猛士裝甲車

猛士裝甲車

東風猛士越野車其研發目的是全面替代在我軍服役超過50年的BJ212車型,是載重量為0.5-0.75噸級通勤車輛。在我軍部隊保有量巨大(至2013年1月全軍裝備量為1.45萬台,且裝備量將增長),改裝潛力充足(已有低空雷達車、紅箭系列反坦克飛彈發射車、自行火炮觀測車等改型)。但由於採用朝柴3.2柴油增壓發動機最大功率101千瓦,動力性能並不出色,導致日後改裝為具有高防護性的裝甲車有著先天不足。

發展沿革

自2000年東風二汽開始著手猛士的研發,到現在其軍用型已經大量進入我軍各部服役。2002年二汽開始正式進入猛士試裝階段、2003年第一批標準軸距雙排四門軟蓬猛士下線、2004年第一批定裝版猛士開始進行路試、2006年樣車定型且受到軍隊一線用戶肯定,順利完成2009年參加國慶閱兵任務。目前各型猛士軍車已經在我軍各作戰單位服役超過4200餘台。

作為一款通過逆向仿製美軍現役悍馬車的東風猛士,其原型車在美軍已開始退出現役。受制於較低的防禦能力,經常成為塔利班以及各反美武裝攻擊的(主要攻擊武器則是RPG和IED等)主要目標。而緊急進行防護能力升級的悍馬又因為車重加大使其機動性下降,反而更容易受到攻擊。目前美軍已開始為駐伊美軍(包括駐阿富汗部隊)換裝高級別的防雷機動車。

北汽勇士越野車其研發目的是全面替代在我軍服役超過50年的BJ212車型,是載重量為0.5-0.75噸級通勤車輛。在我軍部隊保有量巨大(至2013年1月全軍裝備量為1.45萬台,且裝備量將增長),改裝潛力充足(已有低空雷達車、紅箭系列反坦克飛彈發射車、自行火炮觀測車等改型)。但由於採用朝柴3.2柴油增壓發動機最大功率101千瓦,動力性能並不出色,導致日後改裝為具有高防護性的裝甲車有著先天不足。

南京依維柯2046軍用車族,其原型車則是義大利依維柯公司生產的一款1.5噸級軍用越野車。大量裝備北約部隊,具有良好的使用口碑和勤務性。目前已經大量裝備我軍各部隊15年以上,在換裝了高性能索菲姆增壓發動機後,其作戰效能獲得軍方的滿意。可是這個系列的載具的原型車已經在北約部隊服役超過30年,其技術已經太過落後。從根本上不能滿足軍方日後的要求。

北方車輛的VN3系列車族,可以看做是一款純粹的裝甲車。擁有良好的裝甲焊接車體、四輪獨立懸架、大功率柴油增壓發動機。從其研發軌跡來看VN3裝甲車,在動力傳動以及懸架部分來自東風二汽的猛士車族,大量備件可通用互換。可是其6噸的自重和10噸的戰鬥全重匹配112千瓦還是“小馬拉大車”。最為關鍵的是這個車族目前沒有大量裝備我軍各部隊,而一直在小範圍內進行測試。

部隊研製總要求的目標車型為當前的Humvee,並吸取以上其它各車型優點作為起點。但Humvee的技術性能還不滿足我軍作戰需要,要求做到:

1)汽車的承載能力要提高17%;以滿足運載、火力和防護的提升;

2)為滿足承載和提高車速,動力要能提高25%;

3)制動、駐坡、操縱穩定性要大幅提高,以適應載荷、動力的提高;

4)要拓展到短頭加大改裝空間,增加乘員;

5)為加大作戰半徑,油耗要能降低30%,續駛里程要提高50%;

6)要適應更惡劣的氣候條件、更複雜的地理環境,提高電子通信能力;

7)要更舒適;更平順;以加大極限路面車速;

8)耐久性要大幅提高;以提高車輛的服役周期;

