坦克被称为“陆战之王”,但是内有大量机械、电力系统运转发热,外有太阳辐射,坦克极易形成高温。乘员们都是大汉,挤在坦克的舱内,就像钻进了一个狭小、封闭的“铁皮箱”, 里面还有高功率发动机、变速箱。尤其在夏天,通常外部气温32℃,舱内温度就常态45℃,驾驶位的温度可达52℃。
舱内长时间高温,乘员轻则头疼恶心,重则休克死亡,国外曾有乘员热死在坦克中。加装风扇、乘员配备水冷服等降温、保温设备,根本不解决问题,那就应该加装空调,可是《坦克装甲车辆的空调系统研究》等专业论文认为,“传统车辆空调不能用在坦克上”,也就是加装传统空调也不行,权威判断似乎给难题打上了死结,这很有损坦克的王者之尊。
其实不然,科技日新月异提供了解决问题的契机。钳温器专利技术,名称是【废热钳制控制方法与自源式钳温器、车辆(专利号:ZL201710275353.6)和实用新型专利自源式废热钳温器和车辆(专利号:ZL201720439289.6 )】,专利名称中的钳温是另外一种制冷方式,“自源.钳温”翻译成生活化语言,是“不用电制冷”,就是法律意义上的“不用电空调”! 钳温器专利技术完全可以制冷坦克。
首先,传统空调为什么不能用在坦克上?
1、传统空调使坦克降低机动性。首先,增加了坦克自重,无疑拖慢了坦克的行驶。而且,传统空调是高耗电,与传统空调同本质的传统车辆空调则是高耗能,如果使用坦克本身的发动机驱动空调,将影响坦克其它性能的发挥。如果单独为空调配备动力,同样大大增加了坦克耗能,又进一步占用空间。再者,传统空调利用氟利昂等制冷剂工质,不断在液态和气态之间转换,实现吸热和放热,结构复杂,体积大、笨重,不耐严重的冲击和颠簸,很容易泄漏——大战的时候可没那么多人手去充氟。还有,空调也会挤占坦克本就逼仄不堪的驾驶舱,活动空间便会更小,坦克的操作被限制,影响战斗力的发挥,甚至还会不小心碰撞误操作,后果严重。
2、传统空调使坦克降低隐身性。现代坦克都在降低自己的红外特征,努力实现“隐身”,为抑制发动机高散热量的红外风险,对发动机专门设计和处理。而空调自身的工作热量,则额外增大了坦克总的散热量,外挂的空调辅机就形成了明显的红外特征,使坦克难以“隐身”。
3、传统空调使坦克降低经济性。除了每个坦克额外多消耗能源,坦克是批量生产,都安装空调的话,成本也会大幅度提高。
可以看出,如果真的把传统空调用于坦克,制冷舱内、造福乘员的代价是牺牲坦克自身的性能,机动性、经济性和隐身性。经济性,整体来说是额外多耗费坦克的宝贵能源,把坦克的热量、连同空调耗费能源“变宝为废”产生的废热,一起“热交换”到坦克外部去,才能实现制冷;隐身性,传统空调的原理是“逆卡诺循环”,就是热量必须通过外挂辅机才能被“热交换”到坦克外部,这样的制冷不可避免对隐身性的伤害。
钳温器没有气体工质,颠覆了传统空调的逆卡诺循环技术基础,突破了传统空调通过“热交换”、在封闭空间制冷空气的技术框架,构造了“目标物废热从高温端自行传递向低温端的路径”,将坦克车体等等固、液体目标物中的热量,“热转化”为非热能量而制冷、降温,再由固、液体目标物,可以迭代制冷坦克舱内等空间的空气。钳温器所构造的路径,是以热管(超导导热,导热能力远远优于金属铜)将正在积聚的热量快速导出目标物,而导入相变材料(相变材料潜热状态的储热能力远远大于常规材料显热状态的能力,55℃杯原理)实现目标物降温。同步,热电转化部件将相变材料的储热热电转化掉,使相变材料恢复再储热能力,反复再接收热管导入热量,直至最终使目标物被钳制在设定温度。“快导出、多储热、转化掉”,简单说,钳温器以“热转化”颠覆了传统空调的“热交换”制冷方式。
因此,钳温器的诸多优势,很好解决了传统空调给坦克带来的不足。它的简洁、轻便、小型,满足了坦克的机动性;它的“不用电”,则主要满足了经济性;它“热转化”的制冷方式,也减少了坦克自身热量,优化其隐身性。
现有材料支持钳温器技术把坦克制冷到26℃这个人体适宜温度,甚至是人为设定的更低温度。
钳温器“吃进去的是草,挤出来的是奶”,同时既“自源钳温”又“废热发电”地工作,是这两种功能的嵌合体,钳温就是这样的“嵌合性”制冷过程。而且,钳温器不单是“不用电空调”,它因嵌合性而更是“发电空调”。钳温器的嵌合性,使坦克的高温废热逆变为优质的清洁能源。
连传统空调无能为力的坦克制冷,钳温器都可以大展身手,它的颠覆性技术全面优于传统空调,具备社会化应用的趋势,而不仅仅是制冷坦克。一旦形成社会化应用,无数钳温器就等效出一个可以对地球钳温的巨钳温器。
巨钳温器 “自源钳温” 地球的过程,不耗电,也因此不碳排放,就意味着地球捂的被子变薄了,减轻了大气层对地球废热向大气层外辐射回去的拦截;由于巨钳温器同样具有嵌合性,它同步利用地球进行“废热发电”,把储存在地球这个硕大无朋蓄热器中的太阳能等废热转化为电能,不再被排放进入大气,减少了热量在地气系统的积聚,这两个同步过程中都减少了地气系统的热量积聚,都减轻了温室效应、气候变暖。也就是说,巨钳温器对地球钳温,同步把地球储存的太阳能等“变废为宝”,获得可观的清洁能源,释放“碳中和”技术的巨大潜能。钳温器对“碳中和”的价值,是格力“让全球温度降低0.5度”的技术奢望。
给坦克加装空调的探索一直没有停止,但是都没有跳出传统空调的“逆卡诺循环”技术框架。一些使用大功率燃气轮机的坦克,“趁便”可以使用涡轮式制冷系统,这种空调体积小、耗能低,但它不具备普适性,运行仍然依靠燃气轮机。另外一些燃气轮机动力的坦克,则是直接通过空气的压缩和膨胀过程的放热和吸热效应来制冷的,但是效果也是聊胜于无。
钳温器还具有无风吹、无噪声、无流体工质、无运动部件等优势,使钳温器或者它的局部可以变身为坦克的车体。用 “不用电空调”钳温器制冷坦克,舱内乘员不再承受酷热,坦克的战斗性能也不降低,车体自身也被钳温甚至还优化了坦克的隐身性。