Xe tăng chạy điện - viễn tưởng hay thực tế?

Quân đội - nhân tố tạo khí nhà kính lớn nhất thế giới

“Quân đội Mỹ tạo khí nhà kính lớn nhất thế giới, với lượng khí thải carbon vượt xa một số nước phát triển; cuộc chiến chống khủng bố đang diễn ra chiếm khoảng 35% lượng khí thải carbon” - là kết quả của một báo cáo do Viện Watson thuộc Đại học Brown công bố. Điều tra tác động môi trường của liên hợp công nghiệp-quân sự Mỹ từ năm 2001 và thực tế Viện Watson chỉ ra, Quân đội Mỹ tác động hủy diệt chưa từng có đối với môi trường toàn cầu.

Một sư đoàn thiết giáp của Quân đội Mỹ có thể tiêu thụ tới 500.000 gallon (190.000 lít) nhiên liệu mỗi ngày. Theo The National News, “lượng khí thải carbon từ xe tăng chiến đấu chủ lực 60 tấn Abrams của Mỹ ước tính tương đương với 10 xe Mercedes-Benz”. Một nghiên cứu năm 2019 cho thấy, Quân đội Mỹ “gây ô nhiễm” cho hơn 140 quốc gia do mạng lưới toàn cầu bao gồm tàu ​​container, xe tải và máy bay chở hàng để hỗ trợ hoạt động…

Quân đội được kết luận là nhân tố tạo khí nhà kính lớn nhất thế giới; Nguồn: naukatehnika.com

Trong khi đó, theo báo cáo của SGR, lượng khí thải carbon của các phương tiện quân sự của EU vào năm 2019 là hơn 24,8 triệu tấn CO2, tương đương với lượng khí thải CO2 hàng năm của khoảng 14 triệu phương tiện giao thông. Trong hội thảo trực tuyến NATO 2030 New Ideas, Tổng thư ký NATO Jens Stoltenberg đã khuyến nghị thúc đẩy nghiên cứu về các phương tiện phát thải thấp, sử dụng các tấm pin Mặt trời để cung cấp năng lượng cho “xe tăng chiến đấu hạng nặng, máy bay chiến đấu và tàu hải quân”.

Lý do để chuyển sang hệ thống truyền động điện

Các loại xe bọc thép truyền thống, bao gồm cả xe tăng, sử dụng động cơ chạy bằng dầu diesel hoặc xăng. Chiếc xe khoảng 60 tấn đòi hỏi phải có động cơ mạnh, có khả năng tăng tốc nhanh và có đủ mã lực để thực hiện các hoạt động tác chiến cũng như để kéo các xe tăng khác. Lý tưởng là một chiếc xe bọc thép có tỷ lệ mã lực/trọng lượng vượt quá 20/1, đồng nghĩa với việc động cơ có khả năng tạo ra công suất lên đến 1.500 mã lực và tiêu thụ một lượng nhiên liệu rất lớn.

Trong Quân đội Mỹ, xe tăng M1A2 Abrams sử dụng xăng, trong khi xe chiến đấu bộ binh M2 Bradley, lựu pháo M109 Paladin và các phương tiện khác sử dụng diesel. Điều gì sẽ xảy ra nếu có thể thay thế cả hai loại nhiên liệu đó bằng điện?

Lợi ích chính của phương tiện chiến đấu điện là không tốn nhiên liệu.; hệ thống điện bảo trì, nâng cấp và thay thế dễ dàng hơn so với động cơ đốt trong và hộp số vì xe dùng điện có ít bộ phận chuyển động hơn, không cần bảo dưỡng nhiều.

Không thay dầu, ít bộ lọc hơn, ít bộ phận nhanh mòn hơn…, một lần nữa, cũng giúp đơn giản hóa công tác hậu cần ở những khu vực xa xôi nguy hiểm. Xe tăng điện sẽ được điều khiển bằng máy tính, cho phép có nhiều chế độ khác nhau cho các tình huống khác nhau (chế độ vận tải, chế độ địa hình, chế độ tiết kiệm năng lượng, …), tăng tốc tốt hơn sẽ hữu ích trong tình huống chiến đấu; và khả năng sống sót cao hơn.

Ước tính, lượng khí thải carbon từ xe tăng Abrams tương đương với 10 xe Mercedes-Benz; Nguồn: nodum.org

Khi vượt qua các vùng nước sâu, động cơ điện, không giống như động cơ đốt trong, không cần không khí, điều này có thể cho phép bình điện tiếp tục di chuyển trong khi ngập hoàn toàn. Tín hiệu âm thanh và nhiệt nhỏ hơn và không có hệ thống xả, là lợi thế lớn của xe điện trong quân sự vì đơn giản là chúng hoạt động đảm bảo bí mật hơn. Một số quốc gia đang nghĩ đến việc chế tạo xe chiến đấu dùng điện với hệ thống ắc quy cải tiến, đáng tin cậy, nhẹ hợp lý và dễ sạc trong các căn cứ quân sự đóng ở những nơi heo hút.

