- 坦克裝甲車輛設計(輪式戰車卷)
- 馮益柏主編
- 9字
- 2019-01-04 14:49:58
第一章 輪式戰車技術
第一節 輪式戰車技術的發展
一、簡介
(一)基本概念與范疇
輪式戰車通常是指具有一定防護能力的輪式底盤和低后坐力火炮、機槍、反坦克導彈等火力系統構成的戰斗車輛。輪式戰車又稱輪式裝甲車,介于坦克與軍用卡車之間,是一種十分重要的地面武器裝備。輪式戰車一般有4、6、8甚至10個輪子,而且大都采用全輪驅動方式,即發動機的動力經過轉動裝置之后同時傳給全部車輪,并用4×4、6×6、8×8、10×10驅動方式表示,其越野能力強于普通的輪式車輛。目前已把由輪式底盤作為承載平臺,能夠遂行執行各種作戰任務的,并具有裝甲防護能力的車輛統稱為輪式裝甲車輛。主要包括輪式步兵戰車、輪式裝甲人員輸送車、輪式裝甲偵察車、輪式裝甲指揮車等。
(二)輪式戰車的特點
近年來,隨著輪式戰車輪胎負重能力的增強,集中輪胎壓力控制技術的應用,輪式戰車的作戰能力有了長足的進步,而且還有了許多履帶裝甲戰車無法比擬的優點,主要表現在以下幾個方面。
1.高機動性
與同樣具備裝甲防護能力的坦克相比,輪式裝甲車又體現出其獨有的高機動性。坦克的質量大多超過50t,無法由運輸機空運,而輪式裝甲車的質量普遍不足20t,可由C-130等大型運輸機輕松地空運到指定地點,從而大大提高戰略機動的速度;輪式裝甲車采用獨特的側面強化型輪胎和中子射線輪胎(在輪胎內安裝有起支撐作用的中子橡膠),這兩種輪胎在遭受地雷或機槍襲擊時,即使外層破損仍可以保證車輛正常行駛。而坦克一旦發生履帶斷裂,則陷入完全癱瘓狀態,需由坦克搶修車進行回收,耗時費力。此外,輪式裝甲車大多采用輪胎中央充放氣系統,駕駛員可在行進間通過調節輪胎氣壓來改變輪胎著地面積,從而增強車輛穿越沙漠、沼澤等松軟泥濘地帶的能力。從行駛速度上看,世界上還沒有一輛坦克的行駛速度能超過100km/h,而輪式裝甲車最高行駛速度普遍在110km/h以上。
2.高防護性
輪式裝甲車與普通的輪式運輸車相比,突出的優點就是其高防護性。雖然不能與坦克的防彈性能相比,但其車體外圍的裝甲足以抵御各種輕型武器的直接射擊和一些炮彈碎片襲擊,而且輪式裝甲車還可以根據需要臨時加裝各種附加裝甲或防彈板,為車內乘員提供多重保護。有的輪式裝甲車還搭載有防衛武器,如M2重型機關槍或40mm口徑的MK19型榴彈發射器,使車內人員通過積極反擊而更好地達到自衛的目的。
3.高通用性
輪式裝甲車的第三個特點表現在其廣泛的通用性上。制造商在開發過程中大量應用民用技術,零部件也大都采用民用標準,既便于維修又便于改型應用。現有的大部分輪式裝甲車都是多用途車型。各國普遍在裝甲運兵車的基礎上利用通用底盤開發出多種變型車,如指揮車、通信車、救護車、偵察車和自行迫擊炮車等。變形車改裝時只需將車身后部的人員或貨物裝甲車廂模塊卸掉,換上相應功能的裝甲車廂模塊即可。
4.經濟性好
經實際測定,同級別、同條件下,輪式戰車要比履帶式裝甲車:購置費少5%~10%;耗油量少1/3~2/5;每年的維修費用少2/3。輪式戰車的經濟優勢主要體現在全壽命周期內的綜合費用上。
5.良好的戰技特性
輪式戰車與履帶式裝甲車相比,更適于高速度的長途行軍;輪式戰車行駛噪聲小,平順性和防振性好,承載人員不易疲勞,對于發揮車輛的戰斗效能具有重要的意義;在戰術機動性上,隨著輪式戰車行動部分的改進與新技術的采用,其越野機動性能也在不斷提高。
二、輪式戰車技術發展歷程
(一)早期輪式戰車
20世紀初,已于19世紀中葉完成工業革命的英國、法國、德國、美國和俄國等國家,先后利用本國鋼鐵制造業和汽車工業的優越實力,制造出了世界上最早的裝甲車,1914年第一次世界大戰爆發,為支援空軍在法國的作戰行動,英國組建了世界上的第一個裝甲車師。當時,各國利用普通卡車底盤改裝的裝甲車,主要用于執行偵察和襲擊作戰任務,而地面戰場上縱橫密布的戰壕卻成了它們無法逾越的障礙。為克服這些障礙,英國首先將本國的裝甲車體安裝在美國生產的拖拉機底盤上,制造出世界上第一輛坦克。從那時至今,這些利用履帶行駛的鋼鐵堡壘在地面戰場上攻城拔寨,克敵制勝,在近一個世紀的時間里始終占據著地面戰場的霸主地位。輪式裝甲車則更多地應用于維持社會治安和與騎兵協同行動。盡管它們在20世紀20年代得到了更快的發展,但由于對道路條件有很大的依賴性,加之機動性得到改善的輕型坦克的出現,致使在二戰爆發前的20世紀30年代一度遭到冷遇,只有德國和法國沒有放棄進一步的發展。以下為早期的輪式戰車。
1.“沙龍”輪式裝甲車
1901~1902年,法國的沙龍公司用一輛汽車改裝了一輛輪式裝甲車。該車安裝了一個鋼板車體,在車體內安裝了1挺帶防盾的機槍。這輛改裝的裝甲汽車并沒有引起軍方多大的興趣。于1903年研制出一輛新的“沙龍”(Charron)輪式裝甲車,這輛車被說成是世界上第一輛真正的輪式裝甲戰車。“沙龍”裝甲車重3t,其乘員室和發動機室都有裝甲防護,車內安裝有燈。車頂部有1個可360°旋轉的機槍塔,塔內裝有1挺“霍奇基斯”8mm機槍。車體兩側各有2個方形觀察窗,必要時可用鋼板蓋住。為擴大觀察范圍,可將駕駛室的裝甲蓋開啟呈水平狀態。車體每側攜帶1根槽鋼,需要時可將它搭在壕溝上,使該車能跨越壕溝。
2.“戴姆勒”輪式裝甲車
1904年,奧地利維也納-諾伊施特的戴姆勒工廠制造出“戴姆勒”(Daimler)輪式裝甲車。該車是由一名奧匈陸軍軍官在保羅·戴姆勒的幫助下設計成的(保羅·戴姆勒是汽車制造業創始人之——戈特雷博·戴姆勒的兒子)。該車后部有1個能旋轉360°的圓頂機槍塔,塔內裝有1挺水冷式7.92mm機槍。驅動形式為4×4,發動機前置,為4缸汽油機。駕駛員和車長位于發動機后面。當車輛處于靜止狀態時,駕駛員和車長的座椅可以升起以擴大視界。這種裝甲車曾給德軍和奧匈陸軍作過性能表演,但并未引起他們的重視。佛蘭茨·約瑟夫皇帝擔心,這種車的噪聲太大會把他的馬嚇壞。因此,該車沒有正式投產,但該車的主要特點在后來研制的裝甲車上有所反映。
主要性能數據

3.“埃爾哈特”BAK裝甲車
1906年,德國策拉圣勃拉西的埃爾哈特公司在“埃爾哈特”(Ehrhardt)民用輕型載重汽車底盤基礎上制成“埃爾哈特”BAK裝甲車,主要用于防敵人的偵察氣球(BAK就是德文“防氣球炮”的縮寫),因為這種偵察氣球已使歐洲各國高級指揮機關感到關切。
在車頂部的半裝甲、半敞開式炮塔上裝1門50mm速射炮,該炮由以制造高級火炮而聞名的萊茵金屬公司生產,身管長為30倍口徑。車上火炮的方向射界為左右30°,仰角達70°,既可打空中目標,也可打地面目標,在當時是一種非常先進的戰車。車體兩側裝有專門的彈藥容器,總共可攜帶100發炮彈。發動機為4缸汽油機,動力通過鏈條傳給后輪。該車采用的充氣輪胎在當時是很新奇的,但在實戰中容易遭到破壞。車體和炮塔的前裝甲厚度均為5mm。
主要性能數據

4.“米納瓦”裝甲車
在第一次世界大戰時,比利時是第一個被德國占領的國家。比利時人起初在汽車上裝機槍以阻止德軍進攻。1914年8月中旬,比利時米納瓦工廠制造“米納瓦”(Minerva)裝甲車,車體裝甲厚5mm。在車的前部有1個駕駛員觀察孔,車體兩側及后部各有1個觀察孔,乘員室頂部為敞開式,因車上沒有車門,頂部就成了乘員的出入口。發動機上有裝甲防護,散熱器前方有2個散熱窗。武器為1挺機槍,裝有半圓形防盾。
