Конструкторы «ВПК» создали шасси «Крымск» с гибридной энергоустановкой для перспективного БТР

«Военно-промышленная компания» в рамках выполнения НИР, шифр «Крымск», разработала и испытала колесную машину с гибридной энергоустановкой и электротрансмиссией на базе БТР-90 «Росток».

Работа проводилась в интересах Министерства обороны.

Результаты исследовательских испытаний впечатляют специалистов. При мощности двигателя почти в 1,5 раза меньшей, чем у прототипа экспериментальный образец гибридного бронетранспортера показал лучшие результаты. 

На взлетной полосе Кубинского аэродрома, 22 тонный макетный образец разогнался до скорости 80 км/час за 33 секунды. Максимальная скорость, составила 97 км/час!

Преодоление подъема крутизной 30°Далее, колесная машина, согласно требованиям технического задания преодолела ров шириной 2 метра, 50 сантиметровую вертикальную стенку и подъем с уклоном 30 градусов.

Затем «Крымск» с прицепленным на буксире БТР-80, преодолел подъём с уклоном 15 градусов и буксировал его со скоростью 48 км/час по грунтовой дороге.

Но и это еще не все. Запас хода по топливу при движении со скоростью 40 км/час (скорость движения смешанных колонн) составил 940 км, что почти в полтора больше, чем у прототипа при равном объеме топливных баков.

«Крымск» разворачивался на сухом бетоне, вокруг своей оси! Радиус разворота восьмиметрового бронетранспортера составил 3,8 метра. Такой маневр не может повторить ни одна бронемашина в мире.

Главный специалист по электроспецоборудованию Дирекции по стратегическому развитию «Военно-промышленной компании» руководитель проекта «Крымск» – Виктор Рудин, предоставил ИА «Росинформбюро» данные об устройстве перспективной бронемашины.

Экспериментальный образец выполнен по схеме «последовательный гибрид». Электротрансмиссия построена по схеме «мотор-полуось».

К основным составным частям макетного образца относятся:
1. Корпус и ходовая часть.
В качестве прототипа был определен бронетранспортер БТР-90, поэтому для создания экспериментального образца Заказчиком было передано шасси опытного образца БТР-90 (корпус, ходовая часть).

2. Система управления (БИУС движения) – аппаратно программное средство, предназначенное для:
– управления движением образца;
– технического диагностирования электронных и электрических систем;
– защиты электрооборудования.

3. Гибридная энергоустановка, включающая в себя: двигатель внутреннего сгорания – дизель ЯМЗ-650.10 производства ОАО «ЯМЗ» с мощностью ограниченной до 360 л.с.; генератор вентильный индукторный тяговый и блок накопителей энергии.
Генератор вентильный индукторный тяговый имеет следующие особенности. Благодаря тому, что он выполнен управляемым электромагнитным, т.е. с обмоткой возбуждения, облегчается согласование с ДВС, что позволяет выбирать оптимальный режим работы ДВС. Это в свою очередь значительно повышает ресурс работы двигателя внутреннего сгорания.
Кроме того генератор имеет встроенный датчик положения ротора, т. е. это обратимая электрическая машина, позволяющая реализовать функции пуска ДВС в качестве стартерного электродвигателя, и как следствие, режимы «старт – стоп» и «моторный тормоз».

Блок накопителей энергии состоит из модулей электрохимических конденсаторов производства ОАО «Элтон».

4. Электротрансмиссия состоит из: распределенной микропроцессорной системы управления, разработки и производства ООО НПФ «Вектор»; силовых преобразователей электрической энергии, разработки и производства ООО НПП «Цикл+»; восьми тяговых электродвигателей.

Распределенная микропроцессорная система управления реализует законы управления тяговыми электродвигателями – в данном случае векторное (прямое управление моментом) и позволяет программно реализовать все системы активной безопасности – АБС, ПБС, курсовой устойчивости (перераспределение момента по отдельным колесам в зависимости от условий движения), «круиз-контроль» (важен при движении в колоннах) и т.п.;

Тяговые электродвигатели вентильные индукторные с обмоткой возбуждения и встроенным планетарным редуктором, спроектированы научной группой ГОУ ВПО «МЭИ (ТУ)». В совокупности с системой управления и силовыми преобразователями они способны реализовать характеристики, аналогичные характеристикам коллекторного двигателя последовательного возбуждения, который до последнего времени считался наиболее подходящим для применения в тяговом электроприводе.

Принцип работы гибридной энергоустановки и электротрансмиссии коротко можно описать следующим образом.

Двигатель внутреннего сгорания приводит во вращение ротор генератора, который вырабатывает переменный ток. Затем переменный ток преобразуется в постоянный.

К звену постоянного тока подключены силовые преобразователи, которые по заданным законам управления преобразуют электрическую энергию и подают ее на тяговые электродвигатели, приводящие во вращение колеса. Параллельно электрическая энергия поступает в накопитель. В переходных режимах, например при разгоне, накопитель «помогает» дизель-генераторной установке, т.е. дает дополнительную энергию. Во время торможения машины, энергия торможения рекуперируется в электрическую энергию и «закачивается» обратно в молекулярный накопитель.

Бронетранспортер с гибридной энергоустановкой может двигаться бесшумно на молекулярных накопителях при неработающем двигателе внутреннего сгорания. Пока, к сожалению, только на ограниченное расстояние, но при применении новых типов накопителей энергии (например, литий-ионных железо фосфатных аккумуляторных батарей, производство которых уже локализовано в России) это расстояние можно увеличить в десятки раз. Это свойство очень важно для скрытных передвижений во время специальных операций.

Применение электрической трансмиссии расширяет область компоновочных решений, позволяет увеличить объем боевого отделения, а следовательно, количество перевозимых солдат и боезапаса.

«Крымск» – это практически готовая дистанционно управляемая платформа. Аппаратные возможности электронных систем экспериментального макетного образца уже сейчас позволяют управлять им дистанционно, а при незначительных доработках и разработке соответствующих алгоритмов управления и программ, создать роботизированную платформу.

Таким образом, подводит итог руководитель проекта – четкое понимание цели, правильная идеология работы, правильно сделанные расчеты, а также правильный выбор соисполнителей позволили осуществить такую интеграцию составных частей в единую систему, которая повысила эффективность их совместной работы, т.е. был получен синергетический эффект.

Рациональное использование полученного эффекта в разработке и производстве колесных бронированных машин обеспечит в перспективе получение совершенно новых качеств техники. И это уже не далекая, а ближайшая перспектива.