Жарандык инженерия
Биринчи электрокарлар 1828 -жылы ички күйүүчү кыймылдаткычтары бар машиналардын алдында пайда болгон (ICE), 1828 -ж. 20 -кылымдын башында электромобилдер АКШнын бардык автопаркынын үчтөн бир бөлүгүн түзгөн. Бирок, кийин алар бара -бара позициясынан баш тарта башташты, машиналарга диапазону, май куюунун ыңгайлуулугу жана башка параметрлер боюнча баш ийишти.
Электр унаалары үчүн бир нече дизайн варианттары ишке ашырылышы мүмкүн. Классикалык электромобил заряддоо станциясында заряддалган батареялар менен иштейт. Тышкы электр энергиясы менен камсыздалган электрдик унаа контакттык ыкма менен же электромагниттик талаанын жардамы менен тышкы өткөргүчтөрдөн электр энергиясын алат. Генератору бар ички күйүүчү кыймылдаткыч электромобилдин батарейкаларын толтуруу үчүн орнотулушу мүмкүн, же түздөн -түз каталитикалык күйүүчү клеткалардын жардамы менен суюк же газ түрүндөгү отундан электр энергиясын өндүрүүгө болот. Жогорудагы схемалардын баары ар кандай жолдор менен айкалыштырылышы мүмкүн.
Мезгил -мезгили менен электромобилдерге болгон кызыгуу, адатта, мунайзат продуктыларынын баасынын өсүшү учурунда кайра башталды, бирок тез эле өчүп калды: ички күйүүчү кыймылдаткычы бар унаалар атаандаштыктан тышкары калышты. Натыйжада, электр кыймылдаткычы бар жабдуулар тышкы электр энергиясы менен камсыздалган транспорттун сегментинде кеңири тараган: электр поезддери, трамвайлар жана троллейбустар, кампа жабдууларынын уячасында.
Өзүнчө сегментти атайын жабдуулар менен айырмалоого болот, мисалы, жүк көтөрүмдүүлүгү 100 тоннадан ашкан тоо самосвалдары, аларда электромеханикалык берүү колдонулат.
21 -кылымдын башында электромобилдерге болгон кызыгуу жаңы деңгээлде кайра жанданды. Аныктоочу фактор мунай продуктыларынын кымбаттоосу эмес, экологиялык активисттердин зыяндуу эмиссияны азайтуу талабы болгон. Көпчүлүк Илон Маск суктанган (жек көргөн) америкалык Tesla компаниясы мүмкүн болушунча "экологиялык толкунду" басып өткөн өндүрүүчү болуп калды.
Бирок Илон Маскка ким жана кандай мамиле кылбасын, Тесла чоң жумуш жасаганын танууга болбойт: чындыгында, автоунаа рыногунун өзүнчө сегменти түзүлдү, электромобилдер автогиганттар баштаган аймакка айланды. активдүү инвестициялоо. Эгерде өнүгүү кайсы бир багытта активдүү жүргүзүлсө, натыйжага эртеби -кечпи жетишилет. Кубаттуулугу жогорулаган, кубаттуулугу жогору жана колдонуу температурасы кеңейген жаңы батарейкалар болот, натыйжалуу жана компакт электр кыймылдаткычтары, мотор дөңгөлөктөрүнө салмагы төмөн жана башка өнүгүүлөр менен жайгаштырылышы мүмкүн.
Жакынкы келечекте электромобилдер экологиялык себептерден эмес, электромобилдердин жалпы техникалык артыкчылыгынан улам иш жүзүндө автомобилдерди ички күйүүчү кыймылдаткычтары менен алмаштыраары шексиз.
Аскердик техника
1917 -жылы француз FAMH компаниясы Crochat Collendeau электр өткөргүчтүү 400 Saint Chamond танктарын чыгарган, мында Panhard бензин кыймылдаткычы электр генераторуна түз туташтырылган, ал эки электр кыймылдаткычын иштетет, алардын ар бири дөңгөлөккө жана куртка кошулган. айдооОшондой эле 1917 -жылы Улуу Британияда Daimler жана British Westinghouse электр өткөргүчтөрү бар танк сыналган.
