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來源︰中國(guo)航空報(bao)作(zuo)者(zhe)︰hao)倫zuo)棟責任編輯︰伍行健
2020-05-29 06:34

當前,以電氣化(hua)為代表的新一(yi)輪(lun)能(neng)量系(xi)統技術革命正在(zai)重構(gou)全球(qiu)航空與(yu)地面運輸產業格局。電動汽車行業經(jing)過多(duo)年發(fa)展(zhan),已yan)緯膳pang)大的市場(chang)規模(mo)與(yu)成熟的產業格局;電動飛機技術目前獲得了(liao)世界(jie)主要航空業強kang)guo)的高度關注,美國(guo)、歐(ou)洲各國(guo)政府(fu)通過專項基金、研(yan)究(jiu)計劃等形wen)醬罅ν貧 綞 苫際醴fa)展(zhan)。2019年7月的巴黎航展(zhan)上,空客、波音、達索、通用(yong)電氣、羅羅、賽峰、聯(lian)合技術等7家航空制造商首席技術官(guan)發(fa)布聯(lian)合聲明,將電推進技術列為航空業“第三時代”的重要標志,承諾將加大電動飛機技術研(yan)發(fa)力度qu)8 泄guo)航空zhan)?搗fa)展(zhan)研(yan)究(jiu)中心統計,目前全球(qiu)有超過240個在(zai)研(yan)的電動飛機項目。

相(xiang)比于燃(ran)油、液壓(ya)等傳(chuan)統能(neng)源形wen)劍 縉hua)技術能(neng)夠顯著提高能(neng)源利(li)用(yong)效率、改(gai)善(shan)維護性能(neng)、降低排(pai)放和噪聲,因而不僅在(zai)民用(yong)交通運輸行業具(ju)有廣(guang)闊的應用(yong)空間(jian),在(zai)武器裝(zhuang)備(bei)及作(zuo)戰應用(yong)中也有巨大的潛(qian)在(zai)收益(yi)。電力系(xi)統具(ju)有典型(xing)的軍(jun)民融合特征,在(zai)民用(yong)航空及汽車行業的巨大投資與(yu)市場(chang)驅動下,高能(neng)量密度電池、高功率密度發(fa)電機/電機、能(neng)量綜合管理(li)等關鍵技術的快(kuai)速發(fa)展(zhan)有力推進了(liao)戰場(chang)電氣化(hua)進程。據歐(ou)洲防(fang)務局(EDA)數據,德國(guo)、法國(guo)等22個成員國(guo)2017年防(fang)務電力消耗(hao)達到6401587兆瓦(wa)時。

2019年英國(guo)國(guo)際防(fang)務展(zhan)(DSEI 2019)上,“戰場(chang)電氣化(hua)”(Battlefield Electrification)概念獲得了(liao)高度關注,美國(guo)及歐(ou)洲開展(zhan)了(liao)多(duo)項武器裝(zhuang)備(bei)電氣化(hua)相(xiang)關研(yan)究(jiu)計劃,並(bing)嘗試在(zai)作(zuo)戰行動中采用(yong)新型(xing)電氣化(hua)手段。與(yu)民用(yong)電動飛機類似,目前裝(zhuang)備(bei)及武器體系(xi)與(yu)有效電氣化(hua)還有一(yi)定的距離,同(tong)時面臨著諸如電池、發(fa)電及配電等ren)xiang)關技術挑戰,但電氣化(hua)為武器裝(zhuang)備(bei)及後(hou)勤保障體系(xi)帶來的種種收益(yi)正在(zai)吸引軍(jun)方及工業界(jie)的關注。

戰場(chang)電氣化(hua)的收益(yi)

1.支撐先進任務與(yu)武器系(xi)統的應用(yong)

在(zai)現代武器裝(zhuang)備(bei)發(fa)展(zhan)過程中,先進任務系(xi)統與(yu)武器系(xi)統的應用(yong)對裝(zhuang)備(bei)電能(neng)生成、存儲和管理(li)等提出(chu)了(liao)極高的要求(qiu)。

