Гибридные электроприводы и топливные элементы

Гибридные электроприводы и топливные элементы

Система топливных элементов EMILY 3000 имеет номинальную выходную мощность 125 Вт и дневную емкость заряда 6 кВт час. Она может перезаряжать несколько аккумуляторов или выполнять функции полевого генератора. Система была создана специально для военных приложений, включая тестовые сценарии, в которых данные по новым оборонительным системам необходимо собирать и оценивать в полевых условиях

В конечном счете, гибридные энергоустановки предлагают сопоставимые или даже лучшие преимущества для бронированных машин. В то время как топливная эффективность, по крайней мере, исторически, не была наверху списка обязательных характеристик бронированных машин, тем не менее, она действительно повышает пробег и/или продолжительность работы при данной топливной емкости, повышает грузоподъемность, защиту или огневое могущество для данной общей массы и в целом снижают общую логистическую нагрузку на парк машин.

Гибридный электрический привод может сыграть важную роль в будущем военных машин, но соответствующая отмена и снижение объема многих оборонных программ (не забыть о знаменитых FCS и FRES) и борьба за соответствие неотложным требованиям для защищенных машин отодвинули его внедрение на войсковых машинах на неопределенное время.


Впрочем, когда претенденты на американскую наземную боевую машину GCV (Ground Combat Vehicle) были объявлены в январе 2011 года, в их числе был проект от команды BAE Systems/Northrop Grumman с гибридным электрическим силовым блоком с системой E-X-DRIVE от Qinetiq. Это может рассматриваться как своего рода авантюра потому, что ни один из претендентов на программу по лёгкому тактическому автомобилю JLTV (Joint Light Tactical Vehicle), которая предусматривала и гибридный электропривод, не прошел в финал в связи с тем, что в американской армии по имеющимся данным полагают, что технология для этой машины еще не достаточно созрела на данном этапе времени. Те не менее, история гибридных электроприводов в наземных боевых машинах насчитывает достаточное число программ разработки и демонстрации этой технологии. Существует что-то неумолимое и неизбежное в глобальном стремлении внедрить технологию, которая обещает сэкономить топливо, улучшить характеристики и живучесть и одновременно удовлетворить растущие потребности в бортовой электроэнергии. Это, несомненно, подкрепляется параллельными разработками в автомобильной промышленности, подталкиваемыми законодательством об охране окружающей среды.

Производители военных машин и поставщики систем к ним много инвестировали в эту технологию, частенько подталкиваемые своего рода вышеупомянутыми амбициозными правительственными программами, прежде чем столкнулись с особой неопределенностью, присущей долгосрочным правительственным планам. Компании AM General, BAE Systems, General Dynamics, Hagglunds, MillenWorks и Qinetiq разработали гибридные электроприводы для британской, американской и шведской программ, тогда как Nexter работает над программой разработки технологии ARCHYBALD, предназначенной для тяжелых транспортных средств, гражданских и военных.

Гибридные электроприводы и топливные элементы

Электроприводная трансмиссия E-X-DRIVE для гусеничных машин от QinetiQ, легкая компактная и эффективная система

Гибридные предшественники

Гибридные энергетические установки твердо обосновались в боевых кораблях, особенно на подлодках, поездах и тяжелых грузовиках используемых в карьерных и открытых разработках. В этих приложениях, первичный двигатель, например дизельный двигатель, газовая турбина или даже обе системы, приводят в действие генератор, который вырабатывает ток для приводных двигателей и зарядки батарей. Некоторые системы включают коробку передач для передачи механической энергии на бортовые редукторы, тогда как в других они полностью исключены.

В боевых кораблях гибридные энергоустановки позволяют использовать комплексные и широко варьирующиеся скоростные профили, при этом первичные движители эксплуатируются в эффективном диапазоне скоростей: электродвигатели для бесшумного движения, дизельные двигатели для обычного движения, газовые турбины для ускорения и т.д. Подлодка, приводимая в действие традиционным способом, не может запускать свой первичный движитель во время погружения (если не имеет шноркель) и в связи с этим приходится надеяться в основном на батареи или иную воздухонезависимую силовую установку. Гигантские землеройные машины при движении полагаются на огромный крутящий момент с нуля об/мин, создаваемый электродвигателями в связи с тем, что механические коробки передач, которые могли бы выполнять подобную работу, будут огромными, сложными и дорогостоящими. Поезда стоят перед такой же проблемой даже в большей степени, так как они должны тянуть за собой несколько сотен тонн с места, во многих случаях до скоростей, превышающих 150 миль в час.

Гибридная силовая установка может экономить топливо, позволяя использовать без ухудшения характеристик меньший, более экономичный первичный двигатель потому, что система при полном отжатии водителем педали «газа» дополняет основной двигатель электродвигателями, питающимися от аккумуляторов. Электрические приводы также позволяют заглушать первичный движитель при движении на малых скоростях, когда он может быть относительно неэффективным. Современные гибридные машины могут также накапливать кинетическую энергию (например, за счет рекуперативной тормозной системы) и использовать ее для заряда своих батарей. Дополнительная экономия достигается за счет работы первичного движителя большую часть времени в наиболее эффективном диапазоне скоростей, также как использования любой дополнительной энергии для заряжания батарей и/или запитывания бортовых потребителей электроэнергии.