5.“羅爾斯-羅伊斯”裝甲車
1914年,英國海軍部為皇家海軍空中勤務站裝甲車中隊生產的“羅爾斯-羅伊斯”(Rolls Royce)裝甲車,在“銀影”汽車底盤上制成。在乘員室上方有1個圓形機槍塔,機槍塔上裝1挺7.7mm機槍。車體后部有1個小平臺,用于運載物資。車上沒有潛望鏡或觀察鏡,乘員通過裝甲板上的縫隙向外觀察。發動機為6缸直列水冷汽油機,后輪為雙胎式,車上攜帶有2個備用輪。該車曾在法國、埃及、俄國和沙特阿拉伯等國的游擊隊中參加過戰斗。
主要性能數據

6.“蘭西亞”裝甲車
“蘭西亞”裝甲車由意大利的安索多公司用“蘭西亞”輕型卡車底盤改裝而成,是第一次世界大戰期間意大利陸軍的標準裝甲車,從1915年開始服役,共生產20輛。車上裝有3挺6.5mm機槍:主炮塔內裝2挺,主炮塔頂部的小炮塔內裝1挺。“蘭西亞”裝甲車的改進型為“蘭西亞”1ZM。車體的最大裝甲厚度為6mm,車體兩側各有1個門。車上共有7個射擊孔:車體每側3個,車體尾部1個。車上裝有2挺法國“圣埃廷諾”8mm機槍,機槍的俯仰角為-15°~+35°,配有15600發彈。還有1挺相同的機槍,從車體尾部的射擊孔射擊,另外還有4挺法國“喬哈特”8mm機槍,配有4800發彈。發動機為4缸水冷汽油機。車首裝有用于破壞鐵絲網的裝置,1917年制成,共生產110輛。奧地利和阿爾巴尼亞也使用過這種車。
這一時期,始終對稱霸歐洲虎視眈眈的德國加緊生產坦克和裝甲車,進行戰爭準備,頻頻研制出新車型。1935年,比森-NAG公司開始生產新型的Sd Kfz231(8×8)重型偵察車,并于1938年第二次世界大戰爆發前裝備了德國陸軍。該車具有可與當時的輕型坦克媲美的越野機動性能,其生產一直延續到1945年。第二次世界大戰期間,該裝甲車在西歐、前蘇聯和北非的坦克戰中發揮了重要作用。在該車的基礎上,1940年德國又研制出裝有V-12柴油機和50mm速射炮的Sd Kfz234裝甲車。直到第二次世界大戰結束,它們始終是各國裝甲車中的佼佼者。
另一種值得一提的裝甲車,是德國于1937年開始研制的“戴姆勒”偵察車。該車是在奧地利施泰爾·戴姆勒·普赫公司研制的ADGZ(8×8)裝甲車的基礎上,改進研制的一種輕型無炮塔4×4裝甲車。1939年底開始生產,第二次世界大戰期間共生產了6626輛。1939年4月,德國又以該車為基型車研制出重6.8t、裝有40mm炮和7.92mm并列機槍的“戴姆勒”裝甲車。“戴姆勒”裝甲車于1941年投放戰場,主要作為偵察車使用。由于具有較強的火力,德軍又把該車稱為“輪式輕型坦克”。
1939年第二次世界大戰爆發,在先進的戰爭理論指導下,裝備有大量坦克和裝甲車的德軍坦克師在很短時間內以閃電式快速機動作戰橫掃歐洲,令世界感到震驚,也再次喚醒了各國對輪式裝甲車的高度重視。1940~1942年間,英軍在利比亞的作戰行動更加引發了各國研制輪式裝甲車的熱情。英國和美國率先開始竭力大批生產裝甲車,在地面戰爭中與德國展開決戰。到1942年10月打響著名的阿拉曼戰役時,英國在中東地區的裝甲車數量已達到近1500輛。然而,從1943年英美聯軍將主戰場轉移到意大利,而后又移軍西北歐開始,裝甲車的使用數量銳減,致使戰后20年間美國一度放松了輪式裝甲車的進一步發展。
(二)近代輪式戰車
第二次世界大戰結束后,在歐洲國家中,德國、英國和法國陸軍一直非常重視輪式裝甲車的發展。為滿足戰后的使用需要,它們改變了兩次世界大戰期間利用卡車簡單改造裝甲車的做法,而是通過精心的設計,制造出一系列全新的車型。這些車型確定了現代裝甲車的基本構造樣式。
1947年,德國在“戴姆勒”偵察車的基礎上制造出FV701“白鼬”4×4裝甲車。“白鼬”2型裝甲車具有良好的越野機動性能,傳動系統采用了液力偶合器、行星式變速箱、單式中央差速器和并聯車軸,炮塔上安裝了1挺12.7mm機槍,適合用于執行偵察和治安任務。截至1964年,德國共為歐洲國家軍隊生產了1700輛“白鼬”2裝甲車。20世紀60年代,德國又從“白鼬”2發展出裝有反坦克導彈的“白鼬”4和5型裝甲車。“戴姆勒”裝甲車于1958年開始被英國阿爾維斯公司生產的“薩拉丁”(6×6)裝甲車所取代。
1950年前后,為滿足英國陸軍在馬來西亞反游擊戰的形勢需要,英國在“薩拉丁”裝甲車的基礎上研制出了“撒拉遜”裝甲輸送車,1952年裝備英軍。該車發動機前置,后部載員艙可運載12名步兵,后來成為英軍裝甲旅和裝甲團的標準步兵輸送車型。“撒拉遜”裝甲車后來逐步被FV432履帶式裝甲輸送車所取代。
在法國,輪式裝甲車的發展又與眾不同,主要為裝甲騎兵部隊的裝甲偵察車。其中最顯著的車型,是由A.M.R公司設計的“索瑪”裝甲車。這種重6.5t的6×6裝甲車的最突出特點是中間的兩個車輪可以提升離開地面,更有利于公路行駛。1944年法國解放后,法國開始著手研制“潘哈德”EBR(8×8)裝甲偵察車。該車于1950年至1960年間生產,曾在阿爾及爾廣泛使用。這種裝甲車的最大特點是采用了前后雙駕駛艙配置,發動機置于車體中央甲板以下,通過兩個串聯的變速箱輸出動力至中央差速器,在狹窄路面上不用掉頭即可變向行駛。公路行駛時,中央兩對實心輪胎可以提升脫離路面,減輕行駛摩擦力。該車的搖擺式炮塔上最初安裝了1門75mm火炮,后又全部改裝90mm滑膛炮,發射尾翼穩定空心裝藥破甲彈。
“潘哈德”EBR裝甲車的缺點是車輛過于笨重,使用受到限制。因此,法國在1956年又研制出“潘哈德”AML(4×4)裝甲車,1961年裝備法國陸軍。該車在許多方面與“白鼬”裝甲車相仿,如發動機后置,4輪獨立懸掛。
第二次世界大戰后,前蘇聯先后研制了若干種輪式裝甲車。由于它們造價低,故裝備數量不斷增加。最初的兩種車型是利用卡車底盤制造的BTR-40(4×4)和BTR-152(6×6)裝甲車。這兩種車沒有炮塔,結構也比較簡單,可以描述為敞篷卡車式裝甲車。一直到20世紀60年代,它們才安裝了頂甲板,部分BTR-152采用了中央輪胎壓力控制系統。20世紀50年代末,BTR-40裝甲車開始被BRDM裝甲車所取代;20世紀60年代中期,BTR-152逐漸被BTR-60裝甲輸送車所取代。
縱觀20世紀前50年各國坦克和裝甲車的發展歷程,它們在第一次世界大戰中初登戰爭舞臺,讓戰爭首次披上鐵甲、踏上鐵輪馳騁于歐洲的廣袤土地,創造了人類戰爭新的神話。在20世紀初幾乎同時問世的坦克和裝甲車,二者分別負有界限分明的作戰使命,同時也隨著時代的進步和戰爭需求的演變相互促進發展。早期的裝甲車構造較為簡單,車載武器和車種單一,越野機動性較差,一般只作為步兵輸送車和偵察車使用,支援坦克部隊作戰。坦克則始終是陸軍機械化作戰的主要裝備。
(三)現代輪式戰車
現代意義上的輪式裝甲車的發展始于20世紀60年代,但在多國范圍內的真正發展是在20世紀70年代以后。當時,西方國家普遍建成了現代化的公路交通網,創造了利用輪式裝甲車實施快速機動作戰的外部環境條件,同時現代汽車工業的飛速發展也為輪式裝甲車的發展提供了成熟的技術基礎。輪武裝甲車在戰術機動性和火力性能方面已逐漸達到幾乎可與坦克平分秋色的水平,在世界主要國家軍隊中的裝備規模日益增大,成為20世紀70、80年代各國輕型機械化部隊的主要作戰裝備。20世紀90年代初冷戰結束以后,世界形成新的軍事斗爭格局,高技術條件下的局部戰爭成為現代戰爭的主流樣式。面對新的軍事需求,世界各軍事強國更加重視新型輪式裝甲車的發展。輪式裝甲車已顯現出在21世紀初實現全面更新換代的必然趨勢。
