При мощности двигателя почти в 1,5 раза меньшей, чем у прототипа (БТР-90), экспериментальный образец гибридного бронетранспортера показал значительно лучшие результаты.
На взлетной полосе аэродрома в Кубинке 22-тонный макетный образец развил скорость 80 км/ч за 33 сек. Максимальная скорость, составила 97 км час.
В ходе испытаний экспериментальный образец, согласно требованиям технического задания, преодолел ров шириной 2 м, 50-сантиметровую вертикальную стенку и подъем с уклоном 30 град.
Экспериментальный образец «Крымск» с прицепленным на буксире БТР-80 преодолел подъем с уклоном 15 град., а затем буксировал его со скоростью 48 км/ч по грунтовой дороге.
Запас хода по топливу при движении со скоростью 40 км/ч (скорость движения смешанных колонн) составил 940 км, что почти в полтора больше, чем у прототипа при равном объеме топливных баков.
При проведении исследовательских испытаний «Крымск» разворачивался на сухом бетоне вокруг своей оси. Радиус разворота восьмиметрового бронетранспортера составил 3,8 м.
Экспериментальный образец выполнен по схеме «последовательный гибрид». Электротрансмиссия построена по схеме «мотор-полуось».
К основным составным частям макетного образца относятся:
1. Корпус и ходовая часть.
В качестве прототипа был определен бронетранспортер БТР-90, поэтому для создания экспериментального образца заказчиком было передано шасси опытного образца БТР-90 (корпус, ходовая часть).
2. Система управления (БИУС движения) – аппаратно программное средство, предназначенное для:
- управления движением образца;
- технического диагностирования электронных и электрических систем;
- защиты электрооборудования.
3. Гибридная энергоустановка, включающая в себя: двигатель внутреннего сгорания – дизель ЯМЗ-650.10 производства ОАО «ЯМЗ» с мощностью ограниченной до 360 л.с.; генератор вентильный индукторный тяговый и блок накопителей энергии.
Благодаря тому, что генератор вентильный индукторный тяговый выполнен управляемым электромагнитным, т.е. с обмоткой возбуждения, облегчается согласование с ДВС, что позволяет выбирать оптимальный режим работы ДВС. Это, в свою очередь, значительно повышает ресурс работы двигателя внутреннего сгорания.
Кроме того, генератор имеет встроенный датчик положения ротора, т. е. это обратимая электрическая машина, позволяющая реализовать функции пуска ДВС в качестве стартерного электродвигателя, и как следствие, режимы «старт-стоп» и «моторный тормоз».
Блок накопителей энергии состоит из модулей электрохимических конденсаторов производства ОАО «Элтон».
4. Электротрансмиссия состоит из распределенной микропроцессорной системы управления разработки и производства ООО НПФ «Вектор»; силовых преобразователей электрической энергии разработки и производства ООО НПП «Цикл+»; восьми тяговых электродвигателей.Распределенная микропроцессорная система управления реализует законы управления тяговыми электродвигателями – в данном случае векторное (прямое управление моментом) и позволяет программно реализовать все системы активной безопасности – АБС, ПБС, курсовой устойчивости (перераспределение момента по отдельным колесам в зависимости от условий движения), «круиз-контроль» (важен при движении в колоннах) и т.п.
Тяговые электродвигатели вентильные индукторные с обмоткой возбуждения и встроенным планетарным редуктором спроектированы научной группой ГОУ ВПО «МЭИ (ТУ)». В совокупности с системой управления и силовыми преобразователями они способны реализовать характеристики, аналогичные характеристикам коллекторного двигателя последовательного возбуждения, который до последнего времени считался наиболее подходящим для применения в тяговом электроприводе.
Принцип работы гибридной энергоустановки и электротрансмиссии коротко можно описать следующим образом.
Двигатель внутреннего сгорания приводит во вращение ротор генератора, который вырабатывает переменный ток. Затем переменный ток преобразуется в постоянный.
К звену постоянного тока подключены силовые преобразователи, которые по заданным законам управления преобразуют электрическую энергию и подают ее на тяговые электродвигатели, приводящие во вращение колеса. Параллельно электрическая энергия поступает в накопитель. В переходных режимах, например при разгоне, накопитель «помогает» дизель-генераторной установке, т.е. дает дополнительную энергию. Во время торможения машины энергия торможения рекуперируется в электрическую энергию и «закачивается» обратно в молекулярный накопитель.
Бронетранспортер с гибридной энергоустановкой может двигаться бесшумно на молекулярных накопителях при неработающем двигателе внутреннего сгорания. Пока это возможно только на ограниченное расстояние, но при применении новых типов накопителей энергии (например, литий-ионных железо фосфатных аккумуляторных батарей, производство которых уже локализовано в России) это расстояние можно увеличить в десятки раз. Это очень важно для скрытных передвижений во время специальных операций.
Применение электрической трансмиссии расширяет область компоновочных решений, позволяет увеличить объем боевого отделения и, соответственно, количество перевозимых солдат и боезапаса.
На борту имеется 300 кВт электроэнергии. Молекулярные накопители позволяют аккумулировать и мгновенно высвобождать большие объемы энергии. Следовательно, в недалекой перспективе на боевую машину можно будет устанавливать оружие, которое работает на новых физических принципах, например, лазерное или электромагнитное.
Военные эксперты считают, что в ближайшем будущем обитаемую бронетехнику заменят беспилотные аппараты. «Крымск» – это практически готовая дистанционно управляемая платформа. Аппаратные возможности электронных систем экспериментального макетного образца уже в настоящее время позволяют реализовать дистанционное управление им, а при незначительных доработках и разработке соответствующих алгоритмов управления и программ – создать роботизированную платформу.
По мнению руководителя проекта Виктора Рудина, «четкое понимание цели, правильная идеология работы, правильно сделанные расчеты, а также правильный выбор соисполнителей позволили осуществить такую интеграцию составных частей в единую систему, которая повысила эффективность их совместной работы, т.е. был получен синергетический эффект».
Рациональное использование полученного эффекта в разработке и производстве колесных бронированных машин обеспечит в перспективе получение совершенно новых качеств техники. «Военно-промышленная компания» рассчитывает на то, что полученные в ходе проведения исследовательских испытаний по НИР «Крымск» результаты в полной мере будут использоваться заказчиками при создании перспективных и модернизации существующих образцов бронетанковой техники и вооружения.
Сообщение размещено в открытом доступе на сайте ОАО «ВПК».
