Zeit

Es dauert einige Minuten, um Kraftstoff in einen Tank zu laden. 150 US-Gallonen (570 l) pro Minute sind möglich. Also 3–4 Minuten von leer bis voll für einen M1 Abrams (nicht sicher, ob das das darin installierte System ist, aber es ist nur ein Einblick in die Möglichkeiten). Auf der anderen Seite dauert es 15–30 Minuten, um Tesla aufzuladen . Verdoppeln für doppelte Leistung, und Sie haben es: 4 Minuten gewinnen mit einer Stunde , wenn es darum geht, wieder zu laufen.

Verlässlichkeit

Dieselmotoren sind alt, erprobt, zuverlässig und robust. Bis zu einem gewissen Grad kann man noch fahren, wenn einer der Zylinder ausfällt. Sie können immer noch fahren, wenn Ihr Kraftstoff etwas ausläuft. Ein Kabel im Akku verloren? Eine Spule im Elektromotor, und Sie sind getoastet.

Auch Gasturbinen sind alt und wahr. Nicht so alt und zuverlässig wie Diesel vielleicht, aber älter und erprobter als Elektro.

Tesla-Motoren sind dafür gebaut, ersetzt zu werden, nicht in einer gewöhnlichen Werkstatt repariert zu werden. Ich persönlich würde es vorziehen, mehr Runden und mehr Kraftstoff und einen reparierbaren Motor zu fahren, als einen Ersatzmotor laden zu müssen.

Hinweis: Ich spreche von modernen Tesla-Motoren, nicht den guten alten schweren, sperrigen, energieineffizienten, aber robusten und wartungsfreundlichen U-Boot-Elektromotoren. Und ich spreche von modernen, energiedichten Batterien, nicht von alten, schweren Blei-Säure-Batterien. Alte Elektrotechnik war einfach zu schwer und sperrig für Landfahrzeuge, aber in der Tat zuverlässig.

Personal

Überlegen Sie, wie viele Leute mit jahrelanger Erfahrung mit Gasmotoren Sie in der Armee haben. Viel. Und viele haben länger Erfahrung, als es Tesla-Autos überhaupt gibt. Sie können das nicht durch einige Klassen ersetzen. Wenn es um das Schlachtfeld geht, möchten Sie Ausrüstung, die Ihre Leute verwenden, warten und reparieren können.

Vergessen Sie nicht, dass Railguns einfach sind . Zu wissen, wie man einen verwendet und sogar einfache Reparaturen durchführt, reicht bei weitem nicht aus, um auch zu wissen, wie man eine Spule in Elektromotoren repariert oder einen Batteriepack neu verdrahtet, um eine kaputte Einheit zu umgehen. Vor allem, wenn das Reparieren der Waffe warten kann und das Reparieren des Motors nicht und Sie es tun müssen, selbst wenn die Kugeln fliegen.

Logistik

Elektrische Leitungen sind natürliches Ziel. Sie können Kraftstoff ganz einfach bewegen. Nicht so beim Strom. Sie können nicht einfach Strom auf einen LKW laden und ihn dorthin bringen, wo er gebraucht wird.

Bei vielen Dieselmotoren können Sie Dinge wie Frittieröl, Mondschein usw. verwenden, um sie zum Laufen zu bringen. Das ist nicht gut für den Motor, aber wen interessiert es, ob Sie damit Ihr Leben retten oder in Stellung gehen und eine Stadt voller Zivilisten verteidigen können?

Lagerung

Sie können Kraftstoff lange ohne Verluste lagern. Akkus hingegen entladen sich bei Nichtbenutzung langsam aber deutlich. Sie möchten nicht von einem leeren Akku überrascht werden.

Einfache Überprüfung

Sie können einfach auf den Kraftstofftank klopfen, um zu hören, ob er voll, leer oder dazwischen ist. Sie benötigen ein Gerät, um zu testen, ob der Akku voll oder leer ist. Überraschungen sind schlecht. Wissen ist Leben.

Natürlich können Sie einen Chip haben, um Zellen zu überwachen. Funktionierte großartig für Samsung Galaxy Note 7, oder? Nun, nein . Zumindest ein leerer Kraftstofftank wird Ihnen nicht ins Gesicht explodieren.

Sicherheit

Wie fr13d betont , neigen Lithium-Ionen-Akkus dazu, heftig zu explodieren . Kraftstofftanks nicht – immer noch nicht ganz sicher, aber Diesel kann nicht durch einfaches Einstechen gezündet werden und benötigt Luft zum Verbrennen. Gleiches gilt für Erdgas, Benzin, Düsentreibstoff und andere brennbare Kraftstoffe. Batterien brennen alleine gut.

Verfügbarkeit und Übertragbarkeit von Energie

Wenn Sie einen Krieg führen, denken Sie nicht wirklich an Emissionen und die Umwelt. Was Ihnen am wichtigsten ist, ist, dass Ihre Waffen funktionieren, wenn Sie sie brauchen .

