1.推进系统的功用
坦克装甲车辆的推进系统是安装在车体上的动力装置、传动装置、操纵装置和行动装置构成的整体,它的功用是产生动力,实现车辆的机动性,使坦克装甲车辆陆上行驶具有下列性能。
(1)直线行驶快速性。用以实施快速突击和战役转移。
(2)转向灵活性。有利于提高平均车速和生存能力。
(3)越野通过性。可通过各种复杂地形,克服天然障碍和人工障碍。
(4)行驶最大行程。
对水陆坦克和两栖装甲车辆的推进系统,除具有陆上越野行驶功能外,还具有水上行驶机动性,包括水上行驶快速性、水上转向灵活性、出入水能力、浮渡稳定性和抗风浪能力。
从使用要求出发,推进系统要实现战术机动性和战役机动性。前者包括战场上的直线行驶快速性、转向灵活性和越野通过性,后者是指能快速做战场转移。就车辆本身而言,主要由道路行驶快速性和最大行程以及整车有关结构参数决定。
2.推进系统的类型
坦克装甲车辆为适应各种行驶环境条件,实现良好机动性和完成作战使命,其推进系统随着技术的进步不断完善和发展。按行驶装置结构原理,推进系统可分为陆上、水上两类。
1)陆上行驶推进系统
陆上行驶推进系统有轮式和履带式两种。
(1)轮式推进系统。轮式推进系统有悠久发展历史,车轮的采用是古代人类的伟大技术发明,汽车的发展使轮式车辆技术日趋完善,轮式装甲车辆推进系统与载重汽车相类似,但对通过性提出了更高的要求。现代轮式装甲车辆动力选用柴油机,用装甲车体替代车架,传动为多轴驱动,如4×4、6×6和8×8,带中央充气系统的高性能轮胎,能越野行驶,具有克服一般障碍的能力。陆上最大车速可达100 km/h,最大行程1 000 km。具有轮式推进系统车辆的优点为重量轻、造价低、车速高、最大行程长、使用寿命长、维修保养方便;不足之处是越野通过能力和防护能力不如履带式车辆,一般适用于轻型装甲输送车、救护车、侦察车、指挥车等。
(2)履带式推进系统。履带式推进系统突出的优点是履带对地面单位压力小,越野通过性好,克服障碍能力强。履带式推进系统可以配置强大火力和坚厚装甲,承载较大的重量,同时可安装大功率发动机和传动装置,使机动性得到充分发挥,这是轮式推进系统无法相比的。(www.xing528.com)
英国于1916年最早生产的Ⅰ型坦克,首先使用了履带式推进系统,两条履带绕在车体顶上,呈菱形,后面还有一对转向轮,这种推进装置不能满足高速行驶要求。第二次世界大战中坦克战斗全重增大,车速提高,推进系统技术不断改进,传动装置中增加转向机构,行动部分采用平衡式或独立式弹性悬挂,挂胶负重轮,用诱导轮调整履带松紧,由托带轮支承履带,使履带式推进装置结构日趋完善,性能提高。现代坦克装甲车辆的履带式推进系统采用功率柴油机或燃气轮机、综合式液力机械传动、液压无级转向等技术,使机动性得到进一步提高。履带式推进系统使用寿命较短,相应造价较高,应用于越野性能要求高的装甲战斗车辆,如主战坦克、步兵战车、装甲输送车、自行火炮等。
2)水上行驶(推进)系统
水陆两用车辆的推进系统中,通常发动机动力经传动装置有两个功率输出路线,一个为陆上驱动,另一个为水上驱动。水上行驶时,水上驱动离合器接合,动力传到水上行驶(推进)装置,使装甲车辆具有水上行驶功能。按作用原理,水上行驶装置可分为划水式、螺旋桨式和喷水式三种。
(1)划水式。划水式的行驶原理是,利用装甲车辆的履带或轮胎划水作用使车辆前进,改变两侧履带速度或操纵转向车轮使车辆转向,挂倒挡使车辆倒车。履带划水时航速可达5~7 km/h,轮胎划水时航速可达3~5 km/h。
(2)螺旋桨式。螺旋桨式的行驶原理是,水上传动带动螺旋桨旋转,螺旋桨叶片排水产生反作用力使车辆行驶,改变螺旋桨旋转方向和方向舵角度可实现倒驶和转向。螺旋桨式的车辆行驶航速可达7~12 km/h。
(3)喷水式。喷水式的行驶原理是,水上传动带动水泵,吸入水流由喷管向后喷出,产生推力使车辆行驶,改变喷水方向可使车辆转向或倒驶,这种装置行驶效率较高,水上操纵性好,浅水区机动性较好,但所占车内空间较大,喷水式的车辆行驶航速可达8~13 km/h。
英国于1918年首先用履带划水进行坦克浮渡试验,此后英国、美国制成单螺旋桨的装甲车辆,日本曾在水陆两用装甲车上采用喷水行驶装置。第二次世界大战后,装甲车辆水上行驶装置应用更广,结构更趋成熟。现代履带式轻型装甲车辆,通常采用履带划水式行驶装置,水陆坦克多采用喷水式行驶装置,轮式装甲车辆多采用轮胎划水或螺旋桨式行驶装置。中国63式装甲输送车采用了履带划水式行驶装置,63式水陆坦克采用了喷水式行驶装置,551式轮式步兵战车采用了双螺旋桨行驶装置。
3.推进系统的要求
(1)坦克装甲车辆推进系统,应保证实现有关机动性和通过性的战术技术指标,包括直线行驶快速性和加速性(最大速度,从0加速到32 km/h所需的加速时间等)、转向灵活性(规定转向半径数目,原地转向时间等)、越野通过性(最大爬坡度、越壕宽、过垂直墙高、涉水深、潜水深、平均单位压力、车底距地高等)。这些性能指标通常在方案论证设计中,根据军方要求,用理论计算方法初步确定,在研制阶段加以试验考核。
(2)推进系统的各装置安装在装甲车体上组成底盘,因此,除了各部件选型、设计、功率传递、性能匹配外,还应在总体方案设计协调下,使结构紧凑,充分利用车内空间,构成合理的车体外形尺寸。坦克推进系统重量,约占战斗全重20%~30%。因此减轻重量是推进系统设计的一个重要而艰难的任务。
(3)推进系统各装置传递动力,在高速、高温和低温、大负荷、强烈振动冲击环境下工作。因此,在方案论证和技术设计中,应把可靠性、维修性放在重要位置,尽可能采用成熟部件和技术,应用可靠性设计方法。
(4)要求推进系统满足战术技术指标和使用要求,提高坦克综合作战效能,降低全寿命周期费用。新技术的采用会有利于某项性能的提高,但可能带来不利于综合效能的影响。应通过系统分析方法,对推进系统各装置选型、设计方案进行评比分析。
(5)随着推进系统新技术、新结构的应用,需不断改进生产技术和制造工艺,采用先进加工设备和管理技术,提高制造质量和生产效率,降低成本。
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