(一)环形跑道
环形跑道主要用于持续行驶试验,考核被试装备的行驶性能、可靠性和耐久性等。常见的环形跑道有长椭圆形、圆形、电话听筒形、三角形等,如图4-62所示。其主要有水泥混凝土路面、沥青混凝土路面和碎石路面三种路面结构。环形跑道一般周长为4 000~8 000 m,宽度为8~12 m(大于两倍车宽)。环形跑道上不得有沟、桥和土堆等障碍物,并应设有无线通信联络设备。长椭圆形跑道可使车辆保持连续高速行驶,同时可在直线段测取稳定状态下的试验数据。正圆形跑道路基界面形状相同,可简化设计和施工,没有弯道与直线段相连的危险路段,驾驶安全。
图4-62 高速环形跑道形状图
1.水泥混凝土高速环形跑道
水泥混凝土高速环形跑道断面如图4-63所示,在混凝土路基基础上加上厚50~100 mm水泥矿沙混凝土磨损层。跑道承载50 t载重车,要求路面平坦,不平度或间隙小于3 mm,纵坡应小于1/1 000。弯道与直线段相连的平曲线段的圆曲线和缓和曲线两部分设计要求精确,以保证试验时车速平稳和安全。跑道弯道部分采用二次方曲线断面(如考虑高速车辆的通用性,可采用三次方曲线断面),可满足轮式车辆最高时速70 km和履带车辆最高时速50 km的需要。
图4-63 水泥混凝土高速环形跑道断面图
2.沥青混凝土高速环形跑道
沥青混凝土高速环形跑道路基结构和要求与水泥混凝土高速环形跑道相同,只是在混凝土路基上加上沥青混凝土路面铺装层,如图4-64所示。沥青混凝土路面属于柔性路面,适合轮式装甲装备的持续高速性能试验。沥青混凝土路面分为硬沥青路面跑道和软沥青路面跑道。硬沥青路面跑道整个跑道是水平的,有特殊的路基,能承受很大的轮胎压力,不会产生明显的变形,路面有两层磨损层,具有很高的附着系数,可供自行式轮胎车辆进行最大牵引力试验使用。软沥青路面跑道为橡胶沥青黏土跑道,路面厚约37.5 mm,路面材料中黏土、砂石子共占88%,熟石灰占2%,橡胶沥青占10%,是一条塑性路面跑道,专供履带式车辆使用,能在各种气候条件下保持塑性,使履带脊翅嵌入地面,以提供足够大的附着系数,碾压的印痕用轮式光碾机能够很容易碾平。
图4-64 硬沥青混凝土高速环形跑道断面图
3.碎石环形跑道
碎石环形跑道也称为泥结碎石路,路基结构与水泥混凝土高速环形跑道相同,路面由黏土碎石黏结而成,要求压平、压实,纵坡应小于1/1 000,它是履带式装备主要试验跑道。
(二)高速直线跑道
高速直线跑道主要用于行驶性能、动力性能、制动性能和经济性能等试验。高速直线跑道设有预行驶助跑段、高速段和减速滑行段。考虑风向和风力的影响,设有两条跑道,跑道设计成正交形,如图4-65所示。路基结构与水泥混凝土高速环形跑道直线部分相同,跑道长度一般为3 000 m,宽不小于8 m,路面采用沥青混凝土或水泥混凝土,要求平直,并经过磨压处理,不平度小于2 mm,纵向坡度接近于零。跑道两端或在跑道中段设有回转平场。
图4-65 高速直线跑道示意图
(三)越野道路
越野道路为非铺装路面,主要用于可靠性行驶试验,是以强度和耐久性试验为主要目的的。常见的越野道路有自然地形道路(也称为土路)、山丘起伏路和山地路。道路的路基主要是黄土和沙土,土中含有碎石和河卵石。路面粗劣,有凹坑、车辙、泥浆和土丘,有急缓两种弯道。道路一般长2 000 m以上,宽8 m以上。
1.自然地形道路
自然地形道路(也称为土路),按地形的自然走向修建成闭合跑道。道路由黏土和沙土构成结实路面,周长约4 000 m,宽不小于8 m,有急转弯和慢转弯,路面包括平整、不平、洼坑、小土坡和车辙。洼坑一般深度不超过100 mm,积水后有稀泥溅射。小土坡高度不超过120 mm,坡缓,坡度为10%~16%。
2.山丘起伏道路
山丘起伏道路是按地形走向修建而成的各种斜坡或波浪形曲线跑道。当车辆在这条道路的上下坡之间交替行驶时,整车会承受急剧的负荷变化。跑道由黏土和碎石压实而成,有急转弯和慢转弯,两端有回转道,以利于往返试验。