Jetzt gewährte Elektrizität ist sehr tragbar und verfügbar, wenn Sie eine funktionierende Infrastruktur haben , was die Nutzung von Elektrizität in Friedenszeiten zum Antreiben von Fahrzeugen zu einer großartigen Idee macht.

Im Krieg können Sie jedoch damit rechnen, dass selbst in städtischen Umgebungen höchstwahrscheinlich kein Strom verfügbar ist. Und wenn es darum geht, außerhalb der Städte Strom zur Verfügung zu haben, dann erwarten Sie ein bisschen viel.

Fossile Brennstoffe sind im Krieg praktisch, weil man sie in Tankwagen bewegen kann. Und selbst wenn einer oder mehrere Ihrer Trucks einen Treffer erleiden, sind diese leicht zu ersetzen, außerdem sind sie mobil und nicht so leicht zu jagen.

Das Stromnetz hingegen ist statisch und unbeweglich. Eine Schaltanlage in die Luft zu sprengen ist also sehr einfach, und wer darauf angewiesen war, ist mehrere Tage, wenn nicht Wochen oder Monate ziemlich am Arsch.

Fossile Brennstoffe sind geblieben, weil sie verfügbar und tragbar sind und gut genug funktionieren, wenn wir sie brauchen.

Derzeit hat die Menschheit keine Möglichkeit, elektrische Energie in großen Mengen effizient zu speichern

Batterien sind das erste und größte Problem, das gelöst werden muss, bevor Tanks vollständig elektrisch betrieben werden. Tesla verwendet Lithium-Ionen-Batterien:

• Sie sind teuer in der Herstellung
• Sie verlieren auf natürliche Weise an Kapazität, auch wenn sie nicht in Gebrauch sind.
• Sie verlieren gespeicherte Energie, auch wenn sie nicht in Gebrauch sind. (Diese beiden machen sie für den Kriegseinsatz ziemlich ungeeignet - ein 2 Jahre alter Panzer muss vor dem Kampf vollständig ausgewechselt werden, es sei denn, Sie möchten, dass er nur zu 30% effektiv ist).
• Ihre Wirksamkeit hängt von den Umgebungsbedingungen ab (empfohlene Gebrauchs-/Lagertemperatur beträgt ~25 °C).
• Sie sollten nicht vollständig entladen werden (was bedeutet, dass Sie etwas "unnützes" Gewicht mitbringen müssen).

Es gibt noch mehr "Nachteile", die beim Surfen im Internet/Wikipedia entdeckt werden können.

PS: Dieses Problem kann bei größeren Fahrzeugen vermieden werden, indem die Batterie komplett ausgebaut wird :

• Nukleare Marine
• Atomschiffe

Es scheint jedoch zu gefährlich / kostspielig zu sein, einen riesigen Panzer oder eine "wandelnde Zitadelle" mit Atommotor zu bauen.

Science-Fiction-Autoren verwenden die Idee des „tragbaren Kernreaktors“, um solche Dinge zu verwirklichen.

Ergänzung zu meinem Kommentar:

Elektromotoren und elektrische Systeme im Allgemeinen haben viele Vorteile (ein Elektromotor benötigt beispielsweise möglicherweise kein Getriebe), aber insgesamt besteht der wahre Killer darin, dass die Batterietechnologie bei weitem nicht so energiedicht ist wie Kohlenwasserstoff-Kraftstoffe. Andere Probleme wie die Zeitdauer zum Laden von Batterien (ein Kommentator namens GoatGuy auf NextBigFuture hat dies in zahlreichen Threads widerlegt und detaillierte Berechnungen zu Energie, Spannung, Wärme usw. bereitgestellt. Da dies leider Kommentare und nicht die Artikel sind, ist es schwer zu sehen up), Batteriegewicht und Haltbarkeit spielen dabei eine Rolle. Sogar Umweltfaktoren wie die Außentemperatur wirken sich auf die Batterieleistung aus (jemals versucht, ein Auto mitten im Winter zu starten, wenn die Temperatur deutlich unter Null liegt?).

Jetzt können wir einen Teil dorthin gehen, indem wir die Energiedichte von Kohlenwasserstoffbrennstoffen und elektrischer Energie kombinieren. Die chemische Energie des Kraftstoffs muss von Brennstoffzellen extrahiert werden, anstatt sie in einem Motor zu verbrennen, indem sie die Motorleistung über einen Generator anzapfen. Brennstoffzellen sind für sich genommen sehr effizient (der geschätzte maximale Wirkungsgrad liegt bei 60 %, je nach Typ), und die direkte Umwandlung in elektrische Energie eliminiert mehrere „Stufenbesitzverluste“ beim Durchlaufen verschiedener Systeme.

