Según el sitio web rosinform.ru, los especialistas de la Military Industrial Company completaron el desarrollo y las pruebas de un vehículo con ruedas basado en el BTR-90 Rostok como parte del trabajo de investigación (código Krymsk). La novedad utiliza una planta de energía híbrida y transmisión eléctrica.
Por supuesto, vale la pena celebrar el éxito de los desarrolladores rusos. Sin embargo, vale la pena señalar que ya se han creado proyectos de vehículos similares con propulsión eléctrica híbrida en países occidentales, y algunos de ellos aparecieron hace más de diez años.
Se puede mencionar un vehículo 8x8 que usó el Advanced Hybrid Electric Drive (AHED), el sistema de cañones blindados Thunderbolt de United Defense con un propulsor eléctrico híbrido, el vehículo de combate Reconnaissance, Surveillance and Target Designation (RST-V), el Anglo- Programa americano para el vehículo de reconocimiento del futuro FSCS / TRACER y algunos otros.
Uso práctico
Los accionamientos eléctricos se utilizarán tanto en vehículos civiles como militares. La tecnología de tracción eléctrica, que, por ejemplo, permite que la parte inferior de la máquina sea plana y sólida, ofrece una clara ventaja de diseño. Esta tecnología ya ha demostrado su eficacia y fiabilidad en el uso diario. Las intenciones de los militares, en primer lugar, son transferir esta tecnología a prototipos para su uso en programas a gran escala. Por lo tanto, en el programa estadounidense, el sistema de combate del futuro (FCS), el propulsor combinado diésel-eléctrico se convirtió en la forma principal del propulsor, convirtiéndose en la configuración más importante de toda la familia de máquinas. Por el momento, los prototipos de máquinas próximas a la serie, equipadas con accionamientos eléctricos, se encuentran en fase de prueba.
La razón principal para utilizar la tecnología de propulsión eléctrica en equipos militares son las nuevas características y cualidades de combate que solo se pueden lograr de esta manera. En primer lugar, se trata de la fiabilidad del vehículo, su protección y apoyo logístico. Esta es la clave para la nueva producción básica de vehículos de ruedas.
Al utilizar esta tecnología, es posible crear un módulo de tracción en las ruedas en el que el motor eléctrico está completamente incrustado en su buje. La suspensión, la transmisión, la dirección y el amortiguador se integrarán en un módulo de chasis compacto y estandarizado. Los frenos también serán eléctricos, y solo el freno de estacionamiento actuará como freno mecánico adicional.
Módulo de tracción a las ruedas con motor eléctrico montado en el cubo de la rueda
La ventaja de espacio utilizable de un vehículo con ruedas debido al uso de un motor eléctrico en comparación con el antiguo eje rígido (fuente: motor magnético)
Máquina de propulsión híbrida avanzada (AHED)
Un vehículo con una propulsión eléctrica híbrida prometedora (AHED) y una disposición de ruedas 8x8 de General Dynamics Land Systems (GDLS) puede actuar como un ejemplo relevante de tal técnica. Se mostró por primera vez al público en 2002 en la feria anual de AUSA en Washington.
Máquina con una disposición de ruedas de 8 × 8 y un accionamiento eléctrico híbrido avanzado (AHED) de GDLS con un accionamiento eléctrico en el cubo de rueda de Magnet-Motor
Esta máquina estaba equipada con una transmisión eléctrica por cubo de rueda de Magnet-Motor GmbH (por pedido de GDLS). Un generador diesel y baterías de almacenamiento están instaladas en él. Las unidades de rueda MM son parte del módulo de rueda, que está instalado en todas las ruedas motrices. La energía primaria es generada por un generador de 200 kW, que se conecta directamente al motor diesel por medio de una brida. Una batería de alta eficiencia proporciona 200 kW adicionales de potencia. Por tanto, la potencia de accionamiento total es de unos 400 kW. Para recargar las baterías mientras se conduce, se utiliza energía de frenado, así como el exceso de energía primaria. Esta configuración combinada proporciona beneficios adicionales que incluyen reloj silencioso y modo sigiloso. Además, no hay componentes del sistema de transmisión en el interior de la máquina, así como tampoco un "doble fondo" para acomodar sus partes mecánicas. En comparación con los modelos de conducción convencionales, la silueta es significativamente más baja.
Los módulos de rueda tienen un "cordón umbilical" flexible que proporciona todas las funciones eléctricas de las tuberías de detección y alimentación y también suministra refrigerantes.
Configuración de vehículo de 8 × 8 ruedas con accionamiento eléctrico híbrido avanzado (AHED)
También vale la pena mencionar la electrónica de potencia que proporciona energía eléctrica a la máquina e integra baterías de alto rendimiento en un sistema. Están ubicados en la parte delantera de la máquina, algo "levantándola".