前蘇聯/俄羅斯是較早發展輪式裝甲車的國家之一,且裝備數量也最大。20世紀50年代末研制、60年代初裝備前蘇聯摩步師的BTR-60裝甲輸送車至1976年停產,共生產了25000輛,是迄今世界上裝備數量最多的輪式裝甲輸送車。20世紀70~80年代初,前蘇聯又相繼在BTR-60的基礎上研制出BTR-70和BTR-80裝甲輸送車,陸續裝備部隊。三種車型的動力裝置均為后置配置,使車輛重心偏后,以滿足對水上浮渡能力的要求。
1994年,俄羅斯研制出BTR-90(8×8)裝甲輸送車,但至今尚未正式生產。該車的裝甲防護能力得到較大增強,車體正面可防14.5mm槍彈,車體底甲板為V形結構,增強了對反坦克地雷的抵御能力。戰斗全重增加到17t,安裝了BMP-2步兵戰車的炮塔,武器系統除30mm機關炮外,又增裝了2具AT-5反坦克導彈發射器,增強了遠距離對坦克作戰的能力。
第二次世界大戰后,美國輪式裝甲車的發展一度明顯滯后于其他西方國家。20世紀60年代初,美國卡迪拉克·凱奇公司研制出V-100“突擊隊員”(4×4)輕型裝甲車,并參加了越南戰爭。V-100戰斗全重為7.37t,乘、載員12人。由于該車是利用M44軍用卡車的車橋和M113履帶式裝甲輸送車的發動機拼湊起來的,所以在設計上存在的問題比較多。后又改進研制出V-200,戰斗全重增加到12.73t。該系列車輛后來正式命名為LAV-150(LAV是“輕型突擊車”的英文縮寫)。20世紀70年代末,美國在LAV-150(4×4)裝甲車的基礎上研制出LAV-300(6×6)裝甲輸送車,主要用于出口。該車戰斗全重15t,可安裝各種口徑的機槍和機關炮。
美軍原來只有海軍陸戰隊使用輪式裝甲車,主要是加拿大生產的LAV-25(8×8)裝甲輸送車,共裝備了758輛,其中包括96輛“陶”式反坦克導彈發射車。LAV-25裝有1門25mm機關炮,可搭載6名步兵,主要用于執行偵察任務。裝備LAV-25的美國海軍陸戰隊曾參加過1991年的海灣戰爭,在攻占科威特城的戰斗中發揮了重要作用。
20世紀末,美國陸軍進一步提高了對輪式裝甲車的重視程度。1999年10月提出新型陸軍過渡性改革計劃的設想后,2000年選定加拿大生產的LAVⅢ(8×8)裝甲輸送車作為過渡型裝甲車,購置總量達到2131輛。該車亦稱為“斯特賴克”裝甲車,基型車為步兵輸送車,戰斗全重17.2t,裝有1挺12.7mm機槍或1具40mm自動榴彈發射器,搭載步兵數量增加到9名,可由C-130運輸機空運。目前,美國陸軍已將“斯特賴克”裝甲車列為正在組建的過渡型作戰旅的主要裝甲裝備,并將對早期生產的“斯特賴克”裝甲車進行改進。改進的主要目的是利用C4I技術增強信息化作戰能力,增加了協同戰術電臺系統(JTRS)。2004年,美軍又為駐伊拉克部隊的“斯特賴克”裝甲車車長配備了新研制的頭盔式顯示器,可以顯示FBCB2旅和旅以下作戰指揮系統的戰場態勢信息。
另外,美軍計劃于2005年底開始生產“斯特賴克”裝甲車的兩種變型車,即機動火炮系統和三防偵察車。另外,為適應戰后伊拉克安全形勢的需要,美軍計劃2005年9月為駐伊美軍裝備“謝里夫”輪式裝甲車。“謝里夫”裝甲車是利用“斯特賴克”和LAV裝甲車底盤新研制的一種裝甲車,該車裝有高能微波武器,主要用于在城市環境中與武裝分子作戰,減少平民傷亡。武器系統利用毫米波電磁能產生非致命殺傷作用,作用距離為1000m,人員在受到照射時會產生燒灼感,失去行為能力。
加拿大也是輪式裝甲車的生產大國,主要是利用瑞士莫瓦格公司的“鋸脂鯉”裝甲車技術在本國形成生產能力。1977年至1982年,加拿大通用汽車公司利用“鋸脂鯉”Ⅰ型的技術為本國陸軍生產了491輛“灰熊”(6×6)兩棲裝甲輸送車。該車戰斗全重10.5t,乘、載員為9人,裝有2挺12.7mm機槍。其中195輛火力支援車型裝有1門76mm火炮。1982年,通用汽車公司開始利用“鋸脂鯉”Ⅰ型技術為美國海軍陸戰隊生產LAV-25(8×8)裝甲車,1993年,開始為加拿大陸軍生產LAV-25裝甲偵察車。
1997~2000年,通用汽車公司為加拿大陸軍生產了651輛LAVⅢ裝甲輸送車。該車是在瑞士“鋸脂鯉”Ⅲ型基礎上研制的一種8×8車型,戰斗全重16.3t,乘、載員為11人,主要武器為1門25mm機關炮。2000年年底,美國陸軍也訂購了366輛LAVⅢ。
瑞士自20世紀50年代以來始終活躍在輪式裝甲車的生產領域,各種車型層出不窮。20世紀60年代的典型車型是“潘哈德”系列裝甲車。20世紀70年代以來,瑞士莫瓦格公司研制生產的“鋸脂鯉”系列輪式裝甲車更被世界許多國家所采用。截至1999年,“鋸脂鯉”系列的4×4、6×6和8×8各種車型共生產了3850輛,目前仍在生產。除加拿大外,獲特許生產8×8車型的國家還有英國、智利等國家。該系列車輛的早期車型為“鋸脂鯉”Ⅰ(6×6)型,重10.5t,載員14人;8×8車型重12.3t,載員15人。與Ⅰ型車相比,Ⅱ型車的戰斗全重有所增加,6×6車型為11.5t,8×8車型為12.3t。車身變窄加長,裝有更大功率的柴油機。
1996年,莫瓦格公司研制出“鋸脂鯉”Ⅲ多用途裝甲輸送車,有6×6、8×8和10×10三種車型。該系列車輛有多種變型車,用途廣泛,包括反坦克導彈發射車、指揮車、迫擊炮車、救護車、偵察車、貨物輸送車、搶救車和防暴車等。所有車型均具有水上浮渡能力。較之早期的車型,Ⅲ型裝甲車的行動部分得到較大改進,車內有效空間增大到11m3。車體采用高硬度裝甲鋼制造,內層敷有防崩落襯層,必要時可在車外安裝附加裝甲,使整車裝甲防護力得到大大增強。由于車重有較大增加,采用了更大功率的動力裝置。8×8車型裝有1門25mm機關炮,10×10車型可安裝1門105mm火炮。“鋸脂鯉”Ⅲ型裝甲車已在西方和中東國家軍隊中得到廣泛應用,生產數量超過5200輛。
2003年,莫瓦格公司并入加拿大通用動力公司。在此之前,莫瓦格公司又研制出“鋸脂鯉”Ⅳ裝甲車。該車的總體布置與早期車型基本相同,戰斗全重增加到25t。主要改進一是體積增大,載員艙容積增大到12m3;二是防護力進一步增強,車體正面裝甲可在正面60rad內防護25mm脫殼穿甲彈和30mm穿甲彈,車體底甲板和車輪可抵御8kg梯恩梯裝藥地雷的攻擊。
在西方國家中,法國長期以來對輪式裝甲車情有獨鐘。VAB系列輪式裝甲輸送車于20世紀70年代初研制,1976年開始裝備法國陸軍。截至1999年,共生產了5000余輛,有6×6和4×4兩種車型,其中法國陸軍共裝備3975輛。6×6車型戰斗全重為14.2t,乘、載員為12人,車載武器為1挺12.7mm機槍。除VAB外,法國還于20世紀70年代開始大量生產“潘哈德”VCR(6×6)裝甲輸送車,主要用于出口,法國陸軍裝備了155輛。
20世紀90年代后期,法國曾研制出新型“維克斯特拉”(8×8)裝甲車。多數國家的裝甲車采用的是鋼裝甲,而“維克斯特拉”不同,它采用了鋁合金裝甲。該車戰斗全重28t,乘員4人,主要武器為1門105mm火炮。為增強裝甲防護力,戰時可掛裝反應裝甲。之后不久,法國開始重點研制能協同“勒克萊爾”主戰坦克作戰的VBCI(8×8)步兵戰車。VBCI步兵戰車戰斗全重為27t,車體也采用焊接式鋁合金結構,并敷有一層鈦合金裝甲。乘員3人,載員7人,新型單人炮塔上裝有1門M811型25mm機關炮和1挺7.62mm并列機槍,并裝有輔助防御系統和反導紅外假目標系統。