Für Militärfahrzeuge, die Kohlenwasserstoffkraftstoffe wie JP-8 (den NATO-Standard-Diesel- und Hubschrauberkraftstoff) verwenden, würden Sie eine Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC) benötigen. Diese Brennstoffzellen laufen bei erhöhten Temperaturen, die den Brennstoff in Wasserstoff und Kohlenmonoxid "spalten", die beide über die Membran oxidiert und in elektrische Energie umgewandelt werden können:

Die meisten SOFCs sind heute für den Betrieb mit Erdgas gebaut, aber es gab Demonstratoren, die Dieselkraftstoff verwendeten, und es gibt keinen konzeptionellen Grund, keine mit Diesel betriebene SOFC zu haben. Wenn Sie das Diagramm beachten, wird auch viel Wärmeenergie freigesetzt, und ein Bodenkreislauf wie ein Turbogenerator oder sogar ein kleiner Dampfgenerator könnte dem Kreislauf hinzugefügt werden, um einen Teil dieser Energie zu gewinnen. Der Turbogenerator würde einem Turbolader ähneln, wobei die Turbine im heißen Abgasstrom einen Generator dreht, und BMW hat mit Mikrodampfturbinen experimentiert, die die Motorabwärme nutzen, sodass die Konzepte in der realen Welt getestet wurden.

Die Hauptnachteile einer SOFC sind, dass sie auf Betriebstemperatur gebracht werden muss, um zu funktionieren (@ 800 C), also kein "sofortiges Einschalten"; und aktuelle Versionen bestehen aus spröden Keramikmaterialien (hauptsächlich, weil sich die Forschung auf stationäre Stromerzeugungsanwendungen konzentriert). Ein isolierter Behälter hilft bei dem ersten Problem (sobald er läuft, ist die Reaktion exotherm, sodass die SOFC heiß bleibt), und die Materialwissenschaft kann verwendet werden, um bessere Materialien für den Brennstoffzellenstapel zu finden.

Auf diese Weise angetriebene Fahrzeuge haben die Reichweite und logistischen Vorteile eines dieselbetriebenen Gegenstücks, sind jedoch möglicherweise leichter und verfügen über viel elektrische Energie, um die Motoren, Sensoren und sogar Laser- oder Railgun-Waffen zu betreiben.

Es gibt einen Unterschied zwischen Auto und Panzer. Das Tesla Model S nutzt selten mehr als 5 % dieses 568-kW-Motors. Der Panzer hingegen muss seine über 60 Tonnen auf unbefestigtem Gelände bewegen. Um die gleiche effektive Reichweite bereitzustellen, wird das hochskalierte Tesla-Batteriepaket mindestens 10 Tonnen wiegen. Vielleicht 20. 10-20 Tonnen zerbrechliche, brennbare potentielle Katastrophe. Fügen Sie dieser hochskalierten Ladezeit hinzu (bestenfalls viele Stunden). Das Endergebnis interessiert das Militär nicht...

Der Umgang mit großen Mengen elektrischer Energie ist nicht trivial. Große Energiemengen in Batterien zu stecken ist entschieden nicht trivial. Jedes batteriebetriebene Elektrofahrzeug muss die Batterien regelmäßig aufladen, genau wie ein dieselbetriebenes Fahrzeug regelmäßig tanken muss. Der Unterschied besteht hier darin, dass Diesel nur eine Flüssigkeit ist, die ohne einige relativ triviale technische Probleme mit riesigen (fast willkürlichen) Raten gegossen werden kann. Mit Batterien ist das nicht ohne weiteres möglich.

Cem Kalyoncu erwähnte Sonnenkollektoren (und tatsächlich begann diese Antwort als Kommentar zu dieser Antwort), was eine anständige Möglichkeit ist, in einem netzunabhängigen Szenario Strom zu bekommen. Die Chancen, dass elektrische Netze in einem Kriegsszenario weiterhin einwandfrei funktionieren, scheinen gering, um es milde auszudrücken. Nicht nur das, sondern um eine angemessene Ladezeit zu erhalten, würden Sie in der Größenordnung von Megawatt schöpfen . Das ist ein kleines Kraftwerk.

Nehmen wir an, Sie bauen den Tank um einen 1.100 kW (1,1 MW) Motor herum.

Die Sonneneinstrahlung beträgt 1 kW/m$^2$oder weniger in den meisten Teilen der Welt, und Sie können bestenfalls 8-10 Stunden pro Tag eine gute Sonneneinstrahlung erhalten. Sonnenkollektoren erreichen im Allgemeinen einen Umwandlungswirkungsgrad von etwa 30 %, gegenüber früheren, die eher 10 % effizient waren.

Angenommen, Sie haben 400 m$^2$(20x20 Meter) von Sonnenkollektoren. Das bringt Sie irgendwo in der Größenordnung von 120 kW elektrischer Leistung.

Folglich würden Sie in erster Näherung mit guten Annahmen darüber, zu welcher Tageszeit es benötigt wird, um den Energiebedarf zum Herumfahren des Panzers zu decken, irgendwo in der Größenordnung von 4.000 m benötigen$^2$von Sonnenkollektoren. Je vernünftiger 400 m$^2$gibt Ihnen eine Stunde Fahrzeit pro Ladetag .

