燃汽轮机

坦克的发动机当然可以用在民用车上。民用车的范围很大,包括乘用车、商用车。也就是说咱们日常生活中能看到的私家车、大客车、重卡都算民用车辆。所以过去坦克用的涡轮增压柴油机当然可以用在重卡上,两者在对动力的需求方面一致,差异无非是动力的强弱罢了。

坦克发动机对动力的需求与重卡是完全一样的,每当我们看到坦克时往往会被其厚重的装甲、强悍的武器所吸引,而忽视坦克的本质。从本质上看坦克就是一辆自重很大的汽车,啥叫汽车?内燃机、烧油气,所以但凡配备内燃机的车子在宏观上看都可以算作汽车。所以除掉坦克的军用属性,坦克的本质就是搭载内燃机的汽车。

举一个简单的例子,一辆中型坦克的重量大概40吨左右,那么这辆坦克搭载50吨货车所用的V8涡轮增压柴油机是没有问题的。坦克是自重较大的汽车,而满载的重卡同样是自重较大的汽车,那么两者对发动机的需求并不会有什么不同。所以在思考坦克与汽车时不要被装甲、武器之类的属性所迷惑,坦克的本质就是自重较大的汽车。

别说什么坦克更重之类的话,如上图所示吨载重量的运梁车,一台康明斯V6柴油机也搞定了。马力不到匹,无非就是齿轮多点、跑得慢点罢了。1公里左右的时速当然是慢点,但载重毕竟吨。那么把这台V6放到几十吨重的坦克上行不行?当然是可行的,所以过去坦克用的柴油机与重卡用的柴油机本质相同,都具备高扭、低转速的特性。

汽车发展历程

现有蒸汽机、再有外燃机,最后才研发出了内燃机。内燃机诞生后,搭载内燃机的汽车蓬勃发展,最初的是乘用车、之后诞生了卡车,世界上最早的卡车于年由戴姆勒奔驰所设计。而世界上最早的坦克要追溯到上世纪的年英国打造的“小游民”,18吨的重量、77千瓦的功率、时速.2公里,如上图所示,这不就是辆如今的小货车么。所以汽车研发在前,而具备专门用途的汽车—坦克研发在后。

所以早期的坦克所用的发动机其实就是重卡的发动机,正如上文所说的那样,坦克其实就是一辆自重很大的汽车=重卡;所以坦克的发动机用在卡车上,或者卡车的发动机用在坦克上都没有问题。如上图所示,二战中大名鼎鼎的T4坦克,其实是拖拉机厂所生产的,该厂同时还生产拖拉机、牵引车、重卡的车型,所使用的发动机差异不大。所以从本质上看大型拖拉机、牵引车、重卡、坦克可以使用同样的发动机。大型拖拉机、重卡、牵引车都属于民用车范围。

燃油汽轮机坦克

坦克是在不断发展的,过去的坦克很多都是用V8、V12的涡轮增压柴油机,但现如今的一些坦克配备燃气轮机。啥是燃气轮机?燃气轮机其实也是内燃机,只是燃气轮机利用高温、高压的气体直接做功,比如飞机使用的涡喷发动机与燃气轮机的原理一样,都利用高温、高压气体喷射做功,都遵循着布雷顿循环(注意不是奥托)。

差异在于飞机的涡喷直接用燃料燃烧后的高温、高压气体推动气流前进,而坦克用的燃气轮机则是用高温、高压气体去推传动部件将动能传导到履带前进。燃气轮机很像一个大型涡轮增压器,如上图所示汽车用的涡轮增压器。只不过汽车涡轮增压器布置在发动机外,而燃气轮机则是把燃烧室布置在了上图中增压器的中间体内。

简单理解就是前方叶片组往燃烧室灌入大量压缩空气(本质也是增压),之后喷油、燃烧,产生的大量高温、高压气体被排出后会急剧碰撞(气体从高压环境转移到低压环境时会发生膨胀)。燃气轮机的优势在于超高的功率密度,在实现同样的功率时,燃气轮机可以做到体积远小于活塞柴油机。其次噪音更小、不挑油,这也是燃气轮机近些年逐渐被用于坦克的原因。

曾经的燃气轮机民用车

不仅坦克有采用燃气轮机的,汽车同样有采用燃气轮机的。如上图所示,福特所设计生产的“BigRed”重型卡车,配备的就是匹的燃气轮机。这台匹的燃气轮机可以拽着这辆长达29米、接近百吨载重辆的车子轻松达到km的时速,而且还异乎寻常的安静。燃气轮机是不是很强大?曾几何时燃气轮机真的是差点取代了柴油机。

燃气轮机有优点也有缺点,而且它的缺点完全是致命的,因为燃气轮机太费油了。因为它的经济运行工况太窄了,而非经济运行工况范围大得吓人。与功率接近的柴油机相比较,燃气轮机的油耗要高、4倍。所以燃气轮机民营化之路还很长,因为民用车辆必须要考虑的维度就是运行成本。所以从需求以及性能方面,坦克用的燃气轮机民用卡车也能用。但从成本角度来看,燃气轮机不适合民用,所以至今搭载燃气轮机的货车也是凤毛麟角。

所以坦克发动机用在民用车上是可以的,至少坦克用的柴油机用在重卡上是完全合情合理的,两者有同样的需求。而燃气轮机转民用还有很长的路要走,但并非没有尝试,在动力、舒适方面完全切合民用车,但油耗方面不理想。如上图所示搭载M47坦克发动机的定制乘用车,甭说是坦克发动机了,即便是飞机发动机也能装汽车上,只是如何设计终究离不开合理。



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