這種全面的技術提升,研製工作必然是一個高起點的自主創新。

技術特點

系列化

東風猛士

貫徹模組化設計思路,多種車身和多種動力總成,形成長頭短頭兩大系列,組成輕型高機動性車族。長頭系列包括:單雙排軟硬頂,溜背軟硬頂,廂式硬頂、高硬頂8種主要車型。

同一底盤平台開發出短頭軟硬頂2種主要車型,形成短頭車型系列。

軟頂篷布、側窗可拆,前風窗能翻倒,可裝輕機、重機,軟硬頂車內中央有安放台和踏板,頂部可加裝重機高機榴彈發射器的武器轉盤,後箱有飛彈發射平台,使該車型成為武器、計算機、信息通訊系統、雷達、GPS的機動平台,形成輕型高機動性輪式作戰系統。

高機動性

1)戰略機動性:車架上的系留點、系固點,牽引鉤,吊鉤,可以方便的使用伊爾-76、運八等飛機、登入艦船運載,伊爾-76空投、直-8A、黑鷹直升機吊運。

2)戰役機動性:裝東風112千瓦四缸增壓中冷柴油機,膜片離合器和五檔變速器,得到很好的經濟性,續駛里程900km。裝145千瓦V8電控增壓柴油機和四檔液力自動變速器。0~80 km/h加速時間在17秒,最高車速達135 km/h,續駛里程超過600km。還可裝ISDe東風康明斯高壓共軌電控發動機,能同時得到更好的動力性、經濟性和排放水平。以上這三種動力配置的理論爬坡度都達到100%。

3)戰術機動性:

①地形通過性:接近角70°,離去角45°,縱向通過角31.5°,最小離地間隙410mm,最大行駛側坡40%,最小轉彎直徑15m。

②地面通過性:大直徑、寬斷面、無內胎子午線輪胎,中央充放氣系統,輪胎氣壓連續可調,胎面接地比壓可降到140Kpa。

③越野平順性:雙橫臂螺旋彈簧獨立懸架,大容量減震器和低氣壓輪胎結合,使整車平順性,B級路面疲勞工效時間超過17小時,達到轎車水平。實現了三代高機動性越野車D級路面最大平均車速超過40km/h的要求(二代只有30km/h)。

④越野機動性:特大行程的獨立懸架,柔性的車架和車身,適應更大地面落差,加大胎面與起伏路面的附著機率,增加了汽車的越野能力。全時四輪驅動,高低兩速,軸間帶差速鎖。輪間帶限滑差速器與ASR系統結合,選裝5.4噸拉力絞盤,提高無路地面的通過性、越障和自互救能力。

以上這些高機動性能的綜合集成,使該車型既能高速行駛於鋪裝路面,又能快速行駛於急造軍路、鄉村土路,還能順暢通過無路地區。大動力、高平順性、高通過性,這就是三代高機動性的最大特點。它能克服其它越野車型無法通過的地面和適應的環境。

戰場適應性

整車高寬比為0.91,質心低,穩定性好,武器執行高度低,便於隱蔽。

輪距與輪式裝甲車、載貨運輸車一致,方便急造軍路運行。

泄氣可行駛輪胎,輪胎被擊穿後,能繼續行駛30km。

全面安全性

雙迴路液壓制動系統,前後盤式制動器,四通道ABS,中央盤式駐車制動,使整個制動系統穩定、可靠。

變速比動力轉向。高速直駛穩定,中低速轉彎輕便。理想的穩態轉向特性使方向準確、穩定。

全封閉斷面車架縱梁,吸能式轉向管柱。撞擊可折式發動機罩,大直徑防滾翻架,提高乘員安全性。

維修性

電控發動機車型帶故障自診斷系統,提高維修的方便性。

4.6全地域、全氣候環境適應性

增壓柴油機使得整車有更好的高原特性。

進氣預熱,低溫電瓶,暖風和大功率空調,大直徑冷卻風扇和耐高低溫材料的使用,使該車型的高低溫適應性超過戰技指標要求。

電器元件的設計選型和禁止,使整車有很好的電磁兼容性。

各主要總成均達到1米以下浸漬要求。電器件均採用強防水標準,傳動系採用集中通氣系統。使整車可在0.75米,加裝輔助裝置可在1.2米長時間涉水行駛。

電器件採用高防鹽霧標準,螺栓採用達克羅工藝,車身車架採用陰極電泳,高耐腐蝕性加厚底漆、面漆;篷布、座墊採用防霉變材料,大大提高整車防鏽防腐能力。

關鍵技術

總體設計

中置發動機、人員乘坐在車架外側、室內中央有戰鬥平台,使整車得到最小的高度和最大的離地間隙。

套用可靠性設計理論,通過傳動系靜強度和疲勞強度最佳化匹配,採用輕質材料,零部件多功能化實現整車輕量化。通過承載系統結構件最佳化設計,採用優質材料和先進工藝,在提高承載能力的同時實現了整車輕量化,使質量利用係數提高10%。

