車載空調:裝甲車輛戰鬥力倍增器

2020-12-17 解放軍新聞傳播中心

來源:中國國防報 作者:邰豐順

在最近舉行的阿布達比防務展上,中國北方工業集團展出以VT-4坦克為基礎研發的重型步兵戰車VN-50。根據中東客戶要求,該車有一臺最大功率達到12KW的車載空調。據稱,這是目前世界上功率最大的軍用車載空調。

對於「命都是空調給的」現代人來說,沒有空調的日子不好過。據介紹,在中國南方地區,將坦克等裝甲車輛置於39℃氣溫下暴曬兩小時,車內溫度將達到50℃。高溫環境中,人體大量出汗散熱,車內溼度也會升高。在這種高溼熱環境中,車組成員很快就會達到耐受極限,甚至出現人員中暑、電子設備無法使用等情況。但長期以來,各國裝甲車輛都沒有裝備空調。

民用車輛空調是利用氟利昂等製冷劑在液態和氣態之間的轉換,實現吸熱和放熱,這與家用空調的製冷原理相同。這種製冷原理的空調雖然經濟性好,但設備結構複雜、體積大,不耐劇烈衝擊和顛簸,極易出現洩漏,顯然不適合裝甲車輛安裝使用。此外,裝甲車輛沒有安裝空調還有以下幾點考量。

首先,裝甲車輛內部空間寶貴,安裝空調會使本就狹小的內部空間變得更加擁擠,甚至會導致整車體積增大。此外,裝甲車輛是批量生產的裝備,每一臺車都安裝空調的話,成本也會大幅提高。

其次,空調耗能高,這也是民用車輛在夏季使用空調時,油耗明顯增加的原因。在裝甲車輛上,如以發動機驅動空調,將影響作戰性能的發揮。如果為空調配備單獨動力,則會進一步佔用空間。

最後,空調在為車輛內部製冷的同時,會向車外散發大量熱量,這在現代戰場上極為致命。現代裝甲車輛都在想方設法降低紅外特徵,大功率發動機多有抑制紅外特徵的設計和設備,而一臺空調會讓這些努力白費。

不過,為讓車組人員有更好的工作環境,提高裝甲車輛戰鬥效率,已經有很多裝甲車輛在設計時就考慮了空調安裝和使用問題。美國M1A2主戰坦克和俄羅斯T80主戰坦克在設計之初就考慮了這一點。由於這兩型坦克以燃氣輪機為動力,可利用渦輪效應製冷,即直接利用空氣壓縮、膨脹過程中的放熱和吸熱效應來製冷。這種壓縮空氣製冷的方式,需要非常高的轉速支持。以柴油發動機為動力的坦克,發動機轉速低、扭矩高、功率大,轉速一般在每分鐘2000至3000轉,而壓縮空氣製冷需每分鐘5萬至8萬轉,只有燃氣輪機才可滿足。柴油機這樣的活塞往復結構燃機,如不安裝專用增速箱,根本無法達到所需轉速。

目前,裝甲車輛上的空調,多採用功耗低、體積小的高速稀土電機驅動壓氣機和渦輪。就全球範圍來看,VN-50在空調製冷能力方面還沒有對手。以色列的「雌虎」重型步兵戰車雖比VN-50還重10噸,達到60噸,防護性有一定優勢,但火力不如VN-50,更要命的是空調功率也達不到12KW。在「空調也是戰鬥力」的中東地區,製冷效果好一點可謂關係重大。相信在夏天最高氣溫40℃至42℃的中東地區,VN-50的「最強空調」會成為誘人的賣點。

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