-
1 # 陶德中士
-
2 # 厲兵
現代坦克主要裝備兩種發動機,一種是柴油機,另一種就是燃氣輪機。裝燃氣輪機的坦克,比較非主流,數量和型號遠遠少於裝柴油機的坦克。這是因為燃氣輪機優點和缺點相當鮮明,讓人又愛又恨。最典型的就是美國的M1艾布拉姆斯和俄羅斯的T-80。
絕大多數國家都捨不得裝備燃氣輪機的坦克,倒不是因為燃氣輪機比柴油機貴多少,而是燃氣輪機費油,首先得燒得起,其次得能在實戰中維持得起加油車隊。
圖一:M1坦克的燃氣輪機不是誰都用得起。
燃氣輪機相對於柴油機,優點在於功率密度高,翻譯成人話就是體積小馬力大。當然這點對於最新型的柴油發動機已經不是什麼可以吹的點,德國的柴油機技術進步很快,但在二十年前,這就是優勢。另外的幾個優點在於結構相對簡單,不挑油,啟動速度快。
從理論上說,裝到坦克上,燃氣輪機佔用的空間比較小,能讓坦克整體不會超大超重,當然現實中M1坦克並不輕,是個重量級選手。裝備燃氣輪機的坦克相對噪音小一些。在戰場上,噪音小也是個優勢。不挑油品,有啥燒啥。
圖二:廠商說這貨省油,你行麼?反正美軍不信。
燃氣輪機最大的坑就在於油耗高,一是怠速輸出比全功率輸出耗油多好幾倍。無論在實戰還是在平時訓練中,總不可能一直讓坦克全速跑。怠速時巨高的油耗,這是先天的病目前沒治。二是啟動油耗高。所以這兩點加起來,就讓坦克跑不遠。
想讓裝燃氣輪機的坦克部隊跑得遠,那就得有加油車隊在屁股後邊一直跟著。跑一陣奶兩口。美國是地球上惟一有錢有能力,在戰場上保持一支強大的加油車隊的存在。其它任何國家都不敢誇口有這個能力。事實上,在伊拉克戰爭中,美國也是這麼幹的。畢竟制空權在手,天下我有。伊拉克沒有能力威脅戰線後方的美軍車隊。
想維持這支加油車隊,得維持龐大的航空武力和地面武力作支援。這可是很貴很有風險的一件事。
圖三:中國不會搞坦克裝燃氣輪機這套把戲。美國好好玩就行。
蘇聯當時也以為自己有這個能力,但是後來發現自己的坦克型號太多,不可能全用燃氣輪機,也用不起。蘇聯解體後,俄羅斯搞新一代T-14坦克,就老老實實改回了柴油機。
最後再補充一下,燃氣輪機上坦克不是新鮮事,更早以前,美國廠商將燃氣輪機裝到轎車後,後來發現這貨用起來太費油,遂卒。
-
3 # 航天兔
首先謝邀,坦克燃氣輪機的主要優點是高溫高原效能比柴油機好,啟動加速效果好,而缺點主要是油耗太高,尤其是低速狀態下油耗更是驚人,裝備燃氣輪機的坦克在戰鬥狀態下,每天燒柴油的消耗差不多是柴油機車的兩倍,這對於後勤來說系統負擔太大。圖注:毛子GDT系列燃氣輪機。
但在坦克上,燃氣輪機對對柴油機最顯著的優勢還是低溫啟動效能。
因為燃氣輪機的摩擦部件(比如活塞/汽缸)遠遠少於柴油機,而且氣動力矩小,只要用功率比柴油機小很多的啟動電機,就能在-30攝氏度的低溫下不需預熱進行啟動。
此外,燃氣輪機從怠速運轉到全功率輸出,只需要不到3秒鐘時間,而同樣在輸出功率提升上花的時間,柴油機是燃氣輪機的幾倍,這樣裝備燃氣輪機的坦克相對於柴油機,就可以顯著提高坦克的加速和越野能力。
但燃氣輪機的油耗驚人,而坦克柴油發動機的優點正是是功率大、經濟效能好。M1是絕對的油老虎,主要是因為燃氣輪機在低速狀態下油耗不會像內燃機那樣大幅降低。
目前來說各國主戰坦克除美國外不裝備燃氣輪機,主要還是技術的原因。
一方面是本身燃氣輪機的技術不夠成熟,比如前蘇聯T80的GDT-1250,效能水平遠不及美國的AGT1500,因此它的油耗、特別是怠速和低功率下的油耗問題遠比美國還要嚴重,所以俄羅斯後續的坦克型號又採用了柴油機。
另一方面是坦克柴油機的技術水平極高,眾所周知德國是汽車王國,但相比起汽車在重卡尤其是重卡柴油機領域,德國簡直就是王中之王,美國與之相比都只能算二流水平,比如豹2的MTU公司MB873V-12V型12缸渦輪增壓柴油發動機,是全世界最早實用的1500馬力柴油機。圖注:豹2坦克動力包。
