展望系统发展的推进策略

未来主战坦克尚未提出增大发动机功率的要求，然而，增加动力装置的比功率和减少动力舱的体积，是提高坦克机动性始终追求的目标。在坦克装甲车辆动力装置领域，柴油机占有主导地位，唯一的竞争对手是燃气轮机，柴油机和燃气轮机各有优缺点，竞争的局面将会持续下去。

1.采用新技术提高柴油机性能

柴油机设计技术非常成熟，采用新技术研制出的新机型具有同燃气轮机相竞争的实力。例如，德国MTU公司发展的新一代MT880系列柴油机，其中883型发动机的功率已达到1 200 kW，其体积比MB873型发动机减少35%，重量减轻15%，燃油消耗量降低12%，冷却系统耗功减少20%，功率密度却提高一倍。同现装备坦克的柴油机相比，耗油量降低30%，体积减小40%，重量减轻40%。

1）高增压和超高增压

美国海军陆战队对先进两栖突击车的发动机提出苛刻的使用要求：陆上行驶时能发出低速大扭矩，海上行驶时能发出4倍于陆上行驶的功率。为此，MTU公司采用高增压技术，为MT883 Ka-523型发动机设计了4个体积小、重量轻的涡轮增压器，由同轴安装的单级排气涡轮驱动低压涡轮和高压涡轮，在低压涡轮和高压涡轮之间装有中冷器，从而使该机的额定功率达到1 911 kW。4个涡轮增压器分为两组，陆上行驶时一组增压器工作，海上行驶时两组同时工作。

德国MTU公司在MB837系列、MB870系列和MT880系列柴油发动机的研发过程中形成了大量技术储备，突破了系统集成技术、高压共轨燃油喷射技术、高温冷却技术、高增压技术、柴油机电子控制技术和发动机综合管理技术，成功研制了MT890系列高功率密度柴油机，并已用于德国陆军新装备的“美洲狮”步兵战车。MT890系列高功率密度柴油机有7种机型，直列4缸、5缸、6缸和V型6缸、8缸、10缸、12缸，电传动功率范围为400～1 200 kW，机械传动功率范围为365～1 100 kW。从MB837系列、MT870系列、MT880系列到MT890系列柴油机，功率密度不断提高，升功率从16.3 kW/L、27.8 kW/L、40.3 kW/L提升至92 kW/L，体积功率从388 kW/m3升至391 kW/m3、1 060 kW/m3、1 200～1 360 kW/m3。

法国为“勒克莱尔”坦克设计的V8X-1500超高增压发动机，实质上是燃气轮机技术和柴油机技术的结合产品。该机装有TM307B型燃气涡轮机，可获取7.8∶1的“自然”压比，该燃气涡轮机还可以带动1台9 kW发电机，在主发动机停机时为车辆供电。V8X-1500超高增压柴油机的升功率达到67 kW/L，比MTU公司的MT883型柴油机的41 kW/L升功率高出63%。然而，该机的燃油消耗量高达224 g/（kW·h），结构复杂，成本高。

俄罗斯最新型“阿玛塔”主战坦克采用四冲程涡轮增压柴油机，额定功率为1 103 kW，单位体积功率为800 kW/m3。

2）采用二冲程

在追求大功率发动机方面，法国Melchior技术公司选择二冲程机型。该公司研制的MT135二冲程发动机，在气缸盖内采用相互垂直的提动式进气门，从而形成封闭式换气系统。采用一根凸轮轴控制多个凸轮方式改变供油角、供气角和压比，使得该机具有良好的低负载运转性能和冷起动性能。该发动机还可以采取中冷措施，使进气压力提高3倍，达到15～20 bar，燃烧压力达到300 bar，比大多数柴油机提高1倍。通过安装涡轮增压器，从排气中回收部分功率，最终使只有1 m3体积的该发动机发出1 139 kW功率，升功率达到147 kW/L。

乌克兰T-84坦克使用的对置活塞二冲程柴油机功率密度50～60 kW/L，动力舱体积仅为3.2 m3，是目前世界上最小的坦克动力舱。

3）进行发动机隔热

发动机的隔热概念，是采用耐高温材料隔离柴油机的燃烧室、气缸头、气缸套和活塞，以便使燃烧室在很少或几乎不向发动机机体散发热量的工况下工作，最大限度地降低发动机的摩滑功，同时利用排气管中的排气能量推动涡轮增压器和动力涡轮，从排气中回收部分能量。由于排气能量的大量回收以及冷却系统功率消耗的大幅度减少，使发动机的燃油经济性得到改善。有可能达到燃油消耗量比现装备坦克柴油机降低30%、体积减小40%、重量减轻40%的目标。

2.研制新型燃气轮机

燃气轮机因其重量轻、体积小、噪声低、振动小、冷起动性能好、可以使用多种燃料，已成功地用于美国的M1坦克和俄罗斯的T-80y坦克，然而由于燃气轮机的燃油消耗量高、采购费用昂贵致使未能广泛使用。如M1坦克要行驶498 km，需装载1 908 L燃料，而德国“豹”Ⅱ坦克行驶500 km，只消耗1 200 L燃料。美国继AGT-1500燃气轮机之后，又陆续研制成功了LV100、LV50等性能更先进的车用燃气轮机，但这些产品均没有装备使用；出口型M1坦克的动力装置也换装为柴油机。