Современным военным машинам требуется все больше электрической мощности для работы систем связи, оборудования командования и управления, сенсоров наблюдения и разведки, например оптоэлектроники и радаров, дистанционно управляемых боевых модулей и глушителей самодельных взрывных устройств (СВУ). Перспективные системы, например электрическая броня, еще больше увеличат потребление. Использование всей установленной мощности для работы электрических систем, в теории, по крайней мере, более эффективно, чем иметь одну систему для движения и еще одну для специализированного оборудования.

Всё больший упор делается на возможности по наблюдению и сбору информации в противоповстанческих задачах, и в связи с этим требования по бесшумному наблюдению выдвигаются во всё большем числе программ по бронированным машинам. Это еще больше повышает значимость потребляемой электрической мощности и делает топливные элементы более привлекательными.

Системы гибридных электроприводов делятся на две широкие категории: параллельные и последовательные. В параллельных системах двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель (или электродвигатели) вращают колеса или гусеницы через коробку передач, либо раздельно, либо вместе. В последовательных гибридных системах первичный движитель приводит в действие только генератор. Последовательная система проще, вся движущая мощность в ней должна идти через электродвигатели и поэтому они должны быть крупнее электродвигателей в параллельной системе при таких же требованиях к рабочим характеристикам машины. Были разработаны системы обоих типов.

Гибридные электроприводы и топливные элементы
Гибридные электроприводы и топливные элементы

Новшества в гибридно-электрических приводах и в сфере топливных элементах могут быть взяты из коммерческих технологий. Например, компания BAE Systems производит гибридно-электрические автобусы, технологии из которых могут быть использованы для демонстрации эффективности использования энергии и улучшенных характеристик выхлопов современных гибридно-электрических транспортных средств предназначенных для тяжелых условий

Повышение живучести

Гибридные системы также повышают живучесть за счет более гибкой компоновки и исключения компонентов трансмиссии, которые могли бы стать побочным снарядом при подрыве на мине или СВУ. Особенно от этого выигрывают колесные бронированные машины. При интеграции приводных электродвигателей в ступицы колес, все карданные валы, дифференциалы, ведущие валы и редукторы, ассоциирующиеся с традиционными механическими трансмиссиями, исключаются и заменяются силовыми кабелями и поэтому они не смогут стать дополнительными снарядами. Исключение всех этих механизмов также позволяет поднять отделение экипажа над землей при данной высоте машины, что делает пассажиров менее уязвимыми при подрывах под корпусом. Такой тип конструкции был использован в демонстраторе General Dynamics UK AHED 8x8 и колесном варианте машины SEP от BAE Systems/Hagglunds, гусеничный вариант которой также был изготовлен (и впоследствии благополучно забыт).

Электродвигатели, встроенные в отдельные колеса, позволяют управлять мощностью подаваемой на каждое колесо очень точно и это, согласно данным компании GD UK, почти исключает преимущества гусениц над колесами касательно повышенной внедорожной проходимости.

Перспективная наземная боевая машина будет перемещаться на гусеницах и в предложении BAE Systems/Northrop Grumman указывается, что электрическая трансмиссия E-X-DRIVE от Qinetiq будет легче, компактнее и эффективнее в сравнении с традиционными трансмиссиями. Она также позволяет иметь улучшенное ускорение наряду с отказоустойчивостью и конфигурируется для широкой гаммы машины и программ внедрения технологий, говорят в компании.

Хотя система включает четыре двигателя с постоянными магнитами, силовая трансмиссия в E-X-DRIVE не полностью электрическая; рекуперация мощности при поворотах и переключение передач механические, последнее с использованием кулачковой муфты. Эта схема является решением с низким риском, минимизирующим нагрузки в двигателях, зубчатых передачах, валах и подшипниках. Использование схемы с поперечными валами для регенерации механической мощности в механизме поворота является альтернативой использованию независимых ведущих колес в чисто электрической трансмиссии.

Одной из инноваций в сердце E-X-DRIVE является центральный редуктор (известный как регулировочный дифференциал), который объединяет момент двигателя рулевого управления, момент основного двигателя и ранее упомянутый механизм рекуперации механического управления. Вдобавок к минимизации крутящих нагрузок он исключает громоздкость и массу внешнего поперечного вала, используемого в традиционных решениях и других системах с гибридным электрическим приводом.

Успехи в электрике

Электродвигатели с постоянными магнитами представляют собой сферу технологий, в которой в последние годы значительно повышена эффективность и удельная мощность электроприводных систем во всех приложениях. Двигатели с постоянными магнитами при создании магнитных полей в компонентах статора базируются на встречающихся в природе мощные магнитах из редкоземельных металлов, а не на токонесущих обмотках (электромагнитах). Это делает двигатели более эффективными в частности из-за того, что только на ротор необходимо подавать электрический ток.

