Құрылыс инжинирингі
Алғашқы электромобильдер ішкі жану қозғалтқыштары бар автомобильдердің алдында пайда болды (ICE), 1828 ж. 20 ғасырдың басында электромобильдер АҚШ автокөліктерінің үштен бір бөлігін құрады. Алайда, содан кейін олар біртіндеп автокөліктерге диапазоны, жанармай құюдың ыңғайлылығы және басқа да параметрлері бойынша өз позициясынан бас тарта бастады.
Электрлік көліктерге арналған бірнеше дизайн нұсқалары енгізілуі мүмкін. Классикалық электромобиль зарядтау станциясында зарядталған батареялармен жұмыс істейді. Сыртқы электр энергиясы бар электрлік көлік сыртқы электр өткізгіштерден контактілі әдіспен немесе электромагниттік өріс арқылы электр энергиясын алады. Генераторы бар ішкі жану қозғалтқышы электромобильдің аккумуляторын қайта зарядтау үшін орнатылуы мүмкін немесе катализдік отын элементтерінің көмегімен сұйық немесе газ тәрізді отыннан электр энергиясын өндіруге болады. Жоғарыда келтірілген схемалардың барлығын әртүрлі тәсілдермен біріктіруге болады.
Мерзімді түрде электромобильдерге деген қызығушылық, әдетте, мұнай өнімдерінің бағасының өсуі кезінде қайта басталды, бірақ тез жоғалып кетті: ішкі жану қозғалтқышы бар автомобильдер бәсекелестіктен тыс қалды. Нәтижесінде электр қозғалтқышы бар жабдықтар электр энергиясының сыртқы жеткізілімі бар көлік сегментінде кеңінен таралды: электр пойыздары, трамвайлар мен троллейбустар, қойма жабдығының тауашасында.
Бөлек сегментті арнайы қондырғылармен ажыратуға болады, мысалы, жүк көтергіштігі 100 тоннадан асатын автосамосвалдар, оларда электромеханикалық беріліс қолданылады.
ХХІ ғасырдың басында электромобильдерге қызығушылық жаңа деңгейге көтерілді. Анықтаушы фактор мұнай өнімдерінің бағасының өсуі емес, қоршаған ортаны қорғаушылардың зиянды шығарындыларды азайту туралы сұранысы болды. Көптеген Илон Маск сүйетін (жек көретін) американдық Tesla компаниясы «экологиялық толқынды» мүмкіндігінше еңсерген өндіруші болды.
Бірақ кім және олар Илон Маскпен қалай қарым -қатынаста болса да, Tesla керемет жұмыс жасағанын жоққа шығаруға болмайды: шын мәнінде, автокөлік нарығының жеке сегменті құрылды, электромобильдер автогиганттар бастаған аймаққа айналды. белсенді инвестициялау. Егер даму қандай да бір бағытта белсенді жүргізілсе, нәтижеге ерте ме, кеш пе қол жеткізіледі. Сыйымдылығы жоғарылаған, зарядтау жылдамдығы жоғары және қолданылу температурасы кеңейтілген жаңа аккумуляторлар болады, тиімдірек және жинақы электр қозғалтқыштары, салмағы аз қозғалтқыш дөңгелектеріне орналастыруға болатын интегралды беріліс қорабы бар және басқа да әзірлемелер.
Алдағы уақытта электромобильдер ішкі жану қозғалтқыштары бар автокөліктерді алмастыратынына еш күмән жоқ, экологиялық себептермен емес, электромобильдердің жалпы техникалық артықшылығына байланысты.
Әскери техника
1917 жылы француздық FAMH компаниясы Crochat Collendeau электр берілісімен 400 Saint Chamond цистерналарын шығарды, онда Panhard бензин қозғалтқышы электр генераторына тікелей қосылды, олардың әрқайсысы жетекші доңғалаққа және шынжыр табанға қосылған екі электр қозғалтқышы бар. жүргізуСондай -ақ, 1917 жылы Ұлыбританияда Daimler мен British Westinghouse электр таратқыштары бар резервуар сыналды.
Кейінгі мысалдарға салмағы 65 тонна болатын немістің ауыр өздігінен жүретін артиллериялық қондырғысы (Фердинанд) («Піл») жатады. «Фердинанд» электростанциясы В-тәрізді 12 цилиндрлі, суды салқындататын 265 литрлік HL 120 TRM карбюраторлы екі қозғалтқышты қамтыды. б., екі электр генераторы Siemens-Schuckert Typ aGV кернеуі 365 вольт және екі тартқыш электр қозғалтқышы Siemens-Schuckert D149aAC, қуаты 230 кВт, корпустың артқы жағында орналасқан, олардың әрқайсысының дөңгелектерін төмендету арқылы жүргізді. планетарлық схема бойынша жасалған механизм.