Кийинки мисалдарга салмагы 65 тонна болгон Германиянын оор өзү жүрүүчү артиллериялык бирдиги (SAU) "Фердинанд" ("Пил") кирет. "Фердинанд" электростанциясы V-сымал 12 цилиндрлүү суу майдалоочу HL 120 TRM карбюратордук эки кыймылдаткычын камтыган, анын көлөмү 265 литр. б., эки электр генератору Siemens-Schuckert Typ aGV чыңалуусу 365 вольт жана эки тартма электр кыймылдаткычы Siemens-Schuckert D149aAC, кубаттуулугу 230 кВт, корпустун артында жайгашкан, бул алардын дөңгөлөктөрүнүн ар бирин кыскартуу аркылуу айдаган. планета планына ылайык жасалган жабдуу.
Фердинанд салыштырмалуу жаңы болгону менен, анын ишине нааразычылыктар көп эмес. Ошентип, классикалык дизайндагы электр станцияларына салыштырмалуу чоң татаалдыкты жана наркты, ошондой эле Германияда жетишсиз болгон жездин олуттуу көлөмүн колдонуу зарылдыгын белгилөөгө болот.
Фердинанддын өзү жүрүүчү мылтыгынан тышкары, электр кыймылдаткычын колдонуу Германиянын өтө оор танкы 188 тонналык Маус танкында да каралды.
Ошол эле мезгилде СССРде КВ-1 танкынын негизинде электромеханикалык электростанциясы бар ЭКВ эксперименталдык оор танкы иштелип чыккан. ЭКВ танкынын техникалык дизайны 1941 -жылдын сентябрь айында иштелип чыккан жана 1944 -жылы ЭКВ танкынын прототиби сыноо үчүн кеткен. Цистернада электромеханикалык берүүнү колдонуу күйүүчү майдын чыгымын азайтат, танктын маневрлүүлүгүн жана динамикалык мүнөздөмөлөрүн жакшыртат деп божомолдонгон.
EKV танкынын электромеханикалык берүүсүнө V-2K дизелдик кыймылдаткычына туташкан DK-502B стартер-генератору жана эки борт редуктору жана башкаруу жабдуулары бар эки DK-301V тарткыч мотору кирген.
Сыноонун жыйынтыгы боюнча ЭКВ танкынын конструкциясы канааттандырарлык эмес деп табылды, долбоор боюнча иштер кыскарды.
"Электрдик" танктардын долбоорлору Улуу Британияда, АКШда, СССРде, Германияда жана Францияда, ошондой эле башка өлкөлөрдө XX кылым бою жүргүзүлгөн. Ошентсе да, азыркы учурда, салттуу макеттин танктары жана брондолгон унаалары максималдуу өнүктүрүүгө ээ болушту.
Пайда жана көз караш
Эмне үчүн жабык эксперименталдык долбоорлордун көптүгүнө карабастан, жердеги согуш техникаларынын электр кыймылын камсыздоо маселесине дайыма кайтып келүү барбы?
Бир жагынан алганда, технологиялардын өнүгүүсү байкалууда, аларды электр кыймылдаткыч системаларында колдонуу мурда жетүүгө мүмкүн болбогон оң натыйжаларды алууга үмүттөнүүгө мүмкүндүк берет. Туруктуу магниттик жана асинхрондук электр кыймылдаткычтары, жогорку эффективдүү электр тогунун генераторлору, энергияны бөлүштүрүү системалары, бат заряддалуучу батареялар жана башка көптөгөн нерселер иштелип чыгууда.
Жакында, биз электр кыймылдаткычы бар жер технологиясы жөнүндө гана эмес, ошондой эле жүргүнчүлөрдүн кыйла чоң моделдерине чейин толук электрдик учактарды түзүү жөнүндө да сүйлөшүп жатабыз.
