Ненасытные боевые машины! Есть ли предел вашим аппетитам?

34
Потребность в движительных и энергетических установках для транспортных средств сегодня беспрецедентно велика. Увеличение массы платформ, как результат повышения уровня защиты и огневой мощи, заставляет разработчиков поддерживать подвижность, тогда как прожорливые цифровые системы только добавляют масла в огонь.


На рынке гражданских транспортных средств все большей популярностью пользуются гибридные и полностью электрические движительные установки, но это не отражается на оборонном рынке, где потребности в мощности существенно выше, в связи с чем приходится решать массу сложнейших проблем



За последние годы военные машины всех классов стали значительно тяжелее, это связано главным образом с необходимостью повышения уровней защиты и огневой мощи. В результате военные теперь просят промышленность сохранить или улучшить подвижность платформы и, из-за шагающего широкой поступью оцифровывания, обеспечить энергоснабжение в достаточном объеме в условиях жестких ограничений по массе, объему и стоимости.

В то время как производители двигателей и силовых установок могут обратиться к гражданскому автомобильному бизнесу за некоторыми ключевыми технологиями и даже частичными решениями, для военных задач необходим особый подход к разработке наряду с огромным терпением в ожидании военных заказчиков, готовых принять уже проверенные в прототипах и программах демонстрации технологических решений.

Цифровые потребности

В компании MTU, например, считают, что соответствовать требованиям к функциональной гибкости, характеристикам и надежности в рамках ограничений по массе и объему в будущем станет еще сложнее. В компании также указали на то, что задействование современных систем вооружения и особенно комплексов самозащиты может повлечь за собой постоянное повышение потребности в электрической мощности.

Для тактических машин реальная надежность и постоянная эксплуатационная готовность очень важны и достижению этой цели может помочь цифровизация движительной установки, являющаяся важнейшим шагом на пути создания систем прогнозного (профилактического) обслуживания, основанных на эксплуатационных данных в реальном времени.

В компании MTU считают, что для большинства транспортных средств движительная установка определяет базовую архитектуру и, следовательно, не только важна для их функционирования, но также оказывает сегодня огромное влияние на те или иные модернизации, которые могут быть проведены на протяжении всего срока эксплуатации. «В то же время, помимо физической интеграции подсистем всё более критичным для выполнения поставленной задачи фактором становится функциональная интеграция и цифровое объединение подобных подсистем в сеть», — сказал Юрген Шиммельс, директор специальных двигателей и движительных установок в компании MTU Friedrichshafen.

«Модульные концепции, базирующиеся на интегрированном подходе, должны максимально повысить гибкость транспортных платформ, предназначенных для многофункциональных приложений с технически идентичными компонентами», — продолжил он.

«В будущем более сильный акцент будет делаться на разработку, закупки и эксплуатационные расходы. Применение модульных движительных установок даст значительные преимущества в сфере специализированных движительных и энергетических систем касательно развития, расходов на логистику и затрат на жизненный цикл».

Поддержка этих систем в течение длительного срока осложняется постоянным и быстрым технологическим прогрессом в движительных и энергетических установках, что заставит промышленность инвестировать в обслуживание и поддержку двигателей и электрических машин в течение десятилетий, при этом преодолевая моральное старение некоторых основных компонентов.

В некоторых случаях двигатели, коробки передач и генераторы могут быть взяты из автомобильной промышленности и либо использоваться как есть, либо адаптироваться для применения в некоторых приложениях. Для таких массовых военных платформ, как например, машины общего назначения и тылового обеспечения, коммерческие двигатели могут быть в допустимой степени доработаны под военные нужды, хотя есть ограничения их применения в особых боевых системах, например, в тактических колесных машинах и гусеничных машинах средней категории.

Двигатели серии MTU 199, например, представляют собой адаптированные варианты дизелей коммерческих грузовиков Mercedes-Benz, успешно используемых в различных легких военных машинах. Подобный подход может быть расширен, чтобы вобрать в себя ряд новых готовых коммерческих технологий.

Ненасытные боевые машины! Есть ли предел вашим аппетитам?

Производители двигателей всё чаще обращают внимание на решения, которые позволяют электрическим системам дополнять возможности двигателя. Как пример — электрический турбокомпрессор в стиле Формула 1

Напряжение растет

Представитель компании Jenoptik Норман Гайер заметил, что потребность в большем количестве электроэнергии, вырабатываемом в тактических транспортных средствах, заставляет компанию разрабатывать новые системы, как новое генерирующее оборудование, так и интегрированную электрическую архитектуру, при этом напряжение бортовой сети 28 вольт, бывшее стандартом многие десятилетия, уже перестало соответствовать новым потребностям.

«Высокое напряжение это то, в чем мы заинтересованы, но в действительности рынок военных машин реально не готов к этому, — заметил он. – Нам необходимо уйти от 28 вольт прямо сейчас. Если вам в машине необходимы системы большой мощности, то вы должны иметь электрические системы другого класса по напряжению».

Электрическая мощность, выраженная в ваттах, рассчитывается перемножением разности потенциалов в вольтах на силу тока в амперах. Гораздо эффективнее повышать напряжение, а не силу тока, поскольку большие токи генерируют большее сопротивление и поэтому для их передачи без перегрева необходимы толстые тяжелые кабели, чего в случае с напряжением не происходит. Вот почему британские воздушные линии электропередач, например, находятся под напряжением до 400 киловольт. В электромобилях, например, Tesla Model S, на двигатели подается напряжение 400 вольт, в то время как успешно были продемонстрированы электрические системы бронемашин, работающие на напряжении 600 вольт и более.

Необходимо принимать как данность, что создание высокомощных, высоковольтных компонентов и систем, которые могли бы работать длительное время в суровых условиях войсковой эксплуатации, очень затратно. «Все хотят высокую удельную мощность, поскольку объем в машине ограничен, но кому-то приходиться платить за это», — сказал Гайер. Он добавил, что подобное оборудование могло бы быть дешевле, если бы использовались более крупные компоненты, но каждый заказчик желает иметь самые продвинутые устройства и платить за них минимальную цену.

