黄韬1,周悦1,赵祥君1,于坤炎1
(1.军事交通学院 军用车辆系,天津300161;2.总装科研订购部车船订购局,北京100034)
摘 要:战术车辆车族化发展是车辆装备发展的重要趋势之一。通过介绍外军轻型战术车辆车族化发展现状,分析其发展特点,借鉴其车族化发展经验,从发展思想、发展模式、发展方式等方面对我军车辆装备车族化发展提出对策和建议,为车辆装备发展提供参考。
关键词:轻型战术车辆;车族;任务模块
1 基本概念
战术车辆车族是在全面分析军队未来作战对战术车辆的需求和技术可行性研究的基础上,将系列型谱中的部分基型车平台以及变型车同步论证,同期或先后研制定型而形成的总成部件通用化程度很高的一系列不同用途的战术车辆、挂车和车辆配套装备的统称。
同一车族的车辆系列化、通用化、模块化水平高,车辆的可保障能力好,因此采用车族化方法发展战术车辆已成为当今军用车辆发展的趋势,在一定程度上代表着军用车辆采办的发展方向。
轻型战术车辆在军队中广泛用于指挥、控制、通信、侦察、火力打击、防化、运输、医疗卫生等,车型种类繁多,若采用车族化发展,则可以有效提高轻型战术车辆的通用化水平,进而提高车辆的可保障能力,最终达到维持部队的作战能力的目的。外军轻型战术车辆车族化发展起步早,水平高,研究其发展特点和经验,可为我军车辆发展提供有益的借鉴。
2 外军现状
外军典型轻型战术车辆车族有:美军的HMMWV车族以及目前正在研制的JLTV车族,德军的Mercedes Benz G车族等。
2.1美军HMMWV车族
自1984年以来,共有超过21万辆HMMWV先后在美军服役,目前至少约15万辆HMMWV在美军服役。该系列车型在美军机步师、装甲师、101空中突击师、82空降师、山地师、海军陆战队中大量装备。HMMWV轻型高机动多用途战术车辆现有火力突击车、“陶氏”反坦克导弹发射车、“毒刺”防空导弹发射车、M119式105mm榴炮牵引车、通信指挥车、雷达车、兵员运输车、伤员救护车等车型。
HMMWV共经历了A0、A1、A2、ECV等4个系列车型的改进发展,其生产型号多达60多种。虽然HMMWV车族型号众多,但按其任务分类,可大致分为以下6类:运输车、救护车、方舱车、军械载车、陶氏导弹发射车以及特殊类车型,见表2-1。
A0系列是HMMWV最早的系列车型,装配了6.2L柴油发动机,3速变速箱,其有效载荷在1134kg~1996kg之间,车辆最大总重量为4536kg,共有车型17种,其中基型平台为M998和M1097。
A1系列车型在A0系列车型的基础上改善了动力传动系统和悬架的性能,其有效载荷和车辆总重量没变,共有车型16种,其中基型平台为M998A1和M1097A1。
A2系列装配的是6.5L柴油发动机,4速自动变速箱,提高了车辆的有效载荷,达到1150kg~2023kg。相对于之前的系列,该系列只保留了M1097A2作为基型平台,然后根据不同任务需求,发展了8种变型车。
ECV系列是HMMWV的扩容性系列车型,装配了6.5L的涡轮柴油发动机,并且对悬架进行了升级,主要的是加强了车辆的装甲,提高了防护性。ECV系列车型根据任务车型的不同,有效载荷在1043kg~2313kg之间,最大总重量是5489kg,其中基型平台为M1113,变型车共有12种。
通过分析可知,HMMWV车族主要依靠变化上装形成车族。依托基型车,变化上装发展各种用途的变型车辆,是战术车辆车族化的主要途径。
表2-1 HMMWV车族车型
HMMWV车族车型 | |||||
A0系列 | A1系列 | A2系列 | ECV系列 | ||
运输车 | 指挥/货物/人员运输车 | M998/M1038 | M998A1/M1038A1 | M1123 | M1165 |
重型货物运输车 | M1097 | M1097A1 | M1097A2 | M1113/M1152 | |
火炮牵引车 | M1069 | M1097A1 | M1097A2 | ||
方舱车 | 方舱车 | M1037/M1042 | M1097A1 | M1097A2 | M1113/M1152 |
军械载车 | 标准装甲军械载车 | M1025/M1026 | M1025A1/M1026A1 | M1025A2 | M1151 |
加厚装甲军械载车 | M1043/M1044 | M1043A1/M1044A1 | M1043A2 | ||
置顶装甲军械载车 | M1109 | M1114/M1116/ M1151A1 | |||
