问题

如何评价6TD系列这种极端紧凑的坦克柴油机?

回答
6TD系列坦克柴油发动机,无疑是当代坦克动力领域一股“另类”而又引人注目的力量。它最大的亮点,或者说设计理念的核心,就在于那份“极端紧凑”。在对尺寸和重量斤斤计较的坦克设计中,6TD的出现,如同在方寸之地雕琢精密机械,着实让人眼前一亮,也引发了不少讨论。

要评价6TD,不能脱离坦克设计所面临的根本性困境:火力、防护和机动性这三大要素之间的永恒博弈。其中,机动性很大程度上依赖于发动机的功率和重量。越强的发动机,通常意味着越大的体积和越重的质量,这会挤占宝贵的内部空间,增加整车重量,影响火炮俯仰角度,甚至可能牺牲一部分装甲厚度。而6TD,就是为了打破这个“魔咒”而生的。

“紧凑”是把双刃剑,细品6TD的优劣:

优点:

极佳的尺寸和重量优势: 这绝对是6TD最核心的卖点。相比于同等功率输出的传统V型或者W型发动机,其“卧式”或“夹角”设计(具体到不同型号可能略有差异,但核心思想是压低高度和减小长度),使得发动机舱可以做得更小巧,为车体内部腾出更多空间。这点对于现代主战坦克设计至关重要。
优化内部空间利用: 更小的发动机舱意味着可以布置更多弹药、改善乘员工作环境、或者提供更厚的装甲防护。对于像“阿玛塔”这样追求全新布局的平台而言,紧凑的动力单元是实现其设计理念的基础。
降低重心,提升稳定性: 紧凑的设计往往伴随着较低的重心,这对于提高坦克的行驶稳定性、越野能力以及在复杂地形上的机动性是有益的,尤其是在高速转向或越障时。
简化车体设计,可能降低成本: 在某些情况下,更小的动力单元可以允许设计更轻巧、更简化的车体结构,从而在一定程度上控制成本和重量。

高功率密度(针对其体积而言): 尽管关于具体输出功率的数据有时并不完全公开或统一,但6TD系列在有限的体积内能够输出相当可观的功率,足以驱动像“阿玛塔”这类先进坦克。这意味着其单位体积功率和单位重量功率相对较高,这是“紧凑”设计带来的直接好处。

模块化和可维护性(潜在): 许多先进发动机设计倾向于模块化,这使得维护和更换更加便捷。虽然具体到6TD的模块化程度需要详细的拆解报告来验证,但其紧凑设计通常也伴随着结构上的优化,有助于提高可维护性。

缺点和潜在挑战:

散热是个巨大的工程难题: 把如此高的功率塞进如此小的空间,散热问题绝对是6TD设计中最为棘手也最容易出问题的环节。柴油机在工作时会产生大量的热量,而紧凑的发动机舱意味着进排气通道和散热器(水箱、风扇)的布置会受到极大限制。
散热效率受限: 理论上,更大的散热表面积和更强的风冷能力更有利于散热。紧凑设计可能会迫使散热器尺寸缩小或布局受限,导致散热效率下降。
易过热风险: 在高负荷持续运行(如连续爬坡、激烈的战斗场景)或极端高温环境下,紧凑设计下的发动机更容易面临过热的风险,这可能导致功率下降甚至发动机损坏。
冷却系统复杂度: 为了克服散热难题,往往需要更复杂、更精密的冷却系统,包括更强的风扇、更高效的热交换器以及更智能的控制系统。这又会增加系统的复杂性和潜在故障点。

高压强和高应力: 为了在小体积内实现高功率输出,发动机内部的工作压力和应力必然会更高。这要求使用更高强度、更高性能的材料,对加工工艺提出极高的要求,同时也可能缩短发动机的寿命和可靠性。
材料和制造工艺的挑战: 需要耐高温、高压、高强度的特种合金和精密的加工技术,这直接推高了研发和制造成本。
磨损和寿命问题: 在更高的工作压力下,发动机部件的磨损速度可能会加快,长期可靠性和寿命可能需要通过更严格的测试和更频繁的维护来验证。

噪音和震动控制: 紧凑的发动机通常意味着各个部件之间的间距更小,容易产生协同共振,导致噪音和震动更大。虽然现代坦克都会有隔音和减震设计,但紧凑型发动机带来的额外挑战不容忽视。
影响乘员舒适性和隐蔽性: 较大的噪音和震动不仅会影响乘员的作战效率,也可能在一定程度上暴露坦克的行踪。

研发和维护成本: 这种高度集成的精密设计,从研发到生产,再到日后的维护和修理,都可能面临更高的成本。一旦出现故障,其维修的复杂度和技术要求也可能更高。

综合来看:

6TD系列是一种大胆且充满创新精神的坦克发动机设计。它以牺牲传统设计的一些“冗余度”来换取极致的尺寸和重量优势,是现代坦克设计理念转变的产物。

对于俄罗斯“阿玛塔”平台而言,6TD的紧凑性是实现其整体设计思路的关键要素之一。 它允许“阿玛塔”采用全新的炮塔和车体布局,甚至可能是无人炮塔设计,从而在防护和火力上达到新的高度。

但我们也必须认识到,这种“极端”的设计必然伴随着显著的技术挑战,尤其是散热和可靠性方面。 这也是为什么这类设计在主流坦克制造商中并不普遍的原因。很多国家更倾向于在成熟的V型或W型发动机基础上进行优化,以平衡性能、成本和可靠性。