德國也是最早發展并大量裝備輪式裝甲車的國家之一。德國陸軍現裝備的主要車型是20世紀60年代由萊茵金屬公司研制的“狐”式裝甲輸送車,有6×6和8×8兩種車型,均具有水上浮渡能力,1975年到1986年共為德國陸軍生產了1400余輛。“狐”1型(6×6)裝甲輸送車戰斗全重為19t,乘、載員為12人,主要武器可裝1挺7.62mm機槍或1門20mm機關炮。8×8車型為裝甲偵察車。2001年底,又研制出“狐”2(6×6)裝甲輸送車。該車戰斗全重為22t,載員艙加高了145mm,內部空間有所增大。駕駛員配備有數字式駕駛信息系統,可對在線系統狀態進行監視并對故障進行識別。
1999年,德國決定與英國合作研制一種新型8×8裝甲輸送車,之后不久荷蘭也參加該項目。2002年5月,制造出2輛樣車,命名為“拳擊手”。該車采用通用底盤的模塊化設計,應看作是對傳統裝甲車輛總體設計思想的大膽創新。該車在設計上主要包括動力傳動和任務用途兩大模塊。動力傳動模塊是各車型統一的基本模塊,包括整個動力傳動系統、駕駛艙、三防系統、空調裝置,滅火抑爆系統和標準接口。全車的動力分配由一個CAN總線系統進行監視和控制。任務模塊可迅速更換,以適應作戰和保障的需要,靈活實現車族化的變型要求。但2003年7月,英國以該車不能滿足英國陸軍未來的作戰需求為由,宣布退出該項目,而將相關經費移用于本國的“未來快速反應系統”。德國和荷蘭陸軍也未再表明購買的意向,致使該車的進一步發展停滯不前。
20世紀90年代,意大利也積極躋身于輪式裝甲車的發展領域。1996年,意大利依維柯公司研制出“半人馬座”(8×8)裝甲偵察車,次年意大利陸軍訂購了400輛,擬裝備3個裝甲騎兵團。該車具有較強的裝甲防護力,車體內敷有“凱芙拉”防崩落襯層,還可掛裝模塊式反應裝甲。戰斗全重為24.8t,乘、載員為9或11人,主要武器為1門25mm機關炮,并可安裝“陶”式反坦克導彈。目前正在研制“半人馬座”(8×8)改進型裝甲車,包括裝甲輸送車和步兵戰車兩種車型。車體加長,承載空間增大,戰斗全重為24t,載員11人。主要武器可選裝25mm機關炮、“陶”式反坦克導彈或1門105/120mm火炮。
其他歐洲國家研制生產輪式裝甲車也比較活躍,不少車型除裝備本國軍隊外,還大量出口到第三世界國家。其中,20世紀90年代后期芬蘭研制的8×8模塊化裝甲車和瑞典研制出多用途裝甲車具有顯著的特點,值得關注。
2004年5月,芬蘭帕特里亞公司開始向波蘭國防部交付首批2輛模塊化裝甲車,波蘭軍隊將其編號為XC-360P。該車采用先進的模塊化設計,戰斗全重24t,載員12人,可根據需要選裝不同的武器系統。波蘭總共訂購了690輛,包括指揮車、裝甲搶救車、自行火炮、工程支援車、工程偵察車、醫療救護車和三防車等,所有車型均具有水上浮渡能力。
按照瑞典國防部的要求,瑞典阿爾維斯·赫格隆公司研制了多用途裝甲車,包括履帶式和輪式兩種底盤。重量約為14t,采用電傳動技術,輪轂內裝有電動機,采用和德國聯合研制的VETEC電子系統。作為一個車族,多用途裝甲車的生產車型將包括多種變型車;導彈發射車、自行迫擊炮、輕型搶救車、輸送車、情報偵察車、雷達車、觀測車和工程車等。
南非是非洲唯一具有裝甲車生產能力的國家。20世紀70年代初研制的“密獾”(6×6)步兵戰車共生產了1243輛。該車戰斗全重19t,乘、載員為10人,主要武器為1門90mm火炮,并裝有1挺7.62mm并列機槍和兩挺7.62mm高射機槍。20世紀80年代研制出“大山貓”76(8×8)裝甲偵察車。該車戰斗全重為28t,乘員4人,主要武器為1門76mm火炮。在該車基礎上,90年代末又改進研制出“大山貓”105裝甲偵察車,主要武器為1門105mm火炮,目前尚處于樣車階段。
2004年,為開辟中東市場,南非和約旦合作研制出“大山貓”坦克殲擊車。該車采用“大山貓”8×8裝甲車底盤,新安裝了一個“掠奪者”遙控全穩式炮塔,裝有一組4枚南非制造的反坦克導彈,1門20mm機關炮和1挺7.62mm并列機槍;并裝有晝/熱像彩色光電觀瞄裝置。
在亞太國家和地區,澳大利亞正在立足國內和引進國外技術發展本國的裝甲車制造業。1999年,ADI公司開始為澳大利亞陸軍和空軍生產“叢林之王”裝甲輸送車。但2001年因出現懸掛和傳動部分故障而不得不推遲批量生產時間。該車戰斗全重為15t,乘、載員為10人,車體采用V形結構底甲板,增強了對地雷的防護能力。另外,澳大利亞正在利用加拿大制造的車體在本國組裝生產LAVⅢ型(8×8)輕型裝甲車。該車采用了裝有25mm機關炮、改進型火控系統和全球定位導航系統的新型炮塔。
日本輪式裝甲車的發展,與其他國家首先發展基型車、再發展變型車從而形成完整車族的做法不同。日本首先于1982年研制出82式(6×6)指揮通信車,1987年研制出87式(6×6)裝甲偵察車,后又于1996年研制出96式(8×8)裝甲輸送車。87式裝甲偵察車戰斗全重為15t,乘員5人,主要武器為1門25mm機關炮,并裝有1挺7.62mm并列機槍。96式裝甲輸送車由三菱重工業公司研制,1997年投產并裝備日本陸上自衛隊。該車戰斗全重為14.2t,乘、載員為12人,裝有1臺223.8~261.1kW柴油機,主要武器為1挺12.7mm機槍或40mm榴彈發射器。
中國臺灣陸軍輪式裝甲車的研制始于20世紀80年代中期,1997年首次對外公開展示自行研制的CM-31(6×6)裝甲輸送車。根據目前了解的情況,該車戰斗全重約16t。車體采用鋼裝甲焊接結構,正面可防14.5mm槍彈。后部載員艙可搭載10名步兵。動力裝置為1臺261.1kW柴油機,公路最大速度為100km/h。由于采用了帶減震器的獨立懸掛裝置和計算機控制的中央輪胎壓力調節系統,具有較好的越野機動性。
(四)多用途輕型輪式戰車
在過去的10年里,尤其為擔負偵察和巡邏,部隊輸送和各種裝備承載任務,為數眾多的各種4×4輕型裝甲車進入市場,這些車輛有的最大重量達到了12t。
其中最突出的是防地雷反伏擊車(MRAP),美陸軍和海軍陸戰隊根據在伊拉克的緊急作戰需求訂購了12000多輛該車。最初的訂單目前已經完成,現在美國國防部將采辦重點放在了MRAP全地形車上,即MATV。該車是為更好適應在阿富汗的作戰和環境條件而設計的。該車由奧什科什公司批量生產,總量超過了6000輛,由Plasan北美公司提供裝甲防護。目前,該車正在加速部署到阿富汗。
根據裝甲指揮及多用途車(GFF)計劃,德國陸軍打算采購4個級別的具有更好防護、更好機動性的車輛。
GFF1將擔負指揮與控制、偵察和觀察等任務,該車最大重量為5.3t,最大有效載荷為1t。
GFF2將具有更好的防護能力,最大重量為5~7.5t,有效載荷為2t,為滿足這一級別的車輛需求,莫瓦格公司將提供198輛“鷹”4裝甲車,合同總額為10.57億歐元,交付時間持續到2011年。2010年,德國陸軍還將訂購20輛“鷹”4裝甲救護車。GDELS德國公司在這些車輛的生產合同中獲得了很大的份額。這些車全重8.8t,有效載荷2.2t,采用184kW的“康明斯”發動機。