而我們曾經對比過俄美兩國坦克燃氣輪機的技術,但最後發現我們當時並沒有足夠的技術,支援可靠的坦克燃氣輪機,其次近些年我們自己的柴油機技術也有了極大的提高。
圖注:99A150HB高功率版。
目前我們和德國是全世界唯二有自主智慧財產權1500馬力柴油機+自動變速器動力包的國家。
-
4 # 千機營
目前,世界裝備燃氣輪機作為動力的主戰坦克只有兩款,一是美國的M1“艾布拉姆斯”主戰坦克,另一個則是前蘇聯1976年裝備,至今仍在一些國家服役的T-80主戰坦克。
燃氣輪機作動力優點在於:一,不像柴油發動機一般預熱過長時間,一分鐘即可發動。
二、跨越垂直障礙和泥濘的道路時,燃氣輪機能始終保持不會半途突然熄火。
三、燃氣輪機馬力相比同等級採油機動力要更充足,能給坦克提供更大更澎湃的動力輸出。
四、燃氣輪機不需要如柴油發動機一般,配裝散熱器、冷卻水等一套冷卻系統,大大減輕了坦克整體的重量,給其他裝置預留出了更大的空間。
五、後勤維護更為方便,壽命更長。
缺點:一、耗油高,普通條件下超過柴油發動機30%,極端條件下直接飆升至一倍的水平,這對後勤補給能力帶來了極大的考驗。
二、對空氣消耗量大,質量也要求較高。燃氣輪機消耗更多的空氣,因此在高原和一些缺氧環境下,會直接導致功率嚴重下降。而在沙漠、荒地等地區,燃氣輪機更是需要安裝高效除塵裝置和降低功率使用。主要是高溫使得散熱困難,需降功率防止過熱;同時除塵裝置除去空氣中的沙子等雜質,以免損壞燃氣輪機。
三、價格更為高昂,相比柴油機幾乎高了一倍的水平。
-
5 # 思遠防務
燃氣輪,顧名思義是以將內部的燃料轉換為氣體形式並進行發動的。那麼裝備燃氣輪的坦克就一定是好於裝備其他發動機的坦克的嗎?今天我們就來說說裝備燃氣輪機的坦克有何優缺點。下面是它的優點。
首先,燃氣輪機的聲音要小於其他發動機,這點對坦克來說就是很好的了,在戰場上,隱蔽性是非常重要的,提升了隱蔽性就是提升了存活率,所以燃氣輪機實際上是從側面上提高了坦克在戰場上的生存能力。
第二,燃氣輪機在冬天的時候不需要防凍劑等輔助工具來使其保持正常運轉,所以不需要冷凝劑裝置,這使它為坦克減輕了很大一部分的負重,如果使用燃油發動機還忘了給他加防凍劑的話在冬天你就會驚喜地發現坦克凍上了,開不了了,基本可以理解為報廢!白白浪費了這麼好的資源,實在划不來。而且在翻越較陡的坑時燃氣輪機不會突然熄火,燃油輪機就會暫時熄火。燃氣輪機的壽命也要比燃油輪機的壽命長出兩三年,結構比燃油輪機要更簡便等……
第三,燃氣輪機要比燃油輪機更加快速,更加輕便,實驗證明燃油輪機起步到90km/h需要十秒,而燃氣輪機只需要八秒甚至更短。而燃油輪機在運轉前還需要30分鐘的時間來預熱。在戰場上時間就是生命,每節省一秒的時間都有可能會讓坦克獲得一次新生的機會。
說完了優點,我們再來談談它的缺點。
首先,燃氣輪機對燃油的要求可謂是挑剔,它需要的燃油基本都系要有專人來加工,而且還不能使用其他坦克的燃油,這就代表了每次裝備燃油輪機的坦克每次出發前只能準備一次燃油,如遇燃油耗盡的情況則必須在原地等候加油車來給它加油。
其次,工作可靠性差,燃氣輪機在起步時需要很平穩的地面,這說明在戰場上萬一坦克熄火了就會再也發不起火,相當於陣亡,這是對坦克非常不利的一個方面。
最後,燃氣輪機的佔地面積要大於燃油輪機,所以會導致坦克內部空間的不足以及需要更大的排氣裝置來排放哪些燃氣輪機在運作時所產生的廢氣。
-
