Laut der Website rosinform.ru haben die Spezialisten der Military Industrial Company im Rahmen der Forschungsarbeiten (Code Krymsk) die Entwicklung und Erprobung eines Radfahrzeugs auf Basis des BTR-90 Rostok abgeschlossen. Die Neuheit verwendet ein Hybridkraftwerk und ein elektrisches Getriebe.
Natürlich lohnt es sich, den Erfolg russischer Entwickler zu feiern. Es ist jedoch erwähnenswert, dass in westlichen Ländern bereits Projekte ähnlicher Fahrzeuge mit Hybrid-Elektroantrieb entstanden sind und einige davon vor mehr als zehn Jahren erschienen sind.
Zu nennen sind ein 8x8-Fahrzeug, das den Advanced Hybrid Electric Drive (AHED), das gepanzerte Kanonensystem Thunderbolt der United Defense mit Hybrid-Elektroantrieb, das Kampffahrzeug Reconnaissance, Surveillance and Target Designation (RST-V), das Anglo- Amerikanisches Programm für das Aufklärungsfahrzeug des zukünftigen FSCS / TRACER und einige andere.
Praktischer Nutzen
Elektroantriebe werden sowohl in zivilen als auch in militärischen Fahrzeugen zum Einsatz kommen. Einen klaren Konstruktionsvorteil bietet die elektrische Radantriebstechnik, die zum Beispiel den Maschinenboden eben und massiv ermöglicht. Diese Technologie hat ihre Wirksamkeit und Zuverlässigkeit bereits im täglichen Einsatz unter Beweis gestellt. Die Absicht des Militärs ist es zunächst, diese Technologie auf Prototypen für den Einsatz in Großprogrammen zu übertragen. So wurde im amerikanischen Programm - dem Kampfsystem der Zukunft (FCS) - der diesel-elektrische Kombiantrieb zur Hauptantriebsform und zur wichtigsten Konfiguration der gesamten Maschinenfamilie. Derzeit befinden sich Prototypen von seriennahen Maschinen mit Elektroantrieb in der Erprobungsphase.
Der Hauptgrund für den Einsatz elektrischer Antriebstechnik in militärischen Geräten sind neue Kampfeigenschaften und -qualitäten, die nur so erreicht werden können. Dies betrifft in erster Linie die Zuverlässigkeit des Fahrzeugs, seinen Schutz und seine logistische Unterstützung. Dies ist der Schlüssel für die neue Basisproduktion von Radfahrzeugen.
Mit dieser Technologie ist es möglich, ein Radantriebsmodul zu realisieren, bei dem der Elektromotor vollständig in seine Nabe eingebettet ist. Federung, Antrieb, Lenkung und Stoßdämpfer werden in ein kompaktes, standardisiertes Fahrwerksmodul integriert. Die Bremsen werden ebenfalls elektrisch sein, wobei nur die Feststellbremse als zusätzliche mechanische Bremse fungiert.
Radantriebsmodul mit in der Radnabe montiertem Elektromotor
Der Nutzraumvorteil eines Radfahrzeugs durch den Einsatz eines Elektroantriebs gegenüber der alten Starrachse (Quelle: Magnetmotor)
Fortschrittliche Hybridantriebsmaschine (AHED)
Als relevantes Beispiel für eine solche Technik kann ein Fahrzeug mit vielversprechendem Hybrid-Elektroantrieb (AHED) und 8x8-Radanordnung von General Dynamics Land Systems (GDLS) dienen. Es wurde erstmals 2002 auf der jährlichen AUSA-Show in Washington der Öffentlichkeit gezeigt.
Maschine mit 8 × 8 Achsfolge und einem fortschrittlichen Hybrid-Elektroantrieb (AHED) von GDLS mit einem Elektroantrieb in der Radnabe von Magnet-Motor
Diese Maschine wurde mit einem elektrischen Radnabenantrieb der Magnet-Motor GmbH (im Auftrag von GDLS) ausgestattet. Darauf sind ein Dieselgenerator und Akkumulatoren installiert. MM-Radantriebe sind Bestandteil des Radmoduls, das an allen Antriebsrädern verbaut ist. Die Primärleistung wird von einem 200 kW Generator erzeugt, der über einen Flansch direkt mit dem Dieselmotor verbunden ist. Für zusätzliche 200 kW Leistung sorgt eine hocheffiziente Batterie. Somit beträgt die Gesamtantriebsleistung ca. 400 kW. Um die Batterien während der Fahrt wieder aufzuladen, wird Bremsenergie sowie überschüssige Primärleistung verwendet. Diese kombinierte Konfiguration bietet zusätzliche Vorteile wie Silent Watch und Stealth-Modus. Zudem gibt es keine Antriebskomponenten im Inneren der Maschine sowie keinen „Doppelboden“zur Aufnahme der mechanischen Teile. Im Vergleich zu herkömmlichen Antriebsmodellen ist die Silhouette deutlich niedriger.
