向绿色节能进发:日本推出新型混合动力装甲车
2015年11月3日,日本防卫装备厅陆上装备研究所在神奈川县相模原市举办了机动装甲车辆公众开放日活动,展示了包括10式主战坦克4号样车、CBRN遥控操作装甲工程车、混合动力系统装甲车等先进坦克装甲车辆。其中全身湛蓝涂装的混合动力装甲车是首次曝光。
混合动力系统鼻祖“虎”(P)重型坦克
混合动力技术最先出现在硝烟弥漫的二战欧洲战场。德军于1937年开始招标新型重型坦克,进而促成了著名的“虎”式坦克的诞生。费迪南·保时捷博士在新型坦克研制过程中认为机械式传动装置无法适用重型坦克,遂创新性地提出了运用电力驱动方案,据此设计了Pz/Kpfw VI VK4501(P)重型坦克样车。该车俗称为“虎”(P)重型坦克,通过两台PorscheType101/1型10缸风冷发动机带动电动机发电,功率275千瓦,以此来驱动坦克。
日本陆上装备研究所的混合动力装甲车
在当时,这个概念相当先进,但由于动力系统的过于超前,以及操控系统耐用性低、悬挂系统脆弱等因素,最终导致了“虎”(P)仅生产出5辆原型车就不得不下马了,而已生产出的90辆底盘被改装成同样采用混合动力的“象/费迪南”式重型坦克歼击车。
“虎”(P)和“象/费迪南”奠定了坦克装甲车辆混合动力技术的基础,当时无法解决的发动机与机电设计问题,随着时代的进步已经得到了解决并发展成熟。当前,越来越多的民用车辆采用油电混合动力系统,凸显了绿色节能理念。
日本混合动力装甲车计划
在陆上自卫队装甲车辆的未来规划中,除了全地形越野性能、隐身性能外,车辆的高安全性和绿色节能性也是重要的考量。早在2010年,日本防卫省就表示,节能环保已成为世界趋势,日本有意将这一潮流引入军事领域,开发新型能源战车和舰艇。而时仍日本首相的鸠山由纪夫也曾表示,推广新型能源及环保车辆是保护环境的重要举措,在这方面有着世界领先技术的日本当责无旁贷担此重任。将混合动力系统运用到战车上,主要考虑的是电动力驱动产生热量较少,有利于减少车辆红外信号特征,但单纯电动力车辆行驶里程短、车速慢,故此决定采用混合动力。
日本的新混合动力装甲车以73式履带式装甲输送车为原型研制,车体为全新制造,只是借鉴了73式的主体结构。
陆上装备研究所的这一项目分两个阶段进行:第一个阶段是研制适合履带式装甲车的电动机、发电机、传动机械、蓄电装置等。第二个阶段是制造混合动力系统原型,并安装在装甲车辆上。此次陆上装备研究所展示的正是这种混合动力系统车,日本媒体称其是向“虎”(P)坦克致敬。
混合动力装甲车性能
这辆混合动力系统车以73式履带式装甲输送车为原型研制,车体为全新制造,只是借鉴了73式的主体结构。该车车体为铝合金焊接结构,全重13吨,乘员2人,另外可搭载试验人员3人。车辆左侧前部有一突出的玻璃驾驶室,驾驶员仪表盘与普通民用混合动力汽车相似,有速度表、发动机转速表、蓄电池状态柱等,其中蓄电池状态柱显示绿色为充电/蓄电状态、黄色为放电状态。车体中部为风冷柴油发动机,驱动前部的发电机发电,再通过电动机使前置主动轮转动。发动机两侧舱室为电力转换装置,后部两侧有2组大型蓄电池。车体后部中央有一载员和设备舱,通过尾门进出。此外,该车采用5对负重轮,并配备了新研制的橡胶履带,使其具有良好的静音效果。
该车进行了大量台架试验,以确认车最大速度和加速性特征。根据实验室台架试验测试,该车最高速度为73千米/时,但全程使用蓄电池和电动机驱动的话只能达到40千米/时,0~200米的加速时间为18秒。随后的试验也证明了该车具有较好的机动性,包括转弯、爬坡性能和燃料经济性,试验达到了预期效果。陆上装备研究所称,这种混合动力系统将进一步完善,并运用到新型步兵战车等装甲机动车辆上。