보병 에너지 시스템 개발
병사들은 케이블을 아프가니스탄의 보조 전원 배포 센터에 연결합니다.
점점 더 정교해진 시스템을 배치 된 부대에 제공하려는 노력은 전투 실험실에서 전쟁터로 급속하게 진화하는 응용 프로그램의 흐름을 증가 시켰으며 전력 시스템의 표준화 및 통일은 더 이상 상업적 구성 요소에 의해서만 결정되지는 못했습니다.
미 육군의 TARDEC 기갑 연구 센터 (TARDEC Armored Research Center)의 목표는 전기 군사 기술의 상업화에 관한 산업 동반자 관계를 촉진하고 국방 및 국내 시장 간의 통일을 촉진하는 것입니다. (또한, 전기 기술 - 다양한 장치 및 전기 에너지 생성 방법)
리튬 이온 및 기타 고급 배터리 기술은 예를 들어 전투 차량을위한 기술 스토리지 솔루션에 대한 육군의 투자로 시작되었습니다. TARDEC에 따르면, 현재 군용 트럭과 일반 트럭 사이의 부품 통일 수준은 65-70 %에 이릅니다.
2020은 차량 업그레이드 및 새로운 시스템 개발을 통해 자본 집중적 인 국방 투자 목록을 이끌어 내고 전기 기술을 점점 더 통합 할 것입니다. 지상 전투 차량은 내부 연소 엔진 (ICE)에서 하이브리드 (HEV) 또는 모든 전기 (EV) 엔진 및 변속기로 전환하려는 연구 개발 부문에 속합니다.
예를 들어 미 육군의 미래 지향 정보 수집 프로그램과 같은 군대 네트워크 구조 구축을위한 응용 프로그램 - 지능 정보 수집, 처리 및 배포를위한 자동화 된 시스템 DCGS-A (Distributed Common Ground System), 육군 합동 전투 지휘 플랫폼 (DCGS-A 또는 Blue Force Tracking) 또는 NETT WARRIOR 태블릿을 기반으로 한 병사 정보 시스템은 방어 자금 조달 원칙에 따라 전기 시스템의 지속적인 개발이 요구됩니다.
파워 트레인 차량
군사용 차량을위한 통합 발전기는 차세대 프로젝트의 핵심 요소가되었습니다. 예를 들어, 미국의 프로그램 JLTV 및 GCV에 따른 기계 요구 사항과 같은 유망한 차량에 대한 요구 사항은 IED에 대한 탄도 보호 및 섀시 보안을 향상 시켰을뿐만 아니라 승무원 인체 공학 및 작동 제어 기능을 향상 시켰습니다. 이러한 구성 요소는 개선 된 vetroniki (차량 전자 장치)를 필요로합니다. 미래의 임무 수행 능력은 유망한 보병 차량의 엔진, 변속기 및 동력 분배 시스템이 점점 더 전기화 될 것이라는 것을 의미합니다.
Polaris Industries의 MV800 4 x 4 ATV ATV
Polaris Industries는 자사의 MV2007 800 x 4 ATV에서 전기 직접 연료 분사를 특징으로하는 4 년에 PATRIOT 엔진을 설치 한 후 군용 및 스포츠 SUV 라인을위한 하이브리드 전기 전동 장치 개발에 주력했습니다. 760 cm3 및 HP 40 전원의 PATRIOT 엔진. 그것은 원래 호주 회사 인 Orbital과 협력하여 개발되었으며 전통적인 디젤 엔진에 비해 거의 두 배의 마력을 제공 할 수있는 하이브리드 컨셉으로 개발되었습니다. PATRIOT 엔진은 직접 스파크 점화 기술을 사용하며 표준 STANAG 및 MIL-STD JP5 연료뿐만 아니라 미국 표준의 기존 휘발유 및 일반 디젤 연료에서도 작동합니다.
QinetiQ 사의 트랜스미션 EX-DRIVE
449,9에있는 BAE Systems 및 Northrop Grumman 개발 팀에게 발행 된 2011 백만의 가치가있는 2 년 계약에 따르면 QinetiQ는 BAE가 책임지고있는 GCV 프로그램의 기술 개발 단계에서 EX-DRIVE 전송 시스템을 공급할 것입니다. QinetiQ는 GCV 프로토 타입 기계 용 하이브리드 전기 구동 시스템을 기반으로하는 기본 전송 기술 공급 업체입니다. EX-DRIVE 시스템의 주요 특징은 전기 서브 시스템을 사용하여 엔진, 섀시 및 변속기 사이의 기계적 연결을 제거하는 것입니다. 이를 통해 엔진 및 변속기와 같은 전원 장치의 주요 구성 요소의 위치를 바꿀 수 있습니다. 선형 계획, 에너지 원 선택의 융통성 증가 및 기계 섀시에서의 배치가 필요하지 않습니다. 이러한 구성은 또한 연료 전지, 배터리 및 기타 에너지 저장 시스템의 유망하고 비표준 크기의 사용을 허용합니다.