Vehículo de combate de reconocimiento, designación de objetivos y vigilancia (RST-V)
Vehículo de combate de reconocimiento, vigilancia y designación de objetivos (RST-V)
Otro pedido de GDLS, implementado por Magnet-Motor, fue el sistema de propulsión eléctrica combinada, que se utilizó en cuatro prototipos del vehículo de combate de reconocimiento, designación de objetivos y vigilancia (RST-V). Fueron construidos para el Cuerpo de Marines de los Estados Unidos y la Agencia de Planificación Avanzada de Defensa (DARPA). El sistema de transmisión también incluye transmisiones de cubo de rueda y energía de un generador diesel y baterías. El uso de módulos de rueda eléctricos hizo posible instalar una suspensión especial de rueda móvil y plegable en el automóvil para cambiar su espacio libre. Además, el automóvil tiene un piso elevado entre las ruedas traseras y delanteras. Esto le permite encajar en un avión Osprey V 22. La potencia motriz total es de 210 kW (generador diésel de 110 kW y baterías de 100 kW), lo que permite que la máquina de 3,8 toneladas acelere a 120 km / hy suba hasta un 60%.
Los prototipos de la máquina han pasado una serie de pruebas satisfactorias, que han confirmado su conformidad con las características. Actualmente se está trabajando en el primer lote pequeño, que incluirá más pruebas intensivas.
Vale la pena señalar que todos los actuadores de motor magnético no tienen piezas de desgaste y tienen un mínimo de piezas móviles. Prácticamente no requieren mantenimiento, son altamente confiables y, como resultado, requieren bajos costos durante la operación. Además, el desarrollo de mecanismos y electrónica tuvo en cuenta la necesidad de reducir los costos de personal y mantenimiento de dispositivos y materiales, lo que mejoró la logística. En la práctica, el uso de una transmisión totalmente automática y altamente eficiente alivia al conductor. El cambio de marchas es eléctrico, no mecánico, las ruedas del coche se controlan por separado, lo que proporciona una mejor aceleración.
Incluso los primeros prototipos de Magnet-Motor podían proporcionar energía eléctrica desde la red de transmisión de la máquina a varios consumidores externos, por ejemplo, elementos de iluminación y diversos mecanismos. Ambos sistemas de accionamiento desarrollados para GDLS tienen componentes electrónicos que se integran directamente en el sistema de accionamiento eléctrico. Con su ayuda, puede conectar puestos de mando, instalaciones de radar, vehículos de ingeniería, etc. a la fuente de alimentación. Además, la red de propulsión eléctrica se puede utilizar como un sistema de suministro eléctrico primario para los sistemas eléctricos de combate del futuro, por ejemplo, cañones eléctricos, cañones combinados, armas láser y de microondas.
Thunderbolt - sistema de cañones blindados
Sistema de cañones blindados Thunderbolt
El sistema de cañón blindado United Defense Thunderbolt con un motor eléctrico híbrido dispara desde su cañón de tanque de 120 mm.
El sistema de cañones blindados Thunderbolt se desarrolló en septiembre de 2003. Este es un sistema de cañón blindado M8 modernizado como parte del cañón de tanque XM291 de 120 mm (en lugar del cañón M35 de 105 mm). La principal ventaja del sistema es el ahorro de espacio debido al uso de un propulsor eléctrico híbrido. Aparecieron dos motores de tracción en la parte delantera del casco, y un motor diesel de 300 hp apareció en uno de los patrocinadores. Esto liberó espacio que anteriormente albergaba una unidad de potencia diesel de 580 caballos de fuerza y mandos finales. Ahora puede acomodar a cuatro personas o munición adicional. La diferencia de potencia se compensa con la energía de un bloque de 24 baterías de plomo-ácido.
Durante el proceso de desarrollo, se utilizó un modelo de demostración TTD, la principal herramienta de desarrollo para la unidad HED. El uso de un motor diesel John Deere (250 hp 187 kW) y un conjunto de 40 baterías de plomo-ácido (187 kW) redujo el consumo de combustible en un 89% en comparación con el vehículo blindado de transporte de personal estándar M113A3, que está equipado con un motor Detroit Diesel. (275 hp). Y la transmisión hidrodinámica Allison X2000-4A, cuando se conduce por terrenos accidentados con cambios de altura y en carreteras.
Es cierto que esta mejora está parcialmente relacionada directamente solo con el reemplazo del motor, ya que la unidad de potencia Detroit Diesel tiene un consumo específico de combustible bastante alto.
Las transmisiones eléctricas de los sistemas de propulsión de United Defense son circuitos clásicos de dos vías y dos paralelos que transfieren corriente desde un motor de máquina accionado por generador a motores de actuador separados para cada pista. Se han utilizado sistemas bidireccionales similares en otros vehículos de orugas de propulsión eléctrica. Es cierto que si se usaron motores de inducción en las transmisiones de United Defense, entonces usaron motores eléctricos de imanes permanentes, que se desarrollaron más tarde.
Sistemas FCS-T y FCS-W con accionamiento eléctrico híbrido
Además, United Defense ha introducido dos plataformas más para los sistemas de combate del futuro. El primero, con la designación FCS-T (rastreado), es una plataforma desarrollada originalmente por UDLP para el consorcio Lancer como una posible plataforma desplegada en aviones C-130 para el programa de vehículos de reconocimiento angloamericano FSCS / TRACER actualmente eliminado.