6 # 環球快資訊隨著世界各軍事大國軍工科技的發展,對於坦克的質量與效能的要求也越來越高。在坦克的動力源方面,目前裝備比較普遍的是柴油機發動機。然而一般都認為,柴油機的動力輸出功率已經接近了極限,很難再有所突破了。所以,許多動力工程師們都在致力於尋找能接替柴油機的新型動力源,經過他們多次進行不斷研究與重複試驗,最終發現燃氣輪機可以很完美的裝配在坦克裡面。 先解釋一下什麼是燃氣輪機。就是指燃料透過被吸入燃燒室的空氣,混合後並壓縮在壓氣機裡面,然後利用燃燒所產生的熱量,再形成高壓的氣體。然後,這種高壓氣體轉化為動能,再驅動渦輪葉片做功來推動坦克進行活動。從這個過程來看,燃氣輪機的工作原理比較簡單,因此也導致燃氣輪機的部件也非常簡潔,主要就是壓氣機、燃燒室、渦輪這三個部件。當然,燃氣輪機其它部件如減速裝置、回熱器、附件和控制系統等還是與原來幾乎一樣。
其實燃氣輪機是用於航天發動機的,然而現在燃氣輪機的裝備成為了坦克動力的一個全新發展方向,為坦克效能的重大突破找到了一條捷徑。
從發動機的轉速來說,在提供同樣體積的燃料的情況下,燃氣輪機比原先的活塞式發動機工作時的轉速更快。也就是說,同樣的燃料,燃氣輪機能獲得同等單位體積內最大的功率。自然就比柴油機這種活塞式發動機更節約了能源,或者說創造了更大的功率。 燃氣輪發動機在坦克的應用方面,研發得比較早的是美國與韓國。美軍主戰坦克,主要裝配有AGT-1500、LV100、GT601這幾種燃氣輪機。比如美國AGT-1500發動機,它的功率達到了1119千瓦。裝配載體主要是M1、M1A1和MlA2坦克。其靈活性、速度都遠超世界很多國家。而韓國也有一個裝配燃氣輪機的坦克營。 在燃氣輪機的技術上,不得不說美國的確擁有最先進的技術。美國霍尼韋爾公司於幾年前就研製成功了一種名為LV-50的最新技術的燃氣輪機,這是一種回熱式發動機,兼具質量輕與功率高的優點,一臺燃氣輪機的總質量僅僅313KG,而功率依然達到了1000KW以上。燃氣輪機固然具有許多優點,但缺點也有一個,就是造價太高,不是一般的國家能輕易裝配得起。 -
7 # 區域拒止
燃氣輪機的第一個優點就是公路加速效能好。以M1坦克也例,M1坦克當時在西德境內進行部署和麵對突發事件的反應速度一直都是最快的,相比豹二主戰坦克需要熱車才能迅速到達柏林牆附近進行巡邏,M1主戰坦克只要坦克車組成員進入坦克車內,而M1坦克就可以利用AGT1500燃氣輪機啟動速度快這一點迅速趕到最近的戰場。就是公路機動性非常高的T-72主戰坦克在同路程時也要比M1坦克花費時間更長,坦克支援的速度並不是看最大速度,而是能以多高的速度持續航行,而M1坦克47.5公里/小時的巡航速度明顯要比T-72S的41公里/小時的巡航速度要高。
而且AGT1500裝備燃氣輪機的M1坦克在中東戰場的生存能力也有所提高。首先,使用了AGT1500燃氣輪機的M1坦克的噪音低隱蔽性好更不容易被敵人發現。在中東巷戰中,M1主戰坦克獨特的“嗡嗡”聲配合上土黃色的沙漠塗裝。這使得當地的武裝人員很難在第一時發現到M1主戰坦克來襲的方向。這使得M1主戰坦克往往可以進入到更加深入呢地區對目標的巢穴發動攻擊。而且由於AGT1500燃氣輪機的內部塗上了防熱隔層,再搭配上本來就排放量低的尾氣口。在對抗紅外製導導彈時發射誘餌時的生存能力也有所提高。
而且燃氣輪機在結構大小上發展的潛力也更高。目前美國已經可以設計出只有3立方米的LV100燃氣輪機坦克燃氣輪機。這在體積上相比7~9立方米的MTU MB873KA-501柴油機可以說小了非常多。然而,燃氣輪機也有很多缺點,首先AGT1500燃氣輪機由於燃燒室溫度大壓力高在燃油的消耗上可以用“吞油”來形容,且採購價格也更高。然而由於燃氣輪機在坦克上佈置上更加具有優勢,在未來第四代坦克上可以模組化安裝的燃氣輪機在選擇上應該會更多一點。(歡迎關注軍情解析)