GFF3防護水平更高,車輛總重7.5~13t,有效最小載荷2t。克勞斯·瑪菲-韋格曼公司的“野犬”2裝甲車和萊茵金屬公司的“牦牛”(YAK)裝甲車被選定可滿足這一車型需求。“野犬”2裝甲車最大重量12.5t,采用“烏尼莫格”底盤和163kW發動機,具有卓越的越野機動性,最大速度100km/h,最大行程1000km,德國陸軍計劃截止到2013年訂購593輛“野犬”。比利時也訂購了220輛“野犬”2(稱為MPPV),奧地利20輛,盧森堡48輛,捷克21輛。
GFF4最大重量將為13t多,有效載荷2~4t。
克勞斯·瑪菲-韋格曼公司和L-3通信公司組成聯合團隊,研制了F2US車族。該車被稱為“第一種可升級的裝甲車平臺”。F2US為滿足美國部隊未來戰術裝甲車需求而進行了優化,和最初的德國F2一樣,美國版F2US車前軸和后軸將采用獨立的驅動系統,可升級的設計理念使該車可配置成車重為10~24t的車型。
法國陸軍訂購了1500輛潘哈德通用防務公司的輕型防護車(PVP)。PVP采用依維柯公司的118kW發動機,戰斗全重5.3t,有效載荷750t。法國奈克斯特公司新研制成功了具有高防護性的4×4“阿拉維斯”裝甲車,該車為12t級車,使奈克斯特公司進入了這一新市場,“阿拉維斯”裝甲車采用“烏尼莫格”5000底盤,車內空間為9.5m3,可容納2名乘員和6名步兵。2009年,法國陸軍訂購了15輛該車,已部署到阿富汗。
通過“夏爾巴人”2和“夏爾巴人”3裝甲車,雷諾卡車防務公司擴展了其戰術、后勤和輪式車的生產范圍:“夏爾巴人”2的艙室內有4個座椅,后部裝載容積為2.5m3,基型車有效載荷2.2t。“夏爾巴人”3的駕駛室有2個座椅,基型車的有效載荷為4.1t。“夏爾巴人”3A是一種4×4全地形裝甲車,專門用于裝備投送和干預部隊。該車采用158kW4缸發動機,有效載荷2.9t。“夏爾巴人”3AH1(高強度)和“夏爾巴人”3A特種部隊專用車是一種4×4全地形車,專門用于裝備戰斗和干預部隊、聯絡和偵察部隊。“夏爾巴人”3AH1有效載荷為1.5t,采用158kW發動機,裝有彈道、地雷和簡易爆炸裝置防護裝置,而“夏爾巴人”3A特種部隊專用車的有效載荷為3t。
依維柯防務車輛公司的輕型多用途車是一種4×4防護車,戰斗全重6.5t,已經被9個國家的武裝部隊選中。該車的訂購總量達到了2606輛,成為此級別裝甲車中最成功的車型。意大利訂購了1286輛,英國訂購了401輛(被稱為“黑豹”未來指揮與聯絡車),西班牙135輛,挪威60輛,比利時440輛,克羅地亞10輛,斯洛文尼亞10輛,奧地利150輛,捷克114輛。2009年12月,捷克陸軍又訂購了90輛輕型多用途裝甲車,有3種變型車,交付時間為2010~2013年。
2005年12月至2010年,斯洛伐克陸軍采購了103輛4×4“鱷魚”裝甲車,車型有三防偵察車、炮兵觀察車和前方空中管制車,這批車輛由VOP TRENCIN軍用修理廠生產。
“卡亞”(KAYA)是一種具有地雷防護能力的部隊輸送車,是奧托卡公司的最新產品,具有卓越的地雷和彈道防護能力以及高水平的越野機動能力。該車重12.6t,采用“烏尼莫格”5000底盤和梅賽德斯160kW發動機。
聯合輕型戰術車(JLTV)是為取代部分已老化的美國輕型戰術輪式車(TWV)而研制的,后者不適用于戰斗任務。聯合輕型戰術車族計劃包括3個類別的車型:類別A為通用機動車,有效載荷為1590kg;類別B為機動指揮與控制車和步兵輸送車,有效載荷為1745~2040kg;類別C為多用途車、篷車和牽引車,有效載荷為2310kg。
聯合輕型戰術車族是一個分3階段實施的計劃。首先各家公司遞交方案,進行JLTV計劃為期27個月的技術開發。該計劃是一個多軍種的計劃,為美國陸軍和海軍陸戰隊采購一種未來輕型戰術車族和系列牽引車。2008年10月29日,美陸軍宣布授予了3份聯合輕型戰術車技術開發合同。獲得合同的3家公司為BAE系統公司地面系統部、通用戰術車輛公司(GTV,是由通用動力地面系統公司和AM通用公司組成的聯合公司)和洛克希德·馬丁公司。在技術開發階段后,將進入系統設計和研制階段,在此階段,將授予兩家承包商。最后將進入生產階段,生產合同計劃在2013年簽署。為滿足美國陸軍和海軍陸戰隊的需求,在最初交付時,將需要17種不同的車型。
巴西Agrale公司是一家卡車和發動機的制造商,開發了Marrua4×4輕型車。該車有多種不同變型車,首輛車于2008年8月交付巴西陸軍。
BAE系統公司南非OMC分公司在防護型裝甲車生產方面具有豐富經驗,并把這種經驗帶到了RG-12、RG-31、RG-32的生產中,RG-12是一種4×4車型,總重為10.3~12.5t,能夠輸送多達12名士兵。4×4RG-31戰斗全重為7.28t,乘員2人,載員4人,可采用不同的發動機,包括梅賽德斯、康明斯、依維柯或底特律發動機,功率范圍為90~202kW。作為1級MRAP,OMC公司第一批向美國陸軍交付了148輛RG-31,第二批交付了94輛。2008年8月,OMC公司又獲得一份價值3億美元的合同,為美軍海軍陸戰隊提供733輛防地雷的RG-31。OMC地面系統公司迄今為止已向世界各地的用戶提供了1300多輛具有地雷防護能力的RG-31。
4×4RG-32M地雷防護車有乘載員5~7人,采用135kW施泰爾M16TCA發動機,戰斗全重7.3t。南非、美國、加拿大、埃及、瑞典、芬蘭、愛爾蘭和斯洛伐克共計訂購了700多輛該車。
2008年12月,新加坡技術動力公司獲得一份價值1.5億歐元的合同,根據英國的應急作戰需求計劃向英軍提供115輛“疣豬”(WARTHOG)全地形履帶裝甲輸送車。首輛車于2009年9月28日下線,全部車輛的交付工作在2010年完成。與“野馬”全地形車相比,“疣豬”具有更高的有效載荷,達6t,并改進了發動機冷卻系統和空氣進氣濾清系統,并采用“卡特皮勒”C7發動機。法國是該車另一個潛在用戶,可能需求129輛全地形車。
航星防務公司的“愛斯基摩犬”戰術保障車具有抗路邊炸彈和其他戰場威脅的能力,該車有4名乘、載人員,采用254kW發動機,是專門為英國需求而設計的。作為應急作戰需求計劃,英國2009年共訂購262輛“愛斯基摩犬”戰術保障車。
三、輪式戰車技術發展特點
20世紀70年代以來,世界各國輪式裝甲車輛的發展始終非常活躍,許多車型已大規模裝備部隊,并在近代的局部戰爭中發揮了重要作用。在1999年的科索沃戰爭中,俄軍乘坐BTR-80輪式裝甲車長途快速奔襲,先于北約軍隊占鄰普里什蒂納機場,掌握了戰爭結局的主動權就是顯著一例。汲取此次作戰行動的教訓,也是美國陸軍決定組建過渡型作戰旅并為其配備“斯特賴克”輪式裝甲車的重要原因之一。該車在2003年的伊拉克戰爭中亦得到廣泛應用。為平息地區性沖突,各國越來越多地參與世界范圍的維持和平行動和人道主義救援活動,輪式裝甲車也成為最適合的裝備,應用日益廣泛,綜觀20世紀中葉以來各國輪式裝甲車輛的發展過程,可以總結出以下顯著特點。
1.車輛車族化