陶氏导弹 发射车 | 标准装甲陶氏导弹发射车 | M966/M1036 | M966A1/M1036A1 /M1121 | M1167 | |
加厚装甲陶氏导弹发射车 | M1045/M1046 | M1045A1/M1046A1 | M1045A2 | ||
置顶装甲陶氏导弹发射车 | M1115/M1167A1 | ||||
救护车 | 硬顶救护车 | M996/M997 | M996A1/M997A1 | M996A2/M997A2 | |
软顶救护车 | M1035 | M1035A1 | M1035A2 | M1152A1 | |
特殊类 | 火力支援车 | M707 | M707 | ||
TACP车 | M1145 | ||||
特种作战车 | DMV | GMV | GMV | ||
防空车 | Avenger复仇者 | Avenger复仇者 | Avenger复仇者 | Avenger复仇者 | |
EOD/UXO处理车 | Zeus HLONS | ||||
混合动力车 | XM1124 |
2.2美军JLTV车族
JLTV联合轻型战术车辆是美国陆军和海军陆战队联合开展的战术车辆装备建设项目,目的是研发未来的轻型战术车辆车族用以替代现役的HMMWV系列战术车辆。2006年,美国国会在国防授权法案第114款“战术轮式车辆采购策略”中明确要求陆军和海军陆战队应联合采办下一代战术轮式车辆。根据计划美军把JLTV项目分为四个阶段,分别是:概念设计阶段、技术开发阶段、工程制造开发阶段和生产阶段,目前JLTV项目处于工程制造开发阶段。JLTV研发至今,其系列车型经历了多次变化。
根据资料可知,目前美军将JLTV车族按座位划分为2大类,分别是2座变型车和4座变型车,与之前提出的三大类(战场感知、作战及作战保障和聚焦后勤)若干车型相比,车型种类大幅减少,主要是通过在基型平台上安装不同的任务模块,满足任务的覆盖要求。具体分类见表2-2。
表2-2 JLTV系列车型分类(四)
乘员位 | 基本车型 | 任务结构包 | 有效载荷 |
2 | 多用途车 | 多用途车 | 门限值:2313kg |
4 | 通用车 | 通用车 | 门限值:1588kg |
重机枪运载车 | |||
近战武器运载车 | 近战武器运载车 |
表格中多用途车,分为卡车和方舱车两种类型。卡车型多用途车主要为非方舱装载的军用物资提供机动性,如箱、托盘、小集装箱或散装货物。作为牵引车使用时,具有牵引现有的合适的作战装备,包括105mm榴弹炮,Q-36雷达,或其他由轻型战术车辆牵引的设备。方舱型多用途车可以装载现有的标准的维修、通讯等方舱。
通用车作为高机动的多用途基型车辆平台的,通过安装相应的任务模块组件,如指挥、控制、通信、情报、侦察、医疗、救护等,执行多种任务。既可以转移战场的部队或少量补给品,提供后勤支援,包括后方勤务支援,又可以作为指挥控制平台,提供小单位指挥员的指挥控制功能,通过提供访问机密或非保密网络,指挥和控制机动、火力、航空、情报、信号(包括通讯转播)和物流。重机枪运载车则主要执行火力突击任务。
近战武器运载车是近战武器系统的基型车辆平台,装载有导弹目标获取改进系统(TOW-ITAS)(陆军)或直射的M2.50口径的机枪,职能是监视敌方阵地或对火力阵地的攻击,在所有军事行动类型包括城市作战行动期间,用精密的远程火力能力,保证机动步兵单位的近战能力。
美军在研发JLTV车族时,对其车族内有效载荷、乘员座位数和任务车型间的联系有着深入研究,而这三者也是战术车辆车族变型车之间最为重要的区分之处。同时,JLTV车族以任务结构包来满足任务车型的需求,表明模块化发展将是战术车辆车族化未来发展的一个重要方向。
2.3 德军Mercedes Benz G车族
德国Mercedes Benz G车族是德军典型的车族之一,该车族属于德军第三代军用车辆中的轻型战术车辆,是在Mercedes Benz 公司相关的商用车辆基础上改装形成的军用车辆,属于KAT Ⅲ类。Mercedes Benz G 系列战术车辆可用作轻型攻击车、反坦克导弹发射车、前线救护车、电缆布设车、人员乘坐车、电台通讯车、维修工程车、核生化防化车、轻型飞机和直升机牵引车使用。其短轴距的人员乘坐车可运送8名战斗人员,而长轴距的车型可运送10人。
德军Mercedes Benz G车族有众多车型,其代表性的车型有以下四种:290GDT、G270CDI、G280CDI(4×4)、G280CDI(6×6)。其主要性能参数见表2-3。