GCV 프로젝트의 또 다른 경쟁자는 제너럴 다이내믹스를 주 계약자로두고 팀의 록히드 마틴, 디트로이트 디젤 및 레이 시온을 포함하는 팀입니다.
Bren-Tronics의 다양한 군용 배터리 및 전술용 충전기
BAE Systems의 HYBRIDRIVE
BAE Systems는 디젤 엔진, 발전기, 전기 모터 및 에너지 저장 시스템을 기반으로 한 자체 하이브리드 추진 시스템을 개발했습니다. EX-DRIVE와 유사한 디지털 제어 시스템에 연결되어있어 설계 결정을 단순화하고 전원 회로의 구성 요소를 어느 곳에 나 배치 할 수 있습니다. 실제로 HYBRIDRIVE 발전소는 Oshkosh PROPULSE 드라이브 (아래에 설명 됨)에서와 같이 변속기와 같은 시스템을 완전히 배제하고, 구동 엔진 자체가 기계를 감속시키고 동시에 에너지 저장 시스템에 충전량의 일부를 공급하는 축열식 제동 시스템이 사용됩니다.
오슈 코슈 (Oshkosh)의 PROPULSE
HEMTT A3 Oshkosh 트럭에 설치된 PROPULSE 드라이브는 각 차동 장치의 특수 모터에 개별적으로 전원을 공급하는 모듈 식 하이브리드 파워 트레인 회로를 갖추고 있습니다. 디젤 엔진은 전기를 바퀴에 직접 전달하는 335 kW 발전기를 구동합니다. 이 시스템은 토크 컨버터, 트랜스미션, 트랜스퍼 박스 및 구동 크랭크 샤프트의 필요성을 없애고 동시에 효율성을 높이고 움직이는 부품을 줄일 수 있다고 주장합니다.
APD (Autonomus Platform Demonstrator - 독립 실행 형 데모 플랫폼)
양자 연료 시스템 기술의 Q-DRIVE 시스템은 고도로 효율적인 상호 교환 성 발전 플랜트 기반의 유사한 솔루션입니다. Q-DRIVE 시스템은 또한 모듈성으로 구별되어 자동차의 구성 요소에 대한 다양한 대체 레이아웃을 얻고 섀시 디자인을 변경할 수 있습니다. TARDEC이 후원하는 프로토 타입 순찰차 인 CERV (Clandestine Extended Range Vehicle)는 가볍고 낮은 높이의 섀시에 장착 된 Q-DRIVE 동력 드라이브를 기반으로합니다. 이 조합은 차량의 스텔스를 증가시키는 음향 및 레이더 신호를 감소시킵니다. 초기 순찰 차량 프로그램의 일환으로 DARPA가 이끄는 AeroVironment는 미국 해병대의 프로토 타입을 개발했습니다.
CERV는 새로운 하이브리드 디젤 - 전기 섀시를 기반으로합니다. 리터가있는 1,4 디젤 엔진은 100 킬로와트 전기 모터와 결합됩니다. 동력 장치의 총 토크는 한계를 넘어서 거의 미터 당 7000 뉴턴입니다! 이로 인해 차는 60-degree 상승을 극복 할 수 있고, 차의 최대 속도는 130 km / h입니다. 동시에 25 %의 연료 소비량은 기존 엔진을 장착 한 유사한 자동차의 연료 소비량보다 적습니다.
JETV (Joint Electric Tactical Vehicle)
CERV (은밀한 범위 차량) 장거리 이동 차량
APD(Autonomus Platform Demonstrator - 자율 시위자 플랫폼)는 지상 모바일의 완전 전기 장갑 프로토타입입니다. 로봇. CERV와 APD 프로토타입 테스트는 TARDEC 기갑 센터에서 수행하는 소위 GVSET(Ground Vehicle Systems Engineering and Technology) 이니셔티브의 일환으로 2012년 XNUMX월에 문을 연 새로운 육군 전력 및 에너지 연구소에서 계획되어 있습니다.
