设计指导原则和类型的优化

坦克装甲车辆的设计指导思想是：满足新时期军事需求，适合我军的作战特点，适应我国地理和气候条件，正确处理坦克装甲车辆的火力、机动、防护诸性能间的关系及总体与部件的关系。

1.设计指导原则

1）系统论证，综合性能优化的原则

坦克装甲车辆是多方面的复杂矛盾结合为一体的武器系统，其总体方案论证与设计，是一个综合集成的系统工程，设计时在空间上要树立全局观念，在时间上要树立长远观念，设计的最终目的，就是要对车辆总体性能和各分系统的性能进行系统分析、建模和优化，获取最优的综合作战使用价值和效能，追求坦克装甲车辆在全寿命周期内总体性能最优化；一方面，要以作战效能为目标，对火力及火力机动性能、机动性能、防护性能、电子信息性能、使用维修性能等进行系统论证和优化；另一方面，在保证各性能的同时，要综合考虑质量、成本、工艺性、可靠性等，尽量减小车辆和各分系统的体积与质量。

总体设计不是各部件简单汇总，不是单个先进部件的机械组合，要处理好各子系统与整车这个大系统的关系，强调各系统、各部件之间的整体协调与优化匹配，各系统、各部件的协调、匹配是发挥其作战效能的基本保证。处理总体与部件的关系，要综合运用各种经验和知识，从系统的总目标出发，将各种有关的知识和经验有机结合，协调运用，达到融会贯通，产生质的飞跃。前苏联坦克装甲车辆设计就非常注重总体与部件关系的处理，在装甲车辆总体方案的确定和设计中，重要的部件按总体性能的要求选用和设计，且必须满足总体性能的要求，不单纯去追求单个部件的先进指标，而是把其放在总体性能先进的全局中去考虑，不适者弃。

2）先进性、可行性和时效性相统一的原则

坦克装甲车辆设计，必须面向未来战争的需求，积极采用新技术成果，保证研制的坦克装甲车辆具有先进的技术水平和较长的寿命周期。辩证地处理好先进性和可行性的关系，在可行性和研制周期允许的前提下追求先进性，尽快研制出性能先进的装甲车辆，避免研制过程中出现大的方案变动和反复，导致研制周期过长。特别要避免的是，在开始研制时，指标很先进，但因缺乏技术储备和加工生产能力低，使产品研制周期拖长，到产品生产定型装备部队时，性能水平已经落后了。所以，在坦克装甲车辆设计制造过程中，特别是在总体方案的论证和设计时，应进行全面调研，充分考虑已有的研究基础、研制的手段和能力，切不可盲目追求先进性而无限制地延长研制周期，加大研制费用。故先进性、可行性和时效性三者是相辅相成的、统一的，坚持这一原则，充分利用成熟的新技术成果和现有的研制能力，就可使研制的坦克装甲车辆性能先进、结构合理、使用可靠，并且有良好的效费比和较长的寿命周期。

3）坚持独立自主、自力更生的原则

坦克装甲车辆的设计应从适应未来战争的特点和需求出发，以增强部队纵深突击、快速反应和空地一体化作战能力，提高坦克装甲车辆的总体效能和作战适应性为目的。以我为主，以新技术为指导，渐进发展与创新设计相结合，立足于独立自主、自力更生的原则发展高新技术装备，以现代科学技术的最新成果来提高坦克装甲车辆的总体性能。发展坦克装甲车辆不应拘泥于国外科技与武器装备的发展步伐，亦步亦趋。可根据需要与实际可能，加速发展的过程，不能长期停留在仿制与改进的基础上。有许多高新技术不必重复走别人走过的道路，可跨越十几年或几十年的时间，迎头赶上。

目前，技术发展国际化趋势越来越明显，迅速发展的新科技革命，表明人类已进入以经济全球化和知识化为特征的新时代。我国改革开放的政策也为引进国外先进技术创造了条件。但引进先进技术必须及时进行消化吸收和创新，才能摆脱受制于人的局面，自立于世界高科技兵器之林。开阔视野、革新思路、技术创新是发展坦克装甲车辆的永恒主题。无论过去、现在还是将来，坚持独立自主、自力更生，并结合国情研制开发，走中国特色的发展坦克装甲车辆技术的道路，是一条根本性的原则。

4）兼顾民用的原则

在进行设计的时候，要考虑采用一些性能较好、技术较成熟、能进行批量生产的民用产品的部件，一方面可缩短坦克的研制周期，降低研制成本；另一方面，在发生战争的时候，便于大规模生产。西方发达国家，在处理坦克装甲车辆总体与部件的关系时，就比较强调军民结合。从预研阶段就考虑采用一些性能较好、技术较成熟、能进行批量生产的民用产品的部件，从而缩短坦克的研制周期。但由于吸纳的一部分民用产品部件，不是专为坦克装甲车辆而设计的，因而对总体性能会产生一些不利影响，但这种不利影响是控制在可接受的范围内的。

在满足总体性能要求的前提下，兼顾民用，选用技术含量高、质量好、性能优的民用产品部件来装备坦克装甲车辆，对军用车辆也是一种技术补充。对车辆上的一些共性技术，在研究的时候，也要考虑向民品推广应用，比如：动力技术、传动技术、车辆电子技术等。

