坦克的“脉动”

动力辅助系统发展的关键技术

随着坦克装甲车辆推进系统向紧凑化、整体化发展，以及发动机功率密度的不断增加，坦克装甲车辆对动力辅助系统的要求也越来越高。国外积极开发和不断改进动力辅助系统，以适应先进推进装置的发展要求。目前，高性能温控调速型冷却风扇、高效紧凑铝板翅式散热器、高温冷却技术、先进空气滤清器等部件技术，以及系统优化匹配技术成为了动力辅助系统发展的关键技术。

系统优化匹配技术 随着动力辅助系统结构日趋复杂，其设计不仅要考虑单个部件，而且还要考虑部件之间的相互作用以及车辆结构的影响，从而实现最优设计。另外，冷却系统的独立设计是未来设计的必然趋势，它虽然名义上是发动机的附件，但与车体紧密相连，在当前动力、传动、辅助系统三位一体的推进装置中作为一个独立的系统进行设计具有突出的优点，从动力、传动部件的总体性能出发，进行系统的统筹，实现匹配的最佳化。

高温冷却技术 高温冷却技术是减小辅助系统体积和质量，使柴油机实现高效运行的有效措施。涉及的技术主要包括高温技术、高低温双循环冷却系统、热管散热技术等。MTU890系列柴油机的冷却系统即采用了高温冷却技术，使散热器的尺寸大为减小，并允许发动机下游冷却液温度高达130度，提高了发动机的温度均衡能力，减少了流入冷却液的热量，改善了发动机燃烧环境。

冷却风扇及其驱动技术 目前坦克装甲车辆用冷却风扇已日趋高转速、小尺寸、多风扇的结构型式。混流式风扇兼顾轴流风扇和离心风扇的优点，结构紧凑，性能参数的综合指标较高，特别是对排风道的要求比较低，目前应用较广泛。在风扇驱动技术方面，国外已经研制了多种可调速的风扇驱动装置，其中尤以液压传动较为广泛，风扇温控调速液压传动装置已得到应用。

散热器技术 板翅式铝制散热器是散热器发展的主流，特别是散热翅片与传热管整体成型，无接触式的新型低阻散热器，热效率可提高20～30%，重量、体积降低20%。单纯追求翅片密度提高紧凑性、不适当缩小翅片间距，国外实践证明不适用于坦克装甲车辆的冷却系统。新颖的废气引射和混流风扇组成的高效、紧凑型复合式冷却空气循环系统，能有效缩小冷却系统的体积。

先进空气滤清器技术 目前，国外坦克装甲车辆空气滤清器呈现出以下趋势：

采用直通式旋流管 直通式旋流管由导流管、导流叶片和排气管组成，具有进气阻力低、滤清效率高、体积小、能对发动机提供足够保护等优点。美国PALL公司在旋风管等的设计中，拥有旋风分离元件等核心技术和产品。英国“挑战者”2改进型坦克采用的就是PALL公司双级旋风管过滤技术。该旋流管组件的分离效率为90%，阻力约1.3千帕，两级串联的旋流管粗滤器效率98%，阻力约2.5千帕。

自动清洗空气滤清器 其实质是自动清洗滤芯，当滤芯阻力大于规定的进气阻力时，断续地喷射高压空气，清洗滤芯；当滤芯阻力减小到规定的进气阻力时，喷射自动停止。具有保养周期长、发动机进气功率损失小、布置灵活、可接近性要求低等优点。自清洗空气滤清器的主要技术包括脉冲反吹除尘技术和脉冲振动除尘技术。脉冲反吹除尘技术就是利用高压空气对滤芯进行脉冲反吹，达到清洁滤芯的目的，达到延长系统保养周期的目的。脉冲振动除尘技术就是利用脉冲振动，以达到清洁滤芯的目的。目前，美国、英国和德国等都研制出了自动清洗空气滤清器，而且美国Ml坦克业已开始安装。

高压过滤式空气滤清器 高压过滤式空气滤清器是一种新型技术，可以大大降低进气系统的体积，是实现整体式推进系统的关键技术。高压过滤式空气滤清器系统的原理是空气经过一级或两级惯性分离器，进行粗滤，将98.5%以上的灰尘颗粒从空气中分离出来，比较干净的空气进入增压器，经过增压器压缩的空气，经过中冷器进行冷却，通过细滤进行最后过滤，然后清洁的空气进入发动机。高压过滤式空气滤清器系统的优点主要表现在：细滤器体积明显减小；有利于发动机功率输出。欧洲动力机组就采用了这种空气滤清器系统

发展建议

通过分析研究国外坦克装甲车辆动力传动技术发展现状可以看到，国外动力传动技术发展紧跟时代步伐，特征鲜明。与之相比，我们国家还存在一定差距，有必要紧跟国外发展形势提升我国在动力传动技术领域的水平，必要时开展对外引进合作。根据国外坦克装甲车辆动力传动技术发展现状，建议从以下几个方面人手，努力提高我国在坦克装甲车辆动力传动领域的技术水平，增强我国坦克装甲车辆的机动性能，以满足未来信息化战争的需要。

加快高功率密度整体式推进系统的开发与应用 高功率密度整体式推进系统是实现坦克装甲车辆轻量化和快速化、一种平台多种负载和一种负载多种平台的重要保证。我国需要加快发展高功率密度整体式推进系统，一是通过充分利用动力装置、传动装置和辅助系统的研制成果和技术储备，努力突破高功率密度发动机和综合传动装置、以及新型高效动力辅助系统关键技术，奠定先进部件基础；二是以最大限度提高体积功率密度为目标，按照一体化设计原则，采用自上而下的顶层设计思想，强化一体化对部件的约束，在紧凑、高效和最大程度利用组合结构前提下，将高功率密度发动机、高功率密度综合传动装置、新型高效冷却技术和空气滤清技术进行集成创新和系统优化，构建高功率密度整体式推进系统。

