Postępu nie da się zatrzymać
Wojsko zawsze kochało wszystko, co nowe. Często nieograniczony budżet pozwalał poeksperymentować i wybrać najlepsze rozwiązanie spośród proponowanych. A teraz Biuro Technologii Krytycznych Armii USA przeznaczyło 32 miliony dolarów na opracowanie przekładni elektrycznej dla Bradley BMP. Najwyraźniej kadra inżynierska w Stanach Zjednoczonych zdała sobie sprawę z bezcelowości dalszego ulepszania silników spalinowych i przeszła na alternatywne technologie. Stary dobry schemat napędzania śmigieł silnikami elektrycznymi, przetestowany przez Ferdynanda Porsche na jego samobieżnych działach przeciwpancernych, okazał się poszukiwany w Stanach Zjednoczonych. Za część technologiczną odpowiada brytyjskie BAE Systems, współpracujące z firmą QinetiQ, która zaprojektowała elektryczną skrzynię biegów Modular EX-Drive. Ten blok silników znajduje się w poprzek nadwozia i napędza koła napędowe pojazdu opancerzonego. Jak wspomniano powyżej, jako model ma początkowo służyć amerykański Bradley.
Oczywistą zaletą tego rozwiązania będzie zmniejszenie obciążeń na silniku głównym, który pełni rolę generatora. Brak sztywnego połączenia z przekładnią powinien mieć pozytywny wpływ na zasoby silnika wysokoprężnego. Prędkość obrotowa silnika z elektrycznym napędem kół napędowych jest przez większość czasu dość stabilna, co z kolei zmniejsza średnie zużycie paliwa. Ale główną zaletą elektrycznej skrzyni biegów jest prawie niewyczerpane źródło zasilania urządzeń pokładowych. Jeśli wcześniej do takich celów trzeba było budować potężne generatory, a często elektrownie pomocnicze, teraz nie będzie ich potrzebować. BAE Systems twierdzi, że silniki elektryczne są lżejsze i bardziej kompaktowe niż przekładnie hydromechaniczne. Nawet piętnaście czy dwadzieścia lat temu trudno było w to uwierzyć, ale teraz są ku temu wszelkie powody. Razem, elektryczna skrzynia biegów Modular EX-Drive zastępuje wiele urządzeń pomocniczych, co ostatecznie daje wzrost masy. Tak, a postęp w dziedzinie budowy silników elektrycznych nie zatrzymał się: sprzęt stał się znacznie lżejszy i bardziej kompaktowy.
Jak dotąd firma QinetiQ opracowała trzy rozmiary przekładni elektrycznej. Do lekkich pojazdów opancerzonych Light Tracker Military Vehicle, dla "klasy średniej" - Medium Tracker Military Vehicle i do ciężkich pojazdów (do 80 ton) - Heavy Tracker Military Vehicle. QinetiQ przetestował już prototypy we wszystkich trzech kategoriach pojazdów opancerzonych, w tym czołgach Abrams. Zaletą systemu modułowego Modular EX-Drive, rozwijanego przez QinetiQ od 1998 roku, jest możliwość integracji z drobnymi zmianami w prawie każdym nowoczesnym przedziale silnikowo-przekładniowym pojazdów opancerzonych US Army. Głównymi opcjami integracji mogą być AMPV (opancerzony pojazd wielozadaniowy), działa samobieżne M109A7 oraz rodzina MLRS (Multiple Launch Rocket Systems).
Uważny czytelnik z pewnością zauważy, że w tytule artykułu wspomniano o hybrydzie Bradleya. Rzeczywiście, przekładnia elektryczna jest główną, ale nie jedyną częścią innowacji technicznych w BMP US Army. Cała ta elektryczna historia, oparta na niemieckim dziale samobieżnym Ferdinand, jest częścią dużego systemu hybrydowego napędu elektrycznego (HED). Skoro jest napęd hybrydowy, to musi być też akumulator zasilający silniki elektryczne. W przypadku Bredley-HED jest to akumulator litowo-jonowy, który w razie potrzeby współpracuje z silnikiem podstawowym, zwiększając prędkość pojazdu lub niezależnie zasila silniki elektryczne Modular EX-Drive.