3.山地道路
山地道路又称为山地越野道路,一般利用自然山路修建而成,对动力传动系统、制动系统等的鉴定和考核有显著作用。山地道路由自然山路构成多石路面,某些地段生有林木,有沟壑和相当崎岖的天然土壤。跑道最大坡度达25%,两端有回转道,以利于往返试验。
(四)特种路面道路
特种路面道路有扭曲路、长波状路、搓板路、比利时石块路和河卵石路等。比利时石块路和河卵石路主要用来进行可靠性强化试验。扭曲路、长波状路、搓板路主要用来进行悬架和行动机构可靠性行驶试验和平顺性试验。道路路基为水泥混凝土结构,全部障碍物和场地都是永久性的,并按标准规格设计,有定期维护保养措施,不受天气和季节的影响。特种路面道路一般较短,可以筑成册字形排列,也可连接成环形跑道,构成一种特种标准试验设施,也称为标准负荷振动试验跑道。
1.扭曲路
扭曲路如图4-66所示,是模拟一般道路的各种曲率(包括符合曲线)构筑的。路面左右交替凸凹不平,呈扭曲状,其间距有一个错位,可使车轮随机地做相反偏斜,车架发生扭曲,扭转角度可达10°左右;可使前后轴交叉地倾斜,车轴内的差速器频繁地工作。扭曲路一般长100~200 m,宽5~8 m,由钢筋混凝土筑成,适应车速20~50 km/h。
图4-66 扭曲路断面图和立体图
2.长波状路
长波状路多呈正弦曲线,其波长10~15 m,波峰高±50~±70 mm。车辆在道路上行驶时,能产生垂直振动、纵向振动和角振动,振动频率为0.1~4 Hz。左右两侧波形为相互对称或相互交错的长波状跑道,可用于强度、耐久性和操纵性试验,其对车辆悬挂机构和减振器的研究与测定有重要作用。长波状路长100~200 m,宽5~8 m,由钢筋混凝土筑成。
3.搓板路
搓板路多呈波浪形,如图4-67所示。波峰中心距为500~700 mm,峰高约25 mm,左右突起,相互对称或相互交错地排列。车辆在跑道上行驶时能产生周期性振动,它是分析各种构件共振现象的简便而有效的试验道路。搓板路长100~200 m,宽5~8 m,由钢筋混凝土构成。
图4-67 搓板路断面图(www.xing528.com)
4.比利时石块路
比利时石块路如图4-68所示,是用约125 mm×200 mm的花岗岩石块人工砌成。路面凸凹不平,不平度为±25 mm,路基为水泥混凝土,比利时石块路长1 000~2 000 m,宽4~8 m。比利时石块路来源于比利时的石砌路,作为典型坏路(粗糙路)的代表,世界各国均以此种路作为轮式车辆快速试验标准跑道,这种路能给车辆以左右摇摆和前后颠簸的运动。
图4-68 比利时石块路横断面图
5.河卵石路
河卵石路如图4-69所示。采用直径约为200 mm的河卵石人工铺砌呈凸起不平的路。河卵石路一般较短,长100~200 m,宽4~8 m,是一条极粗糙的路面,车辆在跑道上行驶时,能产生强烈的颠簸。此种路面常用于悬挂机构和充气轮胎的强化试验。
图4-69 河卵石路的横断面
(五)松软路面道路
松软路面道路包括泥泞道路、水稻田、水草地(沼泽地)和沙漠道。用于起步试验、通过性试验等行驶性能试验。通过泥泞道路、水稻田、水草地(沼泽地)试验,可以考核机动能力、密封件和制动器的可靠程度。通过沙漠道可以观察、检查车辆轮胎爆裂、履带脱落、空调能力的失效和零部件磨损增加等现象。泥泞道路一般建在专用试验场内,水稻田、水草地(沼泽地)一般选用沿海一带农田,沙漠道以沙漠和戈壁道为代表,也有专用人造沙漠道。
1.泥泞道路
泥泞道路如图4-70所示,使用水泥混凝土构筑路基槽。槽内垫以50%的粉质黏土和50%的泥炭有机土,总厚度为1.37 m,长约60 m,宽约7 m,用闸门将水引入槽内,并控制泥道的含水量,用以模拟车辆在野外恶劣的工作环境中的机动能力。另一种泥泞道路是利用自然低洼地,垫以沙土和细泥,并设有专用供水设备,控制道路湿度,使道路处在规定的泥泞状态,各季节都能使用。此种道路长约200 m,宽约50 m,可设机械翻耕,最大耕深1.37 m。
