研判：无人作战车辆轴间/轮边/轮毂电机散热策略

近日，航天科工三元电视台在社交媒体发布一条《“地鳗”无人作战单元》的动画演示视频。在这条动画演示视频中则展示了1套，首次发布于2022年珠海航展，“地鳗”无人作战单元中的轻型\中型8轮驱动无人作战车辆的部分技战术状态。

新能源情报分析网评测组，在2022年珠海航展重点对包括“地鳗”无人作战单元（的轻型战斗车辆和中型无人作战车辆），不同品牌、不同载荷、不同驱动形式的EV\REEV类无人作作战车辆，进行了评测。

对于军用无人作车辆，EV架构适用于微小型侦查类轮履系统，REEV架构适用于中大型侦查与打击类轮履系统。而决定军用无人作战车辆的至关重要技战术的关键，则与驱动电机相关联。而决定驱动电机可靠性和技术优势的关键，与其适用的驱动结构和散热策略息息相关。

本文将以“地鳗”无人作战单元为参照，对无人作战车辆常用的轴间电机、轮边电机和轮毂电机使用的自冷（主动\被动风冷）和液冷（包括油冷）散热策略，展开全向研读和判定。

备注：文中全部设计的技术和参数，以厂家发布的最终信息为准

在视频中展现的“地鳗”无人作战单元编组，由蓝色箭头所指的轻型无人侦查平台（轻型无人平台+侦查打击载荷）、黄色箭头所指的中型无人火力打击平台（中型无人平台+远程火力载荷）以及红色箭头所指的有人远程指挥控制终端构成。

“地鳗”无人作战单元中的轻型地面无人作战平台，在遂行侦查定位、目标识别、引导攻击等战术任务同时，还可以遂行直接打击任务。

“地鳗”无人作战单元中的中型地面无人作战平台，利用己方打击载荷、对前沿标注的多种目标遂行远程火力投送的同时，具备快速更换多种火力攻击模块的技术。

当然，或可以根据作战任务实际需求，“地鳗”无人作战单元编组可以对轻型侦查、远程打击以及有人指挥车辆的配属数量与规模进行再次编组。

而“地鳗”无人作战单元的打击模式，既可以“单兵”遂行，也可以“集群”攻击。最重要的是，利用“地鳗”无人作战单元的消灭敌有生力量同时，可以最大程度降提升己方人员生存几率。

需要注意的是（1），对于电子侦察和火力打击的无人战斗系统，从整车设计需求层面就要将更多的空间，并将更多的载荷让位给战斗模块，而无人驾驶所需的动力和传动系统所需的空间和载荷，需要尽可能的被压缩。

以“地鳗”无人作战单元中的中型无人作战车辆为例：

载具端的车身焊接（红色区域），将更多的空间用于REEV动力和动力电池系统同时，还要保障火力打击上装模块稳定供电需求，和其他附属分系统的容纳。

如果采用轴间电机+传动半轴的驱动模式，和轮边电机+传动半轴的驱动模式，载具端用于战斗系统的空间占比会不同程度削减，无人作战效能以及续航里程会相应受限。

如果采用轮毂电机（黄色区域）的没有任何传动组件的驱动模式，载具端全部空间都将会用于续航和战斗，无人作战效能和续航里程将会被最大程度的提升。

不过，轴间电机、轮边电机、轮毂电机的驱动模式应用在无人作战车辆时，不仅要考虑战斗效率，还要将散热模式进行全系统考虑。

1、REEV架构+液冷轴间电机组成的8x8电八驱方案：

以2022年珠海航展出现的一款基于REEV架构的中型无人驾驶车辆比对看，4组轴间电机对应4个驱动桥，每组驱动桥设定2条传动半轴，用于扭矩分配至轮端。结构简单，对于轴间电机的自身性能要求相对较低，可以轻松采用自身液冷散热策略，以满足全负载运输主要任务的需求。

红色区域：轴间电机

红色箭头：传动半轴

2、EV架构+自冷轮毂电机组成的6x6电六驱方案：

以2022年珠海航展出现的一款基于EV架构的轻型无人战斗车辆比对看，6组小尺寸轮毂电机直接固定在轮圈内侧，载具内的空间最大程度让位给打击系统。不过，轮毂电机没有适配液冷散热系统，而是采用最简单可靠的自冷散热策略。

红色区域：轮毂电机

3、REEV架构+液冷轮毂电机组成的6x6电六驱系统：

以2022年珠海航展出现的一款基于REEV架构的中型无人战斗车辆比对看，6组大尺寸轮毂电机与车身焊接由双A型摆臂关联。意味着这款主打高机动性的超级无人战斗车辆设计需求，将高机动性与复杂路况通过性，和真实战场环境火力打击能力进行高度的平衡。

鉴于战斗全重、战斗能力、作战半径以及高机动性等综合参数比对，采用与整车层面一体化的液冷散热策略，是保障载具端可靠性的必要条件之一；

鉴于频繁加速、频繁制动以及复杂路况垂向动作的影响，为轮毂电机进行液冷散热的管路密封性能，决定了载具端战斗勤务周期保障的关键条件之一；

红色区域：轮毂电机

黄色箭头：冷却液管路与轮毂电机的接口

需要注意的是（2），某款无人作战轮式装备一旦采用轮毂电机技术，就意味着用电来解决的高机动性指标，系统预设的重要参数并决定了战术优势。与此同时，设计团队就需要综合考量及其苛刻的作战环境，轮毂电机液冷散热策略的可靠性，战场环境快速维修更换等各方面技术达成能力。

轴间电机+液冷散热策略：可以普遍应用在各型EV\REEV架构的有人\无人作战轮式装备，只不过过多的占用车内空间，对战斗效能有所影响；

轮边电机+液冷散热策略：相对轴间电机方案占据车内空间更小、液冷散热策略简单，可以有效对各轮端扭矩进行试试调整，高机动性和战斗效能可以达成较为均衡状态；

轮毂电机+液冷散热策略：占据车内空间最小、液冷散热策略复杂，不过战斗效能相对占优；

轮毂电机+自冷散热策略：占据车内空间最小、自冷散热策略极其简单可靠，综合战斗效能最高，不过对电机的诸多技术要求最高；

上图为迈吉易威制造的一款“3合1”轮毂电机总成技术状态特写：

红色箭头：全铝材质的壳体，

蓝色箭头：打孔的制动盘

迈吉易威的研发团队通过优化电磁设计、提高电磁效率，降低系统损耗；根据规划的导热路径调整电磁损耗分布；通过探索新材料的应用，提高壳体及散热系统比热容；通过优化导热路径，降低电机的系统热阻。

综合考量，使用自冷散热策略+X组轮毂电机构成的驱动方案，是可以满足轻型和中型无人车辆遂行多种战术需求。

我们的征途是星辰大海！

目前美军、德军和日军都在依托所属国的整车厂商和分系统供应商，推出一系列基于EV\REEV架构的有人和无人作战装备，以及包括潜艇在内的多款军用装备。轴间电机、轮边电机和轮毂电机应用在不同类型的地面载具，都有这不同类别的技术优势，支持不同类型的战术优势。

根据作战需求不同，为电动化驱动系统提供液冷和自冷散热策略，就需要电机系统供应商拥有强大的技术储备和应用经验的前提下，充分考虑装备战术特点，平衡一系列的技术长短板，展现出最优架构的集成方案。

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