早在第一次世界大战时期,法国军队就将电动坦克投入实战。实践证明,电动坦克的各种技术还不成熟,但随着当今技术的发展,特别是电动汽车的大发展,这些子系统技术的完善将使电动坦克发展100年,最终进入大规模实用化阶段。
第一次世界大战期间,1917年法国FAMH生产了400辆圣夏蒙坦克,其动力原理是用汽油发动机驱动发动机,发电机为两台电机供电,每台电机由驱动轮和履带连接。
圣夏蒙坦克的主炮是1门75毫米1897式加农炮,还有4门8毫米哈奇卡斯机枪。
圣厦门坦克
实战中,圣夏蒙坦克的动力系统暴露了动力不足的缺点,当时相关技术不成熟,故障率也很高,所以法国后来既是大规模装备,也是内燃机动力的坦克。
但是法国后来用FCM 2C超重型坦克、电力坦克,重量达69吨,发动机周围有7个油箱,通过发电机驱动电机为底盘供电。
该坦克仍为战壕设计,大小达10.27 x 3 x 4.10米,12名车组成员每小时15公里/小时,航程达150公里。主炮只有75毫米,配备了4挺8毫米赫奇基斯机枪。车身和炮塔正面装甲为45毫米,侧面为22毫米。
总产量只有10辆,但1939年,这些坦克被集中编入51辆大队,在媒体上大有出息。
但是,在法国战役中,1940年6月15日,这些电动坦克没有开一枪,在空袭中失去战斗力,成为德军照片纪念的对象。
德国军队和FCM 2C
1939年和1940年,英国分别设计了TOG1和TOG2坦克,但只停留在试验场,没有大量生产。
TOG2
1940年,美国开发了电动T1E1重型坦克,没有投入实战。
从左边开始:T1E1,谢尔曼和费迪南德
1943年,美国的T23坦克也是电动驱动的,其炮塔甚至装备了M4谢尔曼坦克,但没有实战。
T23坦克
第二次世界大战期间,1941年9月,苏联也进行了电动坦克试验,将KV-1坦克改为电动驱动,即EKV坦克。该坦克用V-2K柴油发动机驱动DK-502B发电机,并驱动两个DK-301V电动机,为底盘和控制设备供电。
苏联武器设计师的期望是,确保电动坦克采用内燃机-发电机-马达这一驱动顺序,从而减少燃料消耗。另外,换成功率控制能改善坦克的可操作性和机动性吗?
测试结果显示,EKV坦克无法满足这些期望,项目后来中断了。
EKV图面
二战期间,德国开发了老虎P坦克,但老虎P坦克在竞标中失败,预先生产的90辆坦克底盘变成了“费迪南德”(又叫费迪南德)坦克歼击车。
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虎P坦克
不过,在二战中,其实德军第653重装甲歼击营的1辆“象”式维修车的上层结构被这个营的维修部队拆除,装上了虎式坦克的炮塔。在某种程度上,这其实还原了虎P坦克的设计,也算是虎P坦克投入了实战,
“费迪南德”坦克歼击车的动力方案其实也是汽油发动机带动电动机,由电动机带动驱动装置。在实战中,“费迪南德”坦克歼击车的故障率偏高,维护工作繁重,不能长时间高速行驶。
当然, “费迪南德”坦克歼击车强行采用200毫米厚的正面装甲,配备71倍口径的88毫米主炮,上述缺点是否因为“费迪南德”坦克歼击车“小马拉大车”?
波尔舍(又译保时捷)后来在竞标虎王和鼠式坦克的时候,依然提交的是电动方案,都未被采用。
但二战德军再也没有追加生产虎P底盘,也没有采用其它电力驱动的战车方案来看,他们用行动否决了电力坦克。
二战后,各国在军用车辆上尝试电动方案的努力没有停止,仅履带式的试验车就有:
1960年,美国以M113装甲车为平台改用电传动系统进行试验。
1986年,德国在“黄鼠狼”步兵战车上安装了永磁电动机进行试验。
1992年,美国在AAV7两栖装甲车上进行了试验。
1998年,德国在“鼬鼠”空降步兵战车上安装了电传动,制成了LLX型试验车,
2002年,美国在FCS-T未来履带式战车上继续探索电动装置。
还有很多国家,在轮式军用车辆上也进行了许多探索和试验。
各国军队如此锲而不舍地探索电驱动坦克技术,很大程度上是因为电动坦克确实拥有一些优势:
可以弃用刚性的机械传动装置,所以坦克内部布局的灵活性更大;
基于上一点,可以布置冗余(备用)部件,使得坦克的生存能力提高;
可以弃用有起火风险的液压控制装置;
电力驱动比内燃机的噪音低,热信号特征也小,有利于加强坦克的隐蔽性;
制动(刹车)的能量有回收的可能性;
电动变速器更容易控制坦克,从而提高坦克的灵活性;
坦克动力本身能为坦克上越来越先进的设备、传感器和武器提供充足的电力;
具体来说,如果坦克采用电驱动,就可以不采用笨重的轴和变速箱,动力模块可以根据综合考虑,灵活布置,用柔性的电缆将它们连接起来。
与机械连接不同,电气连接可以冗余连接(备份)。比如先铺设带有保护措施的电缆管道,在其中布置通用电源和数据总线,根据结构灵活布置电源电缆和数据电缆。
既然有了冗余设计,也许还可以加上额外的保护装置。如此以来,在坦克受损时还可以保持机动性和对战场的感知,使得坦克依然可以选择快速撤离。
电传动的优越性是毋庸置疑的,先进的战斗机已经普遍采用电传统进行操纵。
缓冲电池可以使得坦克在待命状态下不用打开发动机,使得坦克在伏击时的隐蔽性更强。
充电电池不仅在发动机故障时可以使得坦克拥有自行撤离的能力,而且可以通过仅仅对受损坦克进行充电的方式使得坦克暂时摆脱困境。
目前有些国家的电磁炮已经在舰船上进行了多次试验,至于激光武器,据传已经在一些热点冲突地区投入实战。这些武器都需要消耗大量的电能,如果坦克本身是电力动力,那么在配合这些武器以及电子设备方面将有不小的优势。
电磁炮进行试验
另外,英国和波兰2013年开始研制的PL-01坦克宣称可以实现红外线隐身,那么想必也需要电力。不过,PL-01坦克对外宣称的动力是柴油发动机。
PL-01坦克
目前,永磁电动机、异步电动机和电池技术的飞快发展给了各国军队和军工设计师不小的希望,不过从长远来看,也许燃料电池才是更好的解决方案。
而且,坦克用电力驱动装置,可能很大程度上要取决于民用电力汽车的发展,所以,重点发展民用电动汽车不仅仅是提振经济,保护环境,在军事上的潜在受益也是很可观的。
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