Bren-Tronics는 1 000 000 리튬 이온 배터리와 100 000 충전기를 전세계 군대에 공급 한 군용 배터리 및 충전기의 주요 제조업체입니다. 이 회사는 끊임없는 연구와 건설적인 업그레이드 덕분에이 분야의 주요 업체이며 병사들에게 최신 기술을 제공하여 안전과 최고의 성능을 보장합니다.
리튬 이온 배터리 BB-2590 / U
1973 이후 Bren-Tronics는 휴대용 항공기 분야에서 미국 항공기로 공급되는 표준을 설정했습니다. 배터리 시스템 제조업체 중 하나 인이 회사는 군대에 1 차 및 2 차 배터리, 군사 표준의 휴대용 및 휴대용 충전기, 케이블, 커넥터 및 어댑터를 공급합니다. 기본 장비에 대한 연결을 단순화하는 내장형 시스템 제어 버스가있는 군용 리튬 이온 배터리 BB-2590 / U (사진 참조)를 생산합니다.
차량이나 발에 설치하면 SFC Energy의 EMILY 2200 전원 공급원이 조용하고 안정적으로 오랫동안 작동하므로 사용자가 개입 할 필요가 없습니다. 연료 전지 장치는 향상된 신뢰성의 발전기로서 작동하고 날씨, 기후에 관계없이 통신, 항해 및 야간 투시 시스템 및 기타 온보드 시스템과 같은 모바일 장비에 전원을 공급합니다.
연료 전지 SFC EMILY 2200
보조 전기 에너지
고급 군사 기계 개념은 발전 시스템과 전원 구성 요소를 온보드 시스템에 통합합니다. 또한 작동 중에 보조 에너지 원을 사용합니다. 보조 에너지 원은 중요한 풍력 센서 (전투 차량의 전투 및 작업 과정을위한 온보드 자동화 시스템), 동작중인 정보 교환 및 다기능 정보 및 제어 시스템뿐만 아니라 소화 시스템을 포함한 승무원 보호 시스템의 백업 전원을 제공합니다. 예를 들어, MERKAVA 4 MBT에는 El-Op (Elbit Systems의 자회사)가 개발 한 전 전기 터렛과 현대 SLA 및 라파엘의 TROPHY 능동형 보호 복합 시스템이 장착되어 있습니다. 업그레이드 된 V-12 디젤 엔진의 경우 기존 솔루션에 비해 약 25 %의 출력 증가가 가능합니다.
군용 발전 및 배전 시스템은 다양한 크기, 모양 및 매개 변수로 존재하지만, 모두 고정 및 이동 버전 모두에서 군대를 보호하고 유지하는 작업에 중요한 역할을합니다. 휴대용 보조 발전 장비 (발전기 세트 또는 APU)는 네트워크 운영에서 중요한 전술 자원이되어 소형 전산화 된 전술 장치와 무인 항공기, 지상 및 잠수함 차량에 크게 의존하고 있습니다. 또한 노트북 데스크탑, 서버, 라우터, 스위칭 장치 및 디지털 통신으로 점점 더 과부하되는 모바일 지상 물체에 설치되며 비행 전 에너지 준비도 제공합니다. 항공 시스템.
물론 디지털화 된 전투기조차도 어둠 속에서는 면도 할 수 없으며 군용 기지의 조명, 냉방 및 난방 같은 용도는 군대에 발전소를 배치하고 배치하는 강력한 인센티브 임에 틀림 없습니다.
롤스 로이스 FEPS 발전기 세트
롤스 - 로이스의 유통 생산 시스템 사업부는 까다로운 조건에서 운영되는 미래의 원정대의 요구를 충족시키기 위해 설계된 전술 보조 전원 장치 제품군을 생산합니다. 네트워크 중심 운영 및 병력 보호를 위해 끊임없이 증가하는 복잡한 전력 공급을 제공합니다. 롤스 - 로이스 전투 휴대용 발전기는 중부 하 APU로 사용하기에 최적화되어 있습니다. 이 회사의 발전기 세트 FEPS (Field Electric Power Source)는 영구 자석 발전기 기술을 사용합니다. 이러한 디지털 방식으로 제어되는 발전기는 회전 속도를 조절하여 에너지를 생성하므로 극한의 온도와 고도에서 열악한 환경에서 작동 할 수 있습니다. 이 발전기는 또한 물류 또는 물류 부하의 양을 크게 줄입니다.
