Slovenský | English

Hybridný pohon BVP

Predkladaný projekt je zavŕšením riešenia úlohy výskumu a vývoja MO SR s názvom „Výroba funkčného vzoru hybridného pohonu bojového vozidla pechoty“.

Nadväzuje na spracované a prijaté materiály v rámci predchádzajúcich etáp. Patrí sem predovšetkým Teoretická štúdia s názvom „Hybridný pohon bojového vozidla pechoty (BVP)“ spracovaná a prijatá v roku 2004, Predbežný technický projekt spracovaný a prijatý v auguste 2005, Konečný technický projekt spracovaný a prijatý v novembri 2005, Výroba funkčného vzoru hybridného pohonu bojového vozidla pechoty ‐ OT 90 spracovaný a prijatý v novembri 2006 a Optimalizácia a overenie funkcií hybridnej pohonnej sústavy vozidla BVP – OT 90 v roku 2007.

Na základe doterajšieho vývoja je o motorovom vozidle budúcnosti isté to, že nebude poháňané palivom na fosilnom základe a z pohľadu súčasného stavu rozvoja technológií je isté, že cesta k tomu bude asi jedna, ale zložená z mnoho krokov.

Pri hľadaní alternatívnych pohonných systémov udávajú smer ekologické a ekonomické úvahy. Vývoj motorového vozidla zajtrajška je koncentrovaný predovšetkým do hľadania alternatívnych palív a k tomu náležiacich alternatívnych pohonných koncepcií. Táto stratégia sa orientuje na dve základné úlohy: zníženie emisií a využitie regeneratívnych nosičov energie.

Otázky pokrývania energetických potrieb patria v súčasnosti medzi najnaliehavejšie problémy, ktoré ovplyvňujú ďalší vývoj ľudskej spoločnosti. Zásah do zásob energie má stále rozhodujúci vplyv na vývoj ľudského života. Postupné vyčerpanie zásob fosílnych palív, predovšetkým ich ušľachtilých druhov ako sú ropa, zemný plyn a pod., má za následok zvyšovanie cien surovín a ďalšie zvyšovanie inflácie. Konečná zásoba fosílnych nosičov energie nemôže postačovať stúpajúcej potrebe energie. Navyše spaľovaním ropy vznikajú škody odpovedajúce spaľovaniu suroviny plnej hodnotných chemických produktov, pretože fosílne palivá nepredstavujú len zdroj energie, ale i cenné suroviny chemického priemyslu. Spálená ropa bude budúcim generáciám chýbať. V budúcich 20 až 30 rokoch sa očakáva znižovanie produkcie ropy v Európskej únii. Je možné očakávať zvyšujúcu závislosť na importe ropy.

Ozbrojené sily členských štátov NATO reagujú na negatívnu predikciu v pohonoch motorových vozidiel na fosílne palivá už vo vedeckej štúdii spracovanej v roku 1998 týkajúcej sa pozemných operácií v roku 2020 „LO 2020“. Predikatívna úloha uvedenej štúdie spočíva v zhodnotení súčasného stavu nových technológií – vrátane ešte neznámych a neprebádaných a vo všeobecnej dedukcii možných obranných aplikácií, v ktorých by sa mohli uplatniť. Z analýzy vplyvu technológií navedenie manévrov a zaistenie mobility vyplýva, že potenciálne revolučné zmeny možno očakávať po zavedení efektívnych elektrických a hybridných elektrických pohonných technológií.

Zavedením hybridných, alebo elektrických pohonných systémov vozidiel sa podporí jeden z kľúčových vojenských cieľov – ľahšie, rýchlejšie, pružnejšie a neviditeľnejšie vozidlá všetkých typov. Tým by sa mali znížiť aj náklady na údržbu a výrazne znížiť logistická náročnosť. Táto koncepcia je prioritná v zmysle požiadaviek na strategické a operačné tempá a preto si vyžaduje prioritné investície na realizáciu.

