坦克單位功率

坦克單位功率

坦克單位功率是指坦克發動機的額定功率與坦克戰鬥全重的比值,一般都用千瓦/噸或馬力/噸來表示,是評價坦克機動性的重要指標。

基本介紹

  • 中文名:坦克單位功率
  • 外文名:Tank unit power
  • 套用:坦克發動機
  • 單位:千瓦/噸或馬力/噸
簡介,發展,燃氣輪機,

簡介

坦克單位功率對於坦克的最大速度、越野行駛速度、轉向速度和平均速度等各項速度指標,特別是對坦克的加速時間和加速距離等各項加速指標都有很大影響。此外對於能浮渡的坦克,會在很大程度上影響其水面機動性能。但當單位功率超過22千瓦/噸(25-30馬力/噸)時,坦克在不同地面的加速時間則相差不大,繼續提高單位功率實際意義不大。因此就坦克加速性而言,其單位功率為18-22千瓦/噸較為適宜,現代各國主戰坦克單位功率多為20千瓦/噸左右。

發展

從坦克的發展歷史上看單位功率是由低向高的,如一戰時法國的"雷諾",單位功率只有4.8千WA/噸左右.二戰後期,德國的"虎"式單位功率又提高到15千WA/噸.而現代坦克,如"挑戰者"等則到20千WA/噸,就不再向前發展了。

燃氣輪機

隨著坦克質量的增加和對坦克單位功率要求的提髙,人們普遍認為柴油發動機己經達到了輸出功率的極限,必須尋找新的坦克動力源。燃氣輪機能以比活塞發動機高得多的轉速運轉,這為獲得較高的單位體積功率創造了條件。
燃氣輪機又稱燃氣透平,是指用加熱的壓縮氣體作為工質,將燃料燃燒的熱能轉化為機械功,並通過轉軸輸出的葉片式發動機。
燃氣輪機主要分為壓氣機、燃燒室和渦輪三大部件。空氣被吸入壓氣機並壓縮到一定壓力輸入燃燒室,與燃料混合後燃燒,連續不斷地產生高溫高壓燃氣。高溫高壓燃氣進入渦輪後膨脹,推動葉片旋轉做功。廢氣由渦輪出口排入大氣。渦輪除同軸驅動壓氣機外,還向外輸出有效功。
燃氣輪機按工作循環分有簡單循環、回熱循環、中冷循環和再熱循環之分,按軸繫結構分,有單軸、雙軸和三軸之分。車用燃氣輪機多為雙軸或三軸結構,通常由燃氣發生器、動力渦輪、減速裝置、回熱器、附屬檔案和控制系統等部分組成。其中,燃氣發生器由葉片式壓氣機、燃燒室、驅動壓氣機的渦輪等組成。外界空氣經空氣濾清器濾清後,在葉片式壓氣機中被壓縮,經回熱器預熱後,進入燃燒室。在燃燒室內壓縮空氣與噴入的燃料相混合,形成可燃混合氣並著火燃燒。為保證著火燃燒,壓氣機的壓縮比較高,一般應在15左右,因此,壓氣機一般採用多級軸流式或離心式葉片機。並將壓氣機出口的壓縮空氣在回熱器中進一步加熱,提髙溫度。燃燒產生的高溫、高壓燃氣進入渦輪,在渦輪葉片間流動,膨脹作功,推動渦輪軸高速旋轉。
渦輪一般有兩級,一級是壓氣機渦輪,用來帶動壓氣機;另一級是動力渦輪,用來對外輸出動力。膨脹後的廢氣經回熱器繼續放熱後排出機外減速裝置的功用是將動力渦輪軸的轉速降低(由每分鐘數萬轉降低至每分鐘三千轉左右),以便帶動從動機。回熱器的功能是回收廢氣中的熱量,以提高燃氣輪機的熱效率,降低燃油消耗率。附屬檔案的功用是用於啟動,供給燃料和潤滑油。控制系統的功用是對發動機實施自動調節,改善部分工況的性能和保障可靠的運轉。通過採用回熱措施、多級壓縮中間冷卻措施及多級膨脹中間再熱措施等可以提高燃氣輪機的熱效率。其中三軸式燃氣輪機可以改善部分負荷時的燃料經濟性,並且扭矩特性好。
20世紀40年代末,由於燃氣輪機在航空領域上使用所顯現的優異性能和取得的重大成就,促使軍事已開發國家開始了將燃氣輪機作為坦克動力的研究、設計、製造和試驗工作。美國和俄羅斯對坦克燃氣輪機的研究處於世界領先水平。日本石川島播磨工業集團大約在10年前就為軍方研製成功1103kW坦克燃氣輪機。韓國陸軍已裝備了一個營的以燃氣輪機為動力的T80主戰坦克。
世界上已裝備的功率為735kW以上發動機的主戰坦克,其中大約24000輛採用燃氣輪機作為動力,遠遠超過裝備相同功率柴油機的主戰坦克的數量。

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