以yuan)嬌兆zhuang)備(bei)為例,四代機謀求(qiu)更強的態勢感知能(neng)力,以及隱身(shen)、超聲速巡航、超常規機動等性能(neng)要求(qiu),推動了(liao)機載(zai)任務系(xi)統的快(kuai)速發(fa)展(zhan),F-22采用(yong)了(liao)基于“寶石柱”計劃的綜合航電系(xi)統,F-35進一(yi)步開展(zhan)射頻綜合,機上大量裝(zhuang)備(bei)大功率電子設(she)備(bei)。隨著多(duo)電技術發(fa)展(zhan),航空裝(zhuang)備(bei)電氣化(hua)水平大幅提升,電網(wang)容量、能(neng)量轉換(huan)效率、功率密度qu) 酆峽?頗neng)力得到了(liao)長足進步,有力保障了(liao)任務系(xi)統的效能(neng)。

以五代機為代表的下一(yi)代航空裝(zhuang)備(bei)將具(ju)備(bei)大空域寬速域包線、大範(fan)圍高機動敏(min)捷(jie)飛行控制、先進電子攻(gong)擊(ji)、高功率shi)ㄏxiang)能(neng)武器等特征,以激光(guang)武器為例,美空軍(jun)設(she)想的機載(zai)激光(guang)武器功率達到3兆瓦(wa),遠超當前航空裝(zhuang)備(bei)全機電網(wang)容量。美空軍(jun)指出(chu)下一(yi)代戰斗機所需的電網(wang)容量是當前的10倍以上。未來先進任務與(yu)武器系(xi)統的應用(yong)與(yu)效能(neng)發(fa)揮都需要電氣化(hua)技術提供基礎性保障。

2.提高能(neng)量效率,應對能(neng)源挑戰

作(zuo)戰行動會消耗(hao)大量能(neng)源,隨著全球(qiu)能(neng)源供需矛盾日(ri)益(yi)突出(chu),應對能(neng)源挑戰是戰場(chang)電氣化(hua)的一(yi)大推力。

以世界(jie)上最大的化(hua)石燃(ran)料消費單位——美國(guo)防(fang)部為例,美空軍(jun)是美國(guo)國(guo)防(fang)部能(neng)源消耗(hao)最大的軍(jun)種,每年消耗(hao)超過75.7億升(20億加侖)航空燃(ran)油,花費超過90億美元。據材料科學專家Benjamin Stafford和IFS航宇防(fang)務戰略與(yu)市場(chang)負(fu)責人(ren)、後(hou)勤領域專家Jeff Pike的相(xiang)關研(yan)究(jiu)統計,美軍(jun)B-52戰略yuan)湔zha)機運行每分鐘會消耗(hao)約1893升(500加侖)燃(ran)油;美陸(lu)軍(jun)投入作(zuo)戰的1輛坦克需要3輛燃(ran)油補(bu)給車輛,M1主戰坦克的油耗(hao)高達每百千米39.6升(0.6mpg),美陸(lu)軍(jun)1個裝(zhuang)甲師每天的燃(ran)油消耗(hao)量可達227萬(wan)升(60萬(wan)加侖);用(yong)于運輸燃(ran)油的M-1070貨運車輛本(ben)身(shen)也需要消耗(hao)大量燃(ran)油,其油耗(hao)高達每百千米19.8升(1.2mpg)。

電氣化(hua)能(neng)夠有效改(gai)善(shan)能(neng)量效率。根據美國(guo)航空航天局(NASA)研(yan)究(jiu)結果(guo),電動飛機技術能(neng)夠實現節能(neng)60%的潛(qian)在(zai)收益(yi),采用(yong)超導分布式渦輪(lun)電推進的N3-X寬體飛機燃(ran)油消耗(hao)可較波音777-200LR降低70%以上;根據加拿me)蠛嬌趙擻 毯hai)港航空的mu)治(zhi)xi),其短途商用(yong)運輸飛機電氣化(hua)能(neng)夠降低70%以上xi)腦擻 殺ben)。相(xiang)關技術在(zai)武器裝(zhuang)備(bei)的nai)蠢從τyong)能(neng)夠有效降低燃(ran)油消耗(hao),減輕(qing)能(neng)源供應與(yu)保障負(fu)擔。

