国外主战坦克动力的现状发展趋势及技术分析

本分析了目前国际上先进主战坦克动力的特点和性能,讨论了国外下一代主战坦克发动机研究的动向及应用前景,重点对燃气轮机的发展进行了研究,认为集油机和燃气轮机在相当一段时间内仍将是主战坦克的主动力,集油机和燃气轮机各有自己的优缺点,一个国重点发展那种机型,主要取决于其在该机型上的技术基础和工业基础。     

坦克燃气轮机的使用和未来

坦克燃气轮机已装备俄罗斯(苏联)的T-80系列主战坦克和美国的M1系列主战坦克使用了近40年,先后经历了两次海湾战争、阿富汗和车臣战争的检验。近年来伴随着坦克高功率密度柴油机取得的优异成绩和燃气轮机在坦克使用过程出现(或存在)的问题;致使主战坦克安装燃气轮机的问题,至今仍在俄、美等国的军事和学术界继续进行着争议。从哲理而言,争议亦表明了事物存有发展的空间。本文对坦克燃气轮机的发展和装备使用状况做一概括的回顾,并对俄、美两国在坦克燃气轮机使用中取得的成就和出现的问题、研究情况做点滴的介绍;对两种机型的使用进行比较并展望其未来,供读者研究、参考。     

坦克动力发展全解析(下)

正坦克燃气轮机的优势迄今,10 000多辆装有燃气轮机的主战坦克经历36年的作战使用表明:燃气轮机坦克行驶的平均速度、行军的战术速度、技术速度和冲击速度均高于装柴油机的主战坦克。由于燃气轮机的排气是不可见的碳烟,噪声和排气温度均低于柴油机,从而减少了坦克被发现的概率。燃气轮机坦克的作战效能、可用性均高于装柴油机的主战坦克。同坦克     

诠释坦克燃气轮机

随着坦克大功率燃气轮机的研制成功,苏联于1976年7月,美国于1979年5月将安装燃气轮机的主战坦克列入部队服役。20世纪70-90年代中期,苏联(俄罗斯)先后装备的坦克燃气轮机有GTD-1000、GTD-1100、GTD-1250和GTD-1450,后3种型号是前者的强化机型;它们分别安装于T-80、T-80B、T-80BV、T-80U和实验型"黑鹰"主战坦克。美国装备的坦克燃气轮机有AGT1500、AGT1500A,后者为前者的改进型;它们安装于M1、M1A1和M1A2主战坦克。     

主战坦克的动力装置(下)

燃气轮机应用实例瑞典S坦克使用的燃气轮机最早装燃气轮机的车辆是瑞典的Strv103A型主战坦克。该车采用了组合动力装置,即1台罗尔斯-罗依斯公司的K60型6缸对置活塞式柴油机和1台波音公司的502/10MA型双轴式燃气轮机。由于动力舱空间有限的原因,该燃气轮机没有采用回热器,因而油耗     

国外军用车辆发动机的发展概况(上)

本文明确提出柴油机在未来坦克、军用车辆中的主导地位、绝热柴油机、燃气轮机的应用潜力并分别介绍了美国、德国、法国、英国、瑞典、意大利的各公司研制和发展装备的各种机型和各种用途的动力。     

柴油机坦克与燃气轮机坦克优劣剖析(1)

俄罗斯装备有两种类型的主战坦克——安装燃气轮机的T-80(T-80U)坦克和安装柴油发动机的T-90坦克。这两种坦克有基本相同的战斗质量和外形尺寸,在战术技术性能上也有许多相似之处,但是在结构上却有明显的差别。T-80坦克的研制者声称:该车是俄罗斯21世纪坦克中最具特质和性能最优良的坦克。2008年2月3日,俄罗斯坦克制造工业的卓越活动家、开放型股份公司"特种车辆"设计局总设计师波波夫与世长辞。他的名字与研制和完善安装燃气轮机的T-80(T-80U)主战坦克紧密地联系在一起。他具有天才的组织能力和德高望重的威信,他成功地与以克利莫夫名字命名的工厂试验设计局的发动机制造者、俄罗斯数十个生产企业和科研机构一起,研制出了坦克燃气轮动力装置,这种燃气轮机在技术性能上优于美国"艾布拉姆斯"主战坦克上安装的燃气轮机。近几年来,在俄罗斯大众媒体和学术刊物上对柴油发动机型坦克和燃气轮机型坦克的优缺点展开了激烈的争论,有些言语达到了互相攻击、水火不容的程度。本文主要介绍柴油机型坦克的拥护者——俄罗斯国营乌拉尔运输车辆制造厂设计局瓦维隆斯基、库拉克萨和涅沃林的观点。他们的观点涉及内容广泛,分析也算有理有据,正确与否本文不作过多评...     

