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中國99A坦克為何不用燃氣輪機做發動機? 技術太差?

原標題:99A坦克為何不用燃氣輪機做發動機? 技術太差?

  圖:99A坦克

  在冷戰時期,美蘇先後在主力坦克上使用了燃氣輪機作為動力。但最後的發展結果迥異,美軍對於M1系列坦克的動力總體上比較滿意,而俄羅斯在T80坦克的燃氣輪機卻在實戰中表現異常糟糕而被拋棄。在後來的99和99A坦克上,也依舊使用的是柴油機。

  在坦克上,燃氣輪機最顯著、對柴油機具備壓倒性的優勢是低溫啟動性能。燃氣輪機的摩擦部件(比如活塞/汽缸)遠遠少於柴油機,而且氣動力矩小;只要用功率比柴油機小很多的啟動電機,就能在-30攝氏度的低溫下不需預熱進行啟動。

  此外燃氣輪機還能顯著提升坦克的加速和越野能力,這是基於幾個方面的因素:燃氣輪機從怠速運轉到全功率輸出,只需要不到3秒鐘時間;而柴油機的輸出功率提升上花的時間,是燃氣輪機的2-3倍以上。

  圖:美軍維護M1坦克的燃氣輪機

  其次燃氣輪機的扭矩特性要大大強於柴油機,而且能有效簡化變速箱設計、提升動力傳遞效率,對於越野和加速性能的改善非常明顯。此外燃氣輪機本身的重量只有同功率柴油機的一半左右,因此更輕的重量也會提升坦克的機動性能。

  但是燃氣輪機的缺點很顯著,價格高是個相對次要的因素——類似德國的先進柴油機那樣同樣做到非常高指標的話,用的高級合金、製造工時、加工和裝配精度等方面付出的成本,並不會比燃氣輪機低出非常多。

  燃氣輪機最大的問題是耗油率高——在大家都以極限功率輸出,讓坦克飆極速或者最大加速的情況下,燃氣輪機的油耗和柴油機相差無幾、甚至還有所優勢。但是真正坦克踩到最大油門的時候,只佔使用時間中的20%左右。

  而在60%的運轉時間中,坦克發動機都是以怠速或者低功率狀態運行的。而燃氣輪機的最大缺陷就在於,最小輸出功率和最大輸出功率狀態下,油耗相差其實不多——只要這發動機轉著,至少也得燒那麼多油。這和柴油機形成了非常巨大的反差——怠速和低功率狀態下,燃氣輪機耗油率比柴油機高出30%-70%。

  圖:由於航空發動機上的顯著差距,蘇聯T80坦克的燃氣輪機本身性能水平遠不及美國產品,因此它的油耗、特別是怠速和低功率下的油耗問題,又比美國要更嚴重很多

  圖:俄最新坦克採用了柴油機

  特別是在蘇聯解體以後,俄羅斯在T80坦克的運用上將燃氣輪機的問題暴露的特別嚴重。這些坦克完全沒有機會像設計時的預想作戰方式那樣,像敵方陣地持續高速衝擊;而是在車臣等戰場上的膠著戰鬥中,經常要長時間的處於靜止或者低速狀態,這使得它們的表現遠遠不如柴油機坦克。

  加上當時俄軍的指揮組織和後勤管理極為混亂,一些T80坦克甚至是在長時間原地停留,為了給觀瞄和火控系統供電而長時間開啟發動機的過程中,就把燃油全部燒光;最後失去戰鬥力被摧毀或者被俘。

  80年代有相當部分業內人士都根據美國和蘇聯的選擇,認為在未來燃氣輪機才是坦克發動機的發展方向。但是一方面國內的燃氣輪機水平在當時不足以支持開發實用型號,另一方面俄羅斯時代T80的實戰表現,也給國內形成了很大的刺激。這些因素的綜合作用,最終使得國內在可以預見的未來,都仍然會以柴油機作為動力。



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