듀이 전자 (Dewey Electronics)는 미 국방성의 전술 디젤 발전기를 공급합니다. 이러한 휴대용 발전기 세트에서 디젤 엔진, 발전기 및 에너지 저장 시스템 기술이 결합됩니다. 전투 상황에서 다양한 형태의 방사선을 감소시키기 위해 음향, 열 및 전자기 보호 기능을 향상 시켰습니다. Dewey는 전술 발전기 2KVV를 미국의 모든 군사 자산에서 가장 가벼운 휴대용 교류 및 직류 디젤 발전기라고 부릅니다.
Exelis의 CRUX 생성기
보고서에 따르면 Exelis의 CRUX 발전기 (생성, 규제, 활용, 배출 - 생성, 조정, 사용, 수출)는 혹독한 사막 환경에서 디젤 연료 탱크 1 개 미만에서 최대 8 시간 동안 지속적으로 작동합니다. 그러한 제품의 확장 된 모델 범위는 군사용 차량에 견인 발전기의 에너지 양을 전통적인 발전기의 작은 물류 부하로 공급하는 최초의 발전기 세트라고보고됩니다.
영국 국방부에 발전기 세트를 공급하는 G & M Power Plant는 40kW ~ 2MW의 출력을 가진 전력 장비를 제조하고 최종 사용자 사양에 표준 및 맞춤형 장비를 공급합니다.
전술 배터리
전술적 에너지의 상당 부분이 배터리에 의해 생성되기 때문에 전력 공급 체인의이 부분은 군사 장비 공급 업체가 진행중인 지속적인 연구 개발의 주제이기도합니다. 배터리는 전술 로봇 및 통신 장비를 포함하여 전투의 열쇠이기도합니다. 그들의 중요성과 사용은 GSE (Ground Soldier Ensemble - 지상 병사 복장 프로그램)의 SOLDIER WARRIOR (SWAR) 부분과 같은 장래 병사를위한 프로그램에서 증가 할 수 있으며, 여기에는 제안 된 전기 무기와 로봇, 외골격과 로봇 팩과 같은 개념 QinetiQ USA의 SEGMULE (이전에는 해병대의 응용 지각 프로그램)은 개별 보병의 전투 능력을 크게 향상시키는 데 중요한 역할을 할 수있었습니다.
전기 갑옷을 사용하고 전기장을 사용하여 서명을 줄이는 차량의 미래 방어 시스템에 대한 가능성이 논의되는 동안, 이러한 가능성 (에너지 소비와 관련하여)은 보병 수준에서도 상당히 적용될 수 있습니다. 군인 외골격의 프로토 타입은 미국 HULC 시스템과 프랑스 전기 HERCULE (첫 번째 것은 미국 GSE 프로그램의 보병 구성 요소에 대해 테스트 됨)과 같이 테스트 중입니다.
차세대 R & D에는 구조용 배터리 기술의 개발이 포함됩니다. 예를 들어 BAE Systems는 개발에 많은 노력을 기울입니다. 이름에서 알 수 있듯이 구조 배터리 기술은 배터리 전력을 전기 및 전자 시스템의 아키텍처에 직접 통합합니다. 이것은 덜 명확하게 보일 수 있지만 구조용 배터리에 대한 연구는 마이크로 프로세서가 환경 모니터링이나 침입 탐지와 같은 데이터를 제공하기 위해 스마트 보드에 직접 통합되는 구조용 아머의 개발의 일부입니다.
이 기술은 배터리의 전원 공급을 다른 구성 요소와 통합함으로써 배터리, 충전기 및 어댑터를 최전선에 공급할 때 시스템의 전체 질량 및 물류 제약을 줄일 수 있습니다. 그러나 프로토 타입은 개발 초기 단계이기 때문에 BAE가 "니켈 배터리의 화학"으로 묘사하고 수십 년 동안 (리튬 배터리 수명을 수년간 측정 한 것과는 대조적으로) 복합 재료에서 구조 배터리를 사용하는 것을 이미 허용했습니다 UAV의 에너지 원으로 사용되는 탄소 섬유 및 유리 플라스틱과 같은 탄소 섬유를 사용합니다.