從各國輪式裝甲車的總體發展情況來看,就基本用途而言,最初發展的大都是4×4和6×6的裝甲輸送車型,主要用來在戰場上運送步兵,支援坦克作戰。20世紀70~90年代,一些國家相繼在裝甲輸送車的基礎上研制出裝甲偵察車(或裝甲戰車)。這些車輛更多采用8×8驅動形式,少數采用6×6驅動形式,還有某些車型采用了10×10驅動形式,如瑞士的“鋸脂鯉”Ⅲ型。這些車輛主要用于在前線執行偵察任務,主要武器采用76mm、90mm或105mm火炮,具有較強的支援壓制火力。由于用途所限,大多數偵察車只有3到4名乘員,不能搭載步兵。
在裝備的體系結構上實現車族化是各國發展輪式裝甲車的普遍規律,形成較完整的變型車系列,為作戰部隊提供全面的支援保障能力。一些裝備數量較大的輪式裝甲車系列均擁有多種變型車輛,如指揮車、偵察車、雷達車、火力支援車、自行榴彈炮、自行迫擊炮、反坦克導彈發射車、三防偵測車、搶救車、工程車和救護車等。車族化的設計思想對20世紀90年代以來發展的新型輪式裝甲車更是必備要求之一。
2.結構適用化
各國6×6和8×8裝甲輸送車的總體結構,除少數車型外,常規的布置是駕駛艙位于車體前部,發動機前置,武器系統炮塔一般位于車體中部,后部為載員艙。根據車載武器的不同,搭載步兵人數一般為6~12人,其中乘載員人數較多的是瑞士的“鋸脂鯉”裝甲輸送車,Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型的乘載員人數分別為14人和16人。就裝甲輸送車而言,6×6和8×8車型對搭載步兵人數的多少沒有太大影響,主要取決于所采用的車載武器系統。前蘇聯的裝甲輸送車的載員艙均設有射擊孔,使搭載步兵具備乘車作戰能力,西方國家生產的裝甲輸送車一般沒有射擊孔,主要原因是它們認為在車輛行進間搭載的步兵無法用單兵武器實施準確射擊。
除少數國家如俄羅斯的ВТR-60/70/80/90和南非的“獾”式外,幾乎所有的裝甲輸送車的動力裝置均前置,后部為載員艙,這種布置更便于安置步兵乘坐和迅速出入車輛。BTR系列裝甲輸送車的動力裝置后置,主要是考慮使車輛重心偏后,以保持良好的水上浮渡性能。但由此帶來的問題是搭載步兵只能通過車體側門和頂部艙口出入車輛,這在戰時對保證搭載步兵能在敵火下迅速、安全地上下車輛顯然是不利的。其他國家研制生產的裝甲輸送車一般在車輛后設有兩扇尾門或動力操縱跳板式大尾門,使搭載步兵能更迅速、安全地出入車輛。
3.增強裝甲防護力
各國輪式裝甲車的車體多數采用鋼裝甲焊接結構,只有少數車輛采用鋁合金裝甲。如法國的AMX-10RC裝甲偵察車、“維克斯特拉”裝甲戰車和西班牙的BMR-600裝甲輸送車,抗彈性能方面,一般要求車輛正面能防護12.7mm槍彈,其他部分能防護7.62mm槍彈和炮彈破片。
20世紀80年代以來,由于現代武器的火力性能不斷提高,裝甲車應用的范圍越來越廣,面臨的威脅也越來越大,致使各國軍隊普遍要求增強這些車輛的抗毀傷能力。90年代研制的一些最新車型,充分反映了各國對裝甲車防護能力重視程度的提高。多數國家的做法是,除車體主裝甲外,還可在車體外部掛裝附加裝甲。在波黑執行維和任務的德國部隊就曾在其老式的“狐”式裝甲車上安裝了附加裝甲,參加伊拉克戰爭的美國“斯特萊克”裝甲車也應急安裝了隔柵式附加裝甲。還有一些車輛,如瑞士的“鋸脂鯉”Ⅲ和意大利的“半人馬座”,在車體內部敷有“凱芙拉”防崩落襯層,以增強對破甲彈的抗毀能力,采用以上附加防護措施的車輛的防護能力得到較大提高,車體正面一般可防護14.5mm槍彈,其余部分可防護12.7mm槍彈。有些車輛具有更強的正面抗彈能力,如意大利的“半人馬座”坦克殲擊車和南非的“大山貓”76/105裝甲偵察車,可防護20mm炮彈,中國臺灣的CM-31裝甲輸送車正面可防護20mm炮彈。裝甲防護能力最為突出的是瑞士的“鋸脂鯉”Ⅲ多用途裝甲車,在正面30度弧內可防護30mm炮彈,其余部分可防護14.5mm穿甲彈,美國采用陶瓷裝甲的“斯特賴克”裝甲車也可360°防護普通的14.5mm穿甲彈。
20世紀90年代初以來,由于在國際維和行動中越來越多地使用了輪式裝甲車,增強這些車輛對地雷的防護能力受到各國的普遍重視。主要的做法是車體底甲板采用V形結構,減輕地雷爆炸對車體的破壞作用。如南非的“獾”式和日本的96式裝甲輸送車。
4.增強戰術機動性
輪式裝甲車具有優越的公路機動能力。解決輪式裝甲車越野機動性差的問題一直是各國多年來努力的目標。通過控制車重和采用大功率發動機、全輪驅動、獨立式懸掛裝置和中央輪胎充氣系統等措施,輪式裝甲車的越野機動性能近年來不斷得到提高,一些國家聲稱20世紀90年代研制的8×8裝甲車的越野機動性能已與履帶式裝甲車輛不分伯仲。這也是更多國家越來越重視為裝甲機械化部隊裝備輪式裝甲車的重要原因之一。
(1)車重和動力裝置。對裝甲車機動性能影響較大的因素首先是車輛的重量。20世紀70~80年代研制的車輛中6×6裝甲輸送車一般重8~16t,少數裝有90mm和105mm火炮的車型達到19~24t;8×8裝甲輸送車一般重11.5~14t,裝有105mm火炮的車型達到16~28t。90年代,由于各國普遍重視裝甲防護能力的提高和車內乘載空間的增大,致使車重均有明顯增加,6×6裝甲輸送車的重量達到13~26t,8×8車型達到15~24t。車重的增加呈現出一種明顯的上升趨勢,甚至接近履帶式裝甲輸送車的重量。
面臨車重的增加,為保證車輛的機動性能,勢必要采用更大功率的動力裝置。先進的發動機技術的發展,尤其是增壓柴油機技術,為裝甲車動力裝置的選擇提供了更大的空間。它們對持續提高功率密度減小車輛尺寸和控制車輛重量具有積極的作用。近30年來,動力裝置的功率密度至少提高了一倍,中等功率和高功率發動機從約15kW/L提高到了25~30kW/L;比重量(kg/kW)降低了至少1/3;同時延長了使用壽命,減少了維修工作量并降低了維修成本。德國MTU公司新研制的890系列發動機體積小,重量輕,功率面積比大。該公司目前正計劃研制五種汽缸配置形式(6~16V)的發動機,功率范圍可覆蓋550~1470kW。
70~80年代研制的6×6裝甲輸送車多采用164~238.7kW的柴油機,個別較重的車型,如意大利的“半人馬座”和南非的“大山貓”,則采用了388~560.7kW的大功率發動機。90年代研制的裝甲車,由于車重明顯增加,6×6車型采用的發動機功率一般達到223.8~261kW,8×8車型達到261~388kW。
(2)動力傳動系統的配置特點。動力傳動系統的配置對機動性能也具有重要的影響。裝甲車的動力傳動系統在設計上必須考慮到三個重要因素,即動力裝置的裝車位置、車軸數量和傳動裝置的形式。
動力裝置在車上的安裝位置直接影響到整車的總體布置。二戰后研制生產的裝甲車主要用于執行偵察和縱深突擊任務,載員僅3~4人,發動機大都后置,以使駕駛員和炮塔盡量靠近車輛前部。部分早期的裝甲車曾采用過雙發動機配置,如前蘇聯的ВТR-60和ВТR-70。
20世紀60年代以后,各國更多要求裝甲車為搭載步兵配置尾門,并具有靈活的變型能力,致使以后研制的6×6和8×8中、重型裝甲車及新型的輕型裝甲車多采用動力裝置前置方式,從而可以更加靈活地利用車內空間。
為提高越野性能,60年代以后生產的裝甲車更趨向于增加車輪的數量,以改善在惡劣地形上的通行能力。但這就不可避免地導致采用直徑較小的輪胎,從而降低了牽引力,不利于克服障礙,結構更復雜,并增加了重量。
傳動裝置的形式與懸掛裝置有關,傳動形式主要有“T”形(復式)、“H”形和“X”形三種。“X”形傳動只裝有一個中央差速器,適合用于4×4車輛。缺點是車輛底甲板太高,減小了車內空間,所以目前已不再采用。