AGT—1500燃气轮机—美国XM-1主战坦克的发动机

1976年8月美国陆军选定克瑞斯勒公司装AGT—1500燃气轮机的XM—1坦克样车,进行全面的工程发展,正式进行产品的设计和试制,这标志着燃气轮机作为主战坦克动力装置将从研制阶段进入实用阶段。 1973年美陆军分别与克瑞斯勒公司和通用汽车公司签订研制XM—1样车的合同,两个样车最大不同之处在于选用不同的动力装置。通用汽车公司的样车采用AVCR—1360—2型变压缩比柴油机,而克瑞斯勒公司的样车采用AGT—1500燃气轮机。五十年代以来,这两家公司一直在积极从事地面车辆燃气轮机的发展工作,对车用燃气轮机技术是熟悉的,都认为     

陆战王中王——“勒克莱尔”主战坦克

法国“勒克莱尔”主战坦克于1993年正式装备法国陆军，它有6个突出的方面，即大威力火炮自动装弹机，先进火控系统．超高增压柴油机、模块化装甲和战场管理系统。它可称得上是战后第三代坦克的后起之秀，陆战王中王。“勒克莱尔”主战坦克不但具备主战坦克的强大威力，更拥有先进而灵活的数字化能力，它的最新改进型“勒克莱尔”2015坦克，将是世界第四代坦克的第一种坦克。正值少壮年华的“它”，未来走向值得军事家和兵器爱好者注意。     

效益最佳——T-72主战坦克改进与变型

T-72主战坦克充分体现了苏联坦克制造业的优良传统．具有强大的火力和良好的可靠性。为了充分发挥其潜在战斗能力．T-72主战坦克得到不断改进．并出现了多种变型丰．成为第二次世界大战后生产数量和装备国家最多．改进型最多的主战坦克．其效益量佳，在世界坦克发展史上占有举足轻重的地位。     

对转潮流涡轮机的开发及性能分析

斯特拉思克莱德大学机械工程系的能源系统研究小组开发出了一种奇特的对转潮流涡轮机。他们建造了一个直径0.8 m的缩比模型并在这所大学的拖曳水池中进行了测试,测试的结果为设计建造一个直径2.5 m更大的原理样机提供了信息。原理样机已通过海试并且结果令人鼓舞。报道了对转海流涡轮机的先进性、工程设计原理、实验水池和海洋中的测试过程,并介绍了怎样应用测试中获得的数据来验证设计方法的正确性。本文通过报道设计和开发并网设备的进展给出了一些结论。     

主战坦克为何选用燃气轮机为动力

本文从坦克的战场生存能力、战场效能、战场可用性方面和全寿命周期费用等来分析主战坦克为什么选用燃气轮机做动力,并对过去争论的一些主要问题,提出了粗浅的认识,供从事坦克动力论证和研究的同志们参考。     

燃气涡轮机高速转子临界转速仿真

工程应用中燃气涡轮机高速转子需要确定其临界转速,以确保发动机在安全的转速范围内工作,而不发生共振。以一种高速转子系统为研究对象,分别采用传递矩阵法和有限元法对其临界转速进行求解,通过试验测试,验证了这两种方法的可行性和精确性,为工程设计提供了依据。     

活性破片引燃航空煤油实验研究

进行弹道炮发射实验,研究活性破片和钨合金破片作用模拟油箱和引燃航空煤油问题。实验结果表明：在1 080 m/s着速下,活性破片击穿10 mm厚LY12铝靶后能可靠引燃航空煤油,而同质量钨合金破片以1 643 m/s的速度命中油箱,只造成油箱穿孔及漏油,未能引燃燃油;常温状态下,活性破片较钨合金破片具有更强的引燃航空煤油能力,活性破片的内爆作用和化学能释放是造成油箱结构严重破坏和燃油燃烧的主要原因。进行弹道炮发射实验,研究活性破片和钨合金破片作用模拟油箱和引燃航空煤油问题。实验结果表明：在1 080 m/s着速下,活性破片击穿10 mm厚LY12铝靶后能可靠引燃航空煤油,而同质量钨合金破片以1 643 m/s的速度命中油箱,只造成油箱穿孔及漏油,未能引燃燃油;常温状态下,活性破片较钨合金破片具有更强的引燃航空煤油能力,活性破片的内爆作用和化学能释放是造成油箱结构严重破坏和燃油燃烧的主要原因。     