5）贯彻标准化、通用化、系列化、模块化的方针

零件标准化、部件通用化、产品系列化及结构模块化可简化生产，提高工效，保证产品质量，降低生产成本，减少配件品种，方便维修保障，利于产品的改进和变型。

“零件标准化”是指在设计中广泛采用标准件，以利于组织生产、提高质量、降低造价和方便维修。

“部件通用化”是指在同一系列或总质量相近的一些车型上，采用通用的总成或部件，以简化生产。

“产品系列化”是将产品合理分档，组成系列和型谱，并考虑各种变型。如传动装置的产品系列有我国自行研制的军用履带式车辆传动装置Ch系列——Ch300、Ch400、Ch500、Ch700、Ch1000，美国阿里逊公司的X系列——X-200、X-300、X-700、X-1100，德国ZF公司的LSG系列——LSG1000、LSG1500、LSG2000、LSG3000，德国伦克公司的HSWL系列——HSWL106、HSWL256、HSWL295、HSWL354等。

“结构模块化”是指将相对独立的结构模块按标准接口简单、可靠地组合，实现新的功能和结构单元，以提升车辆可靠性和维修保障性能。模块是模块化设计与建造的基础。模块可以定义为：由标准件和非标准件经设计组合具有某种特定功能及结构的单元，它能够与其他组件（或模块）通过标准接口构成更大的组件、部件或系统。模块通过搭积木方式既可组成系列化、标准化产品，也可以配套组成在性能、结构上有较大差别，能满足不同要求的产品。各模块具有相对的独立性，可以进行独立的设计和组织生产；具有广泛的通用性和良好的互换性，可以根据需要组合成新的功能或结构单元；具有标准的接口结构，通过简单而可靠的连接形式实现模块之间的组合；满足可靠性、维修性和保障性要求。坦克装甲车辆进行模块化设计，便于产品的系列化和通用化，不但可以大大降低新车型研制和后勤保障的成本，还可提高车辆迅速恢复战斗力的能力。如德国ZF公司用模块化设计原理设计的第一个传动装置LSG3000，由11个模块组成，每个独立总成都装在箱体内。有两种不同形状的箱体和可变化的输入输出组件，既适合动力前置车辆使用，也适合动力后置车辆使用，给车辆总体设计和车辆改进以更大的方便性。

2.设计类型

坦克装甲车辆设计类型主要有三种：基准车型的变型设计、基准车型的改进设计及新车型设计。(www.xing528.com)

1）基准车型的变型设计

基准车型的变型设计是指利用基准车型的部件，通过重新改变基准车辆的总体布置，添加或改变少数部件，成为一种新型号来满足新的需求的设计。

根据任务要求，常以原来车型为基准车型，利用其底盘改变局部设计，特别是通过改变总体布置、主要武器、火控系统及战斗室的布置，增加或改变少数部件，来得到新用途的变型车。若干种变型车和原来的基准车型共同成为一个产品系列，或称为一个车族。实际上满足不同用途的同一底盘，各有不同的作业装备就各有不同的型号或名称，这样给生产或使用都带来了方便，也比较经济。例如，动力传动装置后置的坦克，可改成动力传动装置前置、战斗室在后的自行火炮等，其与原型号有部件通用化的关系，仍属于同一系列或同一车族。

例如利用M60坦克生产的变型车辆有以下几种。

（1）ROBAT遥控扫雷车，采用M60A3坦克底盘，去掉了炮塔，以一块厚装甲板替代，并在装甲板上安置了两个钢制装甲箱，内装扫雷直列炸药。整个扫雷系统由扫雷滚轮系统、火箭拖曳的M58A1扫雷直列装药和通路标识装置三部分组成。

（2）M60装甲架桥车，在M60坦克底盘上安装了液压架设机构和铝合金剪式桥，桥质量为14 470 kg，桥展开后全长19.2 m，可跨越18.288 m宽的壕沟，架桥时间为2 min。

（3）M728战斗工程车，该车有短身管M135式165 mm工事破坏炮，可发射M123A1碎甲弹，专门用于破坏障碍物、桥梁、铁路设施和敌方的坚固支撑点，但不适用于应对活动目标。

2）基准车型的改进设计

基准车型的改进设计是渐进式发展，是产品改进而不是产品更新。

在设计定型以后的成批生产和使用过程中，设计人员可以根据生产和使用过程中出现的一些工艺问题、结构问题和质量问题等开展进一步的研究工作，不断完善产品的性能，提高产品的质量，直到停止生产之日才能彻底结束修改工作，通常称为产品图纸的管理工作。此外，也可能会出现一些可供采用的新部件、新元件和新材料，技术发展也会提供一些新的条件，特别是针对主要武器及火控系统、动力传动及其控制系统、装甲防护系统等进行改进设计，成为原车的改进型，例如：原来叫Ⅰ型，现在改进以后就区别为Ⅱ型或IA型，以致将来再改进为Ⅲ型或IB型等。

