沒有石油之後的世界,戰爭武器會如何演變?

我想大家都沒有認清一個重點,石油不管是五十年或一百年用完,長期而言絕對是越來越貴。因為人類生活中各方面都需要石油當成原料,生活越富裕經濟越發達消耗的石油也越多。上次原油漲到逼近150美元時很多國家都已經吃不消,現在美國與沙國是拿油價當賭注想不戰而屈人之兵。等到沙國吃不消時可能就會帶頭減產拉抬油價,把這一年虧掉的再賺回來,到時候油價會漲到什麼高度沒人知道。

油價飆漲對於軍費開銷是一個很大的負擔。我記得油價高漲那時候連海軍都捨不得開船出海,基隆級就贏得了碼頭王的頭銜。因為當年美國研發這些武器時,根本沒有考慮過油耗問題。時過境遷等到我們軍隊繼承了這些上個世紀研發的這些吃油怪獸,才發現要餵飽牠還真不容易。

而一項主戰武器系統從開始研發到正常除役,時間可以拖到二三十年以上,而且這個時間長度只會越來越長。如果美軍現在開始研究一項新武器,譬如說是主力轟炸機好了,就必須考慮到未來三四十年之間是否能有替代性的動力來源,以便在石油貴到買不起的時候還有其他動力可以選擇。空軍的噴射引擎也是一樣,能否有低油耗的選擇呢? 不然培養一個飛行員動輒上億台幣,都是靠燒油燒掉的。現在不做新動力的研發工作,將來沒錢可以培養飛行員~~~
vt_hunter wrote:
你知道1200KW...(恕刪)

1200KW馬達很大但那一顆要推動200噸以上
現在戰車設計哪台敢超過100噸?
鼠式復活?

而且你認為做不到
我不懂二戰虎I的保時捷原型車是怎樣做到的?
我只針對你認為吃電的馬達無法做戰車提出個例子

沒柴油你知道為何有個生質柴油叫做環保燃料
因為生質柴油不用挖石油就可生產
實際實用性該好好評估
但是你不是只是在假設想嗎?
現在技術不成熟不代表未來沒有機會

Cloudy Shiau wrote:
沒柴油你知道為何有個生質柴油叫做環保燃料
因為生質柴油不用挖石油就可生產...(恕刪)


生質柴油的技術已被買下來了,據說是阿莤集團買下...也買下SONY部份的股票
所以暫時不要去想這個東西......

一旦生質柴油引擎被廣泛的使用,對其他石油產油國可是有不少的經濟衝擊

Peniz Chang wrote:
生質柴油的技術已被...(恕刪)

生質柴油有何統一關鍵技術可以被壟斷?
簡單一點的概念就是油脂來自植物
而柴油引擎可以吃植物油
當然細部及後續技術是有差異
但目前生質柴油卡在的問題應該不是專利
而是對糧食衝擊和成本效應的問題
Cloudy Shiau wrote:
1200KW馬達很大但那一顆要推動200噸以上
現在戰車設計哪台敢超過100噸?
鼠式復活?


推得動與推得快是兩回事!!

1200KW也沒多大,換算等於1630匹馬力。現在豹二A6的柴油引擎已經達到1650匹馬力。

美國M1與德國豹二的引擎原始設計馬力就是1500匹(1119KW),戰鬥重量也不過七十噸。
有這樣的功率輸出才能有足夠的起步加速性能與越野性能。

不然照你的認知,這些戰車用個五百匹馬力的引擎也就夠了~~~反正就是個可移動式碉堡而已,在現代戰場上就是個慢速移動的活靶。

我查了你說的柴電驅動虎式坦克,證明這是一個失敗品,而且車體底盤設計與柴油版虎式並不通用(引擎室空間占用更大逼使砲塔前移)。動力就是二具汽油發電引擎搭配二具310匹馬達。結果發電機動力不足還要外接電源~~~

https://zh.wikipedia.org/wiki/VK4501(P)

電力驅動的戰車有什麼地方很稀奇的?二戰時各參戰國都有開發計畫而英、德、美都有實車做出來,德國佬會問題一堆不是動系系統不行而是車體搞得太重。英國人也搞得很大但老美的就很成功只是當時老美陸軍對於油電版的沒啥興趣而已,最後送上戰場的還是傳統布局的M-26。

英國佬的電動戰車TOG2


佬美的T-23戰車,M-26的前期試驗型,能跑快到60公里
http://world-war-2.wikia.com/wiki/T23_Medium_Tank

T-23是一顆引擎推動一台發電機去驅動兩台電動機,德國佬的是車子太重才會整個分成兩組來推。

vt_hunter wrote:
推得動與推得快是兩...(恕刪)


馬達的功率密度比柴油機更大,所以相同功率或馬力/體積的馬達會更小

馬達就只是個電動機而以,磁鐵線圈等組成,本身體積是很小的

二戰那個電動坦克是因為裝了柴油機 所以體積大的是裁油發電機而不是馬達

就以電動汽車來說 馬達本身不需要變速箱齒輪等組件 省下的車體空間 錢後都可以放行李

是電池還有柴油發電機這類供電設備佔空間而又笨重

想想看柴油發電機已經是將化學能轉換成動能在轉成電能了(磁生電), 還要再次用馬達將電能轉換成動能(電生磁)