Các tấm pin Mặt trời có thể cung cấp năng lượng cho xe tăng chiến đấu hạng nặng?

Điều gì sẽ biến những cỗ máy quân sự chạy điện trở thành hiện thực? Người ta có thể tạo ra điện bằng nhiều cách khác nhau, nhưng nếu muốn xạc hàng trăm ắc quy mỗi đêm, cần phải có một lò phản ứng hạt nhân nhỏ gọn để có thể đưa đến các điểm nóng khác nhau trên thế giới. Về cơ bản, chúng sẽ thay thế các máy phát điện công suất lớn, nhưng sẽ chỉ cần tiếp nhiên liệu sau mỗi thập kỷ; các lò phản ứng mô-đun nhỏ di động đang được triển khai, sắp xuất hiện.

Xe quân sự sẽ cần ắc quy thể rắn rất bền, nhỏ gọn, rất an toàn và không gây cháy khi bị bắn thủng, công nghệ rẻ hơn. Hiện tại, chi phí là một yếu tố hạn chế rất lớn - sẽ quá đắt nếu làm hàng nghìn bình điện và các loại máy móc khác. Không ai muốn thay thế hai thùng dầu diesel bằng một máy điện. Thế giới sẽ không đột ngột chuyển sang thiết bị quân sự chạy điện. Trước khi xe tăng chạy bằng pin xuất hiện, sẽ có một số loại máy lai.

Năm 1917, công ty Holt (Mỹ) đã giới thiệu nguyên mẫu máy kéo chạy bằng điện. Chiếc máy này, trên thực tế là một chiếc xe tăng, có động cơ 4 xi lanh 90 HP (67 kW), được kết hợp với một máy phát điện General Electric, cung cấp năng lượng cho hai động cơ điện. Cấu hình này được cho là để đơn giản hóa thiết kế của xe tăng, giúp nó dễ cơ động hơn một chút, nhưng hoạt động không thật hiệu quả, tuy về bản chất, là cỗ máy quân sự lai đầu tiên.

Xe tăng dùng điện được cho sẽ là xu thế của tương lai; Nguồn: naukatehnika.com

Đến thế kỷ 21, công ty Otokar (Thổ Nhĩ Kỳ) đang chế tạo xe tăng chiến đấu chủ lực mới, gắn một động cơ đa nhiên liệu 1500-1800 mã lực. Các quan chức của Otokar cho biết, có kế hoạch tạo ra một phiên bản điện khí hóa của Altay, sử dụng thiết bị dạng như đang dùng trên xe buýt điện của công ty. Thổ Nhĩ Kỳ không phải là quốc gia duy nhất nghĩ đến xe thiết giáp chạy điện. Năm 2019 Matthew Wood tuyên bố rằng tương lai của thiết bị quân sự nằm ở công nghệ điện và hybrid. Các quan chức quân đội Mỹ cũng có quan điểm tương tự.

Có thể chắc chắn rằng những cỗ máy quân sự chạy bằng điện sẽ xuất hiện trong tương lai gần. Máy móc quân sự siêu nhỏ, chẳng hạn như robot chiến đấu, đã có thể chạy bằng điện. Sẽ mất thời gian, nhưng khi xe tải và xe buýt có thể chạy bằng điện, công nghệ sẽ ngày càng rẻ hơn, tốt hơn và cuối cùng sẽ đến được với lĩnh vực quân sự. Các giải pháp thay thế bao gồm các bộ ắc quy có thể thay thế, năng lượng tái tạo bao gồm năng lượng Mặt trời và thậm chí cả các nhà máy điện hạt nhân chiến trường.

Những tiến bộ trong lĩnh vực năng lượng Mặt trời thực sự là không thể phủ nhận, tuy nhiên, theo một số chuyên gia, cung cấp năng lượng cho một chiếc xe tăng với công nghệ năng lượng Mặt trời hiện đại, là vô cùng phi thực tế. Xe tăng là một mục tiêu di động bọc thép, nỗ lực lắp đặt các tấm pin Mặt trời trên đó sẽ thất bại.

Chúng sẽ phải tuân theo các điều kiện thời tiết và sẽ không thể di chuyển dưới trời mưa. Ngoài ra, những loại pin như vậy rất dễ vỡ và có nguy cơ cháy nổ cao. Mặc dù người đứng đầu NATO rất chú ý đến xu hướng môi trường, không ai ở Mỹ nghĩ đến việc giảm sử dụng vũ khí thép thô và đạn xe tăng làm từ uranium nghèo, hoặc tên lửa hạt nhân.