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看似簡單的坦克發動機,為何全世界僅有寥寥幾個國家能造?韓國,以色列也不行

現在的主戰坦克不算是什麼稀罕玩意兒, 窮得穿不起鞋的許多非洲國家都有不少老式主戰坦克, 還有一票家底不怎麼厚的國家都成功研發了自己的主戰坦克, 以至於讓人產生了一種錯覺:主戰坦克已經不是什麼高不可攀的大國重器。

雖然許多底子薄弱的小國都能生產坦克, 但放眼全球, 能自主研發生產主戰坦克發動機的國家卻屈指可數——除了美俄英法中這聯合國五常外, 也只有德國、日本、義大利等寥寥幾國能折騰得起這個玩意兒。 韓國、以色列、阿根廷等國的所謂「國產坦克」, 其發動機實際上都是「原裝授權生產」,

並非真正的本國製造。

韓國K1主戰坦克用的是德國發動機

那麼問題就來了, 為什麼坦克發動機只有寥寥幾國能造呢?

為什麼難?

開始時造坦克發動機並不難。 一百年前坦克剛問世時, 壓根沒有專用的坦克發動機, 大家都是拿民用大功率發動機裝上去就湊合用了。

直到上世紀三十年代, 才開始搞專用的坦克發動機, 其中蘇聯拿出了V12水冷柴油發動機, 而德國則拿出了V12水冷汽油發動機, 大洋彼岸的美國還在搗鼓星型風冷汽油發動機……在那個時候, 坦克還沒有那麼沉重, 對發動機的要求還不算很高, 因此許多國家都能自主設計生產坦克發動機, 當然, 性能參差不齊是肯定的了。

謝爾曼坦克的發動機

到了冷戰時期, 主戰坦克走上了歷史舞臺, 坦克發動機的門檻也隨之升高。 在這一歷史時期, 坦克面臨的戰場環境發生了劇變, 對坦克的生存性也提出了更苛刻的要求, 而為了保證坦克生存, 裝甲的重量水漲船高, 各種新型裝備使得坦克發動機的安置空間越來越緊湊。

因此, 主戰坦克的發動機不僅要有強大的功率, 還要滿足油耗夠小、可靠性更高、加速性更強、噪音和熱信號更小以及維修效率高等等一系列繁複的指標。

T-80U主戰坦克

因此, 為了在坦克競賽中獲勝, 有實力的國家就在坦克發動機技術上砸進大筆金錢, 而這種競爭不僅是東西方陣營之間的, 甚至是國家乃至不同工業集團之間的競爭。

從某種角度上來說, 那時候的坦克發動機業界競爭可以說是相當「內卷」——今天我搞一個可變高壓比渦輪增壓(VGT), 明天你來一個BKS燃燒系統、後天他做一個可變壓縮比活塞(VCR)……在這種浪潮的推進下,

各國的坦克發動機從汽油走向了柴油, 從自然吸氣走向了渦輪/機械增壓, 從機械液壓控制走向了全電數位化控制。

到了後來, 渦輪增壓中冷V12柴油發動機都滿足不了美國和蘇聯的欲望了, 他們開始「拋棄傳統」, 折騰技術難度更大的坦克燃氣輪機。 在T-80B坦克上, 蘇聯第一次將SG-1000燃氣輪機投入實戰部署, 而在未來的T-80U上, 還換裝了功率更強的GTD-1250燃氣輪機。 而在美國, AGT1500型燃氣輪機取代了傳統的柴油發動機, 成了M1系列主戰坦克的動力來源。

美蘇兩國不約而同地選擇了燃氣輪機, 背後自然有它的道理。 相比傳統柴油發動機, 燃氣輪機的功率密度更大、加速性更好、扭矩特性更優越, 同時在高海拔地區活動時還能確保功率不會迅速衰減。

AGT1500型燃氣輪機

然而,燃氣輪機的問題就在於,它不僅油耗高、進氣量更大,其研發成本和運營費用更是高得可怕。也正是因此,兜裡沒錢的俄羅斯在最新型T-14主戰坦克上又用回了傳統的柴油發動機。但難以否認的是,燃氣輪機確實具有其得天獨厚的優勢,也是坦克發動機未來的發展方向所在。

經過了冷戰時期的瘋狂後,主戰坦克發動機技術雖然得到了巨大的發展,但也成了一個吞金獸,技術門檻更是被拔高成了絕大多數鯉魚都跳不過去的龍門,只有少數國家有財力和工業實力去挑戰它,絕大多數都鎩羽而歸。因此時至今日,主戰坦克發動機成了極少數國家獨享的寶貝,而昂貴的燃氣輪機,更是只有那極個別國家才消受得起的。

T-14主戰坦克

知識比錢更重要

比起錢和工業底子,更重要的是坦克發動機技術上的積累和應用。事實上,現在那些在坦克發動機領域處於領先地位的國家,都有著深厚的技術底蘊。例如俄羅斯,早在上世紀五十年代,就開始將坦克發動機的設計、技術、原理等知識整理成書籍和資料,例如蘇聯坦克工程專家斯捷巴諾夫撰寫的《內燃機》、奧爾林撰寫的《高速柴油機》等等。

