Los vehículos blindados híbridos van a la guerra sin Rusia
M1126 Stryker DVHA1
¿Serie o paralelo?
Técnicamente, la propulsión híbrida no supone ninguna novedad: los primeros prototipos los construyó Ferdinand Porsche en el año 1900. Su Lohner-Porsche tenía todos los elementos inherentes a los híbridos modernos: un motor de combustión interna, un generador, baterías y motores eléctricos. Más precisamente, incluso las ruedas de motor. El diseño se distinguía por su gran masa, complejidad y baja fiabilidad, lo que predeterminaba su infeliz futuro.
Durante varias décadas, los circuitos híbridos desaparecieron del radar de los ingenieros de automoción. Sin embargo, los híbridos tenían algunas ventajas sobre las que no se puede guardar silencio. En primer lugar, es rentable.
Por un lado, se puede reducir el consumo de combustible haciendo funcionar el motor de combustión interna sin tirones y al régimen más óptimo.
Por otro lado, es posible recorrer parte del recorrido exclusivamente con energía eléctrica con el motor apagado. Debido a la mayor eficiencia general de la propulsión híbrida, los motores se instalan con una potencia ligeramente menor, en promedio entre un 25 y un 30 por ciento, lo que tiene un efecto positivo en el consumo de combustible.
Híbrido Lohner-Porsche
El diseño híbrido más simple puede denominarse circuito secuencial, cuando el motor acciona el rotor del generador, que a su vez suministra energía a los motores eléctricos. Es obligatoria la presencia de baterías recargables en el circuito, que permiten, si es necesario, apagar el motor de combustión interna y circular exclusivamente con energía eléctrica.
También hubo algunas desventajas específicas. Debido al largo camino de conversión de energía de los hidrocarburos, la eficiencia del circuito secuencial no es la más alta. Como dice la teoría: "La eficiencia de un sistema de mecanismos conectados en serie es siempre menor que la del peor de los mecanismos de este sistema".
Cuando los nodos están conectados en paralelo, la eficiencia ocupa un valor intermedio en relación con la eficiencia de los nodos individuales. En tales esquemas, el motor de combustión interna suele estar conectado directamente a las ruedas motrices, pero interviene un motor-generador eléctrico. Toman parte de la energía durante el frenado regenerativo y la almacenan en baterías, o la liberan en los momentos de mayor consumo, por ejemplo durante la aceleración.
El circuito paralelo se encuentra a menudo en automóviles y camiones: las tecnologías modernas permiten crear unidades confiables y sin pretensiones. Les encanta esto especialmente en Japón. Últimamente, incluso los minicoches de las islas están equipados con propulsión híbrida, algo que hace sólo veinte años parecía poco rentable y fantástico.
Los analistas automotrices consideran que los circuitos híbridos son un vínculo intermedio hacia un futuro feliz para los vehículos eléctricos. Pero esto es completamente diferente. historia.
Híbridos en guerra
Las tecnologías híbridas se han utilizado en los vehículos blindados actuales y futuros durante mucho tiempo, pero aún no han encontrado un uso generalizado. Al mismo tiempo, los “híbridos” tienen ventajas específicas en la guerra. Por ejemplo, la capacidad de moverse exclusivamente con energía eléctrica reduce significativamente el ruido del movimiento. Especialmente para vehículos con ruedas.
Es importante comprender las importantes desventajas que aporta una central eléctrica híbrida a los vehículos blindados. Además del notable aumento del coste final del vehículo de combate, los constructores tienen que buscar una cantidad considerable de espacio reservado para alojar las baterías. Esto puede compensarse parcialmente con la ausencia de una transmisión hidromecánica bastante grande y de ejes de transmisión a las ruedas.
Las modernas baterías de iones de litio de los vehículos blindados son una fuente adicional de incendio que no es fácil de apagar. Sólo se necesitan unas pocas balas o metralla para prender fuego a la batería. Las heladas también pueden anular todas las ventajas de un circuito híbrido: la autodescarga de las baterías en el frío es familiar para todos los usuarios de dispositivos portátiles.
Pero el último inconveniente se puede compensar complicando ligeramente el diseño. Por ejemplo, instalando un circuito de calefacción de la batería desde el sistema de refrigeración del motor. Por cierto, esto agregará eficiencia a toda la instalación: el calor se gastará de manera más racional.
A pesar de las desventajas descritas anteriormente, el esquema híbrido está atrayendo cada vez más atención por parte de los militares.
A partir de este último, los estadounidenses están intentando integrar una propulsión híbrida en su M1126 Stryker DVHA1 básico. Entre las bonificaciones se encuentra la reducción del consumo de combustible y, con ello, un aumento de la reserva de marcha. No se proporcionan los parámetros exactos, pero los informes sobre la plataforma rusa Krymsk son adecuados para comparar.
Híbrido doméstico "Krymsk"
Hace unos diez años, los ingenieros de la Compañía Industrial Militar experimentaron con un vehículo blindado híbrido basado en el BTR-90. El coche fue construido según todos los cánones sobre la base de elementos domésticos utilizando un circuito secuencial.
Las pruebas y los cálculos teóricos han demostrado que la dinámica de los vehículos blindados y tanques-los híbridos aumentarán entre un 20 y un 35 por ciento, la velocidad media entre un 5 por ciento y la reserva de marcha entre un 15 y un 22 por ciento. No tenía sentido hablar de la eficacia del funcionamiento silencioso del Krymsk: el coche no recorría más de 500 metros con energía eléctrica.