FCS-T y FCS-W con propulsión eléctrica híbrida.
La plataforma FCS-T utiliza un sistema híbrido con tres modos: híbrido, solo con batería y solo con motor. Cuando funciona con batería (camuflaje, modo silencioso), el automóvil puede viajar unos cuatro kilómetros, alimentado por una batería de litio (167 kW) a un voltaje de 600 voltios. Además, este modo se utiliza para proporcionar una observación silenciosa a largo plazo (hasta 6 horas a 2,5 kW) cuando la tripulación utiliza solo dispositivos de detección electrónicos.
CERV - Vehículo híbrido diésel-eléctrico
Vehículo híbrido diésel-eléctrico CERV
El vehículo encubierto de largo alcance CERV es un vehículo diesel-eléctrico liviano con una velocidad máxima de 130 km / h. El objetivo principal es realizar operaciones especiales de apoyo, reconocimiento y designación de objetivos. La principal ventaja de la máquina es su movimiento silencioso y su respeto por el medio ambiente. La empresa californiana Quantum Fuel Systems Technologies Worldwide participó en el desarrollo del automóvil.
El vehículo con tracción en las cuatro ruedas está propulsado por un tren motriz híbrido diesel-eléctrico Quantum Q-Force como parte de un motor diesel de 1.4 litros combinado con un generador de 75 kW y baterías de iones de litio. Alimenta un motor eléctrico de CC (100 kW). La carrocería liviana única, desarrollada por Quantum, ha reducido el peso del automóvil a 2267 kilogramos. Hay una gran plataforma de carga en la parte trasera del vehículo.
Como parte del trabajo en el automóvil, se construyeron seis prototipos. Este coche tiene un par de 6800 Nm, lo que le permite superar obstáculos de agua de hasta 0,8 metros, así como subir hasta un 60%.
El uso de la transmisión híbrida Q-Force reduce el consumo de combustible en un 25% en comparación con los vehículos convencionales del mismo peso y tamaño, además de reducir significativamente la firma de calor y las emisiones de dióxido de carbono.
Al desarrollar el CERV, se utilizaron las últimas tecnologías que mejoraron el rendimiento de la batería y, en consecuencia, aumentaron la autonomía.
Vehículo de ingeniería Oshkosh Defense L-ATV
Según representantes de la compañía Oshkosh Defense, su nuevo desarrollo domina con confianza la clase de vehículos de ingeniería de combate ligeros, combinando tecnologías probadas y sistemas avanzados de protección de la tripulación. Es posible que este automóvil sea un reemplazo del anticuado vehículo blindado con ruedas Humvee.
L-ATV
Para desarrollar el modelo, se utilizó la experiencia adquirida durante los enfrentamientos entre Afganistán e Irak. El L-ATV está diseñado para brindar alta movilidad y protección de nivel MRAP.
El vehículo blindado utiliza la suspensión inteligente e independiente de la nueva generación Oshkosh TAK-4i, que tiene un recorrido aumentado de 505 mm, lo que aumenta la eficiencia al conducir en superficies inestables. La tecnología patentada TAK-4 utiliza ruedas de 20 pulgadas con dirección independiente.
También cabe destacar el innovador sistema de propulsión híbrido diésel-eléctrico de Propulse, que ofrece 70 kW adicionales de potencia cuando la máquina está en movimiento y también proporciona energía para las necesidades de ingeniería cuando se detiene. La energía de un generador diesel se suministra a 4 motores eléctricos para cada rueda motriz. Además, la planta de energía mejoró la eficiencia del combustible y la potencia, hizo posible moverse casi en silencio en distancias cortas.
Existe la posibilidad de paquete de equipo de armadura. Las reservas se pueden cambiar según las tareas. En la parte inferior del automóvil, se instala una protección especial contra fragmentos y una ola explosiva de minas antipersonal.
Mejorando la capacidad de supervivencia
Vale la pena señalar que los automóviles estadounidenses aún tienen que aprovechar otra ventaja de la propulsión eléctrica, a saber, el uso de algunos pequeños motores diésel con generadores como proveedores de energía. Esto aumenta significativamente la capacidad de supervivencia: el vehículo no pierde movilidad en caso de daño y aún puede regresar, evitando la pérdida de movilidad. Además, permite el uso global de motores diésel modernos estándar. El diseño unificado facilitará la respuesta a las actualizaciones de la máquina.
Esquema de una máquina 6 × 6 con tracción eléctrica y elementos estructurales gemelos - motor diesel - generador
El volumen útil de la máquina aumenta en comparación con un accionamiento mecánico. Además, la reducción de peso permite transportarlo por vía aérea sin ningún problema.
Como podemos ver, en los países occidentales, no solo se crearon maquetas, sino plataformas completamente listas para usar con un motor eléctrico híbrido.