Hinzu kommt, dass viele Militäroperationen nachts durchgeführt werden, um die Aktivitäten gegen den Feind zu verbergen.

Eine große Packung Solarzellen könnte ausreichen, um die Batterien des Panzers ausreichend aufzuladen, um ihn von einem Ort zum anderen zu bewegen, aber es wird nicht ausreichen, um den Panzer tatsächlich nützliche (im militärischen, kämpferischen) Sinne zu leisten.

Aus diesem Grund wäre ein elektrisch angetriebener Kampfpanzer vollständig von einer riesigen Infrastruktur abhängig.

Der Transport von Diesel per Tankfahrzeug ist viel, viel einfacher.

Ich habe viele gute Antworten auf diese Frage gelesen. Lassen Sie mich einige Punkte erläutern, die ebenfalls in Betracht kommen können:

Redox-Flow-Batterien

Ein vergleichsweise neuer Ansatz für Batterien und das Aufladen, bei dem Sie einen flüssigen Elektrolyten verwenden würden, der die Energie speichert, die schnell durch frische ersetzt werden kann. Auf diese Weise würden Sie die Festnetzleitungen zum Aufladen los. Sie sind auch ziemlich billig.

Flüssiganodenbatterien

Geschmolzene Salzbatterien. Uh, die... sie haben eine relativ hohe Energiedichte, sind aber mit Dingen gefüllt, die Sie nicht in Ihrem Tank haben wollen. Wenn einer dieser Risse platzt, sind Sie geröstet. Die sind aber ziemlich günstig...

Brennstoffzellen

Nun, dieser ist alt. Sehr alt. Die Technologie war bereits während des 2. Weltkriegs verfügbar, wenn auch nicht ganz so weit ausgenutzt, wie sie hätte sein können. Kann ähnlich wie bei Verbrennungsmotoren mit Oxidationsmittel und Kraftstoff nachgefüllt werden.

Überlegungen zur Energiedichte/spezifischen Energie

Andere Antworten haben auf die logistischen Probleme der Batterien hingewiesen. Ich möchte hinzufügen, dass es ein allgemeines Problem mit der Energiedichte und der spezifischen Energie von Batterien im Vergleich zu fossilen Brennstoffen gibt. Die meisten Batterien erreichen nicht einmal annähernd die Energiemenge, die in einem Liter Diesel oder Flugzeugtreibstoff gespeichert ist, geschweige denn den Teil davon, der tatsächlich nutzbar ist. Ich würde denken, dass dies das allgemeine Problem bei Elektrofahrzeugen ist, die keine Hilfsstromversorgung haben.

Während Hybridmaschinen eingesetzt werden konnten, wie damals beim King Tiger, die Verbrennungsgeneratoren zur Stromerzeugung verwendeten, schienen solche kombinierten Systeme für eine militärische Anwendung viel zu kompliziert zu sein.

TL:DR

Das Hauptproblem sind Energiedichte und Logistik. Die Logistikseite könnte gelöst werden, wenn diese Redox-Flow-Batterien funktionieren. Zweitens die Energiedichte. Ich weiß nicht, wie groß der Energiegehalt der flüssigen Elektrolyte ist, aber sie müssten den 46-48 MJ/kg (spezifische Energie) / 26-40 MJ/L (Dichte) entsprechen. Li-Po-Akkus haben etwa 1 MJ/kg und 3 MJ/L. Das reicht bei weitem nicht...

Wenn es Ihr Ziel ist, Menschen zu töten und Dinge zu zerstören, wird die Emissionskontrolle irrelevant.

Bagdad bombardieren – und später wieder aufbauen! – verursachte mehr Luftverschmutzung und übermäßige Hitze als alle Flugzeuge und Panzer in diesem Einsatz. Wer saubere Luft will, führt keinen Krieg.

Ein emissionsfreier Tank ist wie Vitamine in Zigaretten. Das wenige Gute, das wirkt, steht in keinem Verhältnis zum Schaden des Rauchens, und die einzige Möglichkeit, Zigaretten gesund zu machen, besteht darin, sie nicht zu rauchen.

Abgesehen von den eklatanten Problemen könnte ein vollelektrisches System Vorteile haben. Dies steht also über anderen, ziemlich düsteren Antworten.

• Ein vollelektrisches System wird wahrscheinlich mehrere Elektromotoren verwenden. Dies dient als Redundanz und ermöglicht es dem Tank, weiterzumachen, selbst wenn einer durchgebrannt ist.

• Ein vollelektrisches System kann unzusammenhängende Batterien haben, die zu Motoren führen. Wenn ein Block einen Fehler entwickelt, wird der Rest fortgesetzt.