-
8 # 總說裝甲
1965年10月,TACOM與AVCO Lycoming公司形成合作,並拿出了以PLT27直升機採用的T53型燃氣輪機作為即將誕生的AGT-1500燃氣輪機的樣本。燃氣輪機的最大特點,是旋轉式葉片器械,而柴油機是往復式活塞機械。燃氣輪機的進氣、壓縮、燃燒、膨脹的做功過程均在葉片機中進行,而葉片機與機體並不發生接觸,甚至有些部件之間僅為氣動聯絡。這樣的結構使得燃氣輪機在轉速達到柴油機的10倍左右。同時,又降低了摩擦性,而且實現了連續做功。因此,使得燃氣輪機的功率密度、扭矩特性、加速性、低溫啟動性、噪聲和排煙等,均優於柴油機。
在AGT-1500燃氣輪機的設計過程中,貫徹了模組化的設計思路,這在當時60年代中期的技術背景下,是十分難得的。AGT-1500燃氣輪機由機頭元件、機尾元件、輸出模組和附件模組四大部分組成。機頭元件包括進氣口、低壓壓氣機、高壓壓氣機、燃燒室和高壓渦輪,機尾元件中包含了低壓渦輪、高壓渦輪和一部回熱器,輸出模組主要是一部行星減速器和相應的法蘭盤;最後,將液壓泵、燃燒控制器、起動器、機油泵、機油濾清器等部件透過一個綜合齒輪箱連線,集中安裝在機頭元件下端。
AGT-1500燃氣輪機不僅整體體現了先進的設計理念,而且在一些細節上也頗具匠心。為了能夠擴大發動機的最佳工作範圍,動力渦輪進氣口風扇的葉片具有可調節式設計,這其中蘊含著一項複雜而且極具創意的設計。在發動機工作時,燃油調節器的調節壓力油進入油缸,透過槓桿操縱一個環形齒條,扇葉頭部有一個連線杆,與齒條齧合連線,透過燃油調節器-油缸-槓桿-環形齒條-連線杆-扇葉這一套機械裝置,使動力渦輪風扇的扇葉實現了30度角的可調式結構,而連線葉片的連桿是其中技術要求較高的一個零件,它的工作溫度約為900攝氏度,為了確保葉片能夠靈活轉動,並且這種複雜的機械設計不會造成較大的漏氣量,扇葉連線杆與安裝這套裝置的機匣之間的縫隙控制在0.08毫米以內,這樣的加工精度成本和難度太大,不是一般國家能玩得起的。葉片可調式結構的主要作用,是能夠在高溫條件下補償熱應力,能夠適當改善發動機在部分工況下工作的經濟性。
-
9 # XMclassmate
坦克誕生至今發展出了汽油機、柴油機、燃氣輪機等發動機,未來會不會有核動力坦克就不得而知了。二戰時代西方坦克多采用汽油機,汽油發動機體積小、噪音小、提速快非常適合給民用小型車輛提供動力。但是汽油易揮發、燃點低,用作需要和炮彈打交道的坦克燃料就不那麼安全了,美軍M4謝爾曼坦克就有打火機的稱號。同時期蘇聯採用柴油機的T34就可以肆無忌憚的掛著外掛油箱馳騁在東歐戰場上。二戰後柴油發動機成為主流。
燃氣輪機相比柴油機優點。體積小,同等功率的燃汽輪機比柴油小,佔用更少的坦克空間。啟動快,在低溫下啟動不需要預熱,從怠速到全功率輸出只需要幾秒。加速快、越野效能好,柴油機在越障時操作不當容易熄火。可以使用多種燃料。
燃氣輪機的缺點就是油耗高,在怠速和全功率狀態下的油耗相差不多,比柴油機高出30%-70%,然而在二戰時就擁有給每個士兵配發口香糖和自慰紙這樣強大後勤保障能力的美帝表示這都不是事兒。
蘇聯人最先在T-80上使用了燃氣輪機,但是T-80似乎生不逢時,設想的殺向西歐的鋼鐵洪流並沒有出現,反而在與車臣的巷戰中將燃氣輪機的缺點體現的淋漓盡致。據說有不少T-80因為原地停留沒有熄火就耗光了燃油不得不棄車。
燃氣輪機制造是極為先進的技術,坦克用燃氣輪機更加需要小型化。T-80之後俄系坦克又用回了柴油發動機。M1的AGT燃氣輪機也是經過多次的改進升級才達到現在的效能。目前在坦克上應用燃氣輪機的只有美俄兩家。
-
10 # 迷彩虎
發動機就是坦克的心臟。從冷戰發展到現在,坦克的發動機發展出了兩大主要流派:燃氣輪機和柴油機。
