一戰中的經典戰役索姆河戰役,同時也是英軍史上傷亡最慘重的戰鬥,這場戰爭造成了巨大的人員傷亡。在這場經典大戰中,一種新型武器問世,到目前為止都是武器裝備中不可或缺的那一個,這就是“陸戰之王”坦克。1916年9月15 日清晨,英國為了減少自己的傷亡情況使用了mark1坦克,這是世界上第一種正式參與戰爭的坦克。
當時的坦克攻擊力還不高,但是這些“來歷不明”的傢伙,依舊給了德軍不小的打擊,當然這種打擊更多是心靈上的,導致德軍落荒而逃,這場戰鬥還沒有真正意義上的開始,德軍就“撤退了”。這個時候開始,全球都在關注這種能夠在短時間內攻破敵人防禦系統,能夠殲滅敵方陸上力量的“大塊頭”武器。
不過,想要獲得戰爭的主動權,這就需要坦克有很好的動力系統。第一款產品總有很多的不足,marki的運作全靠戴姆勒公司生產的直列6缸水冷汽油機,輸出功率低,動力嚴重不足,在這個“重量級”嘉賓28噸的體重下,導致了marki的前進速度最快也只有6千米每小時,還趕不上人的行進速度。
所以提高坦克的行進速度,是研製坦克需要解決的最迫切問題。到了上世紀30年代,坦克的動力裝置由“汽油時代”到“柴油機化”。但是柴油機也不是完美的,動力雖然有一定的提高,且非常耗油。為了提高燃油的利用效率,各國開始朝着這個方向努力,到了60年代,最新問世的坦克型號都安裝了高效率柴油動力系統。
考慮到價格和實用性,大部分國家在選擇坦克發動機時都只使用了柴油機,但美國和俄羅斯卻有所不同,除了會用到柴油機外,還會將燃氣輪機安裝到坦克上,作為發動機使用。而美軍和俄軍之所以會將燃氣輪機作為坦克發動機,是因為受到了美俄坦克過去的研發歷程的影響。
二戰後,資本主義和社會主義的矛盾不斷加深,最終導致美蘇冷戰的形成,在這段時期內,兩國在軍事建設上的博弈格外精彩,雙方的比拼從坦克、飛機、航母、導彈發展到了火箭、核武器、人造衞星等,所以他們對坦克性能的要求也在不斷增加,因此在製造坦克發動機時,和一般的國家就有所區別了,除了常規要求外,還要尋找能給坦克提供更多動力的發動機。
在當時,燃氣輪機主要是用在飛機上,並且有着很不錯的效果,所以他們也快速研製了坦克專用燃氣輪機,並且迅速投入生產,並且將其安裝在了美國的m1坦克及前蘇聯的t-80坦克上。但其實,不論是燃氣輪機還是柴油機都有各自的長處。在功率相同的情況下,燃氣輪機的重量要比柴油機輕,柴油機勝在使用時開銷更低,使用時更讓人放心。
並且,我們可以發現燃氣輪機轉速很快,會釋放很高的熱量,在進行生產時,相較於柴油機不僅花費更多而且難度更高,因而就算他的性能更好,但也只能運用在一些比較大的裝備上。而在日常生活中還是柴油機使用的更多一些,就比如説,我們經常可以見到的一些大型車輛都是用的柴油機,但燃氣輪機就絕對不會是它們的選擇了。
我國也是一個較早擁有這種大型武器的國家,坦克最早在我國出現是在北洋軍閥割據時期,法國派遣了少部分的雷諾ft-17坦克到海參崴參加當時的多國對蘇俄干涉軍,可能是東北離蘇聯最近,這批坦克最後落到了東北的奉系軍閥張作霖手上。張作霖發現這大塊頭還挺厲害,在那種四分五裂的局面下,十分管用,他馬上又給外國軍販子聯繫,向英法美重金購買了一批。
1937年,中日戰爭進入白日化階段,當時我們國內造不出來這種新型武器,就只能選擇向蘇聯購買。在幾十年的戰爭中,中國雖然死傷嚴重,但是也繳獲了不少先進武器,收集了不少型號的坦克,從這個時候起,為能夠更好地操作坦克,中國開始發展坦克兵。
要説我們自己擁有國產坦克的時間,就是三大改造後的事情了,因為我國在那個時候還沒有強大的國力和先進的技術支撐,所以只能靠購買滿足坦克需求,從引進的坦克身上學技術。沒有用多長時間,中國也邁進自主生產坦克國家行列。
1959年10月1日,我國科研人員自主研發的、我國工業部門自主建造的59式坦克第一次出現在全世界的面前,這是中國製造的第一輛坦克,它有着重大的意義,它標誌着中國的軍事發展進入一個新的階段。坦克從誕生到現在已經發展到了第三代,中國同樣也擁有最新型的第三代主戰坦克,這就是聞名中外的99式主戰坦克。99a式坦克是我軍最先進的主戰坦克,它的攻擊力在世界各國的坦克中也是數一數二的。但是它的動力源依舊選用了柴油機,而不是像美國那樣使用燃氣輪機,這是為何呢?