在蘇聯的各大高等學府裡,也都非常重視內燃機技術人才的培養和支持。

在大洋彼岸的美國,同樣十分重視相關資料的積累與技術人才的培養。在美國,各大高校基本都擁有完整的工程熱物理專業設施,學校也非常支援學生使用設備進行探索和實踐,甚至推薦優秀學生參與坦克的設計與製造過程。

不過,美國的局限性在於美國的坦克發動機企業不是「國企」負責,而是一個個私企負責的,例如霍尼韋爾等大工業企業掌管著坦克發動機技術。因此,那些技術人才大都掛靠在這些公司名下,即使兩個公司都取得了不同技術領域上的突破,但想要把這些突破整合到一起——不好意思,得加錢買。

在柴油發動機領域處於領頭羊地位的德國,則非常重視學生的理論與實踐結合的程度。

在德國的大學中,坦克發動機技術屬於內燃機學科,而這一學科屬於學制6年的機械工程系。因為在這一專業領域,學生們首先需要受到嚴格的基礎教育,才能為未來的創新打好基礎。而到了大學後半段,還會組織學生們到工廠實習,甚至可以直接到MTU公司進行實踐活動,生怕學生們當起了「做題家」。

豹2的發動機

也正是得益於德國的實踐教育,德國湧現出了不少技術扎實、工作務實的技術人才,而德國坦克發動機也一直是業界的「良心招牌」。

寫在最後

可以看出,所有能夠自主研發生產主戰坦克發動機的國家,不僅擁有客觀的財政收入、完備的工業體系,更擁有發達的高等教育和技術積累。

印度阿瓊主戰坦克

而韓國之類的缺乏技術和人才積累的「暴發戶」式國家則難以實現國產發動機的野心,只能掏錢從別人那買。當然,也有一部分國家不僅有野心,也確實搞出了水準有限的產品,但在這種情況下,這些國家的發動機發展速度和效率都是非常低下,且可靠性也有限。

同時在高海拔地區活動時還能確保功率不會迅速衰減。

AGT1500型燃氣輪機

然而,燃氣輪機的問題就在於,它不僅油耗高、進氣量更大,其研發成本和運營費用更是高得可怕。也正是因此,兜裡沒錢的俄羅斯在最新型T-14主戰坦克上又用回了傳統的柴油發動機。但難以否認的是,燃氣輪機確實具有其得天獨厚的優勢,也是坦克發動機未來的發展方向所在。

經過了冷戰時期的瘋狂後,主戰坦克發動機技術雖然得到了巨大的發展,但也成了一個吞金獸,技術門檻更是被拔高成了絕大多數鯉魚都跳不過去的龍門,只有少數國家有財力和工業實力去挑戰它,絕大多數都鎩羽而歸。因此時至今日,主戰坦克發動機成了極少數國家獨享的寶貝,而昂貴的燃氣輪機,更是只有那極個別國家才消受得起的。

T-14主戰坦克

知識比錢更重要

比起錢和工業底子,更重要的是坦克發動機技術上的積累和應用。事實上,現在那些在坦克發動機領域處於領先地位的國家,都有著深厚的技術底蘊。例如俄羅斯,早在上世紀五十年代,就開始將坦克發動機的設計、技術、原理等知識整理成書籍和資料,例如蘇聯坦克工程專家斯捷巴諾夫撰寫的《內燃機》、奧爾林撰寫的《高速柴油機》等等。

在蘇聯的各大高等學府裡,也都非常重視內燃機技術人才的培養和支持。

在大洋彼岸的美國,同樣十分重視相關資料的積累與技術人才的培養。在美國,各大高校基本都擁有完整的工程熱物理專業設施,學校也非常支援學生使用設備進行探索和實踐,甚至推薦優秀學生參與坦克的設計與製造過程。

不過,美國的局限性在於美國的坦克發動機企業不是「國企」負責,而是一個個私企負責的,例如霍尼韋爾等大工業企業掌管著坦克發動機技術。因此,那些技術人才大都掛靠在這些公司名下,即使兩個公司都取得了不同技術領域上的突破,但想要把這些突破整合到一起——不好意思,得加錢買。

在柴油發動機領域處於領頭羊地位的德國,則非常重視學生的理論與實踐結合的程度。

在德國的大學中,坦克發動機技術屬於內燃機學科,而這一學科屬於學制6年的機械工程系。因為在這一專業領域,學生們首先需要受到嚴格的基礎教育,才能為未來的創新打好基礎。而到了大學後半段,還會組織學生們到工廠實習,甚至可以直接到MTU公司進行實踐活動,生怕學生們當起了「做題家」。

豹2的發動機

也正是得益於德國的實踐教育,德國湧現出了不少技術扎實、工作務實的技術人才,而德國坦克發動機也一直是業界的「良心招牌」。

寫在最後

可以看出,所有能夠自主研發生產主戰坦克發動機的國家,不僅擁有客觀的財政收入、完備的工業體系,更擁有發達的高等教育和技術積累。

印度阿瓊主戰坦克

而韓國之類的缺乏技術和人才積累的「暴發戶」式國家則難以實現國產發動機的野心,只能掏錢從別人那買。當然,也有一部分國家不僅有野心,也確實搞出了水準有限的產品,但在這種情況下,這些國家的發動機發展速度和效率都是非常低下,且可靠性也有限。

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