一种水下航行器燃气涡轮机性能模拟试验方法

针对以往水下航行器动力系统设计试验中的不足,通过分析水下航行器涡轮机的基本原理,利用空气动力学和流场相似理论,对涡轮机性能模拟试验原理和方法进行了探讨,提出了一种通过燃气涡轮机低工况性能模拟试验来验证设计工况的试验方法,旨在为涡轮机的性能试验验证提供理论基础,同时为涡轮机的试验条件建设提供参考。     

水下爆炸冲击波载荷沿燃气轮机结构传递特征

为研究水下爆炸条件下冲击波载荷对燃气轮机结构的损伤特征,开展水下爆炸冲击波载荷沿燃气轮机主结构的传递规律研究,通过等效力学模型对燃气轮机进行载荷传递预报。针对燃气轮机传递路径上测得的有限元仿真加速度信号,使用经验模态分解法和与之对应的希尔伯特-黄变换对信号进行时频域分析和能量分布分析。分析结果表明：针对水下爆炸冲击波载荷,基于希尔伯特-黄变换及经验模态分解法可以得到冲击波载荷所包含的频率信息以及载荷强度等信息;沿燃气轮机传播路径的冲击波能量,随载荷传递距离的增加,高频能量占比有所降低,与燃气轮机的应力响应相对应;燃气轮机力学模型能够预测燃气轮机的载荷传递情况,该结果对燃气轮机抗冲击防护具有借鉴意义。     

水下蒸汽涡轮发动机变工况热力特性数值分析研究

为研究水下蒸汽涡轮发动机变工况热功转换规律,考虑了工质绝热指数随温度的变化以及喷嘴内气流摩擦、涡旋对工质的加热作用,建立了变工况汽轮机喷嘴、动叶栅以及涡轮级能量损失的计算模型,并据此编写仿真软件对变压力比和喷嘴入口温度变化时的涡轮机热力过程开展仿真研究。计算结果表明,计算模型能够较好反映汽轮机动态过程能量转换规律,验证了模型建立与仿真的正确性;对于研究机型,变压力比下喷嘴速度因数决定了涡轮机内效率及其轮周效率的变化规律,喷嘴出口工质实际速度大小决定了涡轮机有效功率及其轮周功的变化规律。文中模型可作为水下涡轮机优化设计与控制研究的基础模型。     

固体推进剂涡轮喷水发动机工作性能研究

研究了固体推进剂涡轮喷水发动机的工作原理和热功转换过程,分析了轴流水泵的空化特性,计算了发动机热功转换效率和推进效率,获得了典型工作条件下的发动机性能参数。结果表明,轴流水泵抗空化性能明显优于传统推进器,合理设计发动机工作参数,可以实现燃气涡轮与轴流水泵的匹配运行,为开展固体推进剂涡轮喷水发动机研究提供参考。     

基于计算流体动力学方法的鱼雷涡轮机功率计算

以往涡轮机功率计算都采用1D解析法及经验公式,无法考虑通流部分中各种损失,而且不便于对涡轮机作进一步性能参数优化。本文基于计算流体动力学（CFD）方法,对鱼雷燃气涡轮机通流部分的3D流场进行数值模拟计算,并对模拟计算结果进行分析及后处理,得到涡轮机叶轮叶片力矩值,推算出涡轮轴输出功率,为分析涡轮机内部各种损失,优化涡轮机性能参数提供了重要依据。     

涡轮机壅塞式燃烧室燃烧数值仿真

为了研究涡轮机燃烧室的实现形式并通过仿真验证其工作性能,提出了一种既能实现三组元推进剂稳定燃烧,又能满足涡轮机在低工况时较低进气压力要求的新型壅塞式燃烧室方案,并基于计算燃烧动力学方法对该燃烧室方案的工作特性进行了数值仿真。仿真结果表明,在多种工况条件下,燃烧室三组元推进剂燃烧完全,三组元中的水完全蒸发,燃烧室流场分布合理,喷嘴环前压力满足涡轮机进气要求。该方案及仿真结果可供三组元推进剂涡轮机燃烧室工程研制参考。