LV100燃气轮机是AGT1500燃气轮机的后继机型，在设计时除了首先考虑紧凑性和利用热交换器加热进气外，还利用轴向压气机和做功涡轮提高燃气轮机的热效率，使得该机的耗油性，特别是部分负荷时的耗油特性达到明显的改善。按照计划，LV100燃气轮机有望达到210 g/（kW·h）的最佳燃油消耗指标，输出功率达到1 008 kW，仍有再提高20%功率的潜能。所以，以LV100燃气轮机为动力的先进整体推进系统（AIPS）也是美国第四代主战坦克驱动系统的竞争者。

燃气轮机配用电传动，既能发挥燃气轮机扭矩特性佳、外特性状态下工作燃油经济性好的优点，还会给坦克总体设计带来更大的灵活性。(www.xing528.com)

目前国外正在积极探索新概念动力技术，包括液压自由活塞发动机技术、外燃发动机技术、摆盘发动机技术、邦纳发动机技术和辅以蒸发吸收制冷系统的半闭式循环涡轮发动机技术等。这些新概念动力系统不仅具有独特的性能，而且尺寸和重量均比传统动力装置显著下降，未来可用作装甲车辆的主动力与辅助动力或者水下/空中平台的动力。如美陆军研究实验室研究了单位功率质量为0.4 kg/kW的摆盘发动机；美国阿凯提斯动力公司2016年推出的对置活塞压燃式汽油发动机，将对置活塞发动机技术与压燃式汽油发动机技术结合，使燃烧效率提高50%。澳大利亚潘柏系统公司的100 kW和450 kW FP3液压自由活塞发动机样机单位体积功率高达1 923 kW/m3，单位功率质量为1 kg/kW。

3.改善综合式液力机械传动和机械传动性能

综合式液力机械传动集液力传动和机械传动优点于一体，还可以通过闭锁变矩器、减少变矩器工作时间以及增加排挡数量提高传动装置的效率，当转向功率从变矩器前分出时更有利于提高整个传动系统的总效率，使用液力减速制动器时还有助于提高车辆的制动性能。具有功率传递、变速、转向、制动和操纵等五种功能的综合式液力机械传动，既适合与燃气轮机构成先进整体式驱动系统，又适合与柴油机构成先进整体式驱动系统，是与柴油机相匹配的最佳传动形式之一。

机械传动虽是较为古老的坦克装甲车辆传动形式，然而，机械传动的高效率一直深受坦克车辆传动设计师的关注。随着微机换挡操纵技术的发展，增加排挡数目不仅成为现实，而且成为改善传动品质的途径之一。如果能够做到继续保持机械传动效率高的优点，同时又能达到像液力传动、液压传动一样的传动性能，且不会给驾驶员带来操作负担，那么机械传动有可能重新崛起。

4.开展电传动研究

全电坦克概念的出现，再次引起人们对电传动的关注。电传动的大容量发电机可以发出电能，除供电动机驱动车辆行驶外，可为电炮提供所需电能，电装甲也需消耗电能，所以，电传动是发展全电坦克的基础。

20世纪初，为解决大功率传递问题，重型坦克曾被迫采用电传动，由于尚不成熟的电传动技术导致传动装置体积庞大、重量过重，电传动的优点未能发挥出来，因此各国一直致力于体积小、重量轻的新型电机、控制器的研究开发。

电传动有很多优点，能无级变速、加速性好、制动能量可以回收利用，更重要的是总体布置上的灵活性，为坦克方案设计创造了有利条件。

对轮式战车来说，电机可以布置在车轮轮毂里，不仅可以节省装甲战车的车内空间，而且便于实现“全轮驱动”。

5.动力舱整体化设计

动力舱包括动力装置、传动装置以及各种辅助系统。动力舱整体化设计是将上述部件作为一个整体进行的设计，西方国家称其设计成果为整体式推进系统。由于设计时是从整个系统考虑各部件的设计，强调的是系统性能达到最佳以及部件间的协调匹配，因而设计出的动力舱占用车内空间最小，重量最轻，功率利用效率最高。例如，由德国MTU公司MT883发动机和伦克公司HSWL295TM传动装置等部件组成的“欧洲型”动力舱，可以传递1 103～1 213 kW功率，安装体积仅有4.53 m3，占用2 m长车体。与豹Ⅱ坦克的动力舱相比较，可减少车体长度1.11 m，减少车内容积2.53 m3，可使新型坦克比豹Ⅱ坦克减重3.5 t。

6.开展液气悬挂和主动悬挂研究与应用

液气悬挂的特性呈双曲线，适合装甲车辆的行驶需要，公路行驶时乘员感到舒适，越野行驶时能避免刚性撞击，减轻乘员的操作强度并保护机件的安全。

液气悬挂便于控制车体距地高度，实现车辆姿态的调整，在要求调节姿态的车辆上已获得应用，同时也为主动悬挂和半主动悬挂奠定了基础。

电子器件和数字式信号处理设备体积的减小以及液压技术的发展，为主动悬挂系统应用创造了条件，首先成为“一级方程式”赛车的新一代悬挂系统，后又被英国军用车辆工程局选中，装在“蝎”式坦克试验台架上试验。试验结果表明，主动悬挂系统的悬挂高度可以由计算机进行动态控制，既能提高车辆越野行驶速度和改善乘员乘坐舒适性，又能为武器提供更加平稳的射击平台，代表着未来战车悬挂的发展方向。然而，主动悬挂装置需要耗功、成本高、结构更为复杂，迄今未能在装甲车辆上使用。简化的半主动悬挂，由于不需要外加动力，较容易装车使用。