Фердинанд салыстырмалы түрде жаңа болғанымен, оның жұмысына шағымдар көп емес. Осылайша, классикалық конструкциялы электр станцияларымен салыстырғанда күрделілігі мен құнын, сонымен қатар Германияда жетіспейтін мыс көлемін пайдалану қажеттілігін атап өтуге болады.
Фердинандтың өздігінен жүретін зеңбіректерінен басқа, электр қозғалтқышты қолдану немістің аса ауыр танкі 188 тонналық Маус танкінде де қарастырылды.
Шамамен КСРО-да КВ-1 цистернасы негізінде электромеханикалық электр станциясы бар ЭКВ эксперименттік ауыр цистернасы жасалды. ЭКВ танкінің техникалық дизайны 1941 жылдың қыркүйегінде жасалды, ал 1944 жылы ЭКВ танкінің прототипі сынаққа жіберілді. Резервуарда электромеханикалық берілісті қолдану жанармай шығынын азайтады, резервуардың маневрі мен динамикалық сипаттамаларын жақсартады деп болжалды.
EKV резервуарының электромеханикалық берілісінде V-2K дизельді қозғалтқышқа қосылған DK-502B стартер-генераторы және екі борттық беріліс қорабы мен басқару қондырғысы бар екі DK-301V тартқыш қозғалтқышы болды.
Сынақ нәтижелері бойынша ЭКВ танкінің конструкциясы қанағаттанарлықсыз деп танылды, жоба бойынша жұмыс қысқартылды.
«Электрлік» цистерналардың жобалары Ұлыбританияда, АҚШ -та, КСРО -да, Германия мен Францияда, сондай -ақ басқа елдерде ХХ ғасыр бойы жүргізілді. Соған қарамастан, қазіргі уақытта дәстүрлі орналасудың танктері мен бронды машиналары максималды дамуға ие болды.
Артықшылықтары мен перспективалары
Неліктен жабық эксперименттік жобалардың көптігіне қарамастан, жердегі жауынгерлік машиналардың электрлік қозғалуын қамтамасыз ету мәселесіне үнемі қайтып оралу бар?
Бір жағынан, электр қозғалтқыш жүйелерінде қолдану бұрын қол жетпейтін оң нәтижелерге қол жеткізуге мүмкіндік беретін технологиялардың дамуы бар. Тұрақты магнитті және асинхронды электр қозғалтқыштары, жоғары тиімділігі бар электр тогының генераторлары, энергияны тарату жүйелері, тез зарядталатын аккумуляторлар және тағы басқалар жасалуда.
Жақында біз тек электр қозғалтқышы бар жер үсті технологиясы туралы ғана емес, сонымен қатар өте үлкен жолаушылар модельдеріне дейін толық электрлік ұшақтарды құру туралы айтып отырмыз.
Екінші жағынан, электр қозғалтқышының жердегі жауынгерлік техниканы қамтамасыз ететін артықшылықтары сұранысқа ие:
- біліктермен берік механикалық байланысы бар агрегаттардың электр берілісінде болмауына байланысты жауынгерлік машинаның икемді орналасу мүмкіндігі;
- электр берілісінің компоненттерінің резервтеу мүмкіндігіне байланысты әскери техниканың өміршеңдігінің жоғарылауы;
- өрт қауіпті гидравликалық жетектерден электрлік пайдаға бас тарту мүмкіндігі;
- жолдың шектеулі учаскелерінде максималды камуфляж режимінде әскери техниканың қозғалыс мүмкіндігі, дыбыстық және жылу сипаттамалары бойынша минималды түрде ашылуы;
- тежеу кезінде электр энергиясын қалпына келтіру мүмкіндігі;
- электр беріліс қорабымен жабдықталған бронды машиналардың ең жақсы динамикалық сипаттамалары мен кросс-параметрлері;
- электр қозғалтқышы бар бронды машиналарды басқарудың үлкен жеңілдігі;
- жабдықтардың, датчиктердің, жетілдірілген қарудың үнемі өсіп келе жатқан санына жеткілікті мөлшерде электр энергиясын беру мүмкіндігі.
Осы артықшылықтарды толығырақ қарастырайық. Энергияның негізгі көзі - дизель немесе газ турбинасы, электр беріліс қорабы бар автомобильдерде қозғалтқыштың оңтайлы жылдамдығын бастапқыда таңдауға болатындықтан, оның ресурсы мен тиімділігі жоғары болады, онда ең аз тозу мен максималды отын болады. тиімділік Жеделдету мен қарқынды маневр кезінде жүктеменің артуы буферлік батареялармен өтеледі.
Мысалы, генератормен бірге жылдамдықты өзгертпестен, буферлік батареяларды қайта зарядтау үшін «қосу / өшіру» режимінде жұмыс істейтін жоғары жылдамдықты газ турбинасын орнатуға болады.
Электр берілісінде үлкен біліктер мен редукторларды орнатудың қажеті жоқ. Электр берілісіндегі механикалық байланыс тек қозғалтқыш-электр генераторы мен электр қозғалтқыш-дөңгелектер жұптарында ғана бар, бірақ бұл қондырғыларды біртұтас блок ретінде жасауға болады. Қалған қондырғылар икемді кабельдермен қосылған.