개발 후, 이러한 배터리는 무게의 현저한 감소와 함께 플랫폼의 전체 수명을 작동시킬 수 있으며, 솔라 패널과 함께 작동하며 함께 고급 병사 시스템 및 전술 로봇을위한 단일 자체 전원 공급 장치를 형성합니다. 그러나 가까운 장래에, 현재 폐쇄 된 미국 FCS 프로그램을 위해 BAE 하이브리드 지상 유인 차량을 위해 Saft가 개발 한 고전압 4 kW 배터리는 전기 자동차 및 군인 기술에 대한 지속적인 프로그램의 틀 내에서 유지 될 것입니다.
브렌 - Tronics PP - 8498 / U 군사 배터리 충전기
미국, NATO 및 전 세계 정부 기관에서 사용하는 군용 시스템을위한 첨단 휴대용 전력 시스템의 글로벌 제조업체 인 Bren-Tronics는 최신 엔지니어링 설계, 최고의 기성 부품 및 가장 큰 용량의 연료 전지를 사용합니다. 이러한 추가 휴대용 충전 시스템은 수요가 많으며 전 세계 병사들이 착용합니다.
SFC 파워 매니저 3G
지능형 에너지 솔루션 인 JENNY 600S와 SFC Energy의 SFC Power Manager 3G (그림)을 결합하여 고효율 에너지 시스템을 개발했습니다. JENNY와 SFC Power Manager는 여러 개의 배터리를 동시에 충전하고 전원 장비에 동시에 전원을 공급합니다. SFC 솔루션은 최소 질량으로 최대 출력과 기능 유연성을 갖춘 에너지 시스템을 만듭니다.
미래가 무엇이든, 오늘날의 전술 배터리와 충전기는 상당히 복잡합니다. 이것은 미 육군 전력 관리의 재충전 배터리와 해병대 전력 사무소의 지침에 따른 프로그램에 의해 분명하게 나타납니다. SINCGARS 라디오 방송국, AN / PVS 야간 투시 장치, DRAGON 야경 및 프로그래밍 가능한 AN / PRC 라디오 방송국을 포함한 주요 전투 시스템 용 휴대용 병사의 전력 시스템, 충전기 및 장치 어댑터의 작동, 관리 및 파괴를 상세히 정의한 확장 된 설명서가 포함되어 있습니다 미국 군대의 표준 장비에서).
육군 지상 전력 시스템 연구소 (GSPEL)
모든 전투 시스템의 3 분의 1이 2015에 의해 자동으로 수행 될 것이라는 펜타곤의 예측이 사실이라면이 시스템의 전원 및 제어를위한 전기 기술 개발에 대한 지속적인 투자가 기하 급수적으로 증가해야합니다.
Ground Soldier Ensemble (군인 - 기계 인터페이스의 잠재력을 탐색하는 데 SWAR 구성 요소가 중요한 역할을 함)과 같은 지상 기반 원정대의 요구 사항을 충족 시키도록 설계된 장래의 군사 장비 및 장비는 향후 기능이 개발됨에 따라 더 많은 에너지 집약적 인 기술이 될 것입니다. 이로써 이러한 요구를 충족시키는 새로운 조직이 생겨났습니다.
육군 지상 전력 시스템 연구소 (GSPEL)의 구조
4 월, TARDEC Research Armored Center 인 2012는 디트로이트에 전문 기관을 열었습니다. 육군 지상 전력 및 에너지 연구소 (GSPEL) 지상 전력 시스템 연구소의 주요 기능은 보병 병력의 개발 및 생산을 감독하는 것입니다. 이 복합 단지의 8 개 연구소 중 가장 중요한 것은 유망한 육상 운송 시스템의 프로토 타입에 대한 완전한 연구를 수행하는 PEVEL (Power and Energy Vehicle Environment Laboratory) 연구소입니다. 미국 해병대의 탐사 에너지 시스템 관리국 (EMR)은 에너지 시스템의 또 다른 미국 군사 실험실이며 아프가니스탄과 이라크의 400 전기 변전소보다 많은 건물과 재건축에 관련된 지상군의 엔지니어링 부대가 가장 큰 단일 공급 업체입니다 (다른 모든 것보다 큽니다) ) 전체 미국 원정 대원을위한 전기 기반 시설.
보병이 배를 타고 움직이고 있다는 오래된 말은 여전히 사실이지만,이 은유는 전기 에너지의 "만족할 줄 모르는 갈증"을 지닌 선상 시스템을 갖춘 MRAP 기계의 바닥에 오늘날에는 적용 할 수 없다는 점을 제외하고는 여전히 사실입니다. .
사용 된 재료 :
군사 기술
www.bren-tronics.com
www.qinetiq.com
www.qtww.com
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