Башка жагынан алганда, электр кыймылынын жердеги согуш техникасына бере турган артыкчылыктары барган сайын суроо -талапка ээ болууда:
- шахталар менен камсыз кылынган каттуу механикалык туташуусу бар агрегаттардын электр өткөргүчүндө жоктугуна байланыштуу согуштук машинанын ийкемдүү жайгашуу мүмкүнчүлүгү;
- электр өткөргүчтүн тетиктерин кыскартуу мүмкүнчүлүгүнө байланыштуу аскердик техниканын жашап кетүү жөндөмдүүлүгүн жогорулатуу;
- өрт коркунучтуу гидравликалык дисктерден электрдиктердин пайдасына баш тартуу мүмкүнчүлүгү;
- үн жана жылуулук мүнөздөмөсү боюнча минималдуу маскировкасы жок, максималдуу камуфляж режиминде жолдун чектелген бөлүктөрүндө аскердик техниканын кыймылынын мүмкүнчүлүгү;
- тормоз учурунда электр энергиясын калыбына келтирүү мүмкүнчүлүгү;
- электр өткөргүч менен жабдылган бронетранспортерлордун мыкты динамикалык мүнөздөмөлөрү жана кросс-параметрлери;
- электр кыймылдаткычы бар брондолгон машиналарды башкаруунун чоң оңойлугу;
- жабдуулардын, сенсорлордун, өнүккөн куралдардын санынын уламдан-улам көбөйүп баратышы үчүн жетиштүү электр энергиясын берүү мүмкүнчүлүгү.
Келгиле, бул пайдаларды кененирээк карап көрөлү. Энергиянын негизги булагы - дизель же газ турбинасы, электр өткөргүчтөгү машиналарда алар эң чоң ресурска жана эффективдүүлүккө ээ болушат, анткени оптималдуу кыймылдаткыч ылдамдыгын эң аз эскирүүгө жана максималдуу күйүүчү майга ээ болот. натыйжалуулук. Ылдамдануу жана күчтүү маневр учурунда көбөйгөн жүктөр буфердик батареялар менен компенсацияланат.
Мисалы, генератор менен бирге ылдамдыкты өзгөртпөстөн, буфердик батареяларды кайра толтуруу үчүн "күйгүзүү / өчүрүү" режиминде иштей турган жогорку ылдамдыктагы газ турбинасы орнотулушу мүмкүн.
Электр өткөргүчүндө көлөмдүү валдарды жана редукторлорду орнотуунун кажети жок. Электр өткөргүчтөгү механикалык байланыш мотор-электр генераторунда жана электр кыймылдаткыч-дөңгөлөктөрүндө гана бар, бирок бул агрегаттар бирдиктүү бирдик катары жасалышы мүмкүн. Калган агрегаттар ийкемдүү кабелдер менен туташтырылган.
Механикалык байланыштардан айырмаланып, электрдик туташуулар көп эсе ашыкча болушу мүмкүн. Мисалы, корпусту монтаждоо стадиясында корголгон кабелдик каналдар салынышы мүмкүн, алар универсалдуу кубаттуулукту жана берилиштер шинасын, анын ичинде электр жана маалымат кабелдерин камтыйт.
Энергия булактарын, жеткирүү жана байланыш каналдарын, ошондой эле кыймылдаткычтар менен винттерди мейкиндикте бөлүү, согуштук унаага бузулганда мобилдүүлүктү жана кырдаалдык маалымдуулукту сактоого мүмкүндүк берет, бул согуштук машинаны атуу аймагынан чыгаруу мүмкүнчүлүгүн камсыз кылат. жана согуш талаасынан эвакуациялоо.
Гидравликалык дисктердин электрдиктердин пайдасына четке кагылышы, жердеги согуштук техникалардын экинчисинин өрт коркунучу төмөн болгондуктан жана ишенимдүүлүгүнүн жогорулашына жардам берет. Орус аба күчтөрү 2022-жылга чейин бешинчи муундагы Су-57 истребителинин гидравликалык дисктеринен баш тартууну пландап жатат.
