美軍裝備研制的軍民融合

黃辛

編者按：燃料電池是一種把燃料所具有的化學能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學裝置。它有低熱輻射、靜音供電、靈活制備和存儲等優(yōu)點。

氫燃料電池在民用場景下.可以利用商用加氫站對其進行氫氣補給。但對于軍用.氫氣的補給就成了一個大問題。采用氫燃料電池的車輛將無法像傳統(tǒng)燃油動力車型一樣能夠通過繳獲敵方加油車、占領敵方加油站的形式進行補給。美軍和通用汽車公司是否能拿出新概念的野戰(zhàn)氫氣制備技術，來實現(xiàn)戰(zhàn)斗型燃料電池車輛的實用化，值得繼續(xù)跟蹤研究。

2018年5月，美國通用汽車公司向美國陸軍坦克機動車輛司令部推薦了采用氫燃料電池的SURUS多用途機動平臺和雪佛蘭品牌的ZH2皮卡。這兩類平臺都是通用汽車公司采用商業(yè)燃料電池驅(qū)動的電動汽車平臺，經(jīng)過改造后可以用于軍事目的。

SURUS的理念和軍事用途

SURUS是“安靜多用途通用漫游車上層結(jié)構(gòu)”的縮寫。美國陸軍燃料電池車輛工作的項目負責人德羅特勒夫指出，商用燃料電池輪式車輛平臺，使陸軍在研制未來戰(zhàn)斗車輛和戰(zhàn)斗機動系統(tǒng)時，能夠擁有更多的選擇。

美國陸軍認為，燃料電池技術可能是滿足未來戰(zhàn)場靜音機動、低熱輻射、靜音供電、靈活燃料制備和存儲需求的跨越式解決方案。雖然其已經(jīng)在內(nèi)部對燃料電池技術進行了多年研究開發(fā)，但一直沒有實用化的型號。商業(yè)車輛市場如果廣泛采用燃料電池作為主要動力，將使美國陸軍能用更便宜的價格來推進研發(fā)和系統(tǒng)集成工作，演示各類應用模式。

SURUS是一種4x4輪式平臺。從外觀上看，它的基本平臺高度只有1米左右，大小和悍馬車接近。它采用了新一代Hydrotec氫燃料電池系統(tǒng)（題圖），儲備行程達到640千米。此外，它還采用了雙電驅(qū)動單元、4輪轉(zhuǎn)向、鋰電池系統(tǒng)，大容量氫存儲系統(tǒng)、先進推進電力系統(tǒng)等新技術。與此同時，SURUS沿用通用汽車公司的卡車平臺成熟部件和先進懸掛系統(tǒng)，具有很好的繼承性。

這種平臺的無人型可以用來運送貨物，先于人類士兵開進，為無人偵察車輛提供充電基地。其動力系統(tǒng)包括燃料電池、電動機、氫燃料貯箱。電池可以安裝在車輛貨箱底板下面，動力系統(tǒng)的配置接口安裝在車輛左側(cè)。因此，SURUS基本型的承載平臺是一個規(guī)則的平面，裝載靈活性超過傳統(tǒng)柴油機卡車。在民用領域，SURUS可以搭載不同的有效載荷，配置為通用卡車、機動式應急電站、柔性貨運系統(tǒng)。

通用汽車希望SURUS能在軍事上發(fā)揮作用，不但可以用作輕型或中型軍用卡車、應急電源，還可以成為戰(zhàn)斗車輛。在配置為軍用卡車時，SURUS可以加裝自主駕駛功能，在頭車引導下組成車隊，自主開進。作為戰(zhàn)斗平臺時，可以搭載各種防空雷達、地面目標搜索雷達，甚至安裝激光武器。通用汽車已經(jīng)為SURUS設想了偵察車、人員輸送車、救護車、移動電站等方案。該公司甚至還設想了一種裝載“海馬斯”227毫米火箭炮單元的無人化平臺。如果它能夠投入使用，將顯著改變炮兵的作戰(zhàn)方式。

通用汽車表示，SURUS可以在緊急情況下為其它設備充電，可以提供清水。因為SURUS唯一的排放物就是水。

燃料電池車輛的優(yōu)越性

通用汽車公司認為，由于采用了燃料電池技術，SURUS的紅外特征和噪音都比較小，不容易被發(fā)現(xiàn)和摧毀。

Hydrotec是通用汽車公司第二代燃料電池，在2017年正式公開。與通用汽車此前推出的車用燃料電池相比，Hydrotec體積大幅度減小，單套電池系統(tǒng)的重量不超過120千克，壽命達到8450小時或15萬英里（24萬千米），價格也大幅度降低。通用汽車還與本田公司合資建立了生產(chǎn)線，可以大量生產(chǎn)Hydrotec。

按照通用汽車公司的說法，這家企業(yè)在1966年就開始研究燃料電池在車輛上的使用，先后在10多個民用車型上進行了實踐。該公司的目標是最終研制出全時使用的重型燃料電池車輛，包括越野車和公路用重型卡車。Hydrotec則是服務于這兩類發(fā)展方向的基礎性技術。

Hydrotec不但可以用于地面車輛、工程機械，還可以用于航空平臺和無人潛航器。用于ZH2越野車時，Hydrotec的輸出功率可以達到25千瓦，每小時排放清水2升。通用汽車稱，Hydrotec用于SURUS，可以實現(xiàn)比同等尺寸柴油機卡車10倍的行程，動力系統(tǒng)的體積減小到十分之一。

和傳統(tǒng)普通電池不同的是，燃料電池和傳統(tǒng)燃油發(fā)動機是比較類似，它需要外界提供燃料及氧化劑，目前對于后勤的壓力比較大。特別是在戰(zhàn)時，如果補給線被切斷，無法補給燃料及氧化劑的情況下，那么車輛將成為一堆廢鐵。