• Bei Bedarf kann jeder Tank mit faltbaren Sonnenkollektoren ausgestattet werden, sodass Sie am nächsten Tag weiterfahren können, wenn Sie keinen Strom finden.

• Nicht innerhalb der Nullemissionsspezifikation, aber Sie könnten tragbare Dieselmotoren haben, um Strom zu erzeugen, wenn es dazu kommt.

• In feindlichen Ländern kann ein mobiles thermonukleares Kraftwerk einen doppelten Nutzen haben: als Panikmache und Kraftwerk. Zu Hause können Sie Kraftwerke säen lassen. Wenn eine emissionsfreie Kriegsführung in Betracht gezogen wird, wäre die Landschaft wahrscheinlich mit Generatoren für erneuerbare Energien übersät.

• Elektrische Systeme haben weniger mechanische Peripherie und sind einfacher zu reparieren.

Allerdings ist es mit der aktuellen Technologie keine sehr gute Idee. Bessere Batterien und weit verbreitete erneuerbare Energien sind notwendig, um diese Technologie nutzen zu können.

Es geht um die Energiedichte. Ein Fahrzeug muss genügend Energie transportieren (gespeichert in Batterien oder Kraftstoff, um es zu bewegen). Ein Tessla kann es sich leisten, den größten Teil seiner Masse (weniger als 2 Tonnen) für die Speicherung von Energie zu verwenden. Aber ein Panzer hat viel Masse, die für Panzerung und Waffen aufgewendet werden muss.

Laut Wikipedia
haben Lithium-Ionen-Batterien eine Energiedichte von 0,5 - 8,75 MJ / KG und die günstigeren Blei-Säure-Batterien sind 0,17 MJ / KG, wobei Kraftstoff eine Dichte von 46,4 MJ / KG hat, was bedeutet, wenn Sie auf die Verwendung von Batterien umsteigen Ihre Leistung benötigen Sie 53 - 272 Mal so viel Gewicht für die Energiespeicherung.

Es stimmt, dass Elektromotoren effizienter sind, aber das Verhältnis liegt eher bei einem Faktor von 2 bis 4.

Selbst bei höherer Motoreffizienz müssen Sie 50-mal so viel Gewicht für Kraftstoff aufwenden, was enorm ist, wenn Sie sich vorstellen, dass ein 60-Tonnen-Tank plötzlich von 2 Tonnen Kraftstoff auf 100 Tonnen Batterien ansteigt. Die zusätzlichen 100 Tonnen Gewicht erhöhen den Energiebedarf zum Bewegen des Panzers, was noch mehr Batterien und einen stärkeren Motor erfordert, der wiederum mehr wiegt und so weiter.

Was hier nicht berücksichtigt wurde, ist, dass ein großer Kampfpanzer auf dem Schlachtfeld der Zukunft genauso bedeutungslos werden könnte wie ein Kavallerieangriff* im Jahr 1939.

Wenn es dem Gegner möglich ist, riesige Schwärme von Drohnen sowohl in der Luft als auch an Land einzusetzen, könnte ein Panzer nur eine langsam einlullende Todesfalle sein.

Die Herstellung einer Panzerung, die in der Lage ist, ein Railgun-Projektil zu stoppen, das sich mit 2 km/s bewegt, ist auch eine viel größere technologische Hürde als die Skalierung eines Elektromotors und einer Batterietechnologie.

Wir haben bereits elektrisch angetriebene unbemannte fliegende Flugzeuge und Bodenfahrzeuge, die im Kampf eingesetzt wurden.

Da Elektromotoren bei gleicher Größe viel mehr Drehmoment als Verbrennungsmotoren erzeugen, weniger Platz beanspruchen, weniger Gewicht haben, einfacher zu warten, weniger kompliziert sind + andere Vorteile verloren gehen, werden Tanks in Zukunft sicherlich emissionsfrei sein.

Die Frage ist nur, wann ein schneller Akku produziert wird. Strom gibt es überall wo es eine Steckdose gibt. Diesel oder Benzin gibt es nur an Tankstellen/Ihrem eigenen Armeevorrat.

Ansonsten gilt „Alles ist fair im Krieg und in der Liebe“, also werden 0 Emissionen niemals eine Priorität für die Armee sein, es wird nur darum gehen, dass elektrische Panzer im Vergleich zu Verbrennungsmotoren direkte Upgrades sind.

PS Tesla P100D ist das schnellste Serienauto der Welt, 0-62 in 2,5 Sekunden, also haben Elektroautos die Verbrenner in Bezug auf Leistung, Platz, Gewicht, Wartung usw. bereits geschlagen.

Das einzige Problem ist das langsame Laden/Batterien mit geringer Energiedichte.

Verfügbarkeit von Kraftstoff

Panzermotoren sind keine normalen Dieselmotoren, sondern Vielstoffmotoren; modifizierte Diesel oder Gasturbinen, die fast alles Brennbare (Öl, Ethanol, Gas, Diesel, Petroleum) und sogar in schlechter Qualität verwenden können. Dies ermöglicht es Tankstellen, bereits vorhandene Infrastruktur zum Tanken zu nutzen, und erleichtert die Logistik erheblich, wenn Sie nicht auf einen einzigen Kraftstoff mit guter Qualität angewiesen sind.