Los ingenieros nacionales han calculado que "si los planes se implementan con éxito, se debería recomendar el uso de plantas de energía híbridas de tipo paralelo en equipos prometedores y modernizados desarrollados después de 2020, y de tipo secuencial después de 2025". Es decir, el esquema clásico de conexión en serie de un motor y un motor eléctrico se considera el más prometedor.
Parece una mosca en el ungüento afirmar un hecho que era cierto hace diez años y ahora: la producción de microcircuitos de señales domésticos, dispositivos semiconductores de alta frecuencia y alta corriente, condensadores de película de pequeño tamaño y dispositivos controladores sigue siendo problemático.
También trabajamos en plantas de energía híbridas en VNIITransmash de San Petersburgo. Además, junto con productos para tanques se consideró inmediatamente un vehículo de orugas con un peso de 54 toneladas y una velocidad máxima de 75 km/h, el portador de las unidades. Teniendo en cuenta que la información abierta se remonta a 2015, hay muchas razones para suponer que Armata podría convertirse en un híbrido.
Sin embargo, el nivel de competencia y gestión de aquella época se evidencia en los “éxitos” del intento de sustituir el MZKT bielorruso por el portacohetes KamAZ-7850, más conocido como “Plataforma-O”. Los ingenieros utilizaron un esquema de propulsión híbrido secuencial con ruedas motrices. Resultó espectacular, pero los hechos no surgieron del trabajo experimental.
StrykerQB híbrido
Mientras tanto, las tendencias modernas imponen nuevos requisitos para los sistemas híbridos en equipos militares.
Si recordamos el americano Sryker, uno de los motivos fue el alto consumo de energía a bordo del vehículo blindado. El vehículo blindado ahora debe poder “generar, almacenar y distribuir energía a activos externos”. Los estadounidenses insinúan que sin un propulsor híbrido no será posible instalar instalaciones láser ni sistemas de protección activa.
El papel completamente diferente de los híbridos en las guerras del futuro se hace evidente: ahora no es tanto un medio para reducir el consumo de combustible, sino también para proporcionar energía a un amplio arsenal a bordo. Es muy deseable que pueda utilizar todas las funciones incluso con el motor de combustión interna apagado.
Controvertida, pero válida, es la tesis sobre la suficiencia de la unidad de energía auxiliar para alimentar el equipo adjunto del tanque y otros vehículos blindados. Dicen que todas las complejidades de una planta de energía híbrida se pueden compensar con un generador diésel suspendido sobre la rueda dentada motriz trasera izquierda; así es como se implementa en el T-90MS.
Para las necesidades existentes del tanque, un esquema de este tipo es suficiente, pero estamos hablando de tecnologías prometedoras, cuyas necesidades de energía serán muchas veces mayores que las modernas. Además, la belleza de un híbrido es que puede proporcionar energía a los consumidores mientras está estacionado y, en caso de una gran avalancha, agregar un pequeño porcentaje de potencia y sacar al vehículo de combate de problemas.
Pero volvamos a Stryker, cuya licitación para el desarrollo de un propulsor híbrido ya ha sido anunciada. Un prototipo ideológico para el desarrollo futuro puede considerarse el StrykerQB híbrido y no tripulado, presentado por primera vez por General Dynamics en la exposición AUSA 2023. Pero esto sigue siendo solo un juguete caro, y los militares necesitan un vehículo blindado diésel-eléctrico que se adapte al máximo a realidades modernas. En la anterior AUSA 2022, los estadounidenses presentaron el StrykerX también con una central eléctrica híbrida.
Un vehículo de combate moderno está lleno de un número cada vez mayor de consumidores de energía, muchos de los cuales simplemente no tienen suficiente electricidad. Un sistema de propulsión híbrido puede ayudar a resolver este prometedor problema.
Los planes para la hibridación y electrificación de la flota de vehículos blindados estadounidenses parecen interesantes y bastante controvertidos. Por lo tanto, los híbridos se convertirán en algo común dentro de diez años, y para 2050, los tanques, vehículos de combate de infantería y vehículos blindados de transporte de personal pasarán a la propulsión totalmente eléctrica y abandonarán por completo el combustible. De esta manera, los estadounidenses no sólo mejoran su tecnología, sino que también luchan contra el calentamiento global.
Dejemos los gases tóxicos de los tanques a los estadounidenses y pensemos en lo que aportará el complejo militar-industrial ruso a una hipotética guerra en el futuro. En aplicación a tecnologías híbridas, por supuesto.
Nada: actualmente no hay información sobre el desarrollo de circuitos híbridos.
Francamente, hoy no es un momento muy conveniente para esto, pero incluso antes de la operación especial, aparte del híbrido "Krymsk" y la "Plataforma-O", el complejo militar-industrial nacional no estaba satisfecho con nada. Es decir, no hay novedades sobre unidades individuales e incluso sobre demostradores de tecnología.
Por supuesto, una transición total a la propulsión híbrida no será una ventaja estratégica en el frente, pero dicha tecnología es necesaria para el desarrollo del potencial de ataque. Al menos para el suministro de energía a esos consumidores muy prometedores: sistemas de protección activa, tecnologías de energía dirigida, guerra electrónica y comunicaciones.
Los equipos militares inevitablemente consumirán cada vez más energía y sin circuitos híbridos no será fácil hacer frente a la congestión de la red.
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