m1主戰坦克在戰鬥中的表現真的是卓爾不羣的,大家都被他野獸般的強悍所震撼。正如它的綽號一般,胃口也不小,耗油量特別驚人。這就是燃氣渦輪發動機的一大設計缺陷了。雖然燃氣渦輪引擎在實戰的環境中,效率驚人,可快速的完成加速操作,但它得保證壓縮機不停止工作,規避可能因為燃燒室空氣不足而造成的熄火,所以它哪怕是在非高速運轉的情況下,也需要保持足夠量的燃油供給,導致了一些燃油沒有得到充分的利用。通過上面的解釋,想必您也能瞭解為什麼燃氣輪機的耗油量比柴油機大很多了。
m1在研發時面臨的問題其實很多的,因為燃氣渦輪發動機的油耗特別的驚人,所以它的油箱所佔空間要比當時主流坦克大得多。但它加滿一次油的情況下,能行駛的里程,也只有500公里,表現並不理想。如果在中途出現燃油運作效率不夠高的情況下,那麼這個距離是它怎麼努力都沒法達到的。
美國雖然有各種基礎裝備及高效的管理給予後勤支撐,可以滿足m1坦克的油耗需求,但他們也不認為這是個好辦法。在2003年的第二次海灣戰爭中,為了解決其油耗過大的難題,美軍曾嘗試給m1添加航空煤油作為燃料,希望能提升它的航行里程。
燃氣輪機並沒有世人所想的那樣有多麼複雜的內部結構,它的主要結構是很簡單的,由壓縮機、燃燒室、渦輪機這幾個部分組成。它的操作原理其實也很簡單,先把空氣儲存在壓縮機內再將其變為高壓,再將其送入燃燒室,將其與噴入的燃料混合燃燒,生成高壓高速氣體,然後再進入漩渦機中做功,把其中藴含的能量都轉化為機械能,在經過渦輪一級一級的葉片時,就會逐級推動葉片轉動。
其實燃氣輪機的工作模式和蒸汽輪機是有共同點的。燃氣輪機擁有其他動力系統所不具備的設計優勢,它能在同體量下產生更多的功率,保質期更久。因此在美國研發m1主戰坦克的發動機時,就是安裝的燃氣輪機。在作戰時m1所展示的風采,也讓世人相信,選擇燃氣輪機是十分明智的決定,就在海灣戰爭時,重達63噸的m1坦克在獲得了agt1500c渦輪發動機提供的1500馬力的支撐後,它的速度是十分快的,達到了45英里每小時的移動速度,能讓其在接近目標後也可以立刻逃走。
並且在運行時,也能維持非常好的穩定性。如果讓它維持在高強度的戰鬥中,加油的次數就會變得十分頻繁,不過這些問題對於美國來説根本不值得一提,因為他們的後勤體系這塊做的非常好,但面對這種情況,其他國家處理起來還是會比較困難。
由於汽油機的使用可靠性低,並且還有燃料消耗量大等問題,所以柴油機便成為了更多國家的選擇。當燃氣輪機開始慢慢展露頭角時,柴油機會不會面臨着逐漸被市場所淘汰的局面呢?放眼全世界,柴油機才是佔據了坦克發動機的龍頭老大的身份,而且短時間內應該不會改變了。
現如今,除美俄以外,還沒有別的國家能夠做到量產燃氣輪機,將其安裝到坦克上。並且作為軍事大國的俄羅斯,在經歷了一些經濟危機的影響後,所以在燃氣輪機的升級上幾乎可以説是停滯不前了。美國的科研人員在坦克燃氣輪機的研發中,雖然還是有一些進步,但依舊沒能解決耗油率高的問題。所以越來越多的人認為,燃氣輪機是無法改變油耗大這個缺點的,必定會退出歷史的舞台。
當各國專家提及新一代的坦克的發展趨向時,認為提升機動性是個不錯的路徑。混合動力系統作為一個比較成熟的技術可以運用到新坦克的研發上,這將大大緩解後勤補給的壓力。除此之外,如果用電力驅動,未來的坦克行進聲音將會小得讓人難以辨認,從而更不容易引起敵方的注意,擁有更多的路徑選擇。如果未來坦克以混合動力為主的設想真的實現了,那麼燃氣輪機驅動將會是這個方面的研究熱門,那時候誰的坦克燃氣輪機最先進,誰就是坦克研究領域的權威。