Hybrid electric propulsion for military vehicles - overview and status of the technology

I det sivile markedet er det økende oppmerksomhet rundt hybrid-elektriske (HE) biler pga. redusert drivstofforbruk. En HE-bil er kort sagt en kombinasjon av en vanlig bil, drevet av en forbrenningsmotor, og en elektrisk bil med batterier. Meningen med elektromotoren og batteriene er å forflytte arbeidsområdet for forbrenningsmotoren nærmere dens optimale arbeidsområde, og gjøre det mulig å gjenvinne energi ved å benytte bremser som generer elektrisk energi. Det er også stor interesse rundt HE-teknologi for militære kjøretøy.

En viktig fordel er muligheten for å generere en større mengde elektrisk effekt i kjøretøyet. Dette er viktig fordi strømbehovet i moderne militære kjøretøy er stadig økende. Andre potensielle fordeler er redusert drivstoff-forbruk, systemer i kjøretøyet kan benyttes over tid uten å starte hovedmotoren (”silent watch” / ”silent operation”), stillegående elektrisk fremdrift (”silent mobility”), et modulært kjøretøydesign og reduserte levetidskostnader. Det er imidlertid viktige teknisk utfordringer som må løses før vi vil se introduksjonen av et masseprodusert militært HE-kjøretøy.

En rekke militære HE-kjøretøyer har gjennomført vellykkede demonstrasjoner, men disse har allikevel hatt viktige begrensninger som er relatert til kjerneteknologier som elektromotorer, høyeffekt elektronikk og energilagringssystemer (f.eks. batteri). Teknologiens modenhet er imidlertid avhengig av kjøretøytype (rolle, vekt, beltegående eller hjulgående osv.) og HE-drivlinjen som velges (serie, parallell osv.). Hensikten med denne rapporten er å beskrive teknologien og fordelen og de tekniske utfordringene relatert til de forskjellige kjerneteknologiene. Hvordan teknologien påvirker utformingen av kjøretøyet generelt, vil også bli diskutert.

For å gjøre dette er noen kjerneteknologier beskrevet i noe detalj. Forskjellige programmer som er relevante for utviklingen av militære HE-kjøretøy, vil også bli presentert. Det første militære HE-kjøretøyet vil trolig bli lansert om 5-7 år. Dette vil sannsynligvis være et hjulgående multirolle-kjøretøy som veier 5.000-10.000 kg, med en såkalt parallell-drivlinje. Denne uttalelsen er imidlertid basert på at et HE-kjøretøy blir valgt, i juni 2008, til å delta i demonstrasjonsfasen i det amerikanske Joint Light Tactical Vehicle (JLTV) -programmet. Det amerikanske Future Combat System (FCS) -programmet utvikler en serie-drivlinjeteknologi for beltegående kjøretøy. Hvis FCS-programmet fullføres i henhold til planen, vil en familie av beltegående HE-kjøretøy bli lansert om omtrent 7 år.

de siste årene, har kravene til militære kjøretøy forandret seg. Dette vil trolig fortsette i fremtiden, hvor fleksibilitet, muligheten for lufttransport og levetidskostnader blir viktige. For å tilfredsstille disse kravene, antas HE-teknologien å bli viktig pga. egenskapene og fordelene som teknologien muliggjør.