Современная силовая электроника также является ключевой технологией для гибридных электрических машин всех типов. Контроллеры электродвигателей, базирующиеся на биполярном транзисторе с изолированным затвором, например, регулируют поток энергии от батареи, генератора или топливных ячеек с целью определения скоростей вращения и выходного вращающего момента от электродвигателей. Они гораздо более эффективны по сравнению с электромеханическими управляющими системами и значительно повышают характеристики электроприводов с регулируемой частотой вращения - технологии гораздо менее зрелой по сравнению с электроприводами с фиксированной скоростью, которые широко применяются в промышленности.

Компания из Нью-Джерси TDI Power является примером инвестора, вкладывающегося в силовую электронику жидкостного охлаждения для электрических и гибридных машин для гражданского и военного применения. Компания производит стандартные модульные преобразователи постоянного тока и инверторы, которые превышают действующие стандарты SAE и MIL.

Электроприводы в военных машинах выиграют от обширных НИОКР по электроприводам с регулируемой скоростью для промышленности, подстегиваемых перспективой общей экономии энергии около 15-30%, что может быть реализовано, если машины с фиксированными механизмами будут заменены приводами с регулируемыми скоростями для большей части промышленных потребителей, как изложено в недавнем исследовании университета Ньюкасла по заказу британского управления науки и инноваций. «Повышение потенциальной эффективности нагрузок на приводы, как планируется, сэкономит Великобритании 15 кВт миллиарда часов за год, а в сочетании с повышением КПД двигателя и его привода общая экономия составит 24 миллиарда кВтч», – говорится в исследовании.

Одним из важных способов повышения эффективности передачи мощности в любой электрической системе является повышение напряжения, поскольку закон Ома диктует, что для любой данной мощности, чем выше напряжение, тем ниже сила тока. Небольшие токи могут пройти по тонким проводам, что позволит компактным легким электрическим системам обеспечить необходимые нагрузки. Вот почему в национальных энергосистемах используются очень высокие напряжения при передаче мощности; британские энергосистемы, например, эксплуатируют свои ЛЭП на напряжении до 400 000 вольт.

Маловероятно, что в электрических системах военных машин будет использоваться напряжение таких величин, но дни 28 вольт и подобных электрических систем, по всей видимости, сочтены. В 2009 году, например, британское министерство обороны выбрало Qinetiq по исследованию по выработке и распределению электрической мощности с использованием технологии 610 вольт. Компания Qinetiq возглавила команду, в которую вошли BAE Systems и специалист по электрическим машинам Provector Ltd, которая переделала БМП WARRIOR 2000 в демонстратор, способный запитать потребителей с высокими запросами 610 вольт, а также существующее оборудование 28 вольт. Машина оборудована двумя генераторами по 610 вольт, каждый из которых обеспечивает вдвое больше энергии по сравнению с оригинальным генератором машины, это фактически вчетверо повышает выходную электрическую мощность Warrior.

Энергия для транспортного средства с использованием топливных элементов от компании SFC

Гибридные электроприводы и топливные элементы


Солдаты в поле нуждаются в надежном источнике энергии для своих машин. Он должен подавать ток таким бортовым устройствам как радиостанция, оборудование средств связи, системы вооружения и оптические электронные системы. Но при необходимости он также должен работать в качестве зарядной станции для солдат, находящихся на задании.

Часто нет возможности при выполнении задачи запустить двигатель для заряда батарей в связи с тем, что может это может раскрыть местоположение подразделения. Поэтому солдатам необходим способ получения электрического тока – тихо, постоянно и независимо.

Система EMILY 2200 компании SFC базируется на успешной технологии топливных ячеек EFOY. Установленный на машину, блок EMILY гарантирует, что батареи остаются постоянно заряженными. Его встроенный регулятор постоянно отслеживает напряжение в батареях и при необходимости автоматически перезаряжает батареи. Он работает бесшумно и его единственным «выхлопом» являются водяной пар и двуокись углерода в количестве сравнимом с дыханием ребенка.

Гибридные электроприводы и топливные элементы

Крупным машинам необходимы крупные батареи. Этот пакет литий-ионных элементов является частью технологии гибридного движителя для автобусов компании BAE Systems

Топливные элементы возможны?

Топливные элементы, использующие химические процессы для прямой конвертации топлива в электрический ток с большой эффективностью, долгое время рассматривались как технология, которая может достаточно широко применяться в военной сфере, включая приведение машины в движение и выработку электроэнергии на борту. Однако существуют значительные технические препятствия, которые необходимо преодолеть. Во-первых, топливные элементы работают на водороде и смешивают его с кислородом из воздуха для получения электрического тока в качестве побочного продукта. Водород не столь легко доступен, его трудно хранить и перевозить.

Существует много примеров топливных элементов, приводящих в действие электрические транспортные средства, но все они являются экспериментальными. В автомобильном мире FCX CLARITY от Honda по готовности вероятно ближе всего к коммерческому продукту, но и то он доступен только в районах, где существует определенная инфраструктура дозаправки водородом и только по лизинговым соглашениям. Даже ведущие производители топливных элементов, как например Ballard Power признают нынешние ограничения этой технологии для использования в автомобилях. В компании говорят о том, что «серийное массовое производство транспортных средств на топливных элементах находится в долгосрочной перспективе. Сегодня большинство автопроизводителей полагают, что организация серийного производства автомобилей на топливных элементах не осуществима примерно до 2020 года, в связи с тем, что промышленность стоит перед вопросами распределения водорода, оптимизации долговечности, плотности энергии, возможности старта без разогрева и стоимости топливных элементов».