Механикалық қосылыстардан айырмашылығы, электрлік қосылыстар бірнеше есе артық болуы мүмкін. Мысалы, корпусты құрастыру кезеңінде қорғалатын кабельдік арналарды салуға болады, онда әмбебап қуат пен деректер шинасы, оның ішінде қуат пен деректер кабельдері болады.
Қуат көздерінің, жеткізу мен байланыс арналарының, сондай -ақ қозғалтқыштар мен бұрандалардың кеңістіктік бөлінуі жауынгерлік машинаның зақымданған кезде қозғалғыштығын және ситуациялық хабардарлығын сақтауға мүмкіндік береді, бұл жауынгерлік машинаны атыс аймағынан шығару мүмкіндігін қамтамасыз етеді. және ұрыс даласынан эвакуацияланды.
Гидравликалық жетектердің электрлік пайдасынан бас тартуы, жердегі жауынгерлік машиналардың тіршілік қабілеттілігін жоғарылатуға көмектеседі, өйткені олардың өрт қауіптілігі төмен, әрі олардың сенімділігі жоғары. Ресей әуе күштері 2022 жылға қарай бесінші буын Су-57 жойғышындағы гидравликалық жетектерден бас тартуды жоспарлап отыр.
Буферлік аккумуляторлардың болуы сізге негізгі қозғалтқышты қоспай -ақ, мобильді күйде қалуға мүмкіндік береді. Бұл перспективалы жауынгерлік машиналарға броньды машина толық жауынгерлік дайындық кезінде күту режимінде жауынгерлік операцияларды жүргізудің жаңа тактикалық сценарийлерін енгізуге мүмкіндік береді, ал оның термиялық қолтаңбасы қоршаған ортаның температурасымен салыстырылады.
Батареялар сонымен қатар бронетехниканың ұрыс даласынан өз бетімен кетуіне мүмкіндік беретін негізгі электр станциясы істен шыққан жағдайда қозғалуға мүмкіндік береді. Кейбір жағдайларда, электр берілісі бар жауынгерлік машинаны эвакуациялау үшін оны сыртқы қуат көзіне қосу жеткілікті болады. Мысалы, броньды қалпына келтіру машинасы осылайша электр кабелін лақтыру арқылы жартылай зақымдалған электр берілісі бар басқа екі броньды машинаны бір мезгілде эвакуациялай алады.
Азаматтық электромобильдердегідей, электр берілісі бар бронды машиналарда да тежеу кезінде энергияны қалпына келтіруге болады.
Электрлік беріліс қорабы бар жердегі жауынгерлік машиналар бұрандаларға шексіз ауыспалы энергия берілуіне, сондай -ақ порттағы және борттық борттағы электр қозғалтқыштары арасында икемді қуаттың бөлінуіне байланысты ұтқырлық пен басқарылатындықтың ең жақсы сипаттамаларына ие болады. Мысалы, бұрылыс кезінде артқы ілмек қозғалтқышының қуатының төмендеуі артқы ілгектің қозғалтқышының қуатының ұлғаюымен өтеледі.
Электр берілісінің маңызды артықшылықтарының бірі жабдықтар мен датчиктерді, мысалы, барлауға, бағыттауға және белсенді қорғаныс кешенін жан-жақты қорғауға арналған радиолокациялық станцияларды (радарларды) қуатпен қамтамасыз ету мүмкіндігі болады.
Жақын арада лазерлік қару құрлықтағы жауынгерлік техниканың ажырамас бөлігіне айналады, олар шағын ұшқышсыз ұшу аппараттарының, танкке қарсы басқарылатын зымырандардың және термиялық және оптикалық бастары бар кластерлік оқ-дәрілердің қауіп-қатерін айтарлықтай бейтараптандырады.
Термиялық және оптикалық толқындар диапазонындағы бронды машиналарға арналған белсенді камуфляж жүйелері үшін де электр қажет болуы мүмкін.
қорытындылар
Техника жақсарған сайын және борттық құрал-жабдықтар мен қару-жарақтарды электрмен жабдықтауға қойылатын талаптар жоғарылаған сайын, электр қозғалтқышы бар жердегі жауынгерлік машиналарды құру сөзсіз болуы мүмкін. Электр машиналарының азаматтық нарығы электр қозғалтқышы бар жердегі жауынгерлік машиналарды енгізу жылдамдығына айтарлықтай әсер етуі мүмкін.
Электр беріліс қорабы бар перспективалы жерүсті жауынгерлік машиналар динамизмі, маневрлік қабілеті, басқарудың қарапайымдылығы, өмір сүру қабілеттілігі мен қауіпсіздігі бойынша, сондай -ақ мүмкіндігінше перспективалы қару мен оларға жоғары энергия шығыны бар датчиктерді орналастыру бойынша «классикалық» үлгілерден асып түседі.