«Что касается использования компонентов, например, электрических вспомогательных систем или электрического турбонаддува двигателей, то здесь определенно есть потенциал совершенствования совокупной движительной системы, — сказал Шиммельс. – Кроме того, взаимосвязанные компоненты позволяют улучшить профилактическое техническое обслуживание».

Впрочем, долгосрочная материально-техническая поддержка практически всегда является одним из обязательных условий при приобретении военной техники. В компании MTU предлагают сравнить специализированные военные движительные установки, для которых поставки запасных частей и обслуживание гарантируются в течение длительного периода, и готовые коммерческие решения, срок эксплуатации которых из-за ужесточения стандартов по выхлопам и повышения стоимости становится все короче и короче.

«Бесперебойная поставка комплектующих и запасных частей в течение всего срока эксплуатации машины, который в большинстве случаев значительно превышает 30 лет, представляет собой более сложную задачу», — пояснил Шиммельс.

Гайер согласился, заметив, что разработка может занять более 10 лет и что крупным поставщикам будет очень сложно эффективно реагировать на потребности рынка транспортных средств военного назначения. Компания Jenoptik сохраняет свою производственную базу относительно небольшой, что позволяет ей более гибко реагировать на потребности в очень мощных компактных и достаточно прочных системах. «Все это, конечно, добавляет стоимость, но, по сути, более точно соответствует потребностям заказчиков».

Кроме того, появление электрического оружия и других мощных радиочастотных источников, например, постановщиков помех, повлечет за собой значительно более высокие требования к электромагнитной совместимости электрических компонентов и кабельных сетей, что определенно превысит возможности гражданских систем.

Впрочем, без готовых коммерческих технологий никак не обойтись и поэтому они сыграют в будущем большую роль. «Мы видим значительный потенциал в адаптированной к военным требованиям интеллектуальной синергии традиционных механических компонентов с максимальной удельной мощностью и надежностью и новых электронных компонентов, включающих цифровые технологии», — добавил Шиммельс.


В БМП «Пума» немецкой армии установлен стартер-генератор, который работает как генератор, питающий бортовые потребители, и как пусковое устройство запуска двигателя

Дело освоения

Несмотря на множество программ демонстрации технологий быстрое распространение гибридных силовых установок для гражданских автомобилей пока не является трендом в сфере военных машин. Впрочем, в MTU сообщили, что обязательно раскроют потенциал этих систем, который сложно было бы или невозможно достичь с одними только традиционными дизель-механическими установками.

В своих исследованиях и в процессе создания реального оборудования, которое ляжет в основу ее будущих разработок по двигателям и энергосистемам, компания преследовала цель продемонстрировать перспективность гибридных систем. Тем не менее, Шиммельс отметил, что специфические военные требования до сих пор создают значительные технические и коммерческие проблемы.

«Экстремальные требования, предъявляемые к внешним факторам, например, к объему для установки, электрическим сигнатурам и ударным нагрузкам, в комбинации с максимальной надежностью требуют специальных комплексных решений, которые нельзя принять за счет простой модификации компонентов, доступных на гражданском рынке».

«Исследования показали также, что гибридные силовые установки, несмотря на потенциал, который они имеют касательно дополнительных возможностей, как то — объем для установки, масса и характеристики, — в сравнении с дизель-механическими системами, работающими на ископаемом топливе, пока не имеют потенциала, необходимого для закрепления на рынке», — сказал он.

Гайер заметил, что пользователи должны решить, собираются ли они связать себя с этими технологиями. За последние 10 лет Jenoptik установила свои опытные системы, разработанные совместно с производителями из других стран, в транспортные средства почти всех классов, от ОБТ и БМП и до различных колесных машин. «Эти прототипы фактически включают в себя почти все гибридные возможности, которые имеют смысл с тактической точки зрения, в том числе бесшумное наблюдение и движение, а также чисто электрический привод».

Одной из платформ, прошедшей этап прототипа/демонстрации, стала немецкая бронемашина «Пума». В ней установлен стартер-генератор ISG (Integrated Starter Generator) от Jenoptik, который делает больше, чем говорит его обычное название. Кроме работы в качестве генератора для выработки электроэнергии, он может также работать как пусковое устройство запуска основного двигателя. В режиме генератора за счет своего электромагнитного сопротивления он обеспечивает рекуперационное торможение машины и одновременно заряжает аккумуляторную батарею. Работая в качестве электродвигателя, он может помочь машине двигаться в бесшумном режиме.


Компания Jenoptik поставляет генераторы воздушного охлаждения на 400-600 Ампер и 11-16 кВт. Эти системы модульные и поэтому могут быть легко адаптированы под индивидуальные требования

Вести за собой

По мнению Гайера, столь раннее принятие Германией гибридного привода, хоть даже и в таком ограниченном виде делает «Пуму» своего рода образцом для подражания в этом технологическом секторе.

ISG генерирует стабильный постоянный ток от 20 до 500 кВт за счет внешней электроники, которая регулирует напряжение и выпрямляет его выходное напряжение из переменного тока в постоянный. Маховиковый генератор с возбуждением от постоянных магнитов работает с заявленным кпд более 95%. Система устанавливается без дополнительных подшипников на коленчатом валу между двигателем и трансмиссией и не требует обслуживания.

Компания Jenoptik также находится в процессе доработки своей линейки генераторов переменного тока и расширения линейки генераторов с жидкостным охлаждением для интеграции в стандартную конфигурацию существующих транспортных средств с целью удовлетворения их потребности в энергии.

Инженеры компании Jenoptik завершили разработку нового модульного генератора воздушного охлаждения на 600 Ампер, который заполнит нишу между системами водяного и масляного охлаждения, самая крупная из которых может генерировать ток более 2000 Ампер. Генерирование дополнительного количества электричества позволяет также обеспечить растущие потребности в экспорте энергии, поскольку машины могут выступать в роли мобильных электростанций для развернутых в экспедиционных операциях подразделений, действующих в сложной боевой обстановке.

