Revolucionaria plataforma de accionamiento de QinetiQ para vehículos blindados

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Revolucionaria plataforma de accionamiento de QinetiQ para vehículos blindados

Una nueva tecnología de accionamiento eléctrico de QinetiQ podría dar paso a un cambio fundamental en la forma en que se construyen vehículos blindados en el futuro.

Desde que los vehículos militares primero suplantaron a los caballos en el campo de batalla, su tren básico de impulso se ha mantenido esencialmente sin cambios, mientras que al mismo tiempo el peso floreciente de la armadura y de las armas, juntado con las demandas crecientes del funcionamiento, ha ido en aumento.

Pero, cambiando el motor diesel convencional para un generador diesel, y los ejes de transmisión, diferenciales y sistemas de transmisión para motores eléctricos potentes y compactos que encajan completamente dentro de llantas estándar de 20 pulgadas, el hub-drive de QinetiQ reduce significativamente el peso de la plataforma y abre un Nuevas posibilidades para el diseño de vehículos.

Diseño electromecánico

Revolucionaria plataforma de accionamiento de QinetiQ para vehículos blindadosSteve Goldsack, Gerente de Programa en el negocio de Electric Drive de la compañía, es el primero en admitir que los hub drives no son un concepto nuevo, pero aunque la idea misma tiene más de 100 años y los militares los han estado observando seriamente desde mediados -1980s, él dice que nunca han manejado bastante el salto del funcionamiento necesario para llegar a ser verdad comercialmente viable. Al menos no hasta ahora.

«Nuestro enfoque en el QinetiQ – nuestra singularidad – es adoptar un enfoque de diseño utilizando un motor y una caja de cambios de varias velocidades», dice Goldsack. «En lugar de una pura solución eléctrica o puramente mecánica, usamos una caja de cambios de varias velocidades en el cubo para obtener un buen equilibrio de diseño electromecánico».

«En lugar de una pura solución eléctrica o puramente mecánica, usamos una caja de cambios de varias velocidades en el cubo para conseguir un buen equilibrio».

Ese tipo de pensamiento, explica, les permite superar uno de los grandes problemas que ha asediado a los diseños anteriores: intentar cubrir el mapa de velocidad total de torsión, de arrastre lento a alta velocidad, con un motor eléctrico por sí solo exige altas exigencias no sólo en El propio motor, sino también en la electrónica auxiliar. El enfoque híbrido de QinetiQ no sólo resuelve ese problema, sino que también trae una mayor movilidad, una frenada integral e incluso añade un freno mecánico

Mientras que el frenado regenerativo toma mucho en recuperarce del desgaste, y ​​para la mayor parte del tiempo el frenado es típicamente alrededor del 5% de capacidad, Goldsack señala que realizar una parada de emergencia pide mucho más. «Para los vehículos militares pesados, la potencia de frenado es mucho más que el poder de conducción, por lo que depender de la rotura eléctrica por sí sola no es realmente un buen plan», dice.

Vectorización del par

Hay otras ventajas también. Los motores de eje eléctrico de tracción total también permiten un vector de torque efectivo, encaminando más potencia a la parte trasera para subir colinas, por ejemplo, o alternativamente usarlo para girar el vehículo alrededor.

«Esta es una de las cosas que excitan a los usuarios militares», dice Goldsack. «Si te imaginas que estás en un vehículo de combate militar 8×8 convencional, estás peleando en un área construida, manejas por un camino, te metes en problemas y quieres salir, tienes que invertirte – mientras que con Esto se puede hacer un giro de pivote y patín de dirigir alrededor de su eje, y expulsar hacia adelante. »

A pesar de ser capaz de sacar ese truco, obviamente, podría ser muy útil en la práctica, el alejamiento de los sistemas de accionamiento convencionales también puede mejorar la supervivencia de otras maneras.