造型設計

計算機造型,繪製內外效果圖,製作1:1模型。整車外型符合國際軍車發展潮流。而“猛士”更加有靈氣,內飾舒適、簡潔。發動機罩蓋、燈具、前格柵等造型組合突出猛士形象,形成東風新一代軍車標誌,使得整體風格威武、霸氣;更加有激情、有躍躍欲勢的視覺衝擊。

車身設計

作戰與運載統一,長頭、短頭;硬頂、軟頂相結合,單排、雙排、溜背、廂式結構並存。腰線上下兩部分相對獨立方便的實現了車身不同型式,零部件通用化程度高。還設計了裝甲防彈。

通過計算機輔助設計,完成車身結構、風道流體動力學分析。採用鋼鋁混合,鉚釘連線,突出軍車效果。實現了柔性車身多點懸置、SMC發動機罩在大扭轉情況下的等應力設計,提高可靠性、密封性。

動力傳動系統

發明了獨特的冷卻風扇驅動裝置,解決了總布置引起的斜置水箱和大功率發動機的冷卻問題。大功率時比Humvee最高環境適應溫度提高17℃。

東風猛士

創新設計離合器,實現了小直徑離合器蓋,大直徑摩擦片,離合器壓盤力大,分離力小的設計。

全面掌握了全時四驅分動器的設計和製造技術;攻克了薄壁鋁合金殼體,小模數行星齒輪、前後扭矩合理分配及軸間差速鎖止,無聲大扭矩鏈條傳動的設計和製造難題。

通過分體式鋁合金殼體驅動橋、大承載大滑移等速萬向節半軸、輪邊減速器的開發。攻克了自適應限滑差速器的開發和製造技術難關,解決了橋邊、輪邊、萬向節雙向防滲漏、防塵、防泥水等密封性技術難題。

底盤系統

進一步實現了柔性車架的等應力設計,使車架壽命提高3倍,全面掌握了雙橫臂獨立懸架、螺旋彈簧的開發和製造技術。加大懸架動行程70%,提高緩衝能力2.89倍,成功解決了車架、螺旋彈簧、三角臂耐久性難題,發明球頭新結構,壽命提高3倍。

根據東風新創立的轉向系統設計理論,轉向梯形矩形化,最佳化前輪側偏角在內外輪的分配,得到理想滿意的操縱穩定性。

創新了中央充放氣系統和泄氣可行駛、整體式聚氨酯內支撐體技術,發明了內支撐裝拆技術,攻克了大直徑、寬斷面、無內胎子午線輪胎,對開式車輪的設計和製造技術。

掌握了盤式制動器、轉向油壓為動力快速回響的助力器的開發、匹配和製造技術,發明了盤式滾動摩擦搖臂推桿駐車制動技術,掌握了ABS(ASR驅動防滑)系統的集成匹配技術。

輪胎

對於軍用越野車的輪胎要有更高的環境適應性,猛士的輪胎充分考慮了惡劣環境下和戰時的需要,開發了帶內支撐環的子午線輪胎,可在輪胎被扎破的情況下繼續行駛30公里。同時配備的中央充放氣系統可以在10分鐘內完成車輪充氣。

性能數據

動力配置

東風猛士裝備了東風康明斯四缸增壓中冷柴油機,最大功率112kW/2700rpm,最大扭矩502Nm/1500rpm,五速手動變速器,續駛里程750km。還可以選裝美國進口的145千瓦V8電控增壓柴油機和四檔液力自動變速器,0~80km/h加速時間12秒,最高車速達150km/h。