3.緩解後(hou)勤保障壓(ya)力

現代作(zuo)戰行動愈(yu)發(fa)依賴後(hou)勤保障,需要建立並(bing)維持(chi)通往(wang)戰區的龐(pang)大運輸通道,為作(zuo)戰提供燃(ran)油、裝(zhuang)備(bei)維護服(fu)務等qu)︰hou)勤保障需要消耗(hao)大量資源,同(tong)時也暴露在(zai)較大的mu)縵障隆8菸褰譴舐?guan)員對眾議院(yuan)撥款(kuan)國(guo)防(fang)小組委員會披露的數據,阿富汗(han)戰爭中美軍(jun)向(xiang)偏遠作(zuo)戰地區運送1加侖(1美制加侖約合3.785公(gong)升)燃(ran)油需要花費約400美元。

以上述(shu)燃(ran)油供給為例,作(zuo)戰所需的大量燃(ran)油需要大型(xing)儲罐,儲罐難以有效隱蔽、極易遭受襲擊(ji),例如,也門胡塞武裝(zhuang)使用(yong)無人(ren)機成功襲擊(ji)沙(sha)特石油設(she)施(shi);同(tong)時將燃(ran)油運輸到戰區也需要大量軍(jun)用(yong)運輸車輛;儲存與(yu)運輸過程本(ben)身(shen)也需要相(xiang)應的安(an)全保障、人(ren)員配給等qu)C纜lu)軍(jun)環境政策研(yan)究(jiu)所的數據顯示,在(zai)阿富汗(han)戰爭中,美軍(jun)燃(ran)油供給的傷(shang)亡系(xi)數為0.042,意味著每次wen)加筒bu)給車隊任務會產生0.042人(ren)傷(shang)亡。而作(zuo)戰行動中大量的燃(ran)油消耗(hao)帶來了(liao)大量的燃(ran)油補(bu)給需求(qiu),數據顯示2007年美軍(jun)在(zai)伊拉克的燃(ran)油補(bu)給車隊任務數量為5133,相(xiang)應的傷(shang)亡數字可觀。

電氣化(hua)能(neng)夠大幅提高裝(zhuang)備(bei)gai)neng)量使用(yong)效率,降低燃(ran)油消耗(hao)。另一(yi)方面,電氣化(hua)能(neng)夠有效提高裝(zhuang)備(bei)的nai) ?U閑閱neng),解決傳(chuan)統液壓(ya)、引氣、燃(ran)油系(xi)統面臨的“跑冒滴(di)漏”問(wen)題,減少裝(zhuang)備(bei)維護帶來的後(hou)勤負(fu)擔。

采用(yong)電驅動或多(duo)電技術,能(neng)夠大幅減輕(qing)裝(zhuang)備(bei)的重量與(yu)機械復雜度,由于電機系(xi)統結構(gou)簡單、旋(xuan)轉部件少,其維護性可有效提高。以F-35為例,該機引入了(liao)固態配電、電靜液作(zuo)動等多(duo)電技術,采用(yong)熱/能(neng)量綜合管理(li)系(xi)統和開關磁阻起動/發(fa)電機,取(qu)消了(liao)中央液壓(ya)系(xi)統和地面起動、供電保障設(she)備(bei),大幅提高了(liao)裝(zhuang)備(bei)的保障性。與(yu)傳(chuan)統作(zuo)戰飛機相(xiang)比,該機平均維修間(jian)隔(ge)提高1倍、同(tong)等規模(mo)部署時所需的運量降低36%~45%,保障人(ren)員數量降低33%。

戰場(chang)電氣化(hua)的mu) zhan)現狀

1.航空裝(zhuang)備(bei)電氣化(hua)