Полностью электрические машины также с успехом завоевывают себе место на рынке гражданских автомобилей. Такие новички, как например, Tesla, получают известность со своими автомобилями, получающими всю необходимую энергию от литий-ионных аккумуляторов, а крупные производители добавляют в свои портфолио полностью электрические модели, в основном небольшие городские автомобили. Подобные системы могут достаточно серьезно повлиять на рынок легких войсковых транспортных средств.

Впрочем, в ОБТ и других гусеничных машинах электрические приводы гораздо чаще используются в гибридных движительных системах, например, в качестве устройств повышения силы тяги.

Шиммельс согласился, подчеркнув, что чисто электрические приводы вряд ли выйдут на рынок тактических машин массой более 25 тонн. Назвав объем для установки, массу, удельную мощность и эксплуатационную доступность ключевыми элементами военных движительных установок, Шиммельс отметил, что дизельный двигатель еще какое-то время сохранит роль основного движителя, поскольку удельная энергии ископаемого топлива, даже если нынешнюю емкость батарей удвоить, все еще будет выше удельной энергии аккумуляторов.

Даже для таких функций как бесшумное наблюдение и движение, по мнению Гайера, удельные энергия и мощность и время заряда для лучших литиевых аккумуляторов, доступных для чистых электрических систем, ни в какое сравнение не идет с эквивалентными цифрами для дизельных двигателей и вспомогательных силовых установок. «Я думаю, пройдет еще много времени, прежде чем будут получены более или менее сравнимые характеристики, принимая во внимание ограничения по массе военных транспортных средств».


Наряду с модернизацией двигателей промышленность также изучает решения, способные дополнить или заменить традиционные вспомогательные силовые установки, снабжающие энергией бортовые системы при заглушённом основном двигателе. Прежде всего это аккумуляторы и топливные элементы

Прилив энергии

Компания Dewey Electronics Corporation проектирует и производит мощные наземные генераторы, переносные гибридные установки и ВСУ для армии и морской пехоты США. Директор Джон Дьюи заметил, что аккумуляторы, способные заряжаться очень быстро от основного двигателя машины, могут стать лучшим выбором, чем топливные элементы или традиционные ВСУ.

«Я считаю, что решение на основе технологии сверхбыстрой зарядки в комбинации с большим сроком службы и высокой безопасностью в конечном счете победит. Когда машина сможет направлять большую часть мощности двигателя на сверхбыстрый заряд блока аккумуляторов, тогда мы получим самое жизнеспособное и востребованное решение».

Он предположил, что мало эксплуатантов будут возражать против запуска основного двигателя на 10 минут в интервале от часу до трех с возможным исключением разведывательных задач, для которых тишина абсолютно критична. «Теоретически газотурбинный двигатель танка М1 без труда выдает достаточно мощности за шесть минут для снабжения самых крупных бортовых потребителей (порядка 10 кВт) в течение 10 часов. Конечно, аккумуляторы на 100 кВт займут большой объем».

Далее он заметил, что если бы было возможным заряжать аккумулятор, используя всю мощность двигателя, то это было бы надежнее и проще, чем запускать обычную ВСУ или топливный элемент при заглушённом основном двигателе, а также снизило бы стоимость обслуживания и обучения. «Десять минут работы основного двигателя возможно дешевле 60 минут работы ВСУ. Я уверен, что шесть минут двигателя М1 дешевле 10 часов работы СВУ».

Господин Шиммельс из компании MTU также считает, что удельная энергия является всего лишь одним из факторов, который должен быть улучшен в аккумуляторах, поскольку они должны выдерживать тяжелые условия поля боя, а также конкурировать с универсальным засильем нефтепродуктов. «Что касается наземных машин, то здесь имеются решающие дополнительные логистические преимущества у систем, работающих на ископаемом топливе, поскольку потребность в ископаемом топливе сохранится неизменной для военной авиации, вертолетов и кораблей».

Там где удельная энергия более востребована, чем удельная мощность, топливные элементы могут оказаться полезнее, поскольку они могут преобразовывать энергию жидкого топлива в электрический ток за счет электрохимического процесса, побочными продуктами которого являются тепло и водяной пар. Они хороши тем, что весьма эффективно генерируют постоянный ток, но не так хороши в реагировании на резкие изменения в потреблении мощности. Поэтому в военных машинах они лучше всего могли бы показать себя в роли ВСУ и устройств заряда аккумуляторов.

Для бортовых ВСУ с типичной потребностью в электроэнергии менее 50 кВт топливные элементы могут стать возможной альтернативой небольшим двигателям внутреннего сгорания. При этом налаживание процессов массового производства и коммерческие аспекты технологии, в частности стоимость разработки, станут факторами, которые в следующие несколько лет в конечном счете окажут влияние на признание рынком топливных элементов.

До сих пор существуют определенные сложности при проектировании топливных элементов для военных машин. Наряду с повышением их эксплуатационной надежности и стойкости к ударам и вибрациям необходимо, как правило, надежное снабжение водородом высокой очистки, а извлечение его из легкодоступных источников энергии, например, дизельного топлива, требует использования технологии реформинга, что увеличивает массу и объем и повышает стоимость, сложность и потери тепла.

Гайер заметил, что топливные элементы в ближайшем будущем даже и не приблизятся к дизельным двигателям касательно общего кпд системы, будь то их использование в качестве ВСУ, зарядных систем или основных движителей. «По сравнению с электроприводом или другими гибридными функциями дизель-электрическая система будет гораздо более эффективной. Все это связано с режимом войсковой эксплуатации, который необходимо учитывать, поскольку он достаточно сильно отличается от гражданского использования».

Есть сомнения

Дьюи также сомневается, что в ближайшем будущем топливные элементы станут успешными в ВСУ для транспортных средств. «Мы проделали с Научно-исследовательским бронетанковым центром TARDEC большую работу в этом направлении. Несколько лет назад мы работали над элементами управления и преобразования энергии для топливного элемента на 10 кВт и установкой для реформинга, которые все должны были вписаться в надгусеничную нишу танка М1 Abrams».