Буфердик батареялардын болушу сизге чектелген бөлүмдө болсо да, негизги кыймылдаткычты күйгүзбөстөн мобилдүү бойдон калууга мүмкүндүк берет. Бул перспективдүү күжүрмөн унааларга буктурмадан согуштук операцияларды жүргүзүүнүн жаңы тактикалык сценарийлерин ишке ашырууга мүмкүндүк берет, күтүү режиминде бронетранспортер толук күжүрмөн даярдыкта, ал эми анын жылуулук колтамгасы чөйрөнүн температурасы менен салыштырылат.
Батареялар ошондой эле башкы электр станциясы иштен чыккан учурда кыймылдоо мүмкүнчүлүгүн камсыздайт, бул бронетранспортерлордун согуш талаасынан өз алдынча кетүүсүнө мүмкүндүк берет. Кээ бир учурларда, электр өткөргүч менен согуштук машинаны эвакуациялоо үчүн, аны жөн эле тышкы электр булагына туташтыруу жетиштүү болот. Мисалы, брондолгон калыбына келтирүүчү унаа ушундай жол менен электр өткөргүчтөрү жарым -жартылай бузулган башка эки брондолгон машинаны эвакуациялай алат, жөн эле алардын үстүнө электр кабелин ыргытуу менен.
Жарандык электр машиналардагыдай, электр өткөргүчтөгү бронетранспортерлордо тормоз учурунда энергияны калыбына келтирүү жүргүзүлүшү мүмкүн.
Электр өткөргүчтөрү бар жердеги согуштук унаалар кыймылдаткычтын жана башкарылуунун эң мыкты мүнөздөмөлөрүнө ээ болот, анткени винттерге чексиз өзгөрмөлүү электр өткөргүчтөрү, ошондой эле порттогу жана борттогу электр кыймылдаткычтарынын ортосунда ийкемдүү энергия бөлүштүрүү. Мисалы, бурулуш учурунда арткы шариктин моторунун кубаттуулугунун төмөндөшү арткы шариктин моторунун кубаттуулугунун жогорулашы менен компенсацияланат.
Электр өткөргүчтүн эң маанилүү артыкчылыктарынын бири-жабдууларга жана сенсорлорго, мисалы, чалгындоо, жетекчилик кылуу жана активдүү коргоо комплексин ар тараптуу коргоо үчүн радардык станцияларды (радарларды) энергия менен камсыздоо мүмкүнчүлүгү болмокчу.
Жакынкы келечекте лазердик куралдар жер үстүндөгү согуштук техникалардын ажырагыс бөлүгү болуп калат, алар чакан учкучсуз учуучу аппараттардын (ПВА), танкка каршы башкарылуучу ракеталардын жана термикалык жана оптикалык баштуу баштыктары бар кластердик куралдардын коркунучун негизинен нейтралдаштыра алышат.
Термикалык жана оптикалык толкун узундуктарындагы брондолгон унаалар үчүн активдүү камуфляж системалары үчүн да электр энергиясы талап кылынышы мүмкүн.
тыянактар
Техниканын жакшырышы жана борттогу жабдуулардын жана куралдардын энергия менен камсыздалышына талаптар жогорулашы менен жерде электр кыймылдаткычы бар жердеги согуштук машиналарды түзүү сөзсүз болуп калышы ыктымал. Электр кыймылдаткычтарынын жарандык рыногу электр кыймылдаткычы бар жердеги согуштук машиналарды киргизүү ылдамдыгына олуттуу таасирин тийгизиши мүмкүн.
Электр өткөргүчтүү перспективдүү жердеги согуштук унаалар динамизм, маневрлөө, башкаруунун оңойлугу, аман калуу жана коопсуздук жагынан "классикалык" моделдерден ашып кетет, ошондой эле мүмкүн болушунча перспективдүү куралдарды жана энергияны көп керектөөчү сенсорлорду жайгаштырат.