美空軍(jun)早在(zai)二戰期間(jian)就提出(chu)了(liao)“基于電力的mu)苫保lectrically-based Aircraft)概念,設(she)想了(liao)未來電氣化(hua)的mu)苫芄gou)。隨著電力電子等ren)xiang)關基礎技術的mu) zhan),20世紀70至80年代洛克希德公(gong)司率先提出(chu)了(liao)全電飛機概念,隨後(hou)相(xiang)關主要航空制造商開展(zhan)了(liao)多(duo)電化(hua)技術研(yan)究(jiu),有力推動了(liao)航空裝(zhuang)備(bei)電氣化(hua)進程。

在(zai)相(xiang)關技術和行業發(fa)展(zhan)的推動下,美空軍(jun)于20世紀90年代初提出(chu)了(liao)多(duo)電飛機發(fa)展(zhan)計劃,1992年聯(lian)合航空指揮官(guan)小組組織了(liao)來自50余(yu)家航空制造企業、研(yan)究(jiu)機構(gou)、高校及來自多(duo)軍(jun)種的專家,建立“電動飛機聯(lian)合計劃組”(MEAJPT),開展(zhan)多(duo)電飛機基礎技術研(yan)究(jiu)、原(yuan)理(li)樣機研(yan)制和系(xi)統就成試驗(yan)等工作(zuo)。相(xiang)關成果(guo)已應用(yong)于美國(guo)多(duo)個航空裝(zhuang)備(bei)型(xing)號,例如F-22飛機應用(yong)了(liao)固態配電技術,F-35飛機應用(yong)了(liao)固態配電、電靜液作(zuo)動、外裝(zhuang)式起動/發(fa)電技術等qu)/p>

為了(liao)進一(yi)步提高F-35效能(neng)、降低研(yan)發(fa)和工程研(yan)制階段的技術和周期風險,美空軍(jun)于1995年實施(shi)了(liao)“聯(lian)合攻(gong)擊(ji)機綜合子系(xi)統演示驗(yan)證”(J/IST)計劃,涵蓋了(liao)容錯式高壓(ya)直流發(fa)電/管理(li)和配電系(xi)統(采用(yong)270伏高壓(ya)直流電力體制、雙通道開關磁組起動/發(fa)電機)、熱/能(neng)量綜合管理(li)系(xi)統(輔助動力裝(zhuang)置(zhi)APU、應急動力裝(zhuang)置(zhi)EPU、起動/發(fa)電機、環fang)叵xi)統的綜合)等多(duo)項電氣化(hua)關鍵技術。

隨後(hou)美空軍(jun)實驗(yan)室開展(zhan)了(liao)為期10年的“飛行器能(neng)量綜合技術”(INVENT)計劃,自2008年招標啟動至2018年初完成,美國(guo)主要航空主機制造商(波音、洛馬、諾格)、發(fa)動機制造商(通用(yong)電氣、普惠、羅羅北美)、機載(zai)系(xi)統chi)圃焐蹋 渮??煽恕 賂瘛 裟ni)韋爾)等均參與(yu)了(liao)INVENT計劃。該計劃關注3大子系(xi)統,包括魯(lu)棒電源系(xi)統chang) 允視Χ τyu)熱管理(li)系(xi)統chang)  閱neng)電作(zuo)動系(xi)統,開展(zhan)了(liao)模(mo)型(xing)開發(fa)、仿真分zhi)xi)、系(xi)統綜合、地面演示驗(yan)證等研(yan)究(jiu)。

INVENT計劃完成後(hou),美空軍(jun)進一(yi)步提出(chu)“下一(yi)代熱qu) 緦τyu)控制”(NGT-PAC)計劃,增進對未來機載(zai)電力系(xi)統的認(ren)識(shi),從主機和發(fa)動機兩個角度評估其技術可行性,並(bing)開展(zhan)演示驗(yan)證。該項目被列為“絕密”級(ji)別,項目周期7年,內(na)容包括電力與(yu)熱管理(li)架構(gou)綜合研(yan)究(jiu)、電力系(xi)統研(yan)究(jiu)等多(duo)個領域,涵蓋魯(lu)棒高效電源管理(li)、先進電力控制與(yu)分配技術等ran)際蹌na)容。