越野性能

在通過性能上,東風猛士擁有近70°接近角,離去角45°,縱向通過角31.5°,最小離地間隙達到410mm,理論爬坡度能達到100% 。該車採用了較為先進的獨立懸架的結構,前後均為雙橫臂螺旋彈簧獨立懸架,可以適應更大地面落差,加大輪胎面與起伏路面的附著幾率,增加了汽車的越野能力。

傳動系統

東風猛士傳動機構採用了高低兩速的全時四驅系統,每個車輪都裝有輪邊減速器,純機械結構的torsen差速器具備了限滑功能,取代了傳統的差速鎖,可以保證扭矩的合理輸出。並且用獨特的橡膠材料解決了低溫下橋邊、輪邊、萬向節雙向防滲漏、防塵、防泥水等密封性技術難題。

服役事件

2009年1月9日上午,國務院在北京隆重召開2008年度國家科學技術獎勵大會。由東風汽車公司研製的東風1.5噸級高機動性越野車(通稱東風“猛士”)獲得國家科技進步一等獎。這是中國汽車行業22年來獲得的惟一一個國家科技進步一等獎。

東風“猛士”是我軍第一個第三代高機動車輪式戰術車輛,該系列車型的研製歷時6年,成功研製出了配置兩種動力總成、多種車身型式的7款車型,總試驗里程達160萬公里,歷經了高山、沙漠、嚴寒、酷熱等極限環境下的試驗考核,體現出了非凡的高機動性、優異的戰場適應性、良好的安全適應性,適應於全地域、全天候作戰要求。

“東風猛士”系我國首次開發成功,完全自主創新,通過上百萬公里測試,全部15項戰技指標中,有12項超過了美軍“悍馬”,其餘3項相當,達到國際同類領先水平。

東風“猛士”塊頭大,足有一人多高,總重5噸,可裝1.75噸貨物,跑得比“悍馬”快,最高車速不低於115公里/小時,油耗卻很低,越野統計百公里油耗11.3升,與一些2.0升家用轎車油耗差不多。即使開進1.2米深的水塘,“猛士”也不會熄火,而“悍馬”還是個“旱鴨子”。

總體評價

技術

猛士的參數指標、性能指標全面達到和超過研製總要求12大項規定。

與目標樣車Humvee比,12項中超過項目為10項,1承載能力:質量利用係數提高10%;2動力性經濟性:動力性提高25%,油耗要能降低30%;3生存性:續駛里程增加220~500km;4適應性:炎熱環境適應溫度提高17度;5安全性:制動力加大,駐車制動坡度從17%提高到40%;6平順性:懸架上跳動行程提高70mm;7操縱穩定性:穩態轉向由中性轉向轉為不足轉向;8人機工程:車身密封性、隔音降躁、舒適性大大提高;9維修性:發動機具有故障自診斷系統、10耐久性:懸架轉向球頭、車架、車身耐久性提高,等方面占有優勢。

12項中通過性參數、運輸性2項相當,也是較高水平。

以上這些最重要指標的超越使猛士技術水平比Humvee有了質的跨越。

2006年12月12日陸裝軍工產品定型委員會主持召開了由三總部、各軍兵種、研究院所、高校參加的大型設計定型審查會。對猛士的研製工作給予了高度評價,結論是:“達到要求,無遺留技術問題;使我軍車輛裝備技術水平有較大的突破,達到了國際同類軍車先進水平。”

整體

東風猛士所有零部件、配套設備、元器件、原材料在國內均有穩定可靠的供貨來源;生產線、檢測線、模具、工裝夾具及工位器具準備就緒;生產、質量、服務人員得到培訓,該車型已具備了批量生產能力。

東風猛士是我軍第一個第三代的高機動性軍車。東風公司沒有辜負全軍全國人民的期望,按期圓滿地完成了具有完全自主智慧財產權的1.5噸級高機動性軍用越野汽車的研製。實現了部隊裝備的跨越式發展,創造了中國汽車自主開發史上的奇蹟。

有人認為:綜合該車的整體性能,東風猛士在承載能力、燃油經濟性、續駛里程、駐車制動坡度、操縱穩定性、耐久性等方面都超過了美國的Hummer。

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