坦克发动机的出现也不是一蹴而就的,而是耗费时间慢慢发展、进步的,我们可以将这个发展过程分成三个阶段:民用汽油机——开始出现专用发动机——柴油机。在坦克首次问世的12年后,到了1928年,坦克才终于有了自己专用的发动机。也就是说,在1928年之前,坦克的发动机全都是从民用汽油机里选,再拿给坦克用,你说好不好用,那肯定是不太好用的,但是没办法,也只能将就用。
从坦克专用发动机被研制以后,到1945年,在这期间,五花八门的坦克发动机层出不穷,其中就有在之后大放光彩的柴油机,它们和初代坦克一样,虽然制作简陋技术不成熟,但是都象征着机械化战争新时代的到来。在这些初代发动机中,质量最好、技术最先进的有两款,一个是德国马依巴赫汽油机,一个是苏联的v2-34柴油机,它们的生产量都在10万以上,在那个时代,可以说是非常惊人的数据了。真枪实弹的战争,很容易检验出汽油机到底适不适合战场使用,一战后,大家就发现汽油机实在太不稳定了,既不安全也不方便。所以在经历过几次战争后,各国形成共识,柴油机成为坦克发动机的主流选择。
二十世纪四十年代到五十年代这段时间的坦克发动机研发在世界的范围内都主要是以第二代坦克发动机为主导的。当时在冷战阴影的笼罩之下,都特别注重坦克的实用性能,第二代坦克发动机的设计都尽可能的减少用料,保证足够小的尺寸,同时不削弱其功能,使用配件更加常见,方便配备,同时拥有更强劲的驱动力等特点。在主流设计理念的驱动下,落地的第二代坦克的发动机都运用了增压技术,并成功的将这个技术落实到了柴油机上。美苏作为主导世界局势的两个领头羊,拥有更宏伟的目标,燃气涡轮发动机的各种优越的性能深得他们的喜爱,坦克发动机也该有这么优秀的表现。
可惜的是在这个时期技术尚未取得突破,并没有制造出这样一台发动机。直到1980年第三代坦克发动机问世,具有实用性的燃气轮机终于现身。这就是美国莱卡明公司专门为坦克研发的agt-1500燃气轮机,可以迅速达到最大功率!更难得的是,它的尺寸较小,启动非常的便捷、后期维护难度低、扭矩表现良好等优点,美中不足的就是对燃油的需求较高。只是真正的到了生死攸关的情况下,出色的机动性能就显得尤为重要,它的强势之处甚至能为赢得一场战斗的胜利起到关键作用。
我国也是一个较早拥有这种大型武器的国家,我国在各大军阀割地称王时期就有了坦克。当时,法国政府派出干涉军针对苏俄的新生政权,这批军队中就有少部分的雷诺ft-17坦克,可能是东北离苏联最近,这批坦克最后落到了东北的奉系军阀张作霖手上。张作霖发现这大块头还挺厉害,在那种四分五裂的局面下,十分管用,又向英法美三国进购了一批,放在军中。1937年,中日战争进入白日化阶段,当时的国民政府有钱,便向苏联进口了一批坦克。在几十年的战争中,中国虽然死伤严重,但是也缴获了不少先进武器,收集了不少型号的坦克,这也成为了中国坦克兵的开端。
往复提升机功率计算但是我国独立制造坦克,就是三大改造后的事情了,因为我国在那个时候还没有强大的国力和先进的技术支撑,所以只能在拥有坦克的国家身上打主意,模仿他们的生产模式,仿制坦克所需的必要零件。不久之后,中国也迈进自主生产坦克国家行列。在建国十周年的阅兵典礼上,我国科研人员自主研发的、我国工业部门自主建造的59式坦克第一次出现在全世界的面前,这是中国制造的第一辆坦克,它有着重大的意义,它的出现表明了中国将开启坦克自主生产模式。目前,我国坦克不断更新换代,已经迎来了第三代坦克,陆军99式主战坦克。从坦克的性能来看我国最厉害的是99a主战坦克,它的攻击力在世界各国的坦克中也是数一数二的。为何它的动力源还是选用几十年前的柴油机呢?