По словам Дьюи, ВСУ на топливных элементах работает на «грязном дизельном топливе». Это означает высокую долю примесей, например, серы, а объем, в который систему необходимо было вписать, был недостаточным, даже если базироваться на традиционном двигателе. «Я считаю, что программа подтвердила возможность создания подобной системы. Но технология пока гораздо ближе к лаборатории, чем к полю боя». Стоит заметить, что традиционные двигатели совершенствовались не одно десятилетие, громадный опыт эксплуатации, неправильного обращения, доработок и постепенное повышение уровня автоматизации производства подняли их на самый высокий уровень технического развития и поэтому с ними пока тяжело конкурировать.

«Топливные элементы не подходят для поля боя, но если брать их как отдельную систему, то вы увидите, что это чудо проектирования, опыта и оптимизации. Я считаю, что топливные элементы реально не достигнут финишной черты и не попадут на поле боя пока в гражданской сфере не будут выявлены все недостатки и не будет оплачен весь процесс проектирования с тем, чтобы быть уверенным в их бесперебойной работе и высокой рентабельности производства, -заметил Дьюи. — Массовое производство новых систем и соответствующее снижение общей стоимости жизненного цикла, снижение закупочной стоимости, всё это будет способствовать завоеванию рынка».

Хотя двигатели и являются сложными системами, топливные элементы, которые могут справиться с грязным дизельным топливом, не менее сложны. «Это достижимо, но займет много времени и средств, понадобится огромный объем испытаний в реальных условиях, чтобы дойти до практического результата, возможно понадобятся десятилетия. Стоит это того? Несомненно, но это серьезная задача для оборонного рынка».

С дальним прицелом

Компания MTU большое внимание уделяет разработкам в области интеграции большего количества электрических систем в двигатели с целью повышения их общих характеристик. Например, компания работает над электрическими турбокомпрессорами (в принципе подобные турбокомпрессоры применяются в автомобилях Формулы 1) с целью улучшения динамических характеристик двигателя в общем и сокращения времени реакции на внезапные потребности в дополнительной мощности в частности. Подобных же целей позволяет добиться интеграция стартеров-генераторов, которые поставляют механическую энергию напрямую в силовую цепь. В качестве примера можно привести БМП «Пума», где генератор ISG от Jenoptik работает вместе с дизельным двигателем MTU 800 кВт серии 892.

«Подобный комплексный поход к разработке позволяет разрабатывать решения, которые дают максимальные характеристики и гибкость при минимальных требованиях к объему установки и массе, — сказал Шиммельс. — В общем, мы видим значительный потенциал в адаптированной к военным требованиям интеллектуальной взаимной синергии традиционных механических компонентов с максимальной удельной мощностью и надежностью и электронных компонентов с цифровыми технологиями».

«С точки зрения компании Jenoptik, будущее — это больше, чем генерирование энергии, — подчеркнул Гайер. — В машине необходимо обеспечить снабжение энергией более интеллектуальным способом, обеспечить своего рода финальную связь между нашими системами».

Ископаемое топливо сложно победить, когда речь идет об удельной энергии и привычной инфраструктуре, но в компании MTU уверены, что возобновляемое или синтетическое топливо, например, биотопливо, станут ключевым фактором в обеспечении устойчивого снабжения энергией и при этом позволят снизить выбросы углекислого газа. «Эти потребности в качестве альтернативы ископаемому топливу определенно будут приняты во внимание при разработке военных двигателей, — заметил Шиммельс. — Но биотопливо для военных машин подходит только в ограниченной степени из-за ограничений сроков хранения и изменений органических свойств».

Дьюи согласился, заметив, что ВМС США уже определили полезность биотоплива в истребителях и провели ряд испытаний в подтверждение этой концепции. Стоить заметить, например, что во время Второй мировой войны Германия успешно производила в массовых количествах синтетическое жидкое топливо из разных источников, включая уголь, поскольку могла быть отрезана от поставок нефти. Если не брать во внимание стоимость, то более широкому распространению этих технологий, скорее всего, мешают политические и логистические препятствия, но «если нефть вернется к 100 или 150 долларам за баррель, то все они моментально исчезнут».

Трансформация движителыных и энергетических систем наземных боевых машин может идти значительно быстрее, но этот процесс тормозится из-за ряда объективных причин, которые вряд ли исчезнут в ближайшее время.

По материалам сайтов: Николай Антонов
www.nationaldefensemagazine.org
www.mtu-online.com
www.jenoptik.com
www.deweyelectronics.com
www.bundeswehr.de
pinterest.com
www.alamy.com
ru.wikipedia.org
www.wikipedia.org
www.liveinternet.ru
Наши новостные каналы

Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.

34 комментария
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо авторизоваться.
  1. -4
    9 ноября 2018
    «Что касается использования компонентов, например, электрических вспомогательных систем или электрического турбонаддува двигателей, то здесь определенно есть потенциал совершенствования совокупной движительной системы, — сказал Шиммельс. –


    Для нас всё хорошо, для НАТО всё плохо, так как показатели дизельных моторов достигают 40%, то есть, единственное что они могут, это оснастить дизель качественной турбиной, и КПД может достигать 50%.

    То есть получить прирост мощности всего 10%


    А так как Патенты на дальнейшее повышение мощности за счёт увеличения КПД есть только в России. https://alternattiveenergy.com/supermahovik-i-supervariator-professora-gulia/ Супермаховик и супервариатор профессора Гулиа. То военная мысль запада опять натолкнулась на то же что и было во время ВОВ. ИС-2-46 тонн, Тигр-54_70 тонн, что радует.

    Если коротко то для осуществления задуманного о чём написано в статье MTU/

    Потребность в движительных и энергетических установках для транспортных средств сегодня беспрецедентно велика. Увеличение массы платформ, как результат повышения уровня защиты и огневой мощи, заставляет разработчиков поддерживать подвижность, тогда как прожорливые цифровые системы только добавляют масла в огонь.


    То есть из за роста прожорливости цифровых систем, необходим рост мощности дизелей с КПД 40% с турбиной 50%, а это путь динозавров.
    В России же рост мощности для цифровых систем идёт за счёт увеличения КПД до 87% самих силовых установок, и берётся от увеличения разницы между КПД дизеля в 50%(НАТО) и (Россия) Супермаховик и супервариатор в 37% плюс дизель 50% и того общий КПД 87%.
    Это грубо и примитивно, но зато более наглядно, откуда брать дополнительную мощность для роста новых прожорливых цифровых систем.