在(zai)開展(zhan)多(duo)電技術研(yan)究(jiu)的同(tong)時,以NASA、美國(guo)防(fang)部kang)guo)防(fang)預先研(yan)究(jiu)計劃局(DARPA)、美空軍(jun)研(yan)究(jiu)實驗(yan)室為代表的研(yan)究(jiu)機構(gou)和以空客、羅羅為代表的企業正在(zai)開展(zhan)電推進技術研(yan)究(jiu)。NASA開展(zhan)了(liao)X-57全電推進演示驗(yan)證計劃,資助開發(fa)兆瓦(wa)級(ji)電機和電力電子設(she)備(bei)研(yan)究(jiu),建設(she)24兆瓦(wa)、4.5千伏電推進飛機試驗(yan)台(NEAT)。空客在(zai)電動通用(yong)飛機研(yan)究(jiu)基礎上與(yu)羅羅公(gong)司合作(zuo)開展(zhan)E-Fan X支線級(ji)混合xi)繽平菔狙yan)證計劃,測試2.5兆瓦(wa)發(fa)電機、2兆瓦(wa)電機、3千伏高壓(ya)電網(wang)等ran)際酢ASA與(yu)波音在(zai)“航空推進系(xi)統研(yan)究(jiu)與(yu)技術”(RTAPS)項目下,共同(tong)研(yan)究(jiu)提出(chu)了(liao)N3-X未來干線分布式超導渦輪(lun)電推進飛機概念,由2台渦軸發(fa)動機輸出(chu)軸功率、利(li)用(yong)超導發(fa)電機為系(xi)統提供電能(neng),驅動15台嵌入機身(shen)後(hou)部的超導電機產生推力,同(tong)時配電系(xi)統chang) 繢亂步 guang)泛采用(yong)高溫lu) 技際  yi)方面保證極高的能(neng)量效率,另一(yi)方面可顯著降低系(xi)統chi)亓俊Tzai)民用(yong)航空市場(chang)的巨大投資驅動下,相(xiang)關關鍵技術能(neng)夠得到快(kuai)速發(fa)展(zhan),有xing)xun)速應用(yong)于武器裝(zhuang)備(bei)領域。

2013年,DARPA啟動了(liao)“an)怪逼鸞凳笛yan)飛機”(VTOL X)計劃,由極光(guang)飛行科學公(gong)司(Aurora Flight Sciences,現屬波音)、羅羅公(gong)司和霍尼(ni)韋爾公(gong)司合作(zuo)開發(fa)名為XV-24的mu)植際降繽平闋 澩怪逼鸞搗苫V-24具(ju)有24個電機驅動的變距涵道風扇,可實現垂直起降並(bing)轉換(huan)為平飛巡航模(mo)態。但由于霍尼(ni)韋爾在(zai)1兆瓦(wa)發(fa)電機研(yan)發(fa)過程中遇到了(liao)熱管理(li)困難、同(tong)時DARPA沒有找到合適的軍(jun)方合作(zuo)項目,因而DARPA于2018年年初取(qu)消了(liao)該計劃。

2020年美國(guo)航空航天學會科技大會(AIAA SciTech Forum and Exposition)上,美空軍(jun)研(yan)究(jiu)實驗(yan)室yi)故玖liao)一(yi)款(kuan)分布式混合xi)繽平苫拍金mo)型(xing)。這一(yi)概念采用(yong)分布式電推進布局,駕駛艙(cang)上方設(she)置(zhi)有鴨(ya)翼,同(tong)時采用(yong)無尾(wei)布局。機翼分段,內(na)側為平直盒狀翼,分隔(ge)為7組涵道,采用(yong)分布式電推進系(xi)統提供動力;huan)磽獠轡 9婧hou)掠(lue)翼。根據NASA此前公(gong)布的類似概念方案推測,內(na)、外翼連接處(chu)結構(gou)可容納內(na)燃(ran)機驅動的mu) 緇xi)統,為推進系(xi)統提供電力。考慮到混合xi)繽平際蹌neng)夠有效提高能(neng)量效率、降低噪聲,因此可推測該飛機概念作(zuo)為運輸機可獲得良好收益(yi),一(yi)方面保證較大航程,另一(yi)方面降低在(zai)戰場(chang)上xi)腦 卣鰲/p>