评价6TD,不能只看它的“紧凑”标签,而要看它在实际应用中,能否在散热、可靠性、寿命和维护性这些关键性能指标上,真正达到甚至超越传统设计。 它的成功与否,最终将取决于实际的战场表现和长期的运行数据。

总而言之,6TD系列是工程智慧在坦克动力领域一次令人印象深刻的尝试,它代表了一种“少即是多”的理念,但也需要跨越一系列严峻的技术门槛才能真正证明其价值。它的出现,无疑为我们提供了一个观察现代坦克设计思路演变的重要窗口。

网友意见

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说最简单的几点好了

  1. 坦克的动力舱是最需要压缩的地方,像豹2比T72重的十吨基本全都是因为动力舱的问题,车体高和大了一圈那都是钢,L2没装弹,防护差不多的情况下,机车内空间还比T72小一圈——你没看错。
    L2那个结构就是没空间放一个转盘装弹机的。
  2. 一旦发动机空间变大,底盘,装甲防护都需要做调整,平台本身的属性完全就不一样了。
    这就是为啥苏联坦克坚持MT,俄罗斯也就上AMT的缘故,一个液力变速箱直接给你干2立方,T72发动机带变速箱那也就这么大而已,上这些个玩意么,像中国坦克直接高了20cm,肉眼可见的那种。
  3. V2柴油机头已经到了结构极限,当时功率要做上去很难,做上去是以寿命为代价的,到V92压到极限就是以两位数或者三位数出头小时计,比如坦克比赛飙车完了那几个T-72/90的机头估计就废了,没废也差不多了——当然实战不会这么压功率就是了。

所以苏联当时的要求也没那么弯弯绕绕,要一个紧凑能用高可靠性的动力单元就行。

坦克谈省油?又不是丰田,坦克能能省到哪里去对吧?一百公里一百个油还是一百二十个油其实后勤本质没差的。

何况苏联俄罗斯又从不缺油,燃料成本根本就不是事,何况和初代燃气轮机比这东西?那起码300个油,你还得额外带煤油。

6TD这东西其实也没怎么吃油。

动力能上去就行了,扭矩差也不可能差的拖不动机器,也可以靠变速箱拉。

5TD和6TD整体结构简单,可靠性也非常高,实际情况看,3000小时妥善率还很高,都不一定需要大修,高功率V2那个时候早挂了。

这就完全可以了,确实降低后勤压力(就算后勤出现问题,西欧不可能柴油都特别难找)而且能确保出勤率。

反观俄罗斯T72之后动力单元都找不到能用的,像T14用的X发动机可靠性和散热都是实在堪忧的,能不能用,可能是能用的,不是说没办法解决了,但是代价很明显不小,而且解决了也不是一个好的方案。

哈立德为啥指定要6TD就这道理,巴基斯坦冷战结束的时候从乌克兰仓库收了一大批二手T80UD,对动力单元的性能和它的可靠性都印象深刻。

压缩空间又不是苏联一家的专利,你们可以看看日本的90式,日本人也用类似原理的。

你们也可以看到M1几乎把能踩的坑都踩了一遍,几乎所有方案都是用的最差的(居然还纵置燃气轮机),硬靠自己水平堆到能用,其实也是家底厚。

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6TD这个发动机还是挺有意思的。

其实理解这个发动机,最适合的参照物是保时捷和斯巴鲁的招牌技术:水平对置发动机。外加两个概念:一阶振动和二阶振动。

其实对冲发动机就是把水平对置发动机掉了个方向,原本是两组气缸共用主轴,现在改成主轴一边一个,然后取消了两缸中间的缸盖。换言之这其实是个水平对置12缸发动机。

由于可以平衡一阶振动和二阶振动(解释起来比较复杂,自行百度,不多赘述),直列6缸是完美的构型,水平对置亦然,而水平对置12缸则堪称完美到无以复加,外加还有低重心的优势,特别是对置结构在外观上扁平规整,相比v型布局“边角空间”少得多,总体十分紧凑,占用空间很少,适装性十分不错——除了太宽,但这对于不需要预留悬架宽度的坦克机舱来说,问题不大。

但是——问题不大也终究是有限度的,由于宽度的限制,水平对置类的发动机通常会采取相对大缸径,短行程的设计思路,而短行程意味着活塞做功距离短,曲轴力臂短。再加上平衡振动的自带优势,换言之就是有利于高转速表现,而不利于特别是低转速下扭矩的发挥。再有就是水平对置的发动机因为活塞“躺着”,会有偏磨的问题,但不是什么大问题,特别是对坦克发动机来说。

6TD的另一个特性和这个发动机的另一属性有关:二冲程。

二冲程发动机最大的特点在于,其进排气在做功冲程的末端完成,利用进气把排气“吹”出缸外。这无疑带来了两个问题,一是进排气不彻底,不干净,二是做功冲程的距离没有被充分利用。并且捎带着衍生出两个问题,一是进排气压力有了额外的耦合,不利于布置增压,二是进排气时机完全由活塞位置控制且固定,难以配置诸如可变正时,可变气门升程之类有利于燃油经济性的技术。

但是好处也是非常明显的,就是功率密度大,四冲程机器四个冲程做一次功,二冲程机器两个冲程就做一次。并且由于冲程利用的不彻底性,使得二冲程机先天地更加向高转速低扭矩的方向偏斜。

由此,6TD的优劣一目了然:低振动,低体积,低重心,低扭矩;高转速,高适装性,高功率密度,高油耗。


听着好像和另一个发动机挺像的?

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