    Более подробно:
    Работая с вариаторами на протяжении десятилетий, профессор Гулиа сделал вывод, что из всех их разновидностей, лучшим для автомобиля является планетарный механизм, так как при передаточном отношении, что приближается к единице, КПД у такого стремится к 100%. В то время, как автомобиль наибольшие расстояния преодолевает на высоких передачах, при передаточном отношеним коробки приближающимся к единице.
    Среди всех вариаторов, что способны работать согласно планетарной схеме, Гулиа выбрал именно дисковый, который может передавать достаточно внушительные мощности. Согласно со своими характеристиками, такой дисковый планетарный вариатор очень хорош: работая при диапазоне, равном 10, вариатор может функционировать с КПД 87%


    Путь к пределу экономичности
     Слушая рассказы профессора Гулиа о своем проекте «суперавтомобиля», то может возникнуть мысль, что он не ученый, а писатель-фантаст. Очень удивительными кажутся его изложения на данную тему. Если из карбонового нано-волокна навить супермаховик, то удельная энергия такого аппарата достигнет 1 Мвт*ч/кг, или же в тысячи раз превысит значение даже самых перспективных аккумуляторов! Из этого следует, что на таком накопителе при его массе в 150 кг, легковому автомобилю удастся пройти с одной подзарядки больше 2 миллионов километров, что по расстоянию больше, чем может выдержать шасси самолета. Значит, теоретически уже сейчас возможно создавать автомобили, что напротяжении всего времени службы не нуждались бы никаком топливе. Только, пока заряжать такие накопители будет просто не от чего: ведь мощность всех автомобилей в мире вместе, в десятки раз превысит мощности всех электростанций». Как альтернативу такому фантастическому изобретению, Гулиа предложил более реальный проект нового автомобиля: заправлять такой автомобиль топливом все же придется, но реже, примерно, раза в три, чем обычную машину.
     Максимальное значение КПД современного бензинового двигателя составляет всего 25–30%, а дизельного выше – примерно 40%, но минус в том, что реально в городских условиях (даже не учитывая пробки), двигатель работает с показателем КПД около равным примерно 7%. Для того, чтобы тепловая энергия топлива переводилась в механическую максимально выгодно, следует заставить двигатель осуществлять работу в оптимальном режиме, который близком к его максимальной мощности. Оснастив автомобиль специальным накопителем, который бы позволял собирать энергию от двигателя, который работает в режиме максимального показателя КПД, а расход энергии на движение осуществлять уже из него, то решение позволило бы сократить расход топлива втрое. По словам профессора Гулиа, современные гибридные автомобили механическую энергию двигателя преобразовывают в электрическую, а потом обратно в механическую, что приводит к достаточно большим потерям. А профессор же говорит о накопителях механической энергии представленных в виде супермаховика, который работает в паре с супервариатором». Опытными образцами подобных автомобилей, оказывается, уже пытались создать подобный принцип работы, американской компанией United technologies. Им удалось достичь расходов дизельного топлива равному 3 л на расстояние 100 км для автомобиля при массе в 1500 кг. Однако такая система имела сложное строение и сложную конструкцию: здесь были использованы электрогенераторы и тяговые двигатели без коробки передач.
     Именно супервариатор профессора Гулиа, призван сотворить автомобиль более привлекательного типа. С такой рабочей схемой (рис. 4), двигатель может периодически автоматически включаться и, работать в оптимальном режиме, «дополняя» энергию в созданный накопитель. https://alternattiveenergy.com/supermahovik-i-supervariator-professora-gulia/
    Помимо этого, данной схемой предусмотрено осуществление рекуперации энергии на моментах спуска и торможения, что приводит к поразительной экономии топлива.
    1. +8
      9 ноября 2018
      Цитата: Бер
      Супермаховик и супервариатор в 37% плюс дизель 50% и того общий КПД 87%.
      Складывать КПД?! Этапять!
      Цитата: Бер
      достигают 40%, то есть, единственное что они могут, это оснастить дизель качественной турбиной, и КПД может достигать 50%.
      То есть получить прирост мощности всего 10%
      fool Прирост мощности, вообще-то, 20%!
      1. +1
        9 ноября 2018
        Симаргл
        :) еще есть насадки на фильтр и добавки в топливо и получаем вечный двигатель.
        1. +5
          9 ноября 2018
          Цитата: ПАМ
          еще есть насадки на фильтр и добавки в топливо и получаем вечный двигатель.
          А если нацепить 2-3 магнитика на топливные трубки - можно в тихую бензином барыжить drinks
      2. -2
        9 ноября 2018
        good Ну молодец ты читать умеешь? laughing Давай ещё раз.
        КПД дизеля 40%, ели поставить турбонадув получится максимум 50%, 50-40=10%
        Откуда ты взял 20% ????????? можно ссылку я почитаю belay request

        1. вот ссылка по теме написаного выше в посте та же (((( https://alternattiveenergy.com/supermahovik-i-supervariator-professora-gulia/ )))) попробуй без нервов, выполнить всё по шагам.

        а) заходишь по ссылке выше и читаешь то же самое что ниже под буковкой б).

        б)
        Работая с вариаторами на протяжении десятилетий, профессор Гулиа сделал вывод, что из всех их разновидностей, лучшим для автомобиля является планетарный механизм, так как при передаточном отношении, что приближается к единице, КПД у такого стремится к 100%. В то время, как автомобиль наибольшие расстояния преодолевает на высоких передачах, при передаточном отношеним коробки приближающимся к единице. Среди всех вариаторов, что способны работать согласно планетарной схеме, Гулиа выбрал именно дисковый, который может передавать достаточно внушительные мощности. Схему планетарного дискового вариатора (для большей простоты однорядного) изобразили на рис.1. Согласно со своими характеристиками, такой дисковый планетарный вариатор очень хорош: работая при диапазоне, равном 10, вариатор может функционировать с КПД 87–95%, однако, с благодаря дифференциалу «хорошиста», его можно легко превратить в гениального «отличника».