Впрочем, все основные автопроизводители мира вкладывают значительные средства в НИОКР по топливным элементам, ведущиеся зачастую совместно с производителями топливных элементов. Ballard, например, является частью Automotive Fuel Cell Cooperation, совместного предприятия Ford и Daimler AG. Военные ставят еще одно препятствие на пути принятия топливных элементов в виде своего требования о том, что все должно работать на «логистических» топливах. Топливные элементы могут работать на дизельном топливе или керосине, но они в первую очередь должны быть модифицированы с целью извлечения необходимого им водорода. Этот процесс требует сложного и громоздкого оборудования, влияя на размеры, массу, стоимость, сложность и эффективность системы в целом.

Еще одним ограничением топливных элементов при работе в качестве первичного двигателя военной машины является тот факт, что они работают лучше всего при постоянных параметрах мощности и не могут быстро реагировать на необходимые изменения. Это означает, что они должны дополняться батареями и/или суперконденсаторами и соответствующей электроникой регулирования мощности для удовлетворения пиковых нагрузок мощности.

В области «суперконденсаторов» эстонская компания Skeleton Industries разработала линейку современных суперконденсаторов SkelCap, которые в пять раз мощнее на литр объема или более чем в четыре раза мощнее на килограмм по сравнению с первоклассными военными батареями. Практически это означает на 60 процентов повышение мощности и в четыре раза больший ток по сравнению с лучшими военными батареями. «Суперконденсаторы» SkelCap обеспечивают мгновенный импульс мощности и используются для самых различных задач, от управления огнем до поворотных башен танков. Являясь частью группы United Armaments International (UAI), SkelCap выполняет различные специализированные заказы, а также расширенные программы через группу UAI, базирующуюся в Таллине.

Гибридные электроприводы и топливные элементы

Суперконденсаторы от компании Skeleton Industries

Впрочем, это не означает что топливные элементы не найдут места в гибридных и электрических военных машинах. Самым многообещающим ближайшим применением являются вспомогательный силовые установки (ВСУ) в машинах выполняющие задачи бесшумного наблюдения типа ISTAR (сбор информации, наблюдение целеуказание и разведка). «В режиме бесшумного наблюдения двигатели машин не должны работать, а аккумуляторные батареи одни не могут обеспечить достаточно энергии для длительных операций», – говорят в инженерном исследовательском центре американской армии, который возглавляет работы по разработке генераторов на твердооксидных топливный элементах и ВСУ, которые могут работать на военных топливах, дизельном топливе и керосине.

Эта организация в настоящее время сосредоточена на системах мощностью до 10 кВт с упором на полную интеграцию топливных систем с рабочими потребностями комплекта топливных элементов. Задачи, которые необходимо решать при разработке практических систем, включают контроль парообразования и загрязнения, особенно здесь важна борьба с серой за счет десульфуризации (обессеривания) и применение устойчивых к сере материалов, а также исключение формирования углеродистых отложений в системе.

Гибридные электрические приводы могут многое предложить для военных машин, но пройдет еще какое-то время, прежде чем преимущества этой технологии станут ощутимыми.

Использованы материалы:
www.armada.ch
www.baesystems.com
www.qinetiq.com
www.sfc.com
www.skeletontech.com
Автор: Alex Alexeev


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Загрузка...
Комментарии 32
  1. saag 3 декабря 2014 07:10
    "...Он работает бесшумно и его единственным «выхлопом» являются водяной пар и двуокись углерода"
    риформинг однако
  2. профессор 3 декабря 2014 09:38
    За гибридными СУ ближайшее будущее, более отдаленное за аккумуляторами, ну а за ними следуют топливные элементы.
    Пару лет назад на одной буржуинской выставке наблюдал топливные элементы работающие на алкоголе. Со слов представителя компании одной зарядки (заливки) хватает на неделю работы нотбука. Также он приводил "нереальные" цифры на сколько десятков тысяч долларов лишь один взвод расходует батареек в Афгане.
    1. cosmos111 3 декабря 2014 10:23
      отличная статья good ...спасибо
      Цитата: профессор
      работающие на алкоголе.

      у нас сварочные аппараты ,работают на воде H2O...
      а гибридные двигателя ,давно используются в карьерной технике и тепловозах(((правда вместо литиевых,там стоят щелочные аккумуляторы,что тоже неплохо)))
      в России нужно агенство по разработке и внедрению новейших технологий ,аналог американской DARPА....
      изобретений море,но они не доходят до стадии промышленного производства...

      гидролизный сварочный аппарат
      (принцип действия гидролизных сварочных аппаратов основан на химической реакции разложения воды на составляющие ее газы под воздействием электрического тока)))
      1. Genry 3 декабря 2014 12:21
        Цитата: cosmos111
        у нас сварочные аппараты ,работают на воде H2O...