2.地面裝(zhuang)備(bei)電氣化(hua)

美陸(lu)軍(jun)針對戰場(chang)電氣化(hua)設(she)定了(liao)10年發(fa)展(zhan)目標,要求(qiu)完成全部設(she)備(bei)的電氣化(hua)。美陸(lu)軍(jun)坦克車輛研(yan)究(jiu)開發(fa)工程中心開展(zhan)了(liao)“下一(yi)代作(zuo)戰車輛”(NGCV)計劃,計劃于2022年前完成2輛坦克原(yuan)型(xing)機。

英國(guo)國(guo)防(fang)科學技術實驗(yan)室(Dstl)于2020年05月29日(ri)宣(xuan)布投資320萬(wan)英鎊,開展(zhan)未來地面作(zuo)戰車輛研(yan)究(jiu),核心內(na)容為地面裝(zhuang)備(bei)電驅動解決方案。該項目由奎奈(nai)蒂克si) 荊inetiQ)牽頭fang) zhan),將采用(yong)輪(lun)內(na)電動輪(lun)轂(gu)驅動(In-wheel electric hub drive)技術,同(tong)時探索電力和液壓(ya)主動懸架控制、車輛地形掃描傳(chuan)感、激光(guang)雷達等ran)際酢M 縝 際醯撓τyong),有效提高作(zuo)戰車輛的操作(zuo)性yuan)駝絞躉 裕 tong)時提高能(neng)量效率。該研(yan)究(jiu)計劃為期3年,分zhi)個階段。第一(yi)階段將為期1年,重點(dian)是概念研(yan)究(jiu)和建模(mo);第二階段為期2年,開展(zhan)原(yuan)型(xing)機設(she)計與(yu)測試。參與(yu)研(yan)究(jiu)的機構(gou)還包括克蘭菲爾德大學、威廉姆(mu)斯(si)高級(ji)工程學院(yuan)、霍斯(si)特曼防(fang)御(yu)系(xi)統(軍(jun)用(yong)車輛懸架領域專業公(gong)司)等qu)/p>

英國(guo)汽車制造商甦帕凱特公(gong)司(Supacat)在(zai)2019年英國(guo)國(guo)際防(fang)務展(zhan)上公(gong)布了(liao)全電驅動的有人(ren)駕駛全地形車輛(ATMP)驗(yan)證機。ATMP基于現有平台進行電氣化(hua)改(gai)裝(zhuang),拆除原(yuan)有發(fa)動機,裝(zhuang)配電池組、電機和變速裝(zhuang)置(zhi),動力輸出(chu)至輪(lun)轂(gu)驅動車輛。采用(yong)電驅動系(xi)統有效提升了(liao)車輛的控制性能(neng),允許駕駛員和控制系(xi)統更為精(jing)確地控制車輛運動狀態。

3.海(hai)上裝(zhuang)備(bei)電氣化(hua)

隨著先進任務系(xi)統及武器系(xi)統技術的引入,艦艇(ting)功率需求(qiu)激增,對電力系(xi)統容量和穩(wen)定性的需求(qiu)也大幅提升。為了(liao)保證任務系(xi)統及艦艇(ting)平台的用(yong)電質量,美海(hai)軍(jun)于2007年在(zai)計劃執行辦公(gong)室(PEO)下lu)  liao)電動艦艇(ting)辦公(gong)室(ESO,PMS 320),負(fu)責開發(fa)架構(gou)簡單、經(jing)濟性良好並(bing)且能(neng)力先進的電力系(xi)統,特別關注定向(xiang)能(neng)(DE)和其他高功率任務系(xi)統的能(neng)量系(xi)統研(yan)究(jiu)及其平台集成,滿(man)足海(hai)軍(jun)艦艇(ting)的使用(yong)需求(qiu)。