        г) главное не психуй из за того что сразу этого не заметил, будь более внимателен...
        вариатор может функционировать с КПД 87–95%


        д) то есть вся установка та что на картинке, условно минимум 87%.
        Видишь на картинке блок ДВС, это Двигатель Внутреннего Сгорания, его КПД 50%, надеюсь это понятно??
        Остальное Супермаховик и Супервариатор берут на себя те самые 37% ибо 50+37=87%
        Так понятно? И взялись эти 37% от накопления момента кручения на холостых оборотах, это как старую пружину старого будильника завести, понятно?

        Эти цифры дал автор профессор Гуллия автор Патентов, вопросы к нему а не ко мне, этот смайлик
        (((( fool ))) вы уважаемый напишите ему в институт.

        Был тут до тебя один пытался посчитать потери мощности сварочного шва )))), на коленвале дизеля V-12 если к нему грубо приварить напрямую вал от КП Т-72, так же как на схеме 5ТДФ КП_Т-64.

        Не хочется, но придётся напомнить, вы в школе сдавали экзамены по системе СССР, или по по системе ЕГ, то есть недавно???
        1. +2
          9 ноября 2018
          Цитата: Бер
          Ну молодец ты читать умеешь? Давай ещё раз.
          И даже считать!
          Берём дизель 40 кВт, 40% КПД. Добавляем 10% КПД (до 50%) и получаем... 50 кВт. А это 25% добавки мощности (я ошибся, но не там где Вы посчитали).

          Цитата: Бер
          заходишь по ссылке выше и читаешь то же самое что ниже под буковкой б).
          Про Гуллиавриаторы я читал лет 25 назад. По ссылке нет описания вариатора. Вообще нет. Ни буквы. И нигде его нет. А сами маховиковые системы испытываются с 60-х и нигде далее лабораторных авто не пошли, почему-то, даже у буржуев.
          Это как с роторно-лопастным двигателем, как ё-мобилю прочили. Его нет. Точнее - его нет как ДВС. Это практически невозможно. А вот на сжатом газе - есть (из баллона или парогенератора/газогенератора).
          Хотя, если бы был факт
          Благодаря финансовой поддержке одной из немецких компаний, которая стала совладельцем патента нашего мастера
          то уже давно бы катали на этих супервариаторах от WV.

          Цитата: Бер
          главное не психуй из за того что сразу этого не заметил, будь более внимателен...
          вариатор может функционировать с КПД 87–95%
          Ага! а два вариатора? 174-190% wassat ?
          Цитата: Бер
          то есть вся установка та что на картинке, условно минимум 87%.
          Да что за бред дилетанта?! Ну не считается так это! Если нужно - я могу прикинуть, но более 50%, которые из двигателя, не выйдет!

          Цитата: Бер
          Не хочется, но придётся напомнить, вы в школе сдавали экзамены по системе СССР, или по по системе ЕГ, то есть недавно???
          Это было 25 лет назад. ЕГЭ ещё не придумали. А как КПД системы считать меня не только в школе учили, потому мне и смешно. И я против того, чтобы эта пурга осела в мозгах несведущих. И Ваши тоже промыть не мешает.
          1. -1
            9 ноября 2018
            1.
            Ага! а два вариатора? 174-190%


            После этого чет больше писать неохота, там 1-ВАРИАТОР, 2-НАКОПИТЕЛЬ. извени у тебя со зреним проблемы?

            2.
            По ссылке нет описания вариатора.
            belay непонял ???

            Ты откуда такой вылез?



            Описание вариатора наёдёш на сайте ФИПС , №............ заявки на изобретение.
            потом по заявке находишь
            а) Формулу изобретения.
            б) Реферат.
            г) Описание.
            д) Графическую часть.

            Там всё есть, ну ты и жертва ЕГ......)))), жестко вас пресанули, ты не медли выкарабкивайся учись.

            3.
            И даже считать!
            Берём дизель 40 кВт, 40% КПД. Добавляем 10% КПД (до 50%) и получаем... 50 кВт. А это 25% добавки мощности (я ошибся, но не там где Вы посчитали).


            Тебе туда по ссылке, http://autowestnik.ru/kakoj-kpd-dvigatelya-avtomobilya/
            считай с ними ладно?
            1. +1
              9 ноября 2018
              Не пойму вашего спора.... 10% к КПД 40 кВт ДВС это 4 кВт... Из этого следует что добавленные 10 кВт, это 25% от мощности ДВС... Не понимаю как вы кВт(ы) и % сумируете... Или это стэб и я не вьехал??? request
              1. 0
                9 ноября 2018
                Цитата: Ростовчанин
                Не пойму вашего спора...

                Цитата: Симаргл (Андрей)
                Берём дизель 40 кВт, 40% КПД. Добавляем 10% КПД (до 50%) и получаем... 50 кВт. А это 25% добавки мощности
                ещё проще: 50/40=1,25, т.е. +25%...
                Этому Бер/Яру нужно физику то подучить. А то он что-то про ЕГЭ пишет, а сам чушь порет дикую....
            2. +3
              9 ноября 2018
              Цитата: Бер
              После этого чет больше писать неохота, там 1-ВАРИАТОР, 2-НАКОПИТЕЛЬ. извени у тебя со зреним проблемы?
              Кто тут жертва ЕГЭ, не уважаемый laughing ?
              Так, для общего развития: источником энергии является только ДВС (точнее - топливо) в этой системе, и считать можно только от топлива, иначе можно КПД под 100% получить. Вариатор - передаточный механизм, он берёт мощность, преваривает какую-то часть в своей кинематике и выдаёт меньшую мощность. В обе стороны, кстати. Т.е. взяв топливный КПД 50%, и КПД редуктора 90% - на выходе получим 45%, а если через накопитель - то менее 42%, без учёта потерь в самом накопителе. Где тут 87% то?
              ЗЫ
              Да, я признаю, что поспешил с выводами: кинематику выложили уже.
              ЗЫ
              ЗЫ
              А, нет! Нашёл lol 45+42=87 laughing good
        2. 0
          10 ноября 2018
          Цитата: Бер
          г) главное не психуй из за того что сразу этого не заметил, будь более внимателен...
          вариатор может функционировать с КПД 87–95%

          Вариатор то зачем? КПД обычной шестеренчатой коробки передач более 98%.
    2. +3
      9 ноября 2018
      Цитата: Бер
      Супермаховик и супервариатор профессора Гулиа.
      -я про них еще в 1986 году читал...Судя по тому что в мире не бегает миллионы машин с ними - все грустно.....
      Был бы эффект - Запад содрал бы идею давным-давно
      1. 0
        9 ноября 2018
        Цитата: свой1970
        я про них еще в 1986 году читал
        Я чуть позже. А схемы "супервариатора", кстати, даже кинематической, нет нигде.
        1. +1
          9 ноября 2018
          Почему нет?