例如M60系列主战坦克，该系列主战坦克是美国陆军20世纪60年代以来的主要制式装备，它包括M60、M60A1、M60A2和M60A3等几种车型；美国的M1系列主战坦克，包括M1、M1IP、M1A1、M1A2、M1A2 SEP等几种车型；德国的“豹”Ⅰ系列主战坦克包括“豹”Ⅰ、“豹”ⅠA1、ⅠA2、ⅠA3、ⅠA4、ⅠA5、ⅠA6等几种车型；德国的“豹”Ⅱ系列主战坦克包括“豹”Ⅱ、ⅡA1、ⅡA2、ⅡA3、ⅡA4、ⅡA5、ⅡA6、ⅡA7、ⅡA7+等几种车型。

基准型车的改进所达到的性能水平是有限的，所解决的使用和生产之间的矛盾是暂时的。随着技术水平，尤其是潜在敌人的装备水平的不断提高，原车型越来越不能满足发展的需要，而技术水平又提供了比较彻底地改变旧结构来提高战术技术性能的可能，这就需要设计新一代的车型。

3）新车型设计

基准车型的变型设计和改进设计这两种设计方法，因为整个底盘或主要部件已得到考验，设计和生产已有基础，所以设计、试制、试验、投产都较为迅速、简便，成功的把握大，出现问题少，得到新车既快又经济。特别是使用原型车和变型车时部队的行军速度、适用范围和条件相同，因此使用变型车辆，无论训练、作战还是后勤和技术保障都得到了简化。这种设计的缺点主要是基准型车难以满足各种变型车的需要，特别是车重不符合需要时，会使变型车的一些性能受到限制。

只有当车重相差悬殊，或变型设计会使车辆性能很不合理，而新车的需要总数量又相当大时，才适于另外设计新的车型。设计新车型工作量较大，得到新车需要的时间较长，但性能上的迁就和限制较少，故能达到更高的水平。当然，此时也应该尽量使部件、零件和一些装置通用化或系列化。

旧一代车型发展为新一代车型，是较低水平的矛盾统一让位于较高水平的矛盾统一，且新一代车型也将改进，也将发展成新系列。即便新一代车型投产、旧一代车型停产以后仍要供应修理换用的零部件，直到旧一代车型完全被淘汰撤出装备为止。同时，在新一代车型设计和试制周期中，已应开始酝酿更新一代车型。

具有较高性能水平的新一代车型，若在旧一代车型的基础上开展研制工作，则较易实现定型。凡不是必须改变的地方，应尽量保持继承性，这样新车型设计试制周期较短，也比较经济。这被称为渐进式的发展方法，在一定的阶段为各国所采用。例如，美国从M46、M47、M48到M60坦克，前苏联从T-44、T-54、T-55到T-62坦克都是如此。

渐进式发展是一种较可靠但发展较缓慢的方法，不是完全的产品更新，有一部分部件是在原有部件基础上进行改进得到的。由于长期渐进研制过程中的改进潜力渐尽，同时旧结构也会限制性能改进，故必然越来越落后于发展的需要。到一定时间后，为摆脱落后的困境和争取装备更为先进，不得不重新进行总体设计，采用新的先进部件，改变大量的结构，较全面地设计新的型号以谋求较彻底的更新和提高。这并不排斥固有的运用观点、技术特长、工业条件和设计风格，使新车仍具有一定的继承性，包括采用原有的一些零件、元件或部件。例如，美国从M4到M46～M60坦克，再到M1坦克；前苏联从T-34到T-54～T62，再到T-64/72坦克；英国从“逊邱伦”到“奇伏坦”，再到“挑战者”坦克；日本从74式到90式，再到10式坦克等都是新车型设计。许多从头开始，或中断多年再开始的车型，如AMX30、“豹”Ⅰ、Strv103、Pz58、61式等也都采用新车型设计。这样发展的成果显著，但难度比渐进式要大。若希望提高的性能幅度过大，或发展新技术的难度太大，往往会导致成本过高或可靠性较差。产品更新往往涉及增加新的生产技术和改建生产线的问题，组织合作或经济上的因素等，常导致设计失败，或研制后不生产。例如，法国研制的AMX50，美、德合作研制的MBT-70，20世纪80年代初德、法合作新车型的研制等。

为了降低难度，过去有些新设计是分成两步来完成的：第一步是用新发动机等部件来设计新底盘，战斗部分暂用已有的炮塔或较小的火炮；第二步是在成功的底盘上设计新的战斗部分，有时甚至再次改进战斗部分而仍保留底盘基本不动。

从开始设计的时间算起，一代坦克装甲车辆的正常寿命至少也为20年，甚至超过30年。少数国家至今还装备有20世纪第二次世界大战后期的T-34和M4A3坦克。更换装备既费钱又需要时间，是很不容易进行的事，设计之初，不能不做长远的考虑。例如，有的专家主张新型主战坦克的计划和论证应针对28年后的战场，所设计坦克装甲车辆的战术技术性能不但应超过敌人的现役最新装备，还应争取在试制、生产和大量装备部队的若干年后，压倒那时在战场上出现的敌人新型坦克装甲车辆。这对设计者和有关人员而言是一项相当艰巨的任务。