2015年,美海(hai)軍(jun)海(hai)上系(xi)統司令部提出(chu)了(liao)《海(hai)軍(jun)動力與(yu)能(neng)量系(xi)統技術發(fa)展(zhan)路線圖》(NPES TDR),梳理(li)了(liao)新一(yi)代艦載(zai)能(neng)量系(xi)統的需求(qiu)與(yu)關鍵技術。2020年05月29日(ri),海(hai)上系(xi)統司令部發(fa)布了(liao)“多(duo)用(yong)途艦載(zai)能(neng)量庫”(Multi-Application Shipboard Energy Magazine)研(yan)究(jiu)計劃的信息征求(qiu)(RFI),旨在(zai)研(yan)究(jiu)面chang)xiang)定向(xiang)能(neng)武器等新型(xing)負(fu)載(zai)的模(mo)塊化(hua)、可擴展(zhan)的中間(jian)電力系(xi)統,目的在(zai)于為定向(xiang)能(neng)武器等高能(neng)任務系(xi)統提供電力,同(tong)時保護能(neng)量系(xi)統及平台其他系(xi)統不受任務系(xi)統產生的脈沖(chong)的影(ying)響。同(tong)時,能(neng)量庫可以支持(chi)艦艇(ting)平台的能(neng)量kang)芾li)、負(fu)載(zai)均衡和應急供電。

4.後(hou)勤保障xi)縉hua)

美陸(lu)軍(jun)已經(jing)嘗試了(liao)在(zai)戰場(chang)後(hou)勤保障中使用(yong)新型(xing)電氣化(hua)手段,從而節約燃(ran)油消耗(hao)和人(ren)力成本(ben),降低燃(ran)油運輸對yuan)笄詮┬Φ難ya)力。

美陸(lu)軍(jun)在(zai)阿富汗(han)執行了(liao)“尼(ni)姆(mu)羅茲qu)斃卸 peration Nimroz),采用(yong)電池、太陽能(neng)板(ban)等新型(xing)電氣化(hua)設(she)備(bei),代替傳(chuan)統內(na)燃(ran)機為行動提供能(neng)源。按(an)照後(hou)勤保障要求(qiu),該行動的基地需要使用(yong)13台基于燃(ran)油的傳(chuan)統內(na)燃(ran)機,以驅動發(fa)電機、保證任務的能(neng)源需要,但大部分發(fa)電機都會處(chu)于低功率運行狀態。美國(guo)陸(lu)軍(jun)引入了(liao)2套由電池、太陽能(neng)板(ban)和發(fa)電機組成的混合裝(zhuang)置(zhi)為特定任務提供電能(neng),僅僅使用(yong)上述(shu)2套混合裝(zhuang)置(zhi)和2台原(yuan)有發(fa)電機就滿(man)足了(liao)要求(qiu)的後(hou)勤保障任務。這一(yi)嘗試每周可節約1600加侖(約合6060升)燃(ran)油、30個發(fa)電機加油工時和20個發(fa)電機維護工時,工程師可將精(jing)力集中在(zai)更為重要的任務上,同(tong)時有效減少了(liao)基地運行過程消耗(hao)的燃(ran)油,降低了(liao)後(hou)勤保障xi)難ya)力。

啟示

隨著能(neng)源供應、後(hou)勤保障壓(ya)力等問(wen)題的凸顯,同(tong)時也伴(ban)隨著電力系(xi)統技術的mu) zhan),戰場(chang)電氣化(hua)正在(zai)逐(zhu)步引起軍(jun)方與(yu)工業界(jie)的關注,包括大功率發(fa)電機、高能(neng)量密度電池、超導發(fa)/配電系(xi)統chang) 冉neng)量kang)芾li)等在(zai)內(na)的關鍵技術研(yan)究(jiu)全球(qiu)各國(guo)均處(chu)于技術成熟度較xi)偷慕錐危 枰 zai)超導材料、寬禁帶半導體電力電子器件等基礎研(yan)究(jiu)領域有所突破(po)。

我國(guo)在(zai)動力電池等ren)xiang)關技術領域具(ju)有較強的技術和產業基礎,以戰場(chang)電氣化(hua)引發(fa)的技術革新為契機,我國(guo)應當主動作(zuo)為、加強基礎研(yan)究(jiu)與(yu)相(xiang)關技術演示驗(yan)證研(yan)究(jiu),支撐未來跨越發(fa)展(zhan)、搶佔先機。

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