Ozbrojené sily SR v rámci rozvoja zložiek vojenských schopností prikročili k rozvoju kľúčových technológií i v oblasti pohonných systémov bojových a dopravných vozidiel. Bola založená úloha vedy a techniky, ktorá má prostredníctvom základného a aplikovaného výskumu ako i experimentálneho vývoja riešiť inováciu pohonu bojového vozidla pechoty BVP – 2. Požaduje sa vozidlo s možnosťou samostatného pohonu na dieselový motor, resp. elektromotor ako aj spoločného hybridného pohonu, čo zvýši spoľahlivosť vozidla a jeho nedetekovateľnosť. Účinne tichou prevádzkou sa zlepší faktor nespozorovateľnosti vozidla, ktorá je požadovaná pre plnenie úloh v nových druhoch vojenských konfliktov i nevojenských druhoch ohrození. Pre zabezpečenie potrebnej dynamiky pohybu ako i manévrovacích schopností vozidla sa požadujú výkonové parametre hybridného pohonu na úrovni pôvodného mechanického pohonu piestovým spaľovacím motorom.

Na základe vyššie uvedeného zadania bolo cieľom riešenia úlohy výskumu a vývoja, teoreticky analyzovať možnosti prestavby bojového vozidla BVP – 2 z mechanického pohonu na pohon hybridný, vypracovať technický projekt hybridného pohonu a následne zrealizovať navrhnutú prestavbu vozidla.

K limitujúcim okrajovým podmienkam riešenia patrili:

  • zachovať účel vozidla,
  • zachovať základnú koncepciu vozidla
  • zachovať dynamické vlastnosti a manévrovacie schopnosti vozidla
  • zachovať základný pohon vozidla piestovým spaľovacím motorom
  • zlepšiť palivovú efektívnosť prevádzky vozidla
  • dosiahnuť prevádzku vozidla s minimalizovanou hlučnosťou, t.j. „bezhlučnú prevádzku vozidla na elektrický pohon“,
  • zvýšiť spoľahlivosť pohonného systému vozidla
  • znížiť detekovateľnosť vozidla

Vozidlo BVP OT 90 s hybridným pohonom je určené predovšetkým na boj proti terorizmu. Hybridná hnacia jednotka, ktorá tvory základ tohto vozidla v sebe kombinuje pohon naftovým spaľovacím motorom a elektromotorom. Použitie týchto dvoch motorov umožňuje prácu hybridnej hnacej jednotky v rôznych režimoch, ktoré sú:

  • klasický pohon iba naftovým spaľovacím motorom
  • pohon elektrickým motorom
  • hybridný pohon, ktorý kombinuje oba predošle pohony

Vodič ovláda hybridný pohon a voľbu jednotlivých režimov cez dotykový displej, ktorým sa ovláda centrálna riadiaca jednotka.

Najväčšou výhodou tohto vozidla je možnosť prevádzky na takzvaný tichý chod, pri ktorom je vozidlo poháňané iba elektromotorom, ktorý je napájaný z trakčných akumulátorov. Kapacita týchto akumulátorov umožňuje prevádzku vozidla v tichom chode po dobu 30 minút. Napriek tomu, že vozidlo v tomto režime nedosahuje dynamické vlastnosti ako pri hybridnom pohone, sú však tieto dostatočné nepozorovaný presun.

V hybridnom režime dosahuje vozidlo porovnateľné, v mnohom aj lepšie dynamické vlastnosti ako pri pohone pôvodným naftovým motorom.

Hlavné časti hybridného pohonu vozidla, sú spaľovací motor, elektromotor, spojovacia prevodovka, batérie, invertor a riadiaci systém.