          Рис. 3. Конструкция супервариатора: 1 – шайба фиксатора, 2 – выжимной подшипник, 3 – шайба, 4 – шток, 5 – зубчатая муфта, 6 – палец, 7 – выходной вал вариатора, 8 – водило, 9 – входной вал вариатора
          (http://n-t.ru/tp/ts/sv.htm)
          1. 0
            9 ноября 2018
            Цитата: Curious
            Почему нет?
            Уже нашёл. У меня старые данные были (точнее - по памяти всё). Оказывается, что-то меняется.
            Слухи есть - АВТОВАЗ вариатор делает. Смешно будет (или нет?), если тот самый... но не верится...
            1. 0
              9 ноября 2018
              В 2006 году в "Популярной механике" писали:"Если изобретением заинтересуются такие высокотехнологические производители коробок передач, как, например, ZF Friedrichshafen, супервариатору уготовано великое будущее.".
              Однако ни ZF, ни Aisin, ни Jatco, которая мировой лидер в производстве вариаторов так супервариатором и не заинтересовались. Может ждут, когда патенты закончатся?
              1. 0
                9 ноября 2018
                Цитата: Curious
                Может ждут, когда патенты закончатся?
                Скорее - его ещё допиливать и допиливать. А как допилят - он никому не нужен будет, т.к. все перейдут на параллельные гибриды...
                Но АВТОВАЗу ещё до того далеко.
            2. 0
              9 ноября 2018
              "АВТОВАЗ вариатор делает."
              Вариатор или автомобиль с вариатором?
              1. 0
                9 ноября 2018
                Цитата: Curious
                Вариатор или автомобиль с вариатором?
                Насколько я понимаю в колбасных обрезках, вариатор - это часть КПП или, сокращение от "КПП с вариатором".
                И эту КПП можно впихнуть в практически любой авто с небольшими доработками.
                В ту же Гранту пихали же АКПП Jatco, АМТ, МКПП 2170 и 2181...
                ... так что КПП с вариатором.
                1. 0
                  9 ноября 2018
                  Вариатор и есть КП, он не часть , он -"вариаторная коробка передач".
                  Я имел ввиду, эту коробку сам ВАЗ делать будет?
                  1. 0
                    9 ноября 2018
                    Цитата: Curious
                    Вариатор и есть КП
                    Вариатор - это тип бесступенчатой передачи, в самой КПП содержится вариатор, потому правильно - вариаторная КПП (т.е. КПП, главная фишка у которой - наличие вариатора) или КПП с вариатором. Кроме вамого вариатора в вариаторной КПП куча всякой лабуды навешано, которая есть в обычных МКПП, например.
                    Цитата: Curious
                    Я имел ввиду, эту коробку сам ВАЗ делать будет?
                    Я написал: "слухи есть", т.е. прям так, сразу я не готов ничего утверждать с точностью. Вроде, хотят для себя: хотят отказаться полностью от Jatco и АМТ (как я понимаю - первая дорого, вторая - "костыль"). Из тех же слухов - МКПП для Дуста - АВТОВАЗовскй разработки...
                    1. 0
                      9 ноября 2018
                      "Кроме вамого вариатора в вариаторной КПП куча всякой лабуды навешано, которая есть в обычных МКПП, например."
                      Например?
                      1. 0
                        9 ноября 2018
                        Цитата: Curious
                        Например?
                        Редуктор, реверс, сцепление. Нет?
                      2. 0
                        9 ноября 2018
                        Вариатор, механизм сцепления, аппарат для передачи реверса, процессор с исполнительным устройством. Сцепление в данном случае выполняет роль нейтральной передчи. В качестве реверса чаще всего планетарный редуктор. Все вместе - вариаторная КП.
                      3. 0
                        9 ноября 2018
                        Цитата: Curious
                        Все вместе - вариаторная КП.

                        Цитата: Симаргл
                        потому правильно - вариаторная КПП (т.е. КПП, главная фишка у которой - наличие вариатора) или КПП с вариатором.
                        А я как написал?
      2. -2
        9 ноября 2018
        -я про них еще в 1986 году читал...Судя по тому что в мире не бегает миллионы машин с ними - все грустно.....
        Был бы эффект - Запад содрал бы идею давным-давно


        Не сдерёт запад ничего, Гулия тяжеловес в механике
        его уровень примерно равен Энштейну в физике.

        Всё запатентовано, матрасы пытаются обойти его своми методами с тех самых 80-х, пока не могут.
        А патенты вещь сурьёзная.

        Гулия с командой здесь как 300 спартанцев перекрывших ущелье персам.

        Но матрасы не были бы матрасами, сами не могут, но и команде Гулия здесь в РФ не дают, полностью перекрыли финансирование.

        Лишь немцы немного денег подкинули, на лабораторию и эксперименты.
        1. +2
          9 ноября 2018
          1) в книге Гулия описан был маховик изобретенный за границей-схожий по конструкции.
          2)Гулия наверняка получил в свое время не патент - а авторское свидетельство.Совсем другие права у автора.
          "Последние не предоставляли их обладателям исключительного права на использование созданных разработок, а лишь гарантировали им личные права и право на получение вознаграждения от предприятия, которое первым использовало изобретение"
          3)патенты-вещь серьезная?
          "Н. В. Гулиа в первую очередь собирался применить супермаховик как накопитель энергии для автомобилей и даже построил несколько образцов такого транспорта.
          Однако последние успешные достижения относятся к другим областям. Компания Beacon Power, основанная в США в 1997 году, сделала существенный шаг, разработав серию больших стационарных супермаховиков для применения в промышленных энергосетях. Супермаховики производства Beacon Power способны запасать энергию в 6 и 25 кВт⋅ч в зависимости от модели и мощность в 2 и 200 кВт, соответственно."

