysteem, dat werd gebruikt in vier prototypes van het verkennings-, doelaanduidings- en bewakingsvoertuig (RST-V). Ze werden gebouwd voor het United States Marine Corps en het Defense Advanced Planning Agency (DARPA). Het aandrijfsysteem omvat ook wielnaafaandrijvingen en stroom van een dieselgenerator en batterijen. Het gebruik van elektrische wielmodules maakte het mogelijk om een speciale beweegbare en inklapbare wielophanging op de auto te installeren om de speling te veranderen. Daarnaast heeft de auto een verhoogde vloer tussen de achter- en voorwielen. Hierdoor past hij in een vliegtuig van de Osprey V 22. Het totale aandrijfvermogen bedraagt 210 kW (110 kW dieselgenerator en 100 kW accu's), waardoor de 3,8 ton zware machine kan accelereren tot 120 km/u en tot 60% kan stijgen.
De prototypes van de machine hebben een aantal succesvolle tests doorstaan, die hebben bevestigd dat ze voldoen aan de kenmerken. Op dit moment wordt er gewerkt aan de eerste kleine batch, waarbij verder intensief getest zal worden.
Het is vermeldenswaard dat alle magneet-motor-actuators geen slijtdelen en een minimum aan bewegende delen hebben. Ze hebben praktisch geen onderhoud nodig, zijn zeer betrouwbaar en vereisen daardoor lage kosten tijdens het gebruik. Bovendien werd bij de ontwikkeling van mechanismen en elektronica rekening gehouden met de noodzaak om de personeels- en onderhoudskosten voor apparaten en materialen te verlagen, wat de logistiek verbeterde. In de praktijk ontlast het gebruik van een volautomatische en zeer efficiënte aandrijving de chauffeur. Het schakelen is elektrisch, niet mechanisch, de wielen van de auto worden apart aangestuurd wat zorgt voor een betere acceleratie.
Zelfs vroege prototypes van Magnet-Motor konden elektrische energie van het aandrijfnetwerk van de machine leveren aan verschillende externe verbruikers, bijvoorbeeld verlichtingselementen en verschillende mechanismen. Beide voor GDLS ontwikkelde aandrijfsystemen hebben elektronische componenten die direct in het elektrische aandrijfsysteem zijn geïntegreerd. Met hun hulp kun je commandoposten, radarinstallaties, technische voertuigen, etc. aansluiten op de stroomvoorziening. Ook kan het elektrische aandrijfnetwerk worden gebruikt als elektrisch primair voedingssysteem voor elektrische gevechtssystemen van de toekomst, bijvoorbeeld elektrische kanonnen, combinatiekanonnen, laser- en microgolfwapens.
Thunderbolt - gepantserd kanonsysteem
Thunderbolt gepantserd kanonsysteem
Het gepantserde kanonsysteem United Defense Thunderbolt met hybride elektrische aandrijving schiet vanuit zijn 120 mm tankkanon.
Het gepantserde kanonsysteem Thunderbolt werd in september 2003 ontwikkeld. Dit is een gemoderniseerd M8 gepantserd kanonsysteem als onderdeel van het XM291 120 mm tankkanon (in plaats van het M35 105 mm kanon). Het belangrijkste voordeel van het systeem is de ruimtebesparing door het gebruik van een hybride elektrische aandrijving. Twee tractiemotoren verschenen in de voorkant van de romp en een 300 pk dieselmotor verscheen in een van de sponsons. Hierdoor kwam er ruimte vrij waarin voorheen een dieselmotor van 580 pk en eindaandrijvingen waren ondergebracht. Nu is het geschikt voor vier personen of extra munitie. Het verschil in vermogen wordt gecompenseerd door de energie van een blok van 24 loodzuuraccu's.
Tijdens het ontwikkelingsproces werd een demomodel TTD gebruikt - de belangrijkste ontwikkelingstool voor de HED-drive. Het gebruik van een John Deere dieselmotor (250 pk 187 kW) en een set van 40 loodzuuraccu's (187 kW) verminderde het brandstofverbruik met 89% in vergelijking met de standaard M113A3 gepantserde personnel carrier, die is uitgerust met een Detroit dieselmotor (275 pk) en de Allison X2000-4A hydrodynamische transmissie, bij het rijden over ruw terrein met hoogteverschillen en op wegen.
Toegegeven, deze verbetering houdt gedeeltelijk alleen rechtstreeks verband met de vervanging van de motor, aangezien de Detroit Diesel-motor een vrij hoog specifiek brandstofverbruik heeft.
Elektrische transmissies van United Defense-aandrijfsystemen zijn klassieke tweerichtings-, tweeparallelle circuits die stroom overbrengen van een door een generator aangedreven machinemotor naar afzonderlijke actuatormotoren voor elk spoor. Soortgelijke tweerichtingssystemen zijn gebruikt in andere elektrisch aangedreven rupsvoertuigen. Toegegeven, als inductiemotoren werden gebruikt in transmissies van United Defense, dan gebruikten ze elektromotoren met permanente magneet, die later werden ontwikkeld.
FCS-T- en FCS-W-systemen met hybride elektrische aandrijving
Ook heeft United Defense nog twee platforms geïntroduceerd voor de gevechtssystemen van de toekomst. De eerste, met de aanduiding FCS-T (tracked), is een platform dat oorspronkelijk door UDLP is ontwikkeld voor het Lancer-consortium als een mogelijk platform dat wordt ingezet in C-130-vliegtuigen voor het momenteel uitgefaseerde Anglo-Amerikaanse FSCS / TRACER-verkenningsvoertuigprogramma.