Die Radmodule verfügen über eine flexible „Nabelschnur“, die alle elektrischen Funktionen der Sensor- und Stromleitung übernimmt und auch Kühlmittel versorgt.
8 × 8-Radfahrzeugkonfiguration mit Advanced Hybrid Electric Drive (AHED)
Erwähnenswert ist auch die Leistungselektronik, die die Maschine mit elektrischer Energie versorgt und Hochleistungsbatterien in ein System einbindet. Sie befinden sich an der Vorderseite der Maschine und "heben" sie etwas an.
Aufklärungs-, Zielbestimmungs- und Überwachungskampffahrzeug (RST-V)
Aufklärungs-, Überwachungs- und Zielbestimmungskampffahrzeug (RST-V)
Ein weiterer Auftrag von GDLS, realisiert von Magnet-Motor, war das elektrische Kombiantriebssystem, das in vier Prototypen des Aufklärungs-, Zielbestimmungs- und Überwachungskampffahrzeugs (RST-V) zum Einsatz kam. Sie wurden für das United States Marine Corps und die Defense Advanced Planning Agency (DARPA) gebaut. Das Antriebssystem umfasst auch Radnabenantriebe und den Strom aus einem Dieselgenerator und Batterien. Durch den Einsatz von elektrischen Radmodulen war es möglich, eine spezielle bewegliche und klappbare Radaufhängung am Auto anzubringen, um dessen lichte Weite zu verändern. Außerdem hat das Auto einen Doppelboden zwischen den Hinter- und Vorderrädern. Damit passt er in ein Flugzeug der Osprey V 22. Die Gesamtantriebsleistung beträgt 210 kW (110 kW Dieselgenerator und 100 kW Batterien), wodurch die 3,8 Tonnen schwere Maschine auf 120 km/h beschleunigen und bis zu 60 % steigen kann.
Die Prototypen der Maschine haben eine Reihe von erfolgreichen Tests bestanden, die ihre Übereinstimmung mit den Eigenschaften bestätigt haben. Derzeit wird an der ersten Kleinserie gearbeitet, die weitere intensive Tests beinhalten wird.
Es ist erwähnenswert, dass alle Magnet-Motor-Aktuatoren keine Verschleißteile und ein Minimum an beweglichen Teilen haben. Sie sind praktisch wartungsfrei, hochzuverlässig und verursachen dadurch geringe Betriebskosten. Darüber hinaus wurde bei der Entwicklung von Mechanismen und Elektronik der Notwendigkeit Rechnung getragen, Personal- und Wartungskosten für Geräte und Materialien zu reduzieren, was die Logistik verbesserte. In der Praxis entlastet der Einsatz eines vollautomatischen und hocheffizienten Antriebs den Fahrer. Die Gangschaltung erfolgt elektrisch, nicht mechanisch, die Räder des Autos werden separat gesteuert, was für eine bessere Beschleunigung sorgt.
Schon frühe Prototypen von Magnet-Motor könnten verschiedene externe Verbraucher, beispielsweise Beleuchtungselemente und verschiedene Mechanismen, mit elektrischer Energie aus dem Antriebsnetz der Maschine versorgen. Beide für GDLS entwickelten Antriebssysteme verfügen über elektronische Komponenten, die direkt in das elektrische Antriebssystem integriert sind. Mit ihrer Hilfe können Sie Gefechtsstände, Radaranlagen, Technikfahrzeuge etc. an die Stromversorgung anschließen. Auch kann das elektrische Antriebsnetz als elektrisches Primärversorgungssystem für elektrische Kampfsysteme der Zukunft, beispielsweise Elektrokanonen, Kombikanonen, Laser- und Mikrowellenwaffen, verwendet werden.