          Гиробусы ездили в 50-х
          "Имелось несколько причин прекращения использования гиробуса в Бельгии. Прежде всего он отличался высоким потреблением энергии — 2,9 кВт·ч/км, в то время как трамвай, перевозящий большее (в несколько раз) число пассажиров расходовал 2—2,4 кВт·ч энергии на километр пути. Кроме того, гиробусы были признаны ненадёжными, к тому же на «заправку» уходило непозволительно много времени. Ко всему прочему, из-за большого веса (из-за тяжёлого маховика) гиробус повреждал дороги. Один из гентских гиробусов, G3, был сохранён."

          Так что дело видимо все таки в маховиках - а не в "типа косности" чинуш всего мира(включая и СССР) .Ну не пошли они в дело,не пошли....
          1. +1
            9 ноября 2018
            и еще немного

            Механический гибрид Гулиа (1966)
            Это возможно первый в мире гибридный автомобиль. Его передние колеса приводились от ДВС, тогда как задние от вариатора и маховика. Такой опытный образец оказался вдвое экономичней, чем УАЗ-450Д.

            "После того как в «Популярной механике» появилась статья о супервариаторе Гулиа, этим проектом сразу заинтересовались производители приводной техники, и сейчас профессор занимается созданием и совершенствованием своего супервариатора. А значит, стоит надеяться, что ждать суперавтомобиля осталось недолго…"
            Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№12, Декабрь 2008).-прошло 10(!!!!!) лет.....
          2. +1
            9 ноября 2018
            Цитата: свой1970
            Так что дело видимо все таки в маховиках
            Маховик это что?
            Правильно! Гироскоп.
            Что имет гироскоп?
            Правильно! Эффект своего названия, а именно - воздействие на конструкцию при попытке смены положения. Если проще - прецессия и поворачиваемость, если для транспорта.
            Бороться можно (встречное вращение), но силы то никуда не денутся - конструкция будет испытывать дикие нагрузки!
            А вот как стационарные накопители - вполне возможно.
    3. 0
      19 ноября 2018
      Бер, извините, но вы либо тролль либо баран, упершийся в ворота собственных заблуждений. Прежде чем что-то про ЕГЭ писать, выясните, что такое КПД и как его считать. Складывать КПД - это слишком даже для двоешника из 9-го класса!
  2. +2
    9 ноября 2018
    Военная техника очень специфичная техника. Уж очень в тяжелых условиях она эксплуатируется и ремонтируется, при получении повреждений. А значит и многие требования, предъявляемые к гражданским машинам, к ним не применимы.
    В БМП «Пума» немецкой армии установлен стартер-генератор, который работает как генератор, питающий бортовые потребители, и как пусковое устройство запуска двигателя
    Да уж...еще в 70-е на наших Т-64 устанавливался стартер-генератор СГ-10, а затем и СГ-18

    ...жаль, что дальше не двинулись...иметь возможность "бесшумного хода", особенно для боевых-развед машин, очень хорошее качество
    1. 0
      9 ноября 2018
      большая разница- двигатель постоянного тока имеет небольшой ресурс и низкий кпд.
      как стартер- нормально, как генератор- не очень.
      современные делают на основе синхронных двигателей с постоянными магнитами с большим ресурсом.
  3. +1
    9 ноября 2018
    Нет пророка в своем отечестве. Еще в 2013 слушал от коллег на конференции, как они создавали систему удаленной отладки БТР с последовательной гибридной силовой установкой - проект по шифру Крымск

    Об этом писали и на ВО позже.
    https://topwar.ru/98078-novosti-proekta-bronetransportera-s-gibridnoy-silovoy-ustanovkoy-krymsk.html
    1. 0
      11 ноября 2018
      Нет пророка в своем отечестве. Еще в 2013 слушал от коллег на конференции, как они создавали систему удаленной отладки БТР с последовательной гибридной силовой установкой - проект по шифру Крымск


      Хорошая машина БТР-90, соме главное не из алюминиевой брони, и по высоте низкий, то есть себестоимость вдвое в трое ниже НАТОвских, а движёк на корме уравновешивает толстую лобовую броню, которую под углом в лоб не может пробить 20 мм пушка бредли с любой дистанции.

«Правый сектор» (запрещена в России), «Украинская повстанческая армия» (УПА) (запрещена в России), ИГИЛ (запрещена в России), «Джабхат Фатх аш-Шам» бывшая «Джабхат ан-Нусра» (запрещена в России), «Талибан» (запрещена в России), «Аль-Каида» (запрещена в России), «Фонд борьбы с коррупцией» (запрещена в России), «Штабы Навального» (запрещена в России), Facebook (запрещена в России), Instagram (запрещена в России), Meta (запрещена в России), «Misanthropic Division» (запрещена в России), «Азов» (запрещена в России), «Братья-мусульмане» (запрещена в России), «Аум Синрике» (запрещена в России), АУЕ (запрещена в России), УНА-УНСО (запрещена в России), Меджлис крымскотатарского народа (запрещена в России), легион «Свобода России» (вооруженное формирование, признано в РФ террористическим и запрещено)

«Некоммерческие организации, незарегистрированные общественные объединения или физические лица, выполняющие функции иностранного агента», а так же СМИ, выполняющие функции иностранного агента: «Медуза»; «Голос Америки»; «Реалии»; «Настоящее время»; «Радио свободы»; Пономарев; Савицкая; Маркелов; Камалягин; Апахончич; Макаревич; Дудь; Гордон; Жданов; Медведев; Федоров; «Сова»; «Альянс врачей»; «РКК» «Центр Левады»; «Мемориал»; «Голос»; «Человек и Закон»; «Дождь»; «Медиазона»; «Deutsche Welle»; СМК «Кавказский узел»; «Insider»; «Новая газета»