FCS-T en FCS-W met hybride elektrische aandrijving.
Het FCS-T-platform maakt gebruik van een hybride systeem met drie modi: hybride, alleen batterij en alleen motor. Op batterijvoeding (camouflage, stille modus) kan de auto ongeveer vier kilometer rijden, aangedreven door een lithiumbatterijpakket (167 kW) met een spanning van 600 volt. Deze modus wordt ook gebruikt voor langdurige (tot 6 uur bij 2,5 kW) stille observatie wanneer de bemanning alleen elektronische detectieapparatuur gebruikt.
CERV - diesel-elektrisch hybride voertuig
Diesel-elektrisch hybride voertuig CERV
De CERV Long Range Covert Vehicle is een lichtgewicht diesel-elektrisch voertuig met een topsnelheid van 130 km/u. Het belangrijkste doel is het uitvoeren van speciale operaties van ondersteuning, verkenning en doelaanduiding. Het belangrijkste voordeel van de machine is de stille beweging en milieuvriendelijkheid. Het Californische bedrijf Quantum Fuel Systems Technologies Worldwide nam deel aan de ontwikkeling van de auto.
Het voertuig met vierwielaandrijving wordt aangedreven door een Quantum Q-Force diesel-elektrische hybride aandrijflijn als onderdeel van een 1,4-liter dieselmotor in combinatie met een 75 kW-generator en lithium-ionbatterijen. Hij drijft een elektrische gelijkstroommotor (100 kW) aan. De unieke lichtgewicht carrosserie, ontwikkeld door Quantum, heeft het gewicht van de auto teruggebracht tot 2267 kilogram. Aan de achterzijde van het voertuig bevindt zich een groot laadplatform.
Als onderdeel van het werk aan de auto werden zes prototypes gebouwd. Deze auto heeft een koppel van 6800 Nm, waarmee je waterobstakels tot 0,8 meter kunt overwinnen, evenals beklimmingen tot 60%.
Het gebruik van de Q-Force hybride aandrijflijn vermindert het brandstofverbruik met 25% in vergelijking met conventionele voertuigen van hetzelfde gewicht en formaat, evenals een aanzienlijke vermindering van de warmtekarakteristiek en de uitstoot van kooldioxide.
Bij de ontwikkeling van de CERV is gebruik gemaakt van de nieuwste technologieën die de batterijprestaties hebben verbeterd en daarmee het bereik hebben vergroot.
Oshkosh Defense L-ATV technisch voertuig
Volgens vertegenwoordigers van het Oshkosh Defense-bedrijf domineert hun nieuwe ontwikkeling vol vertrouwen de klasse van lichte gevechtstechniekvoertuigen, waarbij bewezen technologieën en geavanceerde bemanningsbeschermingssystemen worden gecombineerd. Mogelijk wordt deze auto een vervanger van de verouderde Humvee pantserwagen op wielen.
L-ATV
Bij de ontwikkeling van het model is gebruik gemaakt van de ervaringen die zijn opgedaan tijdens de botsingen tussen Afghanistan en Irak. De L-ATV is ontworpen om hoge mobiliteit en bescherming op MRAP-niveau te bieden.
De gepantserde auto maakt gebruik van de intelligente, onafhankelijke ophanging van de nieuwe generatie Oshkosh TAK-4i, die een grotere veerweg van 505 mm heeft, wat de efficiëntie verhoogt bij het rijden op onstabiele oppervlakken. De gepatenteerde TAK-4-technologie maakt gebruik van 20-inch wielen met onafhankelijke besturing.
Ook vermeldenswaard is de innovatieve Propulse hybride diesel-elektrische aandrijflijn, die 70 kW extra vermogen levert wanneer de machine in beweging is, en ook stroom levert voor technische behoeften wanneer deze stilstaat. Stroom van een dieselgenerator wordt geleverd aan 4 elektromotoren voor elk aandrijfwiel. Bovendien verbeterde de krachtcentrale het brandstofverbruik en het vermogen, waardoor het mogelijk werd om bijna geruisloos over korte afstanden te rijden.
Er is een mogelijkheid om pantseruitrusting te verpakken. Reserveringen kunnen worden gewijzigd afhankelijk van de taken. In de bodem van de auto is een speciale bescherming aangebracht tegen brokstukken en een explosiegolf van antipersoonsmijnen.
Verbetering van de overlevingskansen
Het is vermeldenswaard dat Amerikaanse auto's nog moeten profiteren van een ander voordeel van elektrische aandrijving, namelijk het gebruik van enkele kleine dieselmotoren met generatoren als stroomleveranciers. Dit verhoogt de overlevingskansen aanzienlijk - het voertuig verliest geen mobiliteit bij schade en kan toch terugkeren, waardoor mobiliteitsverlies wordt voorkomen. Bovendien maakt het het wereldwijde gebruik van standaard moderne dieselmotoren mogelijk. Het uniforme ontwerp maakt het gemakkelijk om te reageren op machine-upgrades.
Schets van een 6 × 6 machine met elektrische wielaandrijving en dubbele structurele elementen - dieselmotor - generator
Het nuttige volume van de machine wordt vergroot in vergelijking met een mechanische aandrijving. Bovendien maakt de vermindering van het gewicht het mogelijk om zonder problemen door de lucht te worden vervoerd.
Zoals we kunnen zien, werden in westerse landen niet alleen mock-ups gemaakt, maar volledig kant-en-klare platforms met een hybride elektrische aandrijving.