Thunderbolt - Panzerkanonensystem
Gepanzertes Kanonensystem Thunderbolt
Das gepanzerte Kanonensystem United Defense Thunderbolt mit Hybrid-Elektroantrieb feuert aus seiner 120-mm-Panzerkanone.
Das gepanzerte Kanonensystem Thunderbolt wurde im September 2003 entwickelt. Dies ist ein modernisiertes M8-Panzerkanonensystem als Teil der 120-mm-Panzerkanone XM291 (anstelle der 105-mm-Kanone M35). Der Hauptvorteil des Systems ist die Platzersparnis durch den Einsatz eines Hybrid-Elektroantriebs. Im vorderen Teil des Rumpfes erschienen zwei Fahrmotoren, und in einem der Sponsons erschien ein 300-PS-Dieselmotor. Dadurch wurde Platz frei, in dem zuvor ein 580-PS-Dieselaggregat und Achsantriebe untergebracht waren. Jetzt bietet es Platz für vier Personen oder zusätzliche Munition. Der Leistungsunterschied wird durch die Energie eines Blocks von 24 Blei-Säure-Batterien ausgeglichen.
Während des Entwicklungsprozesses wurde ein Demomodell TTD verwendet - das Hauptentwicklungswerkzeug für den HED-Antrieb. Der Einsatz eines John Deere Dieselmotors (250 PS 187 kW) und eines Satzes von 40 Blei-Säure-Batterien (187 kW) reduzierte den Kraftstoffverbrauch um 89 % im Vergleich zum serienmäßigen M113A3 Schützenpanzer, der mit einem Detroit Diesel-Motor ausgestattet ist (275 PS) und das hydrodynamische Getriebe Allison X2000-4A für Fahrten in unwegsamem Gelände mit Höhenunterschieden und auf Straßen.
Diese Verbesserung hängt zwar teilweise direkt mit dem Austausch des Motors zusammen, da das Detroit Diesel-Triebwerk einen ziemlich hohen spezifischen Kraftstoffverbrauch hat.
Elektrische Getriebe der Antriebssysteme von United Defense sind klassische Zweiwege-, Zwei-Parallel-Schaltungen, die Strom von einem generatorbetriebenen Maschinenmotor zu separaten Stellmotoren für jedes Gleis übertragen. Ähnliche Zweiwegesysteme wurden in anderen elektrisch betriebenen Kettenfahrzeugen verwendet. Wenn Induktionsmotoren in Getrieben von United Defense verwendet wurden, dann verwendeten sie Permanentmagnet-Elektromotoren, die später entwickelt wurden.
FCS-T- und FCS-W-Systeme mit Hybrid-Elektroantrieb
Außerdem hat United Defense zwei weitere Plattformen für die Kampfsysteme der Zukunft eingeführt. Die erste mit der Bezeichnung FCS-T (tracked) ist eine Plattform, die ursprünglich von UDLP für das Lancer-Konsortium als mögliche Plattform für den Einsatz in C-130-Flugzeugen für das derzeit auslaufende anglo-amerikanische FSCS / TRACER-Aufklärungsfahrzeugprogramm entwickelt wurde.
FCS-T und FCS-W mit Hybrid-Elektroantrieb.
Die FCS-T-Plattform verwendet ein Hybridsystem mit drei Modi: Hybrid, Nur Batterie und Nur Motor. Im Batteriebetrieb (Camouflage, Silent Mode) kann das Auto rund vier Kilometer weit fahren, angetrieben von einem Lithium-Akku (167 kW) bei einer Spannung von 600 Volt. Dieser Modus wird auch verwendet, um eine langfristige (bis zu 6 Stunden bei 2,5 kW) stille Beobachtung zu ermöglichen, wenn die Besatzung nur elektronische Erkennungsgeräte verwendet.
CERV - Diesel-Elektro-Hybridfahrzeug
Diesel-Elektro-Hybridfahrzeug CERV
Das CERV Long Range Covert Vehicle ist ein leichtes dieselelektrisches Fahrzeug mit einer Höchstgeschwindigkeit von 130 km/h. Der Hauptzweck besteht darin, spezielle Operationen zur Unterstützung, Aufklärung und Zielbestimmung durchzuführen. Der Hauptvorteil der Maschine ist ihre leise Bewegung und Umweltfreundlichkeit. An der Entwicklung des Autos war das kalifornische Unternehmen Quantum Fuel Systems Technologies Worldwide beteiligt.