        "А у нас в квартире газ"...
        "В огороде бузина, а в Киеве...бандерлоги"

        Чем бы ещё побредить?
      2. Bersaglieri 5 декабря 2014 14:39
        у нас сварочные аппараты ,работают на воде H2O...

        H20 тут -рабочее тело. А"работает" аппарат искомый на электричестве.
        Славная ,кстати,штука -компактный плазмотрон для сварки/резки. Очень удобный.
  3. brn521 3 декабря 2014 10:32
    Плохо, что опять никаких цифр. Качество топлива, КПД, ресурс самой установки...
    1. cosmos111 3 декабря 2014 11:22
      Цитата: brn521
      Качество топлива, КПД, ресурс самой установки...


      количество топлива(расход) снижается на 25-30%...
      снижается шумность,тепловизионная заметность ББМ,увеличивается объём М³ боевого отделения,улучшена противоминная защита,плосский пол в боевом отделении улучшает эргономику ББМ ит.д....

      программа FCS (Future Combat Systems - будущие боевые системы) сша....

      и ES (Future Rapid Effect System - будущая система быстрого эффекта) в великобритании....
      инфа с : http://vpk-news.ru/articles/4559

      Future Combat Systems (FCS-T)
  4. Лопатов 3 декабря 2014 11:54
    Итак, задача: обеспечить малозаметность подзарядки АКБ и работы аппаратуры разведывательных машин.

    -Закупка дорогих топливных элементов.
    -Создание инфраструктуры по производству водорода в полевых условиях и доставки его до подразделений.
    -Создание и поставки устройств, обеспечивающих безопасное хранение водорода
    -Создание устройств, обеспечивающих тепловую малозаметность энергоустановок.

    Никому не кажется, что за одну тысячную от затраченных на данные мероприятия средств можно создать электрогенератор на базе ДВС с приемлемым для данных задач уровнем шума?

    Похоже на распил laughing
    1. профессор 3 декабря 2014 12:06
      Цитата: Лопатов
      Похоже на распил

      1. Топливные элементы работают не только на водороде.
      2. В неатомных ПЛ уже стоят топливные элементы и со своей работой справляются на Ура.
      3. Бензин тоже не подарок в с точки зрения безопасности.
      4. Соотношение цены/ эффективности решает всё.
      1. Geisenberg 3 декабря 2014 12:25
        Цитата: профессор
        Цитата: Лопатов
        Похоже на распил

        1. Топливные элементы работают не только на водороде.
        2. В неатомных ПЛ уже стоят топливные элементы и со своей работой справляются на Ура.
        3. Бензин тоже не подарок в с точки зрения безопасности.
        4. Соотношение цены/ эффективности решает всё.


        1. Работают они только на водороде, вопрос в том откуда берется водород.
        2. Треть обьема лодки занимает элемент и заправка. И всеравно автономнсоть около двух недель.
        3. Подарок по сравнению с водородом. По крайней мере хоть запах имеет.
        4. Решает, пока не в пользу ТЭ. Только государство может себе позволить иметь такие источники питания. Срок службы ограничен. Стоимость очень, очень высокая. Опять же технология и материалы дорогие ... на всех платины с иридием не напасешся.

        Так что больше на роспил похоже.
        1. профессор 3 декабря 2014 12:34
          Цитата: Geisenberg
          1. Работают они только на водороде, вопрос в том откуда берется водород.
          2. Треть обьема лодки занимает элемент и заправка. И всеравно автономнсоть около двух недель.
          3. Подарок по сравнению с водородом. По крайней мере хоть запах имеет.
          4. Решает, пока не в пользу ТЭ. Только государство может себе позволить иметь такие источники питания. Срок службы ограничен. Стоимость очень, очень высокая. Опять же технология и материалы дорогие ... на всех платины с иридием не напасешся.

          Так что больше на роспил похоже.

          1. Нет, не только на водороде. Например DEFC работают на этаноле.
          2. Неатомная ПЛ Тип 214, автономность 84 суток
          3. Водород опасен, но и пары бензина не безвредны.
          4. На анаэробных ПЛ соотношение цена/эффективность на пользу этих СЭУ.
          1. Geisenberg 3 декабря 2014 12:58
            Цитата: профессор
            1. Нет, не только на водороде. Например DEFC работают на этаноле.


            Мужчина, прекратите лажать ! Учите прежде матчасть.
            1. профессор 3 декабря 2014 14:42
              Цитата: Geisenberg
              Мужчина, прекратите лажать ! Учите прежде матчасть.

              Уважаемый, лажаете пока вы. Например "И всеравно автономнсоть около двух недель".
              Вот вам матчасть, в Direct-ethanol fuel cell в качестве топлива используется этанол.
              1. Bersaglieri 5 декабря 2014 14:43
                Но все равно,терминальный процесс энергогенерируюший-протонообменный
                Так что,правы оба :)
      2. Лопатов 3 декабря 2014 12:26
        Цитата: профессор
        Топливные элементы работают не только на водороде.

