看似簡單的坦克發動機,為何全世界僅有寥寥幾個國家能造?韓國,以色列也不行

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現在的主戰坦克不算是什麼稀罕玩意兒,窮得穿不起鞋的許多非洲國家都有不少老式主戰坦克,還有一票家底不怎麼厚的國家都成功研發了自己的主戰坦克,以至於讓人產生了一種錯覺:主戰坦克已經不是什麼高不可攀的大國重器。

雖然許多底子薄弱的小國都能生產坦克,但放眼全球,能自主研發生產主戰坦克發動機的國家卻屈指可數——除了美俄英法中這聯合國五常外,也只有德國、日本、義大利等寥寥幾國能折騰得起這個玩意兒。韓國、以色列、阿根廷等國的所謂「國產坦克」,其發動機實際上都是「原裝授權生產」,並非真正的本國製造。

韓國K1主戰坦克用的是德國發動機

那麼問題就來了,為什麼坦克發動機只有寥寥幾國能造呢?

為什麼難?

開始時造坦克發動機並不難。一百年前坦克剛問世時,壓根沒有專用的坦克發動機,大家都是拿民用大功率發動機裝上去就湊合用了。

直到上世紀三十年代,才開始搞專用的坦克發動機,其中蘇聯拿出了V12水冷柴油發動機,而德國則拿出了V12水冷汽油發動機,大洋彼岸的美國還在搗鼓星型風冷汽油發動機……在那個時候,坦克還沒有那麼沉重,對發動機的要求還不算很高,因此許多國家都能自主設計生產坦克發動機,當然,性能參差不齊是肯定的了。

謝爾曼坦克的發動機

到了冷戰時期,主戰坦克走上了歷史舞臺,坦克發動機的門檻也隨之升高。在這一歷史時期,坦克面臨的戰場環境發生了劇變,對坦克的生存性也提出了更苛刻的要求,而為了保證坦克生存,裝甲的重量水漲船高,各種新型裝備使得坦克發動機的安置空間越來越緊湊。

因此,主戰坦克的發動機不僅要有強大的功率,還要滿足油耗夠小、可靠性更高、加速性更強、噪音和熱信號更小以及維修效率高等等一系列繁複的指標。

T-80U主戰坦克

因此,為了在坦克競賽中獲勝,有實力的國家就在坦克發動機技術上砸進大筆金錢,而這種競爭不僅是東西方陣營之間的,甚至是國家乃至不同工業集團之間的競爭。

從某種角度上來說,那時候的坦克發動機業界競爭可以說是相當「內卷」——今天我搞一個可變高壓比渦輪增壓(VGT),明天你來一個BKS燃燒系統、後天他做一個可變壓縮比活塞(VCR)……在這種浪潮的推進下,各國的坦克發動機從汽油走向了柴油,從自然吸氣走向了渦輪/機械增壓,從機械液壓控制走向了全電數位化控制。

到了後來,渦輪增壓中冷V12柴油發動機都滿足不了美國和蘇聯的欲望了,他們開始「拋棄傳統」,折騰技術難度更大的坦克燃氣輪機。在T-80B坦克上,蘇聯第一次將SG-1000燃氣輪機投入實戰部署,而在未來的T-80U上,還換裝了功率更強的GTD-1250燃氣輪機。而在美國,AGT1500型燃氣輪機取代了傳統的柴油發動機,成了M1系列主戰坦克的動力來源。

美蘇兩國不約而同地選擇了燃氣輪機,背後自然有它的道理。相比傳統柴油發動機,燃氣輪機的功率密度更大、加速性更好、扭矩特性更優越,同時在高海拔地區活動時還能確保功率不會迅速衰減。

AGT1500型燃氣輪機

然而,燃氣輪機的問題就在於,它不僅油耗高、進氣量更大,其研發成本和運營費用更是高得可怕。也正是因此,兜裡沒錢的俄羅斯在最新型T-14主戰坦克上又用回了傳統的柴油發動機。但難以否認的是,燃氣輪機確實具有其得天獨厚的優勢,也是坦克發動機未來的發展方向所在。

經過了冷戰時期的瘋狂後,主戰坦克發動機技術雖然得到了巨大的發展,但也成了一個吞金獸,技術門檻更是被拔高成了絕大多數鯉魚都跳不過去的龍門,只有少數國家有財力和工業實力去挑戰它,絕大多數都鎩羽而歸。因此時至今日,主戰坦克發動機成了極少數國家獨享的寶貝,而昂貴的燃氣輪機,更是只有那極個別國家才消受得起的。

T-14主戰坦克

知識比錢更重要

比起錢和工業底子,更重要的是坦克發動機技術上的積累和應用。事實上, 現在那些在坦克發動機領域處於領先地位的國家,都有著深厚的技術底蘊。例如俄羅斯,早在上世紀五十年代,就開始將坦克發動機的設計、技術、原理等知識整理成書籍和資料,例如蘇聯坦克工程專家斯捷巴諾夫撰寫的《內燃機》、奧爾林撰寫的《高速柴油機》等等。

在蘇聯的各大高等學府裡,也都非常重視內燃機技術人才的培養和支持。

在大洋彼岸的美國,同樣十分重視相關資料的積累與技術人才的培養。在美國,各大高校基本都擁有完整的工程熱物理專業設施,學校也非常支援學生使用設備進行探索和實踐,甚至推薦優秀學生參與坦克的設計與製造過程。

不過,美國的局限性在於美國的坦克發動機企業不是「國企」負責,而是一個個私企負責的,例如霍尼韋爾等大工業企業掌管著坦克發動機技術。因此,那些技術人才大都掛靠在這些公司名下,即使兩個公司都取得了不同技術領域上的突破,但想要把這些突破整合到一起——不好意思,得加錢買。

在柴油發動機領域處於領頭羊地位的德國,則非常重視學生的理論與實踐結合的程度。

在德國的大學中,坦克發動機技術屬於內燃機學科,而這一學科屬於學制6年的機械工程系。因為在這一專業領域,學生們首先需要受到嚴格的基礎教育,才能為未來的創新打好基礎。而到了大學後半段,還會組織學生們到工廠實習,甚至可以直接到MTU公司進行實踐活動,生怕學生們當起了「做題家」。

豹2的發動機

也正是得益於德國的實踐教育,德國湧現出了不少技術扎實、工作務實的技術人才,而德國坦克發動機也一直是業界的「良心招牌」。

寫在最後

可以看出, 所有能夠自主研發生產主戰坦克發動機的國家,不僅擁有客觀的財政收入、完備的工業體系,更擁有發達的高等教育和技術積累

印度阿瓊主戰坦克

而韓國之類的缺乏技術和人才積累的「暴發戶」式國家則難以實現國產發動機的野心,只能掏錢從別人那買。當然,也有一部分國家不僅有野心,也確實搞出了水準有限的產品,但在這種情況下,這些國家的發動機發展速度和效率都是非常低下,且可靠性也有限。

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