Das Allradfahrzeug wird von einem Quantum Q-Force Diesel-Elektro-Hybrid-Antriebsstrang als Teil eines 1,4-Liter-Dieselmotors gepaart mit einem 75-kW-Generator und Lithium-Ionen-Batterien angetrieben. Es treibt einen elektrischen Gleichstrommotor (100 kW) an. Die von Quantum entwickelte einzigartige Leichtbaukarosserie hat das Gewicht des Autos auf 2267 Kilogramm reduziert. Am Heck des Fahrzeugs befindet sich eine große Ladefläche.
Im Rahmen der Arbeiten am Auto wurden sechs Prototypen gebaut. Dieses Auto hat ein Drehmoment von 6800 Nm, mit dem Sie Wasserhindernisse bis zu 0,8 Meter überwinden und bis zu 60% klettern können.
Der Einsatz des Q-Force-Hybridantriebsstrangs reduziert den Kraftstoffverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Fahrzeugen gleichen Gewichts und gleicher Größe um 25 % und reduziert die Wärmesignatur und den Kohlendioxidausstoß deutlich.
Bei der Entwicklung des CERV kamen neueste Technologien zum Einsatz, die die Akkuleistung verbessert und dementsprechend die Reichweite erhöht haben.
Oshkosh Defense L-ATV Ingenieurfahrzeug
Laut Vertretern des Unternehmens Oshkosh Defence dominiert ihre Neuentwicklung selbstbewusst die Klasse der leichten Kampfmaschinen und kombiniert bewährte Technologien und fortschrittliche Besatzungsschutzsysteme. Es ist möglich, dass dieses Auto ein Ersatz für den veralteten Humvee-Radpanzer ist.
L-ATV
Bei der Entwicklung des Modells wurden die Erfahrungen aus den Auseinandersetzungen zwischen Afghanistan und dem Irak genutzt. Das L-ATV bietet hohe Mobilität und Schutz auf MRAP-Niveau.
Der Panzerwagen verwendet die intelligente Einzelradaufhängung der neuen Generation Oshkosh TAK-4i, die über einen um 505 mm erhöhten Federweg verfügt, was die Effizienz beim Fahren auf instabilem Untergrund erhöht. Die patentierte TAK-4-Technologie verwendet 20-Zoll-Räder mit unabhängiger Lenkung.
Erwähnenswert ist auch der innovative Diesel-Elektro-Hybrid-Antriebsstrang Propulse, der bei fahrender Maschine eine zusätzliche Leistung von 70 kW liefert und auch im Stillstand Energie für den technischen Bedarf bereitstellt. 4 Elektromotoren für jedes Antriebsrad werden von einem Dieselgenerator mit Strom versorgt. Darüber hinaus verbesserte das Kraftwerk die Kraftstoffeffizienz und Leistung und ermöglichte es, sich über kurze Strecken fast geräuschlos zu bewegen.
Es besteht die Möglichkeit, Rüstungsausrüstung zu verpacken. Reservierungen können je nach Aufgabenstellung geändert werden. Im Boden des Wagens ist ein besonderer Schutz gegen Splitter und eine Druckwelle von Antipersonenminen installiert.
Verbesserung der Überlebensfähigkeit
Es ist erwähnenswert, dass amerikanische Autos noch einen weiteren Vorteil des Elektroantriebs nutzen müssen, nämlich die Verwendung einiger kleiner Dieselmotoren mit Generatoren als Stromlieferanten. Dies erhöht die Überlebensfähigkeit deutlich – das Fahrzeug verliert im Schadensfall nicht an Mobilität und kann trotzdem zurückkehren, wodurch Mobilitätsverluste vermieden werden. Darüber hinaus ermöglicht es den weltweiten Einsatz moderner Standard-Dieselmotoren. Das einheitliche Design macht es einfach, auf Maschinen-Upgrades zu reagieren.
Skizze einer 6 × 6-Maschine mit elektrischen Radantrieben und Zwillingsstrukturelementen - Dieselmotor - Generator
Das Nutzvolumen der Maschine wird gegenüber einem mechanischen Antrieb erhöht. Zudem ermöglicht die Gewichtsreduzierung einen problemlosen Lufttransport.
Wie wir sehen, wurden in westlichen Ländern nicht nur Mock-ups erstellt, sondern komplett fertige Plattformen mit Hybrid-Elektroantrieb.