Damit stellt sich auch die Frage: Wie genau soll elektrische Energie zum Tanken transportiert werden?

Die Antwort von sdrawkcabdear machte deutlich, wie schlecht Lithiumbatterien im Vergleich der Energiedichte zu Kraftstoffen sind (Leider wissen die Leute immer noch nicht, wie schlimm es ist, weil der Tesla-Hype). Hochspannungsleitungen können leicht unterbrochen werden (auch ohne die Absicht, sie herauszuziehen), und Sie benötigen eine nicht bewegliche Umspannstation, um sie in etwas Brauchbares umzuwandeln, und sie können leicht zerstört oder sabotiert werden.

Das einzige, was bereits in der anderen Antwort erwähnt wurde, sind Brennstoffzellen; Wenn sie endlich eine bahnbrechende Erfindung wie LEDs machen, die es uns ermöglicht, Kraftstoff zuverlässig umzuwandeln, werden sie tatsächlich Emissionsmotoren ersetzen.

Ihr Vorteil ist, dass sie kein Getriebe benötigen, ein Elektromotor viel einfacher und robuster ist und sie viel, viel schwerer zu erkennen sind (Emissionsmotoren haben starke Infrarotsignaturen, emittieren Kohlendioxid und sind laut; Panzermotoren sind sogar nach a Kühlzeit von Stunden). Elektromotoren und Brennstoffzellen haben auch einen viel besseren Wirkungsgrad, vergleichsweise etwas im Bereich von 70 %, während Emissionsmotoren nur 30 % haben.

Wenn Ihre Science-Fiction-Geschichte also diesen Durchbruch hat, sind elektrische Panzer sehr überzeugend.

Tatsächlich kümmert sich die Armee um die Umwelt. Ja, sie sind "grün". Aber noch mehr, taktisch, Emissionen verraten Sie!

Sichtbarer Rauch ist seit Jahrhunderten eine große Sache. Die Marine, die in der Lage ist, sauber brennende Kohle an ihre Außenposten zu verteilen, muss sich an die anderen Jungs anschleichen.

Motoren sind schrecklich ineffizient. Die Abwärme erzeugt eine riesige Wärmesignatur , auf die Waffen zielen können. Die Futuristen sprechen von Schwarmwaffen, aber seit Jahrzehnten gibt es Streubomben , die mit einer Panzerdivision kurzen Prozess machen, weil jedes Bomblet den Motorraum eines Panzers aufsucht. Sie funktionieren nur an Tanks mit Motoren. Sie können einen Elektrotank nicht von einem Rohrhaufen (oder einem Täuschungstank) unterscheiden. Das visuelle Identifizieren von Panzern (insbesondere von Ködern) ist ein viel schwierigeres Problem.

Motoren und Turbinen machen viel Lärm . Wohingegen ein Elektroantrieb gespenstisch leise ist! Das würde es ihnen ermöglichen, sich auf derzeit undurchführbare Weise zu „schleichen“.

Also ja, ein Elektrotank ist definitiv ein potenzieller Gewinner. Hüten Sie sich nur vor dem Fehler, die Spitzenleistung eines Automobils mit der Dauerleistung eines Industriemotors zu vergleichen.

Aufladen ist einfacher als es klingt. Sie brauchen nur eine kleine Diesel-APU (oder hey, drei davon aus Gründen der Ausfallsicherheit), wie die Einheiten von Thermo King. Dieser Motor ist effizient und langlebig, da er für eine Dauerlast optimiert ist. Ein kleiner Kraftstofftank könnte an Bord bleiben, während größere Kraftstofftanks außen oder in einem Anhänger montiert sind. Der Anhänger konnte im Kampf abgeworfen werden. Ich bin mir nicht einmal sicher, ob ich mich mit dem Aufladen an der Steckdose beschäftigen würde, da dies den Feind dazu motivieren würde, die Strominfrastruktur zu zerstören, was Zivilisten schaden würde.

Sonnenkollektoren, die sich entfalten und den Tank bedecken, wären großartig. Die zusätzliche Batterieladung; Maskieren von Wärmeemissionen von APUs; und Köder sehr effektiv zu machen. (Der Köder könnte ein einfacher Lastwagen mit genau der gleichen Solaranlage sein, der sich selbst und auch den Tank auflädt.)

Panzer sind nicht so schnell und verbringen viel Zeit im Leerlauf, während die Kampfingenieure Hindernisse beseitigen. Eine 200-Meilen-Tankladung wäre ein langer, langsamer, miserabler Tag.

