בעתיד רק "EVS" טקטיים? מסע בין העבר לפתרונות טכניים

(של ג'יאנלוקה סלנטנו)
23/05/24

החשמול של כלי רכב, כידוע, יוצר קרע בקרב טהרנים אנדותרמיים, המשוכנעים בעיקר שהאינטרסים העומדים על הפרק במעבר האנרגיה חותרים אחר יעדים שונים מאוד מאשר מצב החירום האקלימי.

מה שמדאיג ומעצבן זה ה דה-תיעוש איטלקי, אשר רושמת היום תמ"ג ברמות 2007 (מקור Istat), בהשוואה לשווקי "חשמל" גלובליים מתעוררים (אסיה) שאינם כפופים או לא מקיימים את תקנות הפחמן הנוקשות האירופיות.

יתר על כן, יש לקחת בחשבון את רמות הפליטה של ​​רכב Euro 6e (EA) - עבור רישום מספטמבר 2024 - כאשר מקדם ההתאמה RDE יורד בהשוואה ל-Euro 6d מ-1,43 ל-1,1 עבור תחמוצות חנקן ומ-1,5 ל-1,34 עבור חלקיקים.

לחזור לעבר של "BEVs"?

עם זאת, אם היום במאה העשרים ואחת אנחנו תוהים איך לוותר על רכב בוכנה מושלם ואמין מאוד, מעניין לזכור שהמכונית החשמלית (ה-BEV סוללה רכב חשמלי) מתוארכת לשנת 1884 על ידי תומס אדיסון, בעוד הייצור ההמוני הראשון התרחש בשנת 1907 על ידי חברת דטרויט. גם "אלווירה קוט", כלומר סבתא ברווז, דמות מפורסמת שנוצרה ב-1943 על ידי וולט דיסני, הייתה בבעלותו.

הודות לתרומה שפרסם אלסנדרו ברברו, היסטוריון המתמחה בימי הביניים ובהיסטוריה צבאית, אנו יודעים שהקופה של דטרויט דגם ג דו מושבי וה דגם D ארבעה מושבים היו הראשונים מלא חשמלי מיועד לייצור סדרתי.

La דגם D היו לו 150 ק"מ של אוטונומיה והגיע למהירות מרבית של 40 קמ"ש; הם היו כמעט קרונות עם מנוע חשמלי שנבנה על ידי החברה ששינתה את שמה ל חברת החשמל של דטרויט, הפסקת פעילות ב-1939.

נראה שבתחילת המאה ה-900 לא הייתה ודאות מה יכול להיות ה"דלק" של העתיד ולצד ייצור אנדותרמי נבנו עד אלפיים מכוניות חשמליות בשנה. ואכן, לאור עלויות הדלק הגבוהות, מכוניות חשמליות במהלך מלחמת העולם הראשונה השיגו מכירות גבוהות יותר לשוק האזרחי מאשר מכוניות בנזין.

כוחות מזוינים "חשמליים" בשנת 2050?

בתחום הצבאי, נושא החשמול מקבל ערכים וצרכים שונים (אפילו ממדינה אחת לאחרת) למרות שכיום כל הייצור האנדותרמי - הנפוץ ביותר מסיבות ברורות - נופל בתקני הפליטה הנסבלים. השימוש בהנעה חלופית במגזר הצבאי מקדם מערכות היברידיות (דיזל-חשמליות) הן להזדמנויות טקטיות: הגבלת מקורות רעש וחום, הימנעות ממבני טעינה מסורבלים והן לשימוש במערכות אלו כמצע מבחן לשימוש בניהול האוטונומי של רכב.

כפי שנראה בהמשך, עדיין יש מקום עבור i מלא חשמלי צבאי, אבל לעת עתה מדובר בחריגים הקשורים לרכבי סיור קלים או למכוניות פשוטות.

המכשול העיקרי לייצור כלי רכב כבדים חשמליים הוא היעדר סוללות חזקות מספיק כדי להניע אותם. בנוסף, נדרש מתקן טעינה של 50MW כדי להטעין מיכל 17ט. אנו למדים שעד 2050 טכנולוגיה צבאית ומחקר מדעי (מחקרים שיהיו להם השלכות גם על שימוש אזרחי המוני) יוכלו להציע כלי רכב כבדים. מלא חשמלי (news.bloomberglaw).

הם כבר מציאות

כל זה קורה לאור חוק אישור ההגנה 2022, בחירת משרד ההגנה האמריקני עבור ה-eLRV, ראשי תיבות של רכב סיור קל חשמלי.

בעודם מחכים להבין כמה יכול הצבא האמריקאי, ראש בית הספר הטכנולוגי של מדינות נאט"ו, להוציא, בניית כלי רכב טקטיים קלים משותפים עם כוח היברידי ו-eISV - רכב חוליית חי"ר -, רכב חשמלי לחלוטין עבור חי"ר ניידות גבוהה שנבנה על ידי ג'נרל מוטורס דיפנס. זהו 400V תשעה מושבים עם סוללות ליתיום יון במתח גבוה.