图4-70 泥泞道路平面图和横断面图
(a)泥泞道平面图;(b)泥泞道横断面图
2.水稻沼泽地
水稻田包括已耕和未耕、有水和无水、平原和丘陵等地的水稻田。以沿海一带的水稻田为典型试验场地。沼泽地是一种水草丛生地带。水稻沼泽地要求平坦,底层土壤软硬不同,常年积水(至少6个月以上),土壤泥泞,有些地方泥潭较深,车辆经过时泥水飞溅,对车底各窗口和行走部分的密封和防水性能试验有一定的作用。试验用水稻沼泽地为约80 m×100 m的长形地区,设有不同的进出口斜坡和排涝灌溉河渠。
3.沙漠道
沙漠道包括自然沙漠道和人造沙漠道。自然沙漠道以我国西北的沙漠和戈壁滩的平坦地为主,在平坦沙地上标出5 000 m以上的环形试验路段,其中包括平直路段、弯道和坡道。路面宽8 m,要求平坦、干洁、无植被覆盖。人造沙漠道的断面图和平面图如图4-71所示,使用混凝土构筑路基槽,以防周围泥土混入,槽内垫以1.5 m厚的水洗沙子。土槽设有疏松和灌排水装置,可控制沙道的含水量。人造沙漠道要求足够长,以便能测得稳定的数据。一般沙漠道长60~200 m,宽约7 m,一端有直径为60 m的转盘,用以鉴定车辆在沙地上的转向能力,也可用来测定履带脱落、偏移和积沙对悬挂系统的影响。自然沙漠道路对空气滤清器的过滤能力、保养周期、驾驶室通风隔热性能、机械磨损等有特殊影响。人造沙漠道供车辆模拟在海滩或河湖滩上机动性试验。
图4-71 人造沙漠道平面和横断面图
(a)平面图;(b)横断面图
(六)坡道
坡道包括纵坡道、横坡道、盘山道(爬长坡道)。坡道用于测定爬坡能力、制动能力、侧倾稳定性和可驾驶性等试验。坡道路面一般有水泥混凝土路面、沥青混凝土路面、碎石路面和实压土路面等。
1.纵坡道
纵坡道如图4-72所示,一般坡度范围在5%~60%。纵坡道用于测定坡道起步、最高车速最佳传动比、手制动能力以及合适的接近角和离去角,还能检查润滑油、燃油的流通和燃油汽化情况。纵坡道路面一般有水泥混凝土路面、沥青混凝土路面和泥结碎石路面,坡道长20~80 m,宽5 m。水泥混凝土坡道坡度范围为30%~60%,沥青混凝土坡道坡度范围为10%~20%,泥结碎石坡道往往建筑在引道上,坡度范围为5%~15%。纵坡到坡顶有平地,设有绞盘安全装置。
图4-72 纵坡道平面图
2.横坡道
横坡道又称为侧坡道,如图4-73所示。横坡道用于横坡行驶稳定性和操纵性能试验,可测量转向力和侧向负荷。横坡道一般是水泥混凝土路面和砾石路面。砾石路面坡道建筑在引道上,坡度范围为5%~10%;水泥混凝土路面坡道坡度范围为20%~40%。横坡道外侧有一条足够宽的露肩,以防车辆翻转,同时在路肩上可进行低于实际坡度的操作。横坡道一般长80~200 m,宽5~8 m。
图4-73 30%侧坡横断面
3.盘山道
盘山道又称为盘山公路,用于爬长坡试验,考核被试装备能否在短时间内顺利通过坡度为7%~10%,长约10 km以上的连续坡道的能力。同时,对动力系统、供油系统、冷却散热系统、制动系统和操纵系统的性能进行试验考核。道路要求平坦硬实,长10 km以上,上坡路段占总爬坡里程的90%以上。
(七)回转平场
回转平场又称为转向圆场,断面图和平面图如图4-74所示,是操纵稳定性试验设施。回转平场一般呈圆形,设在试验跑道的两端或中间,直径为100~150 m,场面为水泥混凝土,不平度小于3 mm。沿平场半径方向有0.5%~1%的均匀倾斜度,以便排除积水,平场设有洒水装置,使得做侧滑试验时保持一定厚度的水膜。
图4-74 转向圆场的断面图和平面图
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