Armeen haben seit langem ein Problem damit, dass die Panzer der Unterstützungsinfrastruktur voraus sind. Mehrmals im Nordafrika-Feldzug mussten Panzer einen sehr erfolgreichen Vormarsch stoppen oder dem Feind die Flucht ermöglichen, weil die Treibstoffwerfer nicht mithalten konnten. Dabei würde die Effizienz eines Elektroantriebs wirklich helfen.

Batterien vergessen

Wenn die Welt so weit ist, dass gepanzerte Kriegsführung mit elektrisch angetriebenen Fahrzeugen durchgeführt wird, gehe ich davon aus, dass jemand das Problem der drahtlosen Stromversorgung geknackt hat. Richtig, kein Tanken mehr! Kaufen Sie den neuesten M1E Abrams MBT mit Satelliten-Stromverbindung!

Die Technologie wurde bereits demonstriert, indem sie eine Glühbirne durch ein faires, 1 Fuß langes Kabel mit Strom versorgte. Kombinieren Sie es mit Sonnenkollektorsatelliten, LFTR-Reaktoren oder was auch immer Sie sich für eine andere Energiequelle einfallen lassen, und Sie haben eine Streitmacht, die einfach weiterläuft.

Das ist tatsächlich etwas in der Entwicklung und etwas, auf das ich mich immer wieder freue, nur dauert es eine Weile, bis es eine kommerzielle Möglichkeit wird.

Eines der Hauptziele bei der Entwicklung militärischer Hardware ist die Robustheit. Sie möchten nicht, dass Ihre militärische Hardware leicht kaputt geht, vergleichen Sie militärische Funkgeräte mit Ihrem Smartphone. Abgesehen davon, dass raue physikalische Bedingungen toleriert werden müssen, muss militärische Hardware auch mit einer großen Bandbreite an Betriebsbedingungen fertig werden. Wenn Ihr Smartphone für die Kopplung mit einem 5-V-Akku ausgelegt ist, verträgt es möglicherweise keinen 9-V-Akku.

Panzer verwenden oft Mehrstoffmotoren , die praktisch alles antreiben können. Dies ist wirklich praktisch, wenn Sie auf Kraftstoffquellen stoßen, sei es eine zivile Tankstelle, eine feindliche Kerosindeponie oder einige Lastwagen, die Dieselkraftstoff transportieren. Was auch immer Sie finden, auffüllen und weitermachen.

Mit batteriebasierten Panzern behindern Sie Ihre gepanzerten Streitkräfte, es sei denn, die Wirtschaft als Ganzes hat sich von ölbasiertem Treibstoff (für Züge, Schiffe, Flugzeuge, ...) entfernt.

In einer Post-Öl-Gesellschaft könnte es immer noch Kraftstoff geben, der chemisch gespeicherte Energie ist, z. B. komprimiertes Wasserstoffgas oder andere Formen der Wasserstoffspeicherung zur Verwendung in Brennstoffzellen. Daher sind Batterien selbst in einem Post-Öl-Szenario möglicherweise nicht Ihre erste Wahl.

Ich würde Ihre Frage auch in zwei Teile oder zwei Fragen aufteilen, da das Thema Elektromobilität unabhängig von Elektrowaffen ist. Wenn die globale Ölförderung stoppt, benötigen Sie möglicherweise eine andere Energiequelle, um Ihren Abrams fortzubewegen, aber warum sollten Sie chemische Sprengstoffe ersetzen? Es mag Gründe geben, aber Mobilität und Bewaffnung sind unabhängig voneinander.

Ein Tesla mit einer Waffe oder einem Raketenwerfer ist immer noch ein emissionsfreies Fahrzeug. Wie andere betonten, ist das Führen von Kriegen niemals emissionsfrei. Daher würde ich mir nicht die Mühe machen, die Waffen emissionsfrei zu machen. Wenn Sie eine Chemiefabrik mit einer Laserwaffe oder konventionellen Bomben in Brand setzen, stellt die Gesamtmenge der Verschmutzung die Verschmutzung durch die Waffen selbst in den Schatten.

Wie wird die Kriegsführung aussehen, wenn wir unsere (Militär-)Fahrzeuge nicht mit Erdöl/fossilen Brennstoffen antreiben können?

Ich werde die Frage so umformulieren, um die Antwort einzugrenzen und hoffentlich die Absicht Ihrer Frage einzuhalten. Es führt zu einer Frage nach dem Warum, auf die ich hier nicht eingehen werde.

Es wird stark vom Zeitrahmen des Übergangs abhängen. Wann, aber vor allem wie lange. Je kürzer die Übergangszeit, desto weniger radikal werden die Veränderungen sein.

In kürzester Zeit müssen Sie die bereits vorhandenen Motoren verwenden, sodass Sie einfach Kraftstoffe verwenden / erfinden müssen, die anstelle von Diesel / Gas in denselben Motoren verwendet werden können. Ich glaube, wir haben bereits Möglichkeiten, dies zu tun, aber es ist im Vergleich zum Pumpen von Öl nicht wirtschaftlich. Schon jetzt könnten wir klimaneutral werden.