הטכניקה

מה עולה על המערכת הזו מלא חשמלי של 'רכב חוליית חי"ר פרופוסטו דה הגנת GM הוא שזהו טרנספורמציה של רכב השטח האנדותרמי הפופולרי 4x4 קולורדו ZR2 (תמונה). בפירוט, לאחר מחקר מסוים, אנו מגלים דמיון של 90% מהרכיבים הקיימים ברכב השטח המקורי, אך מה שהכי בולט הוא מערכת ההילוכים לאחר המעבר ל-BEV.

תיבת ההילוכים האוטומטית המקורית Supermatic 4L70 תיבת 4 הילוכים וגיר הפחתה אוטוטראק ב-2 מהירויות דומות לייצור אנדותרמי.

המנוע החשמלי תופס את מקומו של ממיר המומנט, וכמעט בוודאות יש לו תפקיד לשמור על משאבת השמן פעילה כאשר ההילוך משולב, מה שמבטיח את הלחץ של המצמדים של הקבוצות האפיציקליות של ההילוכים.

על ידי שחרור דוושת הבלם והאצה, הפעולה זהה לזו של רכב אנדותרמי אוטומטי בעוד שעל ידי שחרור הגז מתרחש שלב התאוששות האנרגיה (וההאטה).

סוגי הרכבים החשמליים מתחלקים למעשה לשלושה: היברידית מתונה, כלאיים (היברידי) e מלא חשמלי.

המערכות עדין (כלומר עם חשמול קל) השתמש במנוע-אלטרנטור (מערכת פיאט 500 היברידית) או במנוע חשמלי בכניסת תיבת ההילוכים כדי לעזור ולהגדיל את המומנט של האנדותרמי (הורדת הצריכה) שתמיד פועל. מערכת הכוללת גם שימוש בתיבת הילוכים ידנית.

המערכות כלאיים (טויוטה יאריס, רק כדי לקבל מושג) יש מנועים שונים: חשמליים ואנדותרמיים. הסוג מאפשר לך לנסוע בשקט (וטקטית) במצב חשמלי, ואז לעבור לאנדותרמי.

I מלא חשמלי (לטסלה) יש מנוע חשמלי אחד או יותר ואין צורך בשינוי מהירות, קו המומנט אופטימלי כל הזמן (אופייני למנועים חשמליים). זה גורם לנו לתהות איזה שינוי מהירות נדרש ל"טרנספורמציה" של GM Defense... מנגנון שסופג אנרגיה. יש לומר שמאגר האנרגיה גבוה מאוד ב-eISV; 400 וולט - התוכניות כוללות גם 800 וולט - אם כי יש להשתמש במתח המסורתי (48 וולט?) עבור המנוע. יש לקחת בחשבון שהשימוש בתיבת הילוכים משפר והופך את אספקת המומנט והביצועים לקבועים ואחידים בכל תנאי. בקיצור, א סופר טקטי "אתלטי" במיוחד.

על פי התוכניות ואבות הטיפוס של GM, יש א האמר EV עם סוללות אולטיום מעל 200 קילוואט-שעה המסוגלים ל-1.000 כוחות סוס וטווח של 300 מייל (480 ק"מ); מצויד, למקרי חירום, עם גנרטור דיזל 12 קילוואט על הסיפון.

נהיגה חשמלית ואוטונומית

לחשמול יש גם קשר הדוק עם נהיגה אוטונומית המתמקדת בטכנולוגיות ראייה משולבות בינה מלאכותית לשליטה מרחוק על כלי רכב טקטיים המשמשים במלחמה.

שאלה מתעוררת באופן ספונטני לנוכח קונפליקט עתידני המורכב מכלי רכב אוטונומיים: האם האוכלוסייה האזרחית תהיה המטרה האמיתית של מכונות חכמות?

העלויות של הסבה לנהיגה אוטונומית, הרבה פחות של רכב בודד, אינן ברורות, אבל אובדן של צוות של טקטיקים אוטונומיים בהחלט יהווה תבוסה גדולה עבור הממשלות במלחמה. האם זה לבדו יספיק כדי לקבוע את המנצח?

בינתיים, כדי להבטיח את שלומם של החיילים, ה-DARPA האמריקאי בדק טנק היברידי לנהיגה עצמית - פלטפורמת רייסר כבדה - העוקבת אחר תוכנית RACER, כלומר אוטונומיה רובוטית בסביבות מורכבות עם חוסן של 2020, מורחב גם לכלי רכב Off-Road (ראה את הסרטונים הבאים).

צילום: OpenAI/web/General Dynamics Land Systems/GM Defense/DARPA