        Работающие на метаноле имеют КПД всего в 40% к тому же очень дороги из-за необходимости применения в качестве катализатора платины

        Цитата: профессор
        В неатомных ПЛ уже стоят топливные элементы и со своей работой справляются на Ура.

        Благодаря очень дорогим решениям по безопасному хранению водорода или по производству водорода на борту ПЛ из этанола

        Цитата: профессор
        Бензин тоже не подарок в с точки зрения безопасности.

        Зато дизтопливо вполне безопасно. Дырчик должен работать на основном топливе машины

        Цитата: профессор
        Соотношение цены/ эффективности решает всё.

        Скорее возможности лоббистских фирм и количество денег, которые корпорация может выделить на оплату их деятельности.
        1. профессор 3 декабря 2014 12:38
          Цитата: Лопатов
          Работающие на метаноле имеют КПД всего в 40% к тому же очень дороги из-за необходимости применения в качестве катализатора платины

          КПД ДВС тоже в пределах 35-38%, а топливные элементы ещё в пеленках.

          Цитата: Лопатов
          Благодаря очень дорогим решениям по безопасному хранению водорода или по производству водорода на борту ПЛ из этанола

          Не отменяет факта не распила, а выбора подходящего технологического решения.

          Цитата: Лопатов
          Зато дизтопливо вполне безопасно. Дырчик должен работать на основном топливе машины

          Безопасно, но не чисто и не малозаметно в использовании (выхлопы и отвод тепла)

          Цитата: Лопатов
          Скорее возможности лоббистских фирм и количество денег, которые корпорация может выделить на оплату их деятельности.

          Можно проллобировать проект в одном родном военном ведомстве, но не у каждого клиента.
          1. Geisenberg 3 декабря 2014 13:04
            Цитата: профессор
            КПД ДВС тоже в пределах 35-38%, а топливные элементы ещё в пеленках.


            Хоть бы в википедию заглянул для начала. Прекрати пургу мести ... Хвати уже усираться !
            1. профессор 3 декабря 2014 14:45
              Цитата: Geisenberg
              Хоть бы в википедию заглянул для начала. Прекрати пургу мести ... Хвати уже усираться !

              Хватит тыкать и хамить. Поучите матчасть, а уж потом будете другим указывать. stop
              КПД дизельного двигателя может обеспечить 35-40%, в частности на моских судах.
          2. Лопатов 3 декабря 2014 13:13
            Цитата: профессор
            КПД ДВС тоже в пределах 35-38%, а топливные элементы ещё в пеленках.

            А зачем то, что "в пелёнках" и к тому же неимоверно дорого в армии?


            Цитата: профессор
            Не отменяет факта не распила, а выбора подходящего технологического решения.

            Лукавство. Вы пытаетесь распространить очень специфичные условия неатомных ПЛ на всю военную технику. Но напомню, для работы ДВС на подводной лодке тоже нужны дорогие решения

            Безопасно, но не чисто и не малозаметно в использовании (выхлопы и отвод тепла)

            Ещё раз, за одну тысячную от затраченных на ТЭ денег можно создать и поставить малошумные ДВС.


            Цитата: профессор
            Можно проллобировать проект в одном родном военном ведомстве, но не у каждого клиента.

            ?
            1. профессор 3 декабря 2014 14:53
              Цитата: Лопатов
              А зачем то, что "в пелёнках" и к тому же неимоверно дорого в армии?

              Все новшества вначале дороги. Кроме того, дизель шумит, дымит и светится, а топливные элементы нет. Кстати, на каждый нотбук дизельгенератор не поставишь, а батарейки тоже не очень дешевы.

              Цитата: Лопатов
              Лукавство. Вы пытаетесь распространить очень специфичные условия неатомных ПЛ на всю военную технику. Но напомню, для работы ДВС на подводной лодке тоже нужны дорогие решения

              Никакого лукавства, а лишь пример реально принятых на вооружение топливных элементов где цена/эффективность себя оправдали. На всю военную технику я их ставить не собираюсь.

              Цитата: Лопатов
              Ещё раз, за одну тысячную от затраченных на ТЭ денег можно создать и поставить малошумные ДВС.

              Малошумные, но бе бесшумные и не малозаметные.

              Цитата: Лопатов
              ?

              Можно пролоббировать проект в одном родном военном ведомстве, но не у каждого клиента. Например Сименс могли пролоббировать у Бундесфера закупку анаэробной СУ на ПЛ, но такие лодки купили и Греция, Корея, Турция, Португалия, Израиль, Пакистан... Их всех пролоббировали?
              1. Лопатов 3 декабря 2014 15:26
                Цитата: профессор
                Все новшества вначале дороги. Кроме того, дизель шумит, дымит и светится, а топливные элементы нет. Кстати, на каждый нотбук дизельгенератор не поставишь, а батарейки тоже не очень дешевы.

                Резонно... Новшества дороги. И навязать их простому потребителю невозможно. К примеру, у меня на даче стоит простой бензиновый дырчик, и менять его на метаноловый ТЭ я не собираюсь.
                Что делать? Правильно! Их надо навязать армии, действуя через лоббистские конторы...
                1. профессор 3 декабря 2014 15:45
                  Цитата: Лопатов
                  Резонно... Новшества дороги. И навязать их простому потребителю невозможно. К примеру, у меня на даче стоит простой бензиновый дырчик, и менять его на метаноловый ТЭ я не собираюсь.
                  Что делать? Правильно! Их надо навязать армии, действуя через лоббистские конторы...

