On using a hybrid power plant on military tracked and wheeled vehicles

Authors

  • V. V. Hlebov Державне підприємство «Харківське конструкторське бюро з машинобудування імені О.О. Морозова», Харків, заступник головного конструктора підприємства, Ukraine
  • U. M. Huzhva Державне підприємство «Харківське конструкторське бюро з машинобудування імені О.О. Морозова», Харків, провідний інженер-конструктор відділу електронних систем керування шасі, Ukraine
  • V. M. Koroliov Hetman Petro Sahaidachny National Army Academy, Lviv, Leading Researcher of the Research Department Scientific Center of the Ground Forces, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-8421-584X
  • S. V. Strimovskyi Державне підприємство «Харківське конструкторське бюро з машинобудування імені О.О. Морозова», Харків, заступник начальника відділу електронних систем керування шасі, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-8560-414X

DOI:

https://doi.org/10.33577/2312-4458.22.2020.53-60

Keywords:

armored personnel carrier, hybrid power plant, electromechanical transmission, electric energy storage, traction Li-ion battery, traction electric motor and generator, tank

Abstract

One of the areas for improving military tracked and wheeled vehicles is considered, nmely the use a hybrid power plant. A problem is determining the effectiveness of using a hybrid power plant in military vehicles. An analysis of foreign samples the military tracked and wheeled vehicles with an integrated hybrid power plant and their technical characteristics is carried out. A selection of traction electrical equipment for the construction a hybrid power plant for a tank and an armored personnel carrier was made. The technical characteristics of traction electric motors are considered: SUMO HD HV3500-9P company DANA (Canada), EMRAX 348 company Enstroj (Slovenia); traction Li-ion battery company WB Electronic (Poland), SUMO HP HV900-3P motor generator (LSG130 generator) DANA company (Canada).

A study was done on the composing а components of the hybrid power plant in engine and transmission compartment and the hull of the T-72 tank, BMT-72 heavy infantry fighting vehicle and BTR-4MV1 armored personnel carrier. The study was conducted by modeling and comparative analysis. The simulation was carried out in a computer-aided design system Creo Parametric 2.0.

As a result of the study, the technical characteristics of the BMT-72 and BTR-4MV1 products were determined with the introduction of a hybrid power plant on them. It was found that the use of a hybrid power plant on the BMT-72 product did not lead to improvement in speed characteristics and increase the power reserve, in addition to ensuring movement on traction batteries up to21 kmon a dry dirt road. The use of a hybrid power plant on armored personnel carrier BTR-4MV1 improves its maneuverability when applying a power transmission scheme from a traction motor to each wheel separately, provides movement on traction batteries up to53 kmon a dry dirt road. The total power reserve will be no less than the base product, since the capacity of the fuel system did not decrease. The estimated maximum speed of an armored personnel carrier with a hybrid power plant corresponds to the maximum speed of the base product and is110 km/h.

The introduction a hybrid power plant on military tracked vehicles weighing 40-50 tons is not advisable due to insufficient electric power, large overall dimensions a traction batteries and large mass of the product. A promising direction is the introduction a hybrid power plant on military wheeled vehicles weighing up to 30 tons. To implement a hybrid power plant on armored personnel carrier according to the scheme of transferring power from the traction electric motor to the wheel, it is necessary to develop a gearbox design with two gears.

References

Стримовский С.В. Разработка гибридной силовой установки с электромеханической транмиссией для военных колесных машин / С.В. Стримовский // Вісник НТУ «ХПІ» Серія: Транспортне машинобудування. – 2018. – №29. – С. 100–107.

Electric transmission progress in Germany. / Р. М. Огоркевич // International defense review, 1992. no. 2, pp. 153–154. – Режим доступа: http://btvt.narod.ru/4/ electric_transmission_fritz.htm. – Дата обращения: 04.01.2019.

Электрические трансмиссии для современных боевых машин / Рон Хэр, Алан Лосе, представители группы "Деренс Системз" фирмы FМС. – Режим доступа: http://btvt.narod.ru/ 1/electr4/el_transm.htm. – Дата обращения: 04.01.2019.

SEP модульный бронетранспортер – Режим доступа http://army_guide.com. – Дата обращения: 19.08.2019.

Глебов В.В. Оценка возможности применения на боевых гусеничных платформах гибридной электромеха-нической трансмиссии / В.В. Глебов, С.А. Волосников, А.В. Соболяк // Механіка та машинобудування. – 2017. – №1. – С. 83 – 89.

Quantitative Analysis of a Hybrid Electric HMMWV for Fuel Economy Improvement – Режим доступа https://www.aerodefensetech.com/component/content/article/adt/tech- briefs/physical-sciences/15686. – Дата обращения: 21.09.2019.

Feasibility of Hybrid Diesel-Electric Powertrains for Light Tactical Vehicles – Режим доступа https://cradpdf. drdc-rddc.gc.ca/PDFS/unc319/ p807529_A1b.pdf. – Дата обращения: 21.09.2019.

Стримовский С.В. Анализ трансмиссий современных легкобронированных колесных военных машин и их влияние на параметры подвижности / С.В. Стримовский, Ю.А. Слюсаренко, В.М. Соловьев // Інтегровані технології та енергозбереження. – 2014. – №3. – С. 97 – 107.

Военное применение гибридных электроприводов // Army Guide Monthly. – 2005. – №12(15) Декабрь. – c. 16–18.

The Oshkosh Hybrid Truck. – Режим доступа http://hybrid_vehicle.org. – Дата обращения: 15.03.2019.

Конструкторы «ВПК» создали шасси «Крымск» с гибридной силовой установкой для перспективного БТР. – Режим доступа http://rosinform.ru. – Дата обращения: 15.03.2019.

Технические условия БМТ-72 АГТ.ТУ1– ХКБМ, 2002. – 59 с.

Расчет основных характеристик танка Т-72 при установке электромеханической трансмиссии. 72АГК.007РР-01. – ХКБМ, 2018. – 9 с.

SUMO HD HV3500-9P motor – Режим доступа http://www.tm4.com/SUMO HD HV3500-9P.html. – Дата обращения: 25.02.2019.

Modular Electric Energy System – Режим доступа http://www.wbgroup.com.pl/. electric_energy_system.html. – Дата обращения: 12.03.2019.

Колесный бронетранспортер БТР-4МВ1. Руководство по эксплуатации В1357 РЭ – ХКБМ, 2017. – 620 с.

Методика определения характеристик тяговых асинхронных двигателей для электрической трансмиссии колесных машин специального назначения РД-№6-03. – ХКБМ, 2013. – 13 с.

Стримовский С.В. Выбор тягового электродвигателя для проектирования электрической трансмиссии на легкобронированные колесные военные машины / С.В. Стримовский // Механіка та машинобудування. – 2017. – №1. – С. 145–155.

EMRAX 348 motors/generators – Режим доступа http://www.enstroj.si/Electric-products/emrax-348-motorsgen. html. – Дата обращения: 08.02.2019.

Расчет параметров трансмиссии и тяговых харак¬теристик при установке ЭМТ В1357.002 РР – 01. – ХКБМ, 2019. – 10 с.

Published

2020-05-20

How to Cite

Hlebov, V. V., Huzhva, U. M., Koroliov, V. M., & Strimovskyi, S. V. (2020). On using a hybrid power plant on military tracked and wheeled vehicles. Military Technical Collection, (22), 53–60. https://doi.org/10.33577/2312-4458.22.2020.53-60

Issue

Section

MAINTENANCE AND RECONSTRUCTION OF MILITARY EQUIPMENT