m1主战坦克见证了第二次波斯湾战争等大规模的战役,表现极为抢眼,仿佛奔走在战场上的野兽。正如它的绰号一般,胃口也不小,特别体现在对燃油的需求量上。这就是燃气涡轮发动机的一大设计缺陷了。虽然燃气涡轮引擎在支撑坦克正常行进时,表现极为优秀,可快速的完成加速操作,但它必须让压缩机正常的工作,避免因供氧不足造成的熄火,所以它即使不开足马力,也需要耗费大量的燃油,导致了一些燃油没有得到充分的利用。
这也就是燃气轮机耗油量较大的原因。 m1在研发时面临的问题其实很多的,因为要关注到燃气涡轮发动机在实际工作中耗油大,又不可能随时进行补给,所以科学家们专门为它设计了容量更大的油箱,哪怕是这样子,在中途不对它进行燃油补给的时候,能支持运转的最远距离,也只有500公里,表现并不理想。如果在中途出现燃油运作效率不够高的情况下,那么它将远远不能行进这么远的距离。虽然美国的后勤保障体系已经达到了不可思议的程度,能做到物资的及时补给,但他们也不认为这是个好办法。在2003年的第二次海湾战争中,为了跟上坦克部队的物资补给,美军甚至让m1与飞机使用相同的航空煤油作为动力燃料,希望能提升它的航行里程。
燃气轮机比往复式发动机到底好在哪里,有一点最为重要,就是比起往复式发动机它有更高的功率重复比。说的更简单一点,它也就意味着,在同等功率下,燃气轮机在体积上也要比往复式发动机更小。也就是说如果排除其他所有条件的干扰,它输出功率更大。我们不说别的,就这一个优势,它就能够脱颖而出,在大型设备中受到欢迎了,举个例子,在航空领域,燃气轮机一直是很受青睐的。另外,它还拥有很多更出色的性能。但它在军用设备方面的普及率很低,究其根本原因,是因为燃气轮机是只油老虎,耗油量巨大。因为战机这设计的时候油箱就比较大,战机的前进速度肯定比坦克快很多,让它能够快速往返基地获得补给和加油。而坦克对续航能力是有一定要求的,因为它需要一直呆在战场上,续航能力跟不上,会带来很大的麻烦。这就是燃气轮机的坦克在战场上给部队带来的麻烦和缺点,补给部队就一定要做好充足的准备。这也是为什么燃气轮机虽然看上去更高端一些,但仍然没有几个国家用。
由于agt-1500燃气轮机自问世以来,也已经有些年头了,美国于是又开始研究新的发动机,这次是lv100-5。据美方表示,这是一款全新的燃气轮机,使用了新技术,它的结构更加简单、运行速度加快、但更加静音。如果m1a3真能用上它,能使坦克重量更轻。除了通过数据展现出的种种优点,对于油耗方面,似乎还是没被解决。在柴油机方面,戴姆勒·奔驰集团旗下的mtu公司已经享誉市场一百多年了,他们在柴油机领域占据主导地位,他们的柴油机不管是外观还是性能都让人无可挑剔,体积不大,油耗也少更加的皮实、耐用,世界各地都有他们的买主,而且都对他们的产品十分满意。不夸张的说,世界上大多数的使用柴油机作为动力的主战坦克,发动机上都带着mtu的标志,或者mtu的影子。
往复提升机功率计算若是只关注中国是否能生产出燃气轮机供坦克使用,那肯定是没问题。2014年的时候,中航工业南方公司就已经完成mw燃气轮机国产化,掌握了其制造和使用的整个过程,并顺利交付。这在中国坦克发动机发展史上绝对算得上是一件标志性事件,这意味着中国在坦克动力方面的选择更多样了。但从中国未来发展的实际需求来看,还没有到国产坦克需要动用燃气轮机的地步,高额的燃油费用会让军费更加紧张,这种费力不讨好的事情还是尽量少做。但中国并未因此就停下了对燃气轮机的研制。因为美国和俄罗斯在近几十年中,大部分心思都不在坦克燃气轮机上了,这正是中国奋起直追的好时机。我国牢牢把握住了这样一个时期,为日后可能会出现坦克发动机换装成燃气轮机,做好了完全准备。所以虽然中国现在的99式主战坦克没有使用燃气轮机,但中国新一代坦克会不会为了适应未来战争的需要而采用燃气轮机,就是未来的事情了,毕竟谁也说不准以后的事情。
这是不是可以从侧面来验证了这么一个事实,坦克柴油机将会一直是坦克动力装置的最佳选择,柴油机只能作为坦克动力装置的唯一选择?真实的情况并不是这个样子的,它们都有自己独到的长处。像是运用在闪电战中,功率大能对综合表现加分,那坦克采用燃气轮机无疑是最好的选择。所以没有孰好孰差的区别,只是它的缺点有没有被有点所掩盖。汽油机也是因为没能很好的迎合各国对坦克的性能需求,才慢慢的被替代。无论是柴油机还是在油耗上表现不佳的燃气轮机,都能在坦克驱动领域站稳脚跟,只是坦克柴油机占据着更大的国际市场,但随着各国的交流合作的加深,燃气轮机的油耗也在慢慢的降低,未来燃气轮机将会有更优秀的表现。
美国专家在对坦克提出新的展望时,认为提升机动性是个不错的路径。混合动力系统是个不错的选择,这将大大缓解后勤补给的压力。更让人遐想的是,如果能实现电力驱动,未来的坦克再也不会发出现在这样的声音,从而能够达到悄无声息的转移,拥有更多的路径选择。如果未来的坦克发动机真的转向了混合动力这个方向上研究,那燃气轮机施展能力的时候就到来了,那时候谁在坦克燃气轮机拥有最强的技术团队,谁就是坦克研究领域的权威。