Tutaj realizuje się kluczowa zaleta całego przedsięwzięcia - bezgłośna praca w trybie pracy w pełni bateryjnej. Taki bojowy wóz piechoty może ukradkiem podkraść się do wroga, zajmując najbardziej dogodną pozycję do ataku. Niedziałający silnik wysokoprężny radykalnie zmniejsza sygnaturę termiczną BMP zarówno dla systemów obserwacyjnych, jak i głowic naprowadzających. Inna sprawa, że napęd hybrydowy wymaga dość dużych akumulatorów jak na tak ciężki samochód, co oczywiście całkowicie niszczy wszelkie oszczędności masy. I trudno uwierzyć w wypowiedzi BAE Systems o zwartości i lekkości nowości. Nawet biorąc pod uwagę fakt, że silniki elektryczne Modular EX-Drive działają również jako generatory do regeneracyjnego ładowania akumulatorów. Drugą poważną wadą jest potencjalnie wysokie zagrożenie pożarowe akumulatorów litowo-jonowych. Na pokładzie wozu bojowego jest już wystarczająco dużo substancji łatwopalnych, jest też lit, którego nie da się nawet ugasić pianą i wodą. Generalnie można długo dyskutować o połączeniu zalet i wad nowego produktu firmy BAE Systems.
Przyjazne dla środowiska pojazdy opancerzone
Jak wspomniano powyżej, Modular EX-Drive może być również montowany na pojazdach kołowych. Schemat ideowy urządzenia nie ulega większym zmianom, jedynie na każdym kole zamontowany jest kompaktowy silnik elektryczny. Osie, wały napędowe, skrzynie rozdzielcze i skrzynie biegów można wyrzucić. W takim „pociągu kołowym” pozostaje tylko silnik spalinowy, prądnica, przewody i koła silnikowe. Pozostaje tylko podłączyć go do inteligentnego systemu sterowania, a elektryczna skrzynia biegów jest gotowa do pracy. Coś podobnego zaimplementowano na niemieckim demonstratorze technologii Genesis.
Ta ośmiokołowa platforma, podobna do techniki z taniego filmu science fiction, jest wyposażona w silnik-generator o mocy 1860 koni mechanicznych. Koła mogą się obracać niezależnie od siebie, co powinno zapewnić dobrą zdolność do jazdy w terenie i manewrowość. Oczywiście nie zabrakło zestawu akumulatorów, na których energii Genesis może przejechać nawet 150 kilometrów. Wyjaśnię, że to dane dewelopera, mogą poważnie nie zgadzać się z rzeczywistością. Co więcej, jest to tylko demonstrator technologii. W wojskowych technologiach hybrydyzacji wielorakie komplikacje komponentu technicznego są mylące. Zamiast sprawdzonych rozwiązań inżynierowie nie przechodzą nawet do rozwoju ewolucyjnego, ale od razu do rewolucji elektromechanicznej. A wiadomo, że im bardziej złożony system, tym więcej ma słabych punktów i tym mniej jest niezawodny. Jeśli nawet w sektorze cywilnym technologie hybrydowe zakorzeniły się bardzo warunkowo ze względu na ich nadmierną złożoność i masę, to w środowisku wojskowym będzie to jeszcze bardziej problematyczne. Czy efemeryczna redukcja hałasu i widoczności jest warta takich technologicznych usprawnień? Poczucie, że postęp w tej dziedzinie jest tylko dla samego postępu.
Dokąd pójdą pojazdy opancerzone? Jeśli już pojawiają się prototypy, komplikowane przez systemy redukcji zużycia paliwa zaczerpnięte ze świata motoryzacji, to ten kierunek rozwoju będzie kontynuowany w przyszłości. Teraz w komunikatach prasowych korporacje wojskowe nie wahają się wspomnieć o przyjazności dla środowiska swoich pojazdów opancerzonych. Z taką historią w przyszłości zbiorniki mogą być wyposażone w systemy recyrkulacji spalin i wielostopniowe filtry cząstek stałych. W końcu armia zatankuje sprzęt nie tylko olejem napędowym, ale także modnym obecnie mocznikiem, bez którego żaden silnik wysokoprężny w Europie nie może się obejść. W przypadku braku mocznika w zbiorniku automatyka samodzielnie ograniczy moc silnika, aby zbiorniki nie zanieczyszczały atmosfery nadmiernymi emisjami. To oczywiście śmieszne, ale całkiem możliwe, że najbardziej wyrafinowane technologie oszczędzania paliwa, które pojawiają się w armii, przyniosą ze sobą zazielenienie pancerza.