表2-3 德军部分Mercedes Benz G车族及相关性能参数
Mercedes Benz G车族 | ||||
车型 | 290GDT | G270CDI | G280CDI(4×4) | G280CDI(6×6) |
驱动形式 | 4×4 | 4×4 | 4×4 | 6×6 |
有效载荷 | 700kg | 2200kg | 3000kg | 3000kg |
车长 | 4.165m | 4.588m | 4.588m | 6.24m |
车宽 | 1.7m | 1.7m | 1.7m | 1.7m |
车高 | 2.005m | 1.950m | 1.950m | 1.950m |
离地间隙 | 240mm | 220mm | 220mm | 220mm |
轮距 | 1.425m | 1.475 m(前轮) 1.555 m (后轮) | 1.475 m(前轮) 1.555 m (后轮) | 1.475 m(前轮) 1.555 m (后轮) |
轴距 | 2.4 m | 2.85 m | 2.85 m | 3.120 |
接近角/离去角 | 39°/34° | 39°/34° | 45°/38° | 45°/38° |
转弯半径 | 5.7m | 6.5m | 6.5m | — |
德军Mercedes Benz G车族的特点是根据变化轴数、轴距来发展变型车。增加轴数,可以扩展吨级,增加车辆装载空间,以满足不同载荷的需要。如, G280CDI(6×6)车型和290GDT车型相比,其装载质量增加了2300kg,车长也较之长2.075m。加长轴距,使车辆长度尺寸延长,是为了满足不同尺寸方舱、集装箱或特殊装备运载的需要。但车辆轴距变长,也使车辆的纵向通过角明显减少,最小转向半径也会明显变大,机动性会略有下降。如G270CDI车型和290GDT车型相比,其轴距加长0.45m,同时转弯半径多出0.8m。
2.4 外军战术车辆车族发展模式
综观外军车族化发展战术车辆的历程,外军主要采用两种模式发展战术车辆车族:一是在基型车和变型车军事需求均非常明朗具体的情况下,同步论证、同期研制定型车族内的车型,形成完整的车族系列;二是在基型车军事需求非常明确,但变型车尤其是变型车的上装发展不太具体的情况下,先重点发展基型车,然后再分阶段论证、研制定型车族内的其它车型,逐步形成完善的车族系列。
2.4.1 同步论证、同期研制定型车族车辆
在基型车和变型车包括变型车的上装的军事需求均非常明确和具体的前提下,采用同步论证、同期研制定型车族内的所有或主要车型,发展形成完整的车族系列,并同步采购装备部队的方法,是战术车辆车族化发展最理想的发展模式。美军是采用该模式进行战术轮式车辆车族化发展的典型代表,并取得了极大的成功,同时获得了显著的军事和经济效益。美军利用该模式成功发展了第二代战术轮式车辆的轻型、中型、重型车族系列车辆,其中就包括HMMWV轻型高机动战术轮式车辆车族。这种车族化发展模式也可称为“美军模式”,该模式代表着战术车辆车族化发展的方向。
2.4.2 分阶段论证、研制定型车族车辆
在基型车军事需求已非常明确,变型车的需求框架也已基本确定,但变型车的上装规格需求并不非常具体、确定的情况下,先发展车族内的基型车,同时初步论证变型车的发展需求,在基型车研制过程中尽可能地地考虑变型车的发展需求条件,然后再分阶段论证、研制定型车族内的变型车,逐步形成完善的车族系列的方法,是战术车辆车族化发展的另一种模式。德军和德国的车辆生产厂家是采用该模式进行战术车辆车族化发展的典型代表,一些欧洲军车生产厂家也常采用该模式进行战术车辆的车族化发展,他们也取得了成功,同时也获得了显著的军事和经济效益。德军和德国军车生产厂家利用该模式成功发展了第二代战术轮式车辆。这种车族化发展模式也可称为”欧洲模式”,该模式也是战术车辆车族化发展的一种有效模式。
3 主要特点
3.1 在基型车底盘的基础上变形发展多种不同用途的车型
为了尽量满足不同的军事需求,外军通常在通基型车底盘的基础上变形发展二到三种不同轴距的车型,以及多种用途的变形车,如美军HMMWV已有60多种型号的变型车。这些轴距不同或用途不同的车型的大部分总成和部件是可以通用的。
3.3 基型车吨级分布划分合理,车族体系趋于完善
外军轻型战术车辆车族的基本吨级数量趋向合理,如美军的JLTV,从最初的从最初的1.6吨、2.0吨、2.3吨和2.8吨四个吨级划分减少到目前的1.6吨和2.3吨两个吨级,基本吨级数量从四个减少到两个,且吨级分布合理,覆盖面较广,在较好地满足各类部队使用需求的同时,减轻了车辆装备的保障负担。