這兩者是一個相反的過程完全矛盾,效率會遞減,以二戰的科技來說 當時這是為了變速不得已的作法

兩次轉換還不如直接使用柴油引擎產生動力 何必繞一大圈用材油發電機產生動力發電在推動馬達 效率多低? 體積多大

還有一種科技是酒精燃料電池 這個轉換效率可就高了

可以達到80%以上更省燃料,燃料電池技術已經使用在環保汽車還有AIP推近的潛艇身上

但是成本降不下來

還有一點救是就算沒有石油還是有其他替代品,煤製油技術在二戰已經出現了

以21世紀的今天 有聽過神華煤製油嗎

只是污染比較嚴重而以
生質柴油的技術已被買下來了,據說是阿莤集團買下


先別說專利保護有期限 時間到了 大家都可無償運用
專利局是政府開的
真有重大軍事或經濟考量 不難找個名堂取消 甚至收歸國有
abc003 wrote:
馬達的功率密度比柴油機更大,所以相同功率或馬力/體積的馬達會更小
馬達就只是個電動機而以,磁鐵線圈等組成,本身體積是很小的


馬達是可以做得很小巧,就像台灣替Tesla開發的大功率馬達,可以用很小的體積與重量,做出很驚人的輸出功率。不過馬達都有一個天生弱點,就是不耐熱。一旦負載阻抗過大時就會迅速轉換成熱量,造成線圈線路熔毀。而高功率馬達小巧的體積反而造成散熱上的困難,用在戰車上當成主要動力,可靠度難免會讓人質疑。

而且要推動這顆馬達的電力來源才是根本問題。目前的電池科技要解決體積、重量、能量密度、輸出功率、充電速度、使用壽命等等關鍵問題,最重要的是整體建置成本不能超過現有的內燃機系統,否則做出天價般獨一無二的樣品也只能孤芳自賞,當成展示品而已。

另外對於油電系統應用到戰車身上是否有節省能源的效益,我也很懷疑。

因為現今民用油電車之所以可以節省能源,關鍵在於剎車時能量回收,以及減少等紅綠燈待速運轉的非必要損耗。如果只是一般長途連續行駛,耗油量也不會比柴油車要好看。

但是現代戰車為了解決主引擎待速運轉過於耗油的問題,早就設計有第二引擎(APU)用以發電以提供車內電子設備與空調設備運轉,並對電瓶進行充電,在埋伏狀態下根本不需要啟動主引擎。這樣算起來戰車改用油電混合動力,除了增加重量(電瓶)並提高維護複雜度之外,並沒有任何好處。現有的柴油引擎搭配液壓自動變速箱反而是比較便宜簡單的解決方案。我認為戰車引擎下一步應該是提高單缸功率輸出,進一步可以縮減體積並減少耗油量,以最經濟方式維持現有戰力。要換成全電動引擎應該是不太可能的(除非有外星科技相助)

不過現今柴電組合雖然不適合在陸地上使用,卻很適合在海上使用。很多大型豪華郵輪都採用柴油發電機搭配電動馬達動力莢艙的方式,主要是因為郵輪本身電量需求就非常大,用柴油發電機提供電能給郵輪本身使用可以分散布置發電機位置,不需要傳統單一的引擎室與長長的傳動軸,也可以解決進排氣管道妨礙郵輪內部動線設計的問題。而電動馬達動力莢艙更可以省去傳統方向舵,提供郵輪本身更靈活的操控性,在欠缺完善港口設施與拖船的觀光勝地是非常有幫助的。

而目前世界上最大的二艘電力推進航母也已經下水(英國伊莉莎白級),也是基於相同的需求設計。未來是否會普及到其他中小型軍艦上就不得而知~~~


另外就煤轉油一事,除了建廠轉換成本高貴與煤炭來源問題,最重要的是製作這種油所消耗的能源與產生的污染代價很高,還要抽取地下水與排放汙水,這種技術只適合少數符合特殊條件的地方。

看看學者的說法 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2013/10/284447.shtm

如果將時間放長遠一點,五百年後的人們將如何看待現在這些吃油的軍事武器呢? 會不會就像現在的我們看待中古時代用風力、獸力、人力建構的各種武器系統?




abc003 wrote:
二戰那個電動坦克是因為裝了柴油機 所以體積大的是裁油發電機而不是馬達(恕刪)


老美與德國佬的都是裝汽油機的,而且問題不是體積大而是所需的電流過大,現代的油電車都是用交流電動機透過變頻器來控制轉速,主要改變的是交流電的頻率。而二戰那些東西都是使用直流電,以電流大小去控制直流電動機。以斐迪南論正常前進時每組馬達需要500-900安培的電流而轉向時單邊輸出可達到2000安培,這需要一堆很粗的導線而且這麼大的電流很危險系統的穩定性也不好。

另外最麻煩的是維護,電系與機械系是兩種完全不同領域的東西,而且修電比修車難學很多。像斐迪南那種小量編制在特定部隊的編制還算好,若要將油電戰車大量分發部隊整個後勤會翻過來,分發的初期一定一大堆戰車趴在那不會動。
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