                  Ещё раз. Можно навязать своей армии, но не армиям ещё 10 стран. В конце концов бойцы выкинут эти элементы если они будут плохи и возьмут с собой батарейки. Будет примерно как с кроссовками в Афгане...
                  1. Лопатов 3 декабря 2014 15:57
                    Цитата: профессор
                    Ещё раз. Можно навязать своей армии, но не армиям ещё 10 стран.

                    Ага... Вы это казахам расскажите. Они знатно своих по поводу контракта с одной израильской фирмой попересажали


                    Цитата: профессор
                    В конце концов бойцы выкинут эти элементы если они будут плохи и возьмут с собой батарейки.

                    Где возьмут, в местном сельмаге?
                    1. профессор 3 декабря 2014 16:36
                      Цитата: Лопатов
                      Ага... Вы это казахам расскажите. Они знатно своих по поводу контракта с одной израильской фирмой попересажали

                      Попересажали в Казахстане по другим причинам, сугубо внутренним. Вот если бы эта фирма пролоббировалла свою продукцию ещё в 9 странах, причем продала её по цене раз в так 10 выше чем альтернатива то я бы с вами согласился.

                      Цитата: Лопатов
                      Где возьмут, в местном сельмаге?

                      Купят у местных торгашей... wink
                      Солнечные батареи тоже были когда-то экзотикой, сейчас в моей деревне трудно найти дом в котором вся крыша не была бы закрыта панелями. Уверяю вас, как только появятся ТЭ более эффективные и дешевые чем ваш дрыньчик, вы его далеко забросите и надолго, примерно как патефон. laughing
    2. Geisenberg 3 декабря 2014 12:55
      Цитата: Лопатов
      Никому не кажется, что за одну тысячную от затраченных на данные мероприятия средств можно создать электрогенератор на базе ДВС с приемлемым для данных задач уровнем шума?


      Это не так. Просто сделать бензиновый моторчик с генератором уже баян. Он всегда будет привязан к бензиновому кранику. Сейчас идея состоит в том чтобы создать "накопитель энергии" который можно наполнять всеми доступными способами.

      Топливный элемент штука хорошая, но это перспектива ближайших лет 20-30. Есть конечно рабочие экземпляры, но у них стоимость за киловат жнергии очень большая и относительно маленький срок службы. В военку они поступать конечно будут, а вот для гражданки это пока не оправданно дорого.

      Для примера есть вариант бытового автомобиля на водороде, да вот незадача стоит он больше миллиона зеленых и произврдитель его не продает, а дает в аренду вместе с заправочной станцией ... Есть даже разработака ситроеэна на спиртовых топливных элементах ... 34 киловата кажется запас ... стоит более 60ти тысяч долларий ... а запас энергии на раз хорошенько перднуть ... Это для велосипеда нормально 30 киловат, никак не для автомобиля ...
      1. Лопатов 3 декабря 2014 13:27
        Цитата: Geisenberg
        Это не так. Просто сделать бензиновый моторчик с генератором уже баян.


        Ещё раз. Стоит две задачи, первая- подзарядка АКБ электронных девайсов, стоящих на вооружении пехотного подразделения. Вторая- ВСУ на бронеобъекты с низкими демаскирующими признаками, тепло и шум.

        Не надо ничего глобального, не надо "перспектив". Просто прикиньте, каким методом дешевле решить эти две задачи
  5. вася 3 декабря 2014 12:00
    Я не понимаю, что нового в гибридных установках?
    Возьмите электровозы. Или детский журнал 'Юный техник', в котором было написано как электромоторчик от игрушки приспособить в качестве генератора для велосипедного фонарика.
    Основные проблемы это финансы, технологии для удешевления и уменьшения веса и нефтяное лобби.
    1. профессор 3 декабря 2014 12:03
      Цитата: вася
      Я не понимаю, что нового в гибридных установках?

      Процесс накопления энергии.

      Цитата: вася
      Возьмите электровозы.

      Там условный гибрид. Вот в Тойоте Приус настоящий и соответственно расход толива в 2 (два) раза меньше.
      1. Geisenberg 3 декабря 2014 12:39
        Цитата: профессор
        Цитата: вася
        Я не понимаю, что нового в гибридных установках?

        Процесс накопления энергии.


        И что в нем нового ??? Через астрал чтоли накапливается ? Единственное, что новое это литийионные батареи. Пока их не изобрели гибридные установки не получалось вместить в сколь ни будь разумный обьем. Сейчас вы мне скажете коненчо про подлодки времен ВОВ ... напомню, что сутки 2-х узлового хода это не очень "разумный" обьем.

        Цитата: профессор
        Цитата: вася
        Возьмите электровозы.

        Там условный гибрид. Вот в Тойоте Приус настоящий и соответственно расход толива в 2 (два) раза меньше.