獨立懸掛裝置具有越野速度快、乘坐舒適的優點,因此使用越來越廣泛。剛性車軸由于可以利用批量生產的民用部件,因此仍應用于輕型裝甲車輛。裝有剛性車軸懸掛裝置的車輛只能采用復式“T”形傳動,目前廣泛應用于4×4、6×6、8×8乃至10×10的輪式裝甲車。每個車軸都裝有差速器,傳動箱還裝有另外一個縱向差速器,使車輪在轉向時產生不同的旋轉速度。這種傳動配置通常適用于帶減速齒輪/傳動箱的前置式發動機。
為有利于駕駛員在作戰條件下集中精力操縱車輛,越來越多的車型開始采用傳動系自動控制系統(ADM)。這些控制系統利用多個傳感器對行駛狀況進行持續控制,并視情況自動閉鎖或解脫各個差速器,改善車輛機動性能,減輕傳動系部件承受的壓力,避免因駕駛員誤操作造成危險。
從技戰術因素考慮,最具有吸引力的還是“H”形傳動。這種配置采用一個中央差速器,傳動軸通過車輛兩側連接到車輪,目前已應用在一些4×4、6×6、8×8和8×6裝甲車上。“H”形傳動大大簡化了機械結構,差速器通過錐形傳動齒輪和萬向軸與車輪連接。其諸多優點包括:車體底甲板平展,有利于靈活安排負載;車輛每側的車輪直接連接在一起,越野行駛時很少發生車輪喪失全部嚙合力的現象,從而減少了使用差速器閉鎖和傳動系自動控制系統的次數;大部分傳動系部件安裝在車體外部,便于維修;可在橫向傳動箱的動力輸出端加裝制動器,實現打滑轉向。
“H”形傳動的缺點是由于每側的所有車輪以機械方式連接在一起,具有相同的角速度,容易在車輛轉向或車輪在負載情況下轉向半徑不同時出現車軸拖動現象,加劇輪胎磨損和擦傷,尤其在硬質和石質地面上。為克服這一缺陷,某些4×4車輛在每側兩個車輪的連接處加裝了一個超速離合器(飛輪機構),對中央差速器加以補充,車輛能以4×2驅動形式行駛。當驅動輪開始打滑并喪失牽引力時,另外兩個車輪開始驅動加力,改變成4×4驅動形式,意大利的“半人馬座”裝甲車則采用了另外一種更復雜的方法,即車輛行駛時通常僅用前兩個車軸轉向,可通過爪形離合器實現分離,后輪仍可以低于20km/h的速度進行液壓轉向,減小轉向半徑。采用這種配置,駕駛員可以視情況選擇不同的駕駛和轉向方式,公路高速行駛時采用8×6×4(6個驅動輪和4個轉向輪),越野低速行駛時采用8×8×6。并且,即使一側的一個或兩個車輪喪失嚙合力,也不會出現打滑現象。以上優點將使“H”形傳動具有越來越廣泛的應用前景。
(3)混合式電傳動。目前的發動機是通過變速箱和驅動軸將動力傳遞給驅動輪,這種動力傳遞方式在結構上較為復雜,而且燃油效率較差。利用現代技術研發的混合式電傳動系統(HED),有助于解決這些缺陷,但在設計上如何兼顧到不同車型的要求,卻非易事。
混合式電傳動的最大特點是發動機僅須處理最大持續載荷,而忽略峰值載荷,并可用蓄電池或其他電能儲存設備暫時儲存電能備用,如在急劇加速時。因此,可以采用體積和功率較小的柴油機,降低重量和油耗。另外,混合式電傳動系統的電動機能回收部分制動能量,通常為50%。瑞典赫格隆公司研制的SEP裝甲車的實驗樣車已采用了混合式電傳動技術。
電傳動技術的其他優點還包括,動力系的主要部件可在車內靈活安裝,加速性能得到提高,機動性能增強,噪聲和熱輻射小,可作為輔助動力裝置向車外供電,易于采用故障預測,診斷系統。
(4)懸掛裝置。20世紀70~80年代研制的車輛多采用獨立式扭桿懸掛和減震器,90年代研制的車輛則多采用獨立式液氣懸掛裝置:為提高裝甲車的越野通行能力,幾乎所有的車型都裝有中央輪胎壓力調節系統,在遇有松軟地面時,通過降低胎壓增強車輛的通行能力。
(5)兩棲性能。由于歐洲國家多河流湖泊,美國的裝甲車又主要是裝備海軍陸戰隊,所以西方各國生產的裝甲車多數都具有水上浮渡能力。水上推進裝置,多采用螺旋槳式推進器,水上航速為6~10km/h,少數車輛用車輪劃水,水上航速一般為4~5km/h。
四、輪式戰車技術發展趨勢
在新軍事變革背景下,“更加輕便、更加機動、更加靈活”的陸軍建設思想已成為主流。未來陸軍應對的城市作戰、反恐、防暴、維和等快速機動作戰和低強度作戰將越來越多。而反應和部署速度更快的輪式裝甲戰車必將在其中發揮舉足輕重的作用。這股“塑造新型陸軍”的強大牽引力量,從根本上決定著輪式裝甲戰車的發展趨勢。
1.陸戰中堅力量
美軍在《2010聯合設想》中指出,未來的陸軍將建設成為“一支反應更迅速、部署更便捷、行動更靈活,能力更全面、生存能力更強和耐力更持久的部隊”。為實現這一目標,同時為了解決目前重型師過重,輕型師火力不足,無法有效應對突發事件的問題,美國陸軍已經開始建立一支“輪式化”中型部隊(即6支“斯特賴克”旅)。雖然“未來戰斗系統”采用何種底盤尚未定論,但專家普遍相信,相當一部分分系統將會采用輪式底盤。俄軍于2000年將常規力量分為邊境防御部隊、機動部隊和戰略預備隊。其中機動部隊是建設的重點,裝備輪式裝甲車輛的輕摩步旅和空降師、旅則是機動部隊的主體。英國也正式宣布研制自己的“未來快速反應系統”,裝備發展思路是以17~25t的中型裝甲戰斗平臺系列為主。德國陸軍正在進行重大體制改革,目標是建成一支拉得出、上得快、有戰斗力和持久作戰能力的對外干預力量,擬將重型師改編成輕型師,主戰裝備也將從以坦克等重裝備為主改為以便于機動和易于空運的輕型輪式裝甲車為主。
在這種背景下,各種輪式主戰裝備,特別是155mm輪式自行火炮。120mm輪式自行榴彈炮、裝甲突擊車(坦克殲擊車)、輪式自行高炮和彈炮合一防空武器系統以及多用途(中型)輪式裝甲戰車的發展勢頭非常強勁。可以預見。在未來戰場上,這些輪式裝甲戰車以其招之即來的高機動能力和并不遜色的火力,而必將成為陸戰中堅力量。
2.重量輕
遠程火力壓制是輪式自行火炮的“看家本領”,輕型化則是其生命力的關鍵所在,而火力和射程與輕型化要求之間存在很難克服的矛盾。因此,輪式自行火炮必然要在保持足夠火力和射程的同時,盡可能向輕型化發展,重量通常在20t左右或者更輕。
3.火炮口徑增大
同履帶式自行火炮一樣,目前正在發展的輪式自行榴彈炮,除了少數配用105mm身管外,大多數都采用或準備采用122mm、155mm口徑的身管。這是加強火力和射程的要求,也是簡化口徑序列所需。南非G6系列輪式自行榴彈炮全部采用了155mm口徑的身管,身管長度逐漸由39倍、45倍口徑增加到現在的52倍。
同時,由于120mm迫擊炮在殺傷力和發射新型彈藥能力方面更有潛力,許多國家正在逐漸用120mm輪式迫擊炮系統取代過去在數量上占絕對優勢的81mm、82mm便攜式迫擊炮。美國陸軍正在考慮為目標部隊評估兩種120mm滑膛炮塔式、輪式自行迫擊炮系統,以滿足“目標部隊”的作戰需求;澳大利亞已經將一種120mm輪式自行迫擊炮系統納入研制計劃;瑞典博福斯公司正在研制一種安裝在輪式底盤上的多管式120mm迫擊炮系統。
4.車載炮迅速發展
戰場實踐證明,牽引式火炮的機動性差,射程近,而履帶式自行火炮重量又太大,戰略空運負擔重,不利于遠征作戰。未來將要裝備的野戰火炮系統必須具有和被支援機動作戰部隊保持同步協同的機動能力。車載炮恰恰能滿足這種作戰需求。該炮重量適中、戰略戰術機動能力強,極快的反應速度能夠抵消炮手下車操炮的危險性。