Všeobecný popis vozidla a jeho charakteristika

Vozidlo OT‐90 Hybrid (Obr. č. 0), je vozidlo s paralelným hybridným pohonom, ktorý je kombináciou spaľovacieho motora a elektromotora. Technický popis pojednáva o zmenách vozidla OT‐90 Hybrid voči klasickému vozidlu OT‐90.Keďže vozidlo má zachované viaceré časti OT‐90, sú v tomto technickom popise popisované rozdielnosti vozidla OT‐90 Hybrid voči pôvodnému vozidlu. To znamená, že sú popísané základné časti hybridnej hnacej jednotky s príslušenstvom vo vozidle (Obr. č. 2), základné ovládacie prvky v pracovisku vodiča.

Vozidlo je prispôsobené k preprave vzduchom. Vodné prekážky môže prekonávať plavbou. K pohybu vo vode využíva pásové pohybové ústrojenstvo.

Hlavné časti vozidla sú:

  • pancierová korba,
  • veža, výzbroj,
  • motor a jeho príslušenstvo,
  • prevodové ústrojenstvo,
  • podvozok,
  • elektrické zariadenie,
  • ochranné zariadenie proti ZHN,
  • zariadenie požiarnej ochrany.

Vozidlo má 4 priestory:

  • Motorový
  • Bojový
  • Priestor vodiča
  • Priestor roja

Priestor vodiča

Priestor vodiča sa nachádza v prednej časti vozidla. Sprava je ohraničený prepážkou motorového priestoru a zľava ľavou bočnicou vozidla.

Vo vodičskom priestore je sedadlo vodiča a sedadlo veliteľa. Ďalej je vo vodičskom priestore ovládacie ústrojenstvo vozidla, prístrojová doska vodiča, otvory pre veliteľa a vodiča, pozorovacie prístroje veliteľa a vodiča, otvory v motorovej prepážke pre prístup do motorového priestoru,svietidlá pre osvetlenie priestoru, rádiová stanica a hovorové zariadenie, ventilová komora a filter filtračného a ventilačného zariadenia a zariadenie pre ohrev pozorovacích prístrojov veliteľa a vodiča.

Motorový priestor

Motorový priestor je umiestnený v prednej pravej časti korby a od ostatných priestorov je oddelený tepelne a zvukovo izolovanou prepážkou, v ktorej sa nachádzajú otvory pre prístup do motorového priestoru.

V tomto priestore je umiestnený motor, elektromotor a prevodové ústrojenstvo. Motor, elektromotor, prevodovka, chladiče, a čistič vzduchu tvoria oddelené bloky. Motor, elektromotor, vložená prevodovka, prevodovka a smerové ústrojenstvo sú uložené na spoločnom ráme, ktorý je uložený na štyroch držiakoch: vpredu v mieste spojenia s koncovými prevodmi na strmeňoch a vzadu na pružnej podpere.

K priečnym nosníkom korby je pripevnený blok chladiacej sústavy. Okrem toho sú v motorovom priestore umiestnené diely palivovej sústavy, kompresor.

Bojový priestor

Bojový priestor je umiestnený v strednej časti korby, hneď za motorovým priestorom. Je tvorený vežou a časťou korby. Od motorového priestoru je oddelený motorovou prepážkou.

Nakoľko v tomto funkčnom vzore je vežový komplet odstránený je tento priestor zlúčený s priestorom roja.

Priestor roja

Priestor roja je umiestnený v zadnej časti vozidla. V tomto funkčnom vzore je spojený s bojovým priestorom do jedného celku.Priestor roja je určený pre umiestnenie roja po štyroch miestach na každej strane. V tomto priestore sú umiestnené akumulátory, diely elektrického zariadenia, sedadlá roja, čerpadlo pre odčerpávanie vody, prívod vzduchu pre členov roja, potrubie pre nasávanie vzduchu, ventilátory pre odsávanie plynov z priestoru roja a strieľne pre streľbu z ručných zbraní.

Nad sedadlami sú v strope dva otvory z pôvodných štyroch pre výstup roja. Dva otvory bližšie k dverám sú zavarené kvôli umiestneniu skrine na invertor nad týmito otvormi. Pre vstup a výstup roja sú v zadnej časti vozidla dvoje dverí.