加强高功率密度发动机关键技术研发 高功率密度发动机是国外坦克装甲车辆动力装置的发展趋势，也是构成高功率密度整体式推进系统的核心部件。为满足我国未来坦克装甲车辆的动力需求，需要下大力气开发高功率密度发动机。德国MTU公司开发890系列高功率密度发动机的经验是拓宽思路、更新理念，大力开发和应用现代设计手段；扎实开展新技术、新工艺、新材料的预先研究和基础研究。从我国实际出发，开发高功率密度柴油机需要构筑支撑高功率密度柴油机性能研究的基础理论体系，积极开展重大基础理论问题研究，创建支撑高功率密度柴油机技术的新理论和新方法，同时大力开展国际技术专项合作，努力突破动力系统集成技术、高压供油技术、高密度燃烧技术、高速重载结构高可靠性设计技术、高压比高效增压系统技术、综合电子管理系统技术、试验测试技术、数字化技术等8项高功率密度发动机关键技术。

适时开展新概念发动机研究为满足未来坦克装甲车辆动力需求与升级的延续性，国外在重点发展高功率密度柴油机的同时，积极开展新概念动力技术的创新探索研究，主要特点是大量采用模拟仿真等现代设计分析手段；从多角度、多层面开展研究，研究领域涉及面非常广泛；注重基础研究，建立技术储备。基于我国国情和工业基础，以及技术发展的可实现性，采取有所为有所不为的策略，注重基础研究，重点开展柴油机与燃气轮机复合循环技术等新兴动力技术的探索研究，并密切跟踪国外军方在循环创新、摆盘发动机、高能量密度邦纳发动机等新概念动力技术发展动态，准确把握新概念动力技术的发展方向。

促进液力机械综合传动装置发展成熟 液力机械传动目前是坦克装甲车辆的基本传动形式，构成今后相当一段时期内坦克装甲车辆综合传动的主流。在液力机械综合传动方面，我国经过多年攻关，实现了技术上的重大创新，综合性能达到世界先进水平，但在动力舱总体适应性、机动性能、可靠性、信息化水平等方面与国外还存在一定差距。因此，我们在研究新一代液力机械综合传动装置过程中，需要充分继承现有技术成果，以数字化设计和分析技术、关键技术引进消化吸收再创新为手段，重视高功率密度传动装置集成技术研究，努力突破高压大功率联体泵马达技术、高效制动技术、多自由度高转速行星变速技术、高转速高效率液力变矩器技术、智能化电子控制技术、状态监测与故障诊断技术、可靠性、维修性和测试性技术等关键技术。

加快混合电驱动技术发展 在目前多项混合电驱动关键技术难以获得重大突破的情况下，机电复合传动成为目前国外混合电驱动的发展方向之一，该方案集成了机械驱动和电机驱动两者的优点，传动效率较高。方案将直驶电机、转向电机与变速机构、汇流机构等安装到同一根轴上，方案结构紧凑，系统集成程度高，同时，由于机械功率的加入，可以减小电动机的功率要求，适于主战坦克应用。我国在混合电驱动技术研究方面具有一定的技术储备，目前应该以此为基础，将机电复合传动研究作为重点，开展混合驱动系统集成技术、一体化电源装置电气匹配和集成化设计技术、电机与行星变速集成化设计技术研究，为重型履带式车辆应用创造条件。

开展新型传动技术前期研究双态逻辑传动技术和无限变速式机械无级变速技术是美国研究和发展的下一代传动技术。这两种传动技术具有传递效率高、燃油效率佳等诸多优点，具有很大的发展潜力，国外目前已有产品推出并安装到车辆上。因此，我们需要密切跟踪国外技术发展动态，开展前期研究，做好技术储备，为未来进一步研制打下基础。

大力推动动力辅助系统发展目前，我国在动力辅助系统研究方面存在以下问题：部件结构设计还不能与动力传动装置形成先进的整体化；关键部件技术储备不够，在性能以及高效紧凑轻量化方面还不能适应整体式推进装置的要求。因此，一方面必须积极改变现有研究模式，以装甲装备需求为牵引，以技术推动为重点，以智能化为方向，通过小型化、轻量化、紧凑化的途径，推行模块化设计，只有这样才能研制出高性能的动力辅助系统，实现与动力传动系统的优化匹配，促进推进系统一体化集成技术的发展。另一方面，需要加强关键部件技术研究，提高部件水平：①在高效紧凑式换热器方面，需要研制高效低阻传热元件、新型结构的换热器部件；②在高效低功耗冷却风扇方面，需要研制高压头、大流量、效率高的混流风扇，开展无级可调式风扇驱动技术研究，并优先对液压马达驱动技术进行研究，以满足车辆对大功率及高效率的要求；③在高效自清洗式空气滤清器方面，需要研制滤清效率高、进气阻力低的新型旋风分离器及双级直通式旋风分离装置，阻力低，效率高、易于清洗的新型滤清材料，电动脉冲振动除尘自动清洗系统、高速旋转式动态空气滤清器等技术；④在高性能散热系统技术方面，需要研制新型电控节温器并进行流动及控制调节研究、冷却风扇电液比例技术控制研究、智能温控百叶窗技术研究、可调转速电动水泵技术研究、自调节散热系统控制系统开发。