自法國“愷撒”155mm輪式車載自行榴彈炮面世以來,車載炮正在迅速成為各國炮兵武器裝備的優先選擇方案。美國陸軍部已經正式提交了需求報告,要求裝備安裝在輪式卡車上的新型155mm榴彈炮系統。其他如南非、以色列、瑞典、新加坡等國家也已開始或即將開始研制輪式車載自行火炮。
同樣是出于“火力足夠,關鍵在輕”的原則,高機動輕型輪式火箭炮也表現出了強大的生命力。繼美國高機動輕型輪式火箭炮轉入低速生產階段并開始裝備后,英國輕型機動火箭炮也正在加緊研制中。而法國陸軍也有意發展類似的系統。
5.火力更猛
輪式裝甲車輛的數量一向被世界各國視為衡量陸軍機械化和摩托化程度的主要標志之一,它們在現代戰爭中的地位和作用也正在發生變化。由過去的以保障任務為主向以戰斗任務為主轉變,由協同作戰向獨立作戰轉變。多用途(中型)輪式裝甲車將成為裝甲車輛發展的主流。
未來輪式裝甲車輛要能夠承擔對坦克作戰、完成遠距離偵察和為步兵提供強大火力支援的任務,這就必然要求輪式裝甲戰車具有強大的火力,并通過加大武器口徑、增加反坦克導彈等途徑來實現這一目標。
目前在研的新一代輪式裝甲戰車均進一步增大了火炮口徑,配備更先進的彈藥,并采取降低火炮后坐力和減薄炮塔裝甲等技術措施,使火力進一步提高。武器種類也有所增加,有的配備了重型機槍、機關炮和反坦克導彈3種武器。
裝有大口徑火炮的輪式突擊戰車將逐步安裝雙向穩定系統,從而具備行進間射擊能力。同時,為使戰車具備多功能作戰能力。采用多用途火炮也成為—個發展趨勢,如研制能發射炮射導彈和多種炮彈的火炮。由于輪式突擊車兼備自行火炮、裝甲戰車和主戰坦克的優點,具有強大的火力、一定的裝甲防護能力、出色的公路機動性和越野機動性,適用于快速火力突擊,在小規模戰爭中殲滅敵人,因此,各主要生產國家均在大力發展。這種又被稱為輪式突擊炮或輪式坦克殲擊車的戰車,將在未來城市作戰、快速機動作戰中大放異彩。
6.信息戰能力更強
一體化信息支持能力已經越來越成為對輪式作戰平臺的基本要求。為了適應未來數字化部隊的要求,美國整個“斯特賴克”車隊都采用了許多數字化系統,達到了相當高程度的網絡化和系統集成化,車內的系統能夠為士兵提供總體態勢感知能力,采用的21世紀部隊旅及旅以下作戰指揮系統,可使各車輛之間通過文本信息和地圖網進行交流。法國研制的V1型系統信息終端包括地圖顯示、導航管理、車輛定位、數據通信管理以及對火情觀察及控制的支持,系統計劃安裝到現裝備和新研制的輪式裝甲車輛上。至于美國正在精心打造的“未來戰斗系統”,其每個平臺都將能偵察、監視、獲取目標信息和接收上級的情報。
在輪式裝甲戰車數字化的同時,一些新型的用于數字化作戰的專用輪式車輛也將面世,如無人監控直瞄射擊車、無人監控傳感器車、無人監控間瞄射擊車等。
7.越野機動性更好
未來輪式裝甲戰車將普遍采用渦輪增壓柴油發動機,配以全自動傳動裝置,采用自動管理系統。會有更多的車輛采用獨立液氣懸掛,借助于高性能的懸掛部件提高車輛的機動性。混合電傳動裝置不久也將被輪式裝甲車輛采用,以提高發動機的工作效率和車輛的加速性能。另外,為了使車輛獲得較強的越野機動性,輪式裝甲戰車還將普遍采用大規格輪胎和輪胎氣壓中央調節系統。
為了增強機動性,奧地利“劫掠者”2裝甲車采用了比較完善的動力傳動組件,瑞士“鋸脂鯉”、奧地利“劫掠者”等都安裝了全自動傳動裝置和設計良好的獨立懸掛裝置,而美國“斯特賴克”裝甲車的后繼車輛,即RST新型輪式裝甲戰車,則計劃采用電傳動裝置。
8.車族化、系列化和模塊化設計應用廣泛
為實現裝備配套和協調發展,各國輪式裝甲車輛研制伊始就考慮到車族化和系列化的問題。基型底盤一般采用系列化的總成部件和組件式結構,各系列間又采用相互通用的模塊(槍塔、炮塔、通信設備、搶修工具、車載導彈等)。這樣既節約了費用,又增強了通用性和對市場的適應性。
美國發展的多種輪式彈炮合一系統所采用的底盤只有兩種——“鋸脂鯉”(8×8)輪式車和“悍馬”高機動車。德國、荷蘭兩國在研的GTK/PWV輪式裝甲車就準備在通用底盤上再發展出裝甲輸送車、步兵戰車、指揮通信車、自行火炮等10余種車型,實現輪式裝甲車輛的車族化和系列化。“斯特賴克”也是以一個較大的、任務功能各異的裝甲車車族裝備過渡旅戰斗隊的,包括裝甲輸送車、機動火炮系統及裝甲輸送車等8種變型車輛。美國陸軍稱,采用“車族”概念發展未來一代裝甲戰車,可以比其他方法少支出90億美元研制與采購費。
組合化、模塊化設計思想將不斷得到廣泛應用。德國和荷蘭研制的“拳擊手”裝甲車包括駕駛和任務兩個大模塊。而美國“未來戰斗系統”的平臺,將能夠利用“即插即用”的可替換部件排除大部分故障隱患。
8×8輪式裝甲車具有中、重型兩類車輛的特征,可以滿足大空間、高載荷、有較強防護等軍事需求,其發展和運用因而更受青睞。俄羅斯BTR系列裝甲輸送車、意大利的“半人馬座”裝甲車、南非的“大山貓”裝甲偵察車、日本的96式裝甲輸送車等都采用這種驅動形式,美國的“未來戰斗系統”概念車也包括一種8×8的輪式車。美陸軍大量裝備過渡部隊的“斯特賴克”車族,堪稱8×8驅動型輪式裝甲車作用大增的絕對標志。
9.防護能力增強
對于輪式裝甲戰車來說,重量較輕的優勢與裝甲防護力相對較弱的劣勢并存,因此,提高防護能力是發展輪式裝甲戰車的一項重要課題。為了解決這一“生死存亡”的問題,除了采用如加大武器射程,提高機動速度,安裝“三防”裝置、拋射式煙幕施放裝置、自動滅火抑爆系統、光電對抗裝置等綜合防護措施外,還特別通過改進裝甲性能、安裝主動防護系統、提高隱身能力來提高戰場生存能力。
未來戰爭對輕型裝甲車輛的裝甲性能提出了更高的要求。為提高裝甲防護能力,多數國家的典型做法是:運用薄甲板技術,車體采用高強度防彈裝甲板或復合裝甲板的焊接結構,在車體主裝甲外掛裝輕型反應裝甲模塊;車體內敷設防崩落襯層,提高抗御破甲彈的能力;采用“V”形底甲板技術,提高抗地雷毀傷能力。
法國陸軍未來將裝備的VBCI 8×8步兵戰車,為了提高防護能力,采用鋁合金全焊接車體,車體安裝鈦裝甲層,車內裝有防碎片襯層,并已制成了反坦克地雷防護系統,其他裝甲系統也在考慮中。美國正在研制的通用/后勤機器人車輛(“騾子”)將裝備模塊式防彈裝置,可根據受威脅的嚴重程度和所選擇的特征信號管理技術進行調整。
由于輪式裝甲戰車不可能像坦克那樣通過大幅度增加裝甲厚度來提高防護能力,安裝主動防護系統將是一個很好的選擇。預計未來的輪式裝甲車輛,特別是重型輪式裝甲突擊車,將會逐步安裝主動防護系統。美陸軍即將把由聲敏傳感器和遙控武器站組成的反狙擊手防護系統安裝到駐伊部隊的“悍馬”車上,便是一個好的例證。
10.提高隱身能力
提高隱身能力可以先從結構上著手,如采取減小外形尺寸、合理布局排氣口等措施。德國的“小狐”裝甲偵察車就采用低矮車姿設計(僅1.9m),降低了車輛的紅外,雷達和噪聲特征信號。
使用能夠對抗多種儀器探測的多波段兼容隱身材料則是很多國家正在努力的方向。目前,美國、德國、瑞典等國正在積極研制這類隱身材料,水平已經達到可見光、紅外、雷達、毫米波四段兼容。相信這種隱身材料會越來越多地應用到各種裝甲戰車上。
電傳動技術也可用來提高隱身性能。采用這種技術的輪式裝甲車輛不需要傳統的機械傳動裝置,能自由控制車輪行駛。如法國采用燃氣輪機驅動一部發電機,發電機直接驅動車輪,同時為車內的電池組充電。當到達作戰區域時,改用電池組驅動,這樣電動機工作時無聲、無排氣,大大降低了車輛的紅外信號特征,使傳統的紅外反裝甲武器很難探測和識別。