3.4 以任务划分归类,简化车型
轻型战术车辆车族以任务为导向,根据其所要执行各种任务的性质、特点,找出相似的任务进行归类,然后依据该种类别发展一种车型,例如美军的JLTV车族将物资运输、方舱运输、火炮牵引等任务划归一类,发展了2人座多用途运输车。通过这种途径既满足了多种任务需求,又进一步简化了车型,提高了车辆的通用化程度。
3.5 减少车型种类,提高模块化应用
从美军JLTV系列车型演变进展中可以看出,轻型战术车辆的模块化发展趋势已十分明显。JLTV车体采用模块化设计,基型平台上装有必要的基本模块,然后基于不同任务需求发展不同的任务模块,通过更换任务模块实现车辆的变型。例如,JLTV的4人座车型,应用指挥控制模块、重武器模块,进而可变型为指挥车、火力打击车。模块化的应用不仅减轻了大量采购车辆装备的负担,而且增强了战术车辆的维修性,维修人员能够根据车辆损毁状况快速更换车辆模块组件,提高维修效率。
4 启示
4.1 将车族化发展思想融入车辆发展规划
按车族化模式发展战术车辆的方法要取得最佳的军事和经济效益,必须掌握好应用的时机。国内外战术轮式车辆发展的实践证明,在制定战术车辆发展规划和系列型谱的过程中,就将车族化的发展理念用于指导发展规划和系列型谱的制定是最佳的时机。因为,只有在顶层设计阶段即作好车族化的设计,才能最大程度地实现以最少量的车型满足军事需要的可能,避免在后期进行车族化设计时被迫大量修改基型车设计,或车族化设计扩展范围受限而带来的一系列弊端。
4.2 合理选择发展模式,扎实做好军事需求研究
按车族发展战术车辆已成为各国车辆装备发展的潮流。但是,我军应结合未来车辆装备发展要求和国内技术水平现状,选择适合自身特点的车族化发展模式。同时,必须科学、系统、扎实的做好军事需求研究。车族化发展各类车型的首要前提是满足军事需求,并在满足军事需求的基础上实现车族化发展。否则,必然走入为车族化而车族化的歧路,影响军队战术车辆的健康发展。
4.3 合理划分吨级,简化车型,完善体系
战术车辆在发展车族时,基于军事需求的基型车吨级划分和车辆装备的保障负担是一对矛盾体。一方面,基型车的吨级划分越少,其变型车总成通用程度越高,车辆装备的保障负担就越小,但战术车辆或者是不能满足军事需求,或者是能满足军事需求但是会造成极大的浪费;另一方面,基型车的吨级划分越多,战术车辆在不会造成太多浪费的同时能更好的满足军事需求,但同时基型车的数量增多,随之带来的是保障难度的提升。因此,必须在系统分析军事需求的基础上,合理划分吨级,并以任务为导向利用科学方法进行车型归类,从而达到既能覆盖任务需求,又能简化车型的目的。
4.4 全面发展车族车型,重点突破基型车
通常,车族内的车型大都是装备数量较多的通用型车型,对部队作战能力和保障能力的影响较大。因此,全面均衡地发展车族内的车辆显得尤为重要,应使其战术技术性能尽可能地接近,不能出现明显的薄弱环节,造成车族体系的“短板”。但必须注意的是,全面发展不是没有重点,车族内的基型车始终是车族发展的重点。不能过多地强调全面发展,并为满足变型车的要求而过多地降低基型车的战术技术性能。在基型车与变型车因指标、技术出现矛盾时,应优先满足基型车的需要,车族体系提高战术技术水平的关键是突破基型车,这是车族整体提升作战和保障能力的关键。
4.5 采用多种方式发展变型车
依托基型车同步发展变型车是形成完整车族的重要环节,但在发展变型车的过程中要遵循这样的原则,即不对基型车的技术结构和技术参数作大幅度的改变和调整。否则,会大大降低车族的通用化程度,使车族化的优越性大打折扣。因此,在发展变型车的过程中可采用模块化发展方式,或者采用改变轴数、轴距及上装,并根据需要对部分结构和技术参数进行局部调整的方式。在对部分结构进行调整的过程中要尽可能地选用同系列的总成和部件,达到尽可能提高总成和部件通用化程度的目的。
5 结语
通过对外军轻型战术车辆车族化发展现状分析可以看出,外军轻型战术车辆吨级划分合理,体系完善,通用化程度高,较好的满足了部队维修保障要求。与外军相比,我军军用车辆车族化发展起步晚,水平低,车辆保障难度大,应抓住当前车辆装备发展的机遇期,加强车族化发展研究,使我军车辆装备的可保障能力得到显著跃升。
参考文献
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[5] 德国军用车辆装备现状、战术技术水平和发展趋势[R].南京:总装汽车试验场,2004.