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看似简单的坦克发动机,为何全世界仅有寥寥几个国家能造?

送交者: 你好毒[♀☆★★★ヾ毒来毒往ヾ★★★☆♀] 于 2021-05-26 15:35 已读 2006 次  

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现在的主战坦克不算是什么稀罕玩意儿,穷得穿不起鞋的许多非洲国家都有不少老式主战坦克,还有一票家底不怎么厚的国家都成功研发了自己的主战坦克,以至于让人产生了一种错觉:主战坦克已经不是什么高不可攀的大国重器。

虽然许多底子薄弱的小国都能生产坦克,但放眼全球,能自主研发生产主战坦克发动机的国家却屈指可数——除了中美俄英法这联合国五常外,也只有德国、日本、意大利等寥寥几国能折腾得起这个玩意儿。韩国、以色列、阿根廷等国的所谓「国产坦克」,其发动机实际上都是「原装授权生产」,并非真正的本国制造。

韩国K1主战坦克用的是德国发动机

那么问题就来了,为什么坦克发动机只有寥寥几国能造呢?

为什么难?

开始时造坦克发动机并不难。一百年前坦克刚问世时,压根没有专用的坦克发动机,大家都是拿民用大功率发动机装上去就凑合用了。

直到上世纪三十年代,才开始搞专用的坦克发动机,其中苏联拿出了V12水冷柴油发动机,而德国则拿出了V12水冷汽油发动机,大洋彼岸的美国还在捣鼓星型风冷汽油发动机……在那个时候,坦克还没有那么沉重,对发动机的要求还不算很高,因此许多国家都能自主设计生产坦克发动机,当然,性能参差不齐是肯定的了。

谢尔曼坦克的发动机

到了冷战时期,主战坦克走上了历史舞台,坦克发动机的门槛也随之升高。在这一历史时期,坦克面临的战场环境发生了剧变,对坦克的生存性也提出了更苛刻的要求,而为了保证坦克生存,装甲的重量水涨船高,各种新型装备使得坦克发动机的安置空间越来越紧凑。

因此,主战坦克的发动机不仅要有强大的功率,还要满足油耗够小、可靠性更高、加速性更强、噪音和热信号更小以及维修效率高等等一系列繁复的指标。

T-80U主战坦克

因此,为了在坦克竞赛中获胜,有实力的国家就在坦克发动机技术上砸进大笔金钱,而这种竞争不仅是东西方阵营之间的,甚至是国家乃至不同工业集团之间的竞争。

从某种角度上来说,那时候的坦克发动机业界竞争可以说是相当「内卷」——今天我搞一个可变高压比涡轮增压(VGT),明天你来一个BKS燃烧系统、后天他做一个可变压缩比活塞(VCR)……在这种浪潮的推进下,各国的坦克发动机从汽油走向了柴油,从自然吸气走向了涡轮/机械增压,从机械液压控制走向了全电数字化控制。

到了后来,涡轮增压中冷V12柴油发动机都满足不了美国和苏联的欲望了,他们开始「抛弃传统」,折腾技术难度更大的坦克燃气轮机。在T-80B坦克上,苏联第一次将SG-1000燃气轮机投入实战部署,而在未来的T-80U上,还换装了功率更强的GTD-1250燃气轮机。而在美国,AGT1500型燃气轮机取代了传统的柴油发动机,成了M1系列主战坦克的动力来源。

美苏两国不约而同地选择了燃气轮机,背后自然有它的道理。相比传统柴油发动机,燃气轮机的功率密度更大、加速性更好、扭矩特性更优越,同时在高海拔地区活动时还能确保功率不会迅速衰减。

AGT1500型燃气轮机

然而,燃气轮机的问题就在于,它不仅油耗高、进气量更大,其研发成本和运营费用更是高得可怕。也正是因此,兜里没钱的俄罗斯在最新型T-14主战坦克上又用回了传统的柴油发动机。但难以否认的是,燃气轮机确实具有其得天独厚的优势,也是坦克发动机未来的发展方向所在。

经过了冷战时期的疯狂后,主战坦克发动机技术虽然得到了巨大的发展,但也成了一个吞金兽,技术门槛更是被拔高成了绝大多数鲤鱼都跳不过去的龙门,只有少数国家有财力和工业实力去挑战它,绝大多数都铩羽而归。因此时至今日,主战坦克发动机成了极少数国家独享的宝贝,而昂贵的燃气轮机,更是只有那极个别国家才消受得起的。

T-14主战坦克

知识比钱更重要

比起钱和工业底子,更重要的是坦克发动机技术上的积累和应用。事实上,现在那些在坦克发动机领域处于领先地位的国家,都有着深厚的技术底蕴。例如俄罗斯,早在上世纪五十年代,就开始将坦克发动机的设计、技术、原理等知识整理成书籍和资料,例如苏联坦克工程专家斯捷巴诺夫撰写的《内燃机》、奥尔林撰写的《高速柴油机》等等。

在苏联的各大高等学府里,也都非常重视内燃机技术人才的培养和支持。值得一提的是,在中国和苏联关系最紧密时,正是这些苏联技术人才和苏联坦克技术书籍、资料的引进,才让中国奠定了坦克工业的基础,才有了今天威名赫赫的99A型主战坦克。

T-99A

在大洋彼岸的美国,同样十分重视相关资料的积累与技术人才的培养。在美国,各大高校基本都拥有完整的工程热物理专业设施,学校也非常支持学生使用设备进行探索和实践,甚至推荐优秀学生参与坦克的设计与制造过程。

不过,美国的局限性在于美国的坦克发动机企业不是「国企」负责,而是一个个私企负责的,例如霍尼韦尔等大工业企业掌管着坦克发动机技术。因此,那些技术人才大都挂靠在这些公司名下,即使两个公司都取得了不同技术领域上的突破,但想要把这些突破整合到一起——不好意思,得加钱买。

在柴油发动机领域处于领头羊地位的德国,则非常重视学生的理论与实践结合的程度。

在德国的大学中,坦克发动机技术属于内燃机学科,而这一学科属于学制6年的机械工程系。因为在这一专业领域,学生们首先需要受到严格的基础教育,才能为未来的创新打好基础。而到了大学后半段,还会组织学生们到工厂实习,甚至可以直接到MTU公司进行实践活动,生怕学生们当起了「做题家」。

豹2的发动机

也正是得益于德国的实践教育,德国涌现出了不少技术扎实、工作务实的技术人才,而德国坦克发动机也一直是业界的「良心招牌」。

写在最后

可以看出,所有能够自主研发生产主战坦克发动机的国家,不仅拥有客观的财政收入、完备的工业体系,更拥有发达的高等教育和技术积累

印度阿琼主战坦克

而韩国之类的缺乏技术和人才积累的「暴发户」式国家则难以实现国产发动机的野心,只能掏钱从别人那买。当然,也有一部分国家不仅有野心,也确实搞出了水平有限的产品,但在这种情况下,这些国家的发动机发展速度和效率都是非常低下,且可靠性也有限。
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