La configuración de un 8×8 tradicional ve el compartimiento de pasajeros construido sobre el sistema de transmisión pesado, típicamente obligando a las tropas en la parte posterior a sentarse con las piernas sobre los ejes de transmisión y sus pies en las cajas de diferencial. Esto no sólo dificulta la protección de la parte inferior del vehículo, sino que también corre el riesgo de convertir los elementos del tren de propulsión en proyectiles letales en el caso de que una mina o un IED exploten por debajo. Romper con la necesidad de diseñar el vehículo en torno a lo que Goldsack describe como «este gran bloque monolítico del motor y el espacio complejo demandando tren de la unidad» y los vehículos blindados pueden ser tanto más cómodo para sus ocupantes y lo más importante mucho mejor defendido contra las detonaciones debajo El suelo, proporcionando espacio para la protección.

Adaptabilidad a otros sistemas

Sin embargo, no son sólo nuevos diseños los que pueden beneficiarse de la tecnología. La adaptación del sistema de accionamiento del hub a un vehículo de infantería de múltiples ruedas existente podría aportar ganancias de potencia y agilidad a través del peso total de la plataforma reducido, o al contrario, permitirle llevar una armadura mayor, equipo adicional o más personal.

Para este tipo de adaptabilidad, la pregunta clave es si los hubs encajarán en el sistema de suspensión, y Goldsack dice que QinetiQ se han propuesto deliberadamente para asegurar que sus unidades se pueden conectar a todos los tipos de suspensión típicamente en uso en la moderna 8×8 vehículos de combate de infantería.

«Para este tipo de retrofit, la pregunta clave es si los cubos se ajustan en el sistema de suspensión.»

La suspensión podría ser un aspecto importante en otras formas también, lo que podría poner opciones tales como arreglos totalmente independientes con aumento significativo de los viajes sobre la mesa. Goldsack explica que en los vehículos convencionales el recorrido está limitado por la articulación en los ejes de accionamiento, lo que obviamente no se aplica con su sistema de accionamiento eléctrico, aunque hay el reto diferente de conseguir cables al cubo, que es algo que están trabajando actualmente.

«Vemos el matrimonio del centro eléctrico con una suspensión de largo recorrido como otro cambiador de juego», dice.

Supervivencia mejorada

Con todo, el sistema se suma a algunos beneficios potenciales graves a través de una gama de aplicaciones de vehículos multi-ruedas. La combinación de peso más ligero, vectorización de par y dirección de deslizamiento hace más movible, mientras que la caja de cambios integrada significa que todo el vehículo se vuelve inherentemente más fácil de conducir.

También potencialmente trae algunos ahorros de combustible también, que es un bono importante cuando la gama del vehículo se limita solamente por el tamaño de su tanque del diesel, y el acabar con todo el tren de la impulsión bajo-vehículo tradicional y los ejes abren libertades enormes del diseño Para las próximas generaciones de 8x8s y sus familiares.

Incuestionablemente, sin embargo, es la supervivencia mejorada que viene con todo esto que resuena más fuertemente con el pensamiento moderno. Goldsack dice que «lo que personalmente creo es el principal argumento para las unidades de hub en vehículos blindados de 8 ruedas». Dadas las amargas y sangrientas lecciones aprendidas en Irak y Afganistán, las generaciones futuras de las tropas terrestres sin duda estarían de acuerdo.

Cambiando la forma de la armadura

Revolucionaria plataforma de accionamiento de QinetiQ para vehículos blindadosTodo encaja bien con el hundimiento fundamental del cambio que está remodelando vehículos blindados en su conjunto. Durante décadas, la tendencia ha sido hacia plataformas de combate cada vez más pesadas, cada vez más móviles y siempre más caras, atrapadas en una carrera armamentista entre armaduras protectoras y armaduras perforadoras. Hoy, poco más de 100 años después del advenimiento de la guerra mecanizada, los contratistas de defensa y los establecimientos de investigación militar, como la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de Estados Unidos (DARPA) y el Laboratorio de Ciencia y Tecnología de Defensa (Dstl) del Reino Unido están pensando de manera diferente.

El eje-impulsión es claramente justo esa clase de solución innovadora; en septiembre de 2015, QinetiQ anunció la adjudicación de un contrato de $ 1.5 millones de dólares bajo el programa GXV-T, y DARPA lo siguió con otros $ 2.7 millones en agosto pasado. Como era de esperar, la compañía ha visto un creciente interés en la tecnología también, especialmente de los primos de defensa, fabricantes de vehículos y vendedores de sub-sistemas de vehículos.

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