In längeren Zeiträumen können wir mit dem Austausch von Motoren beginnen. Dies öffnet sich für andere Formen flüssiger Kraftstoffe wie Ethanol, aber die meisten logistischen Systeme (insbesondere Transport und Lieferung) bleiben unberührt.

Wenn wir mindestens mehrere Jahrzehnte Zeit haben, viel Geld für diese „Modernisierung“ ausgeben können und die erforderlichen Technologien bereits vorhanden sind, können wir damit beginnen, den Großteil der aktiven Streitkräfte auf andere Paradigmen zu verlagern. Der Konsens der Antworten hier ist, dass die Technik im Fall von Elektro nicht existiert und dass derzeit mehrere Teile fehlen. Zwischen dieser Forschung und mehreren Jahrzehnten bis zum Einsatz ist es unwahrscheinlich, dass wir zu unseren Lebzeiten ein vollständig elektrisches Militär sehen, wenn überhaupt.

Ein weiterer Faktor wurde nicht erwähnt:

Kraftstoff ist in einer Kriegsumgebung viel besser verfügbar als Strom. Sie können sehr wohl Kraftstoffvorräte erobern (und der M1 kann mit einer ganzen Reihe verschiedener Kraftstoffe betrieben werden), aber das Erfassen einer Betriebsquelle für elektrische Energie ist selten.

Kommt drauf an wo du kämpfst. Das ursprüngliche Panzerkonzept wurde während des Ersten Weltkriegs entwickelt, um Schützengräben entgegenzuwirken. Der moderne Panzer wurde weitgehend um die konventionelle Kriegsführung herum entworfen, wie sie gegen Ende des Kalten Krieges projiziert wurde.

Allerdings scheinen die meisten modernen Kriege in urbanen oder posturbanen Gebieten ausgetragen zu werden. Anstelle eines elektrischen Abrams könnte eine andere Art von gepanzertem Fahrzeug sinnvoll sein.

Beginnen wir mit den Problemen eines elektrischen Tanks - Sie hätten eine begrenzte Reichweite, müssten Zeit zum Aufladen aufwenden (und dieser Strom benötigt sowieso Kraftstoff) und die Energiedichte von Batterien ist ein bisschen naff. Der Tesla S hat eine Reichweite von sagen wir 500 km. Unter der Annahme der gleichen Reichweite sind Sie im Grunde auf Bereitstellungsgebiete von etwa 250 km oder weniger beschränkt.

Moderne Lithium-Batterien sind auch herrlich entflammbar. Es ist eigentlich ziemlich schwierig, Diesel oder sogar Benzin anzuzünden.

Panzer sind auch viel größere Fahrzeuge mit einem weniger effizienten Antriebssystem (auch wenn Laufflächen ihre eigenen Vorteile haben).

Allerdings haben wir moderne Kampffahrzeuge, die sowieso mit Strom betrieben werden - U-Boote. Und viele von ihnen verwenden eine Kombination aus fossilen Brennstoffen und Batterien. Ein Hybridtank könnte die Option haben, Batterien zu verwenden, sie mit periodisch laufenden, kleineren Motoren aufzufüllen und Elektromotoren für einen vereinfachten Antriebsstrang zu verwenden.

Allerdings ist der moderne KPz nicht wirklich das beste Fahrzeug für den Stadtkampf. Sie könnten gute Kommandofahrzeuge abgeben, aber viele moderne Streitkräfte entfernen sich davon.

Jetzt ein Schwarm technischer Fahrzeuge, völlig geräuschlos, bis sie anfangen zu feuern ... das wäre beängstigend.

PHYSIKPferdestärken spielen keine Rolle, Drehmoment ist wichtig; der AGT 1500-Motor, der den Abrams antreibt, wird 1500 PS leisten, ebenso wie ein Elektromotor; Aber die 3000+ ft lbs Drehmoment, um ein 70-Tonnen-Fahrzeug anzutreiben. Um dies bei einem Elektrofahrzeug zu tun, ist der Motor nicht das Problem, die Belastung des Motors ist, würde ein Kühlsystem von etwa 1/3 der Größe des Tanks erfordern. Eine Batterie und die Spannungskabel, die für den Antrieb des Fahrzeugs benötigt werden? das ist die herausforderung. Das Fahrzeug würde eine BIGGGG-Batterie benötigen. Ein M1 Abrams transportiert 500 Gallonen Treibstoff (65 Gigajoule chemische Energie). Ein Abrams-Panzer würde über 150 Tesla-Batterien benötigen, um 65 Gigajoule zu transportieren. Dann wiegt jeder Akkupack 1200 Pfund. 150, 1200-Pfund-Pakete würden das Fahrzeuggewicht um 90 Tonnen erhöhen. Sie sehen also ein 150-Tonnen-Fahrzeug. Deshalb haben wir keine Elektrotanks.