其中燃氣輪機在效能上具有壓倒性優勢,其在低溫環境下無需預熱,可以在相當短的時間內完成啟動和加速,短距離突擊極其迅猛。
但其缺點也是顯而易見的,燃氣輪機是個十足的油老虎,超高的耗油量讓大多數國家望而卻步,除了財大氣粗的美國,很少有國家能維持得起大量的燃氣輪機坦克,除此之外,目前仍然在使用燃氣輪機的坦克就只有蘇聯留給俄國的T80了,然而俄國養不起多少輛T80。
因此,柴油機雖然在某些單向效能上比不了燃氣輪機,但綜合性能和價效比使得大多數國家都選用了柴油機作為本國主戰坦克的發動機,中國99式也同樣採用了柴油機,包括三期大改ZTZ99A那1500馬力的發動機仍然是柴油機。
中國戰車發動機起步於仿製蘇聯V2系列柴油機,但在經過幾十年的改進之後,這款發動機的提升餘地也是基本到頭了,研發新一代戰車發動機的需求刻不容緩。
上世紀八十年代,中國曾經和西方有過一段蜜月期,藉此機會,中國打算從工業發達的西歐引進戰車發動機及其相關技術,雖然同為柴油機,但西歐系比蘇聯系的柴油機馬力更強,效能更優,依靠單元模組化的技術理念,維修也更加方便。
中國當時相中了英國一種最新式大馬力戰車柴油機,這款柴油機源自CV12,最大輸出馬力1200匹,這項資料放在今天仍然不過時,在當時更可以稱得上是核心科技。而英國方面也願意出售CV12改進型的樣品部件甚至部分技術資料,且價錢還挺公道。
一切似乎都很順利,但在裝箱船運之時卻起了變故,中國被英國方面告知,裝載柴油機樣品的集裝箱在船隻遭遇複雜海況的時候被甩到了海里,中國表示那行不要緊,你再給我送一個不就得了,誰料英國方面又開始百般拖延,最終不了了之。
根據近年來解密檔案顯示,英國之所以這樣做是出於美國的授意。據稱之後英國為了彌補中國的損失,私下裡向中方提供了CV12改進型的技術資料和圖紙。到了今天,中國以99A坦克發動機為代表的大馬力柴油機標誌著此項技術不再受制於外國人。
-
11 # 危笑刺容
優點是功率大,啟動快,維護性好,雖然不挑燃料但不能混用。缺點就是費油,基本上這東西是按小時計算的,而不是一般發動機按里程計算。
回覆列表
美軍正在為M1A1坦克吊裝燃氣輪機發動機
一直以來燃氣輪機發動機因為美軍的M1系列坦克在用,因此受到了不少粉。而俄軍的T-80坦克使用燃氣輪機也被稱為極端情況下可以使用多種燃料。但是實際上作為最著名的坦克研發生產與使用國家的德國,卻並沒有採用這種優勢明顯的發動機,還是採用了傳統的柴油發動機。而且德國KMW公司的專家也對這兩種發動機有自己的看法。
簡單列下燃氣輪機發動機的優點,最後再用德國專家的觀點做一個結尾。
燃氣輪機比柴油動力重量輕,體積也小,結構也相對簡單一些;在效能上,燃氣輪機的加速效能要更好,在冬季啟動的速度也要比柴油機更快。另外,還有噪音低,排煙小等優勢,最重要就是號稱能使用多種燃料,這也是燃氣輪機最讓外界關注的其中一點。
當然有優勢就有缺點,首先,油耗大。海灣戰爭中美軍就已經體驗到了這種油老虎的喝油速度,居然比英軍挑戰者I坦克高出4倍的油量。這種情況在極端情況下更加明顯。另外消耗的空氣量也大,非常不適合在多塵多沙地區及高原高溫地區使用。美軍的M1A2坦克甚至出現發動機的渦輪被沙子徹底摧毀的現象。單臺價格上,燃氣輪機也要比柴油機貴得多。
德國KMW公司的專家對這兩種坦克發動機進行評價時,認為柴油發動機在戰場上使用中,靈活性更大,更易於維護;根據他們的經驗,在沙塵和炎熱氣候下,柴油機的維護難度要比燃氣輪機低得多,另外戰場上獲得柴油的也要遠比獲得航空煤油容易,尤其是在陌生地域中。對於燃氣輪機可以使用多種燃料的問題,這位專家表示,這只是紙上的理論說法,而在實際上還是不太容易實現的。
豹II坦克使用柴油發動機