        Что значит "условный" ?? На полшишки чтоли ? В электровозе нет аккумулятора и нет механической трансмиссии. Это просто такое конструктивное решение. Опять же ... Что значит "настоящий" ? Есть видимо еще и "поддельный" ... Очень интересно конечно.

        Расход топлива не может быть меньше по закону сохранения энергии. В дизельэлектроходе про который Вася говорит по сравнением с приусом просто нет рекупирации, которая некоторуя часть энергии безусловно экономит, а расход топлива не единицу работы даже получше будет. А вот если взять пробег на максимальной скорости то приус сосет ...
    2. Geisenberg 3 декабря 2014 12:42
      Цитата: вася
      Я не понимаю, что нового в гибридных установках?


      Ничего. Просто модное слово и литиевые батареи. Идея сама по себе появилась в тот же день и час когда появились первые серийные АКБ. Так что ничего нового.
  6. ТОР2 3 декабря 2014 20:23
    Хороши эти разработки тем, что могут быть использованы как в военной так и в гражданской сферах. Последний шумный проект на эту тему - создание Ё-мобиля. Большой минус в дороговизне накопителей энергии которые будут использованы в силовой цепи.
    При интеграции приводных электродвигателей в ступицы колес, все карданные валы, дифференциалы, ведущие валы и редукторы, ассоциирующиеся с традиционными механическими трансмиссиями, исключаются и заменяются силовыми кабелями и поэтому они не смогут стать дополнительными снарядами. Исключение всех этих механизмов также позволяет поднять отделение экипажа над землей при данной высоте машины, что делает пассажиров менее уязвимыми при подрывах под корпусом

    Автор умалчивает, про агрессивную среду. Кабели и двигатели должны будут иметь хорошую герметизации не забываем эл. двигатель нужно охлаждать. В реальности нужны опытные образцы их эксплуатация и сравнение с классическими приводами. Может получиться так, что на бумаге всё гладко, а в реальности не очень, или наоборот опытные образцы приятно удивят. При благоприятном исходе затраты на эл. привод окупятся в гражданском секторе.
    1. gridasov 4 декабря 2014 00:10
      Все разговоры упрутся в то , что каждый будет банальным статистом . Методы и способы повышения плотности энергии , а за этим и стоит повышение разности потенциалов остаются на уровне их открывателей. Поэтому вопрос опять упирается в фундаментальную науку .
      Не буду говорить о том , что банальные постоянные магниты можно заменить индукционными катушками , которые в зависимости от разности потенциалов формирующемся на его "обмотках" будут формировать не эффект магнитного выталкивания как возвратно поступательный момент , а спин или момент вращения. Это позволяет кардинально изменить не только конструкцию эл машин и генераторов эл. энергии , но и их эффективность. Как минимум это означает , что инициирующие аккумуляторы могут быть снижены и в плотности выдаваемой энергии и в масс-габаритных параметрах.
      Водородная энергетика имеет свои преимущества в том , что преобразование обычной морской воды эффективной технологией позволяет получать комплекс преимуществ. Повторятся не будем. Все опять упирается в фундаментальные знания , а именно в то как осуществлять эффективно физический цикл превращения воды в ее производные. Замкнутый же цикличный процесс преобразования воды позволяет вырабатывать эл. энергию.
      Мудрые и внимательные участники форума правильно отмечают , что ничего нового в тексте по сути и нет. Нет достижений физики и нет специалистов для продуктивной дискуссии . И лично я в тексте ничего нового не узнал.
  7. Fil0707 5 декабря 2014 02:03
    Цитата: gridasov
    Все разговоры упрутся в то , что каждый будет банальным статистом . Методы и способы повышения плотности энергии , а за этим и стоит повышение разности потенциалов остаются на уровне их открывателей. Поэтому вопрос опять упирается в фундаментальную науку .
    Не буду говорить о том , что банальные постоянные магниты можно заменить индукционными катушками , которые в зависимости от разности потенциалов формирующемся на его "обмотках" будут формировать не эффект магнитного выталкивания как возвратно поступательный момент , а спин или момент вращения. Это позволяет кардинально изменить не только конструкцию эл машин и генераторов эл. энергии , но и их эффективность. Как минимум это означает , что инициирующие аккумуляторы могут быть снижены и в плотности выдаваемой энергии и в масс-габаритных параметрах.
    Водородная энергетика имеет свои преимущества в том , что преобразование обычной морской воды эффективной технологией позволяет получать комплекс преимуществ. Повторятся не будем. Все опять упирается в фундаментальные знания , а именно в то как осуществлять эффективно физический цикл превращения воды в ее производные. Замкнутый же цикличный процесс преобразования воды позволяет вырабатывать эл. энергию.
    Мудрые и внимательные участники форума правильно отмечают , что ничего нового в тексте по сути и нет. Нет достижений физики и нет специалистов для продуктивной дискуссии . И лично я в тексте ничего нового не узнал.

    Процесс в топливном элементе, по существу, обратен электролизу воды. Вода не может быть источником энергии для топливного элемента. Закон сохранения энергии, знаете ли. Ну, а так-то ничего нового...

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня