第一章 轮式战车技术
第一节 轮式战车技术的发展
一、简介
(一)基本概念与范畴
轮式战车通常是指具有一定防护能力的轮式底盘和低后坐力火炮、机枪、反坦克导弹等火力系统构成的战斗车辆。轮式战车又称轮式装甲车,介于坦克与军用卡车之间,是一种十分重要的地面武器装备。轮式战车一般有4、6、8甚至10个轮子,而且大都采用全轮驱动方式,即发动机的动力经过转动装置之后同时传给全部车轮,并用4×4、6×6、8×8、10×10驱动方式表示,其越野能力强于普通的轮式车辆。目前已把由轮式底盘作为承载平台,能够遂行执行各种作战任务的,并具有装甲防护能力的车辆统称为轮式装甲车辆。主要包括轮式步兵战车、轮式装甲人员输送车、轮式装甲侦察车、轮式装甲指挥车等。
(二)轮式战车的特点
近年来,随着轮式战车轮胎负重能力的增强,集中轮胎压力控制技术的应用,轮式战车的作战能力有了长足的进步,而且还有了许多履带装甲战车无法比拟的优点,主要表现在以下几个方面。
1.高机动性
与同样具备装甲防护能力的坦克相比,轮式装甲车又体现出其独有的高机动性。坦克的质量大多超过50t,无法由运输机空运,而轮式装甲车的质量普遍不足20t,可由C-130等大型运输机轻松地空运到指定地点,从而大大提高战略机动的速度;轮式装甲车采用独特的侧面强化型轮胎和中子射线轮胎(在轮胎内安装有起支撑作用的中子橡胶),这两种轮胎在遭受地雷或机枪袭击时,即使外层破损仍可以保证车辆正常行驶。而坦克一旦发生履带断裂,则陷入完全瘫痪状态,需由坦克抢修车进行回收,耗时费力。此外,轮式装甲车大多采用轮胎中央充放气系统,驾驶员可在行进间通过调节轮胎气压来改变轮胎着地面积,从而增强车辆穿越沙漠、沼泽等松软泥泞地带的能力。从行驶速度上看,世界上还没有一辆坦克的行驶速度能超过100km/h,而轮式装甲车最高行驶速度普遍在110km/h以上。
2.高防护性
轮式装甲车与普通的轮式运输车相比,突出的优点就是其高防护性。虽然不能与坦克的防弹性能相比,但其车体外围的装甲足以抵御各种轻型武器的直接射击和一些炮弹碎片袭击,而且轮式装甲车还可以根据需要临时加装各种附加装甲或防弹板,为车内乘员提供多重保护。有的轮式装甲车还搭载有防卫武器,如M2重型机关枪或40mm口径的MK19型榴弹发射器,使车内人员通过积极反击而更好地达到自卫的目的。
3.高通用性
轮式装甲车的第三个特点表现在其广泛的通用性上。制造商在开发过程中大量应用民用技术,零部件也大都采用民用标准,既便于维修又便于改型应用。现有的大部分轮式装甲车都是多用途车型。各国普遍在装甲运兵车的基础上利用通用底盘开发出多种变型车,如指挥车、通信车、救护车、侦察车和自行迫击炮车等。变形车改装时只需将车身后部的人员或货物装甲车厢模块卸掉,换上相应功能的装甲车厢模块即可。
4.经济性好
经实际测定,同级别、同条件下,轮式战车要比履带式装甲车:购置费少5%~10%;耗油量少1/3~2/5;每年的维修费用少2/3。轮式战车的经济优势主要体现在全寿命周期内的综合费用上。
5.良好的战技特性
轮式战车与履带式装甲车相比,更适于高速度的长途行军;轮式战车行驶噪声小,平顺性和防振性好,承载人员不易疲劳,对于发挥车辆的战斗效能具有重要的意义;在战术机动性上,随着轮式战车行动部分的改进与新技术的采用,其越野机动性能也在不断提高。
二、轮式战车技术发展历程
(一)早期轮式战车
20世纪初,已于19世纪中叶完成工业革命的英国、法国、德国、美国和俄国等国家,先后利用本国钢铁制造业和汽车工业的优越实力,制造出了世界上最早的装甲车,1914年第一次世界大战爆发,为支援空军在法国的作战行动,英国组建了世界上的第一个装甲车师。当时,各国利用普通卡车底盘改装的装甲车,主要用于执行侦察和袭击作战任务,而地面战场上纵横密布的战壕却成了它们无法逾越的障碍。为克服这些障碍,英国首先将本国的装甲车体安装在美国生产的拖拉机底盘上,制造出世界上第一辆坦克。从那时至今,这些利用履带行驶的钢铁堡垒在地面战场上攻城拔寨,克敌制胜,在近一个世纪的时间里始终占据着地面战场的霸主地位。轮式装甲车则更多地应用于维持社会治安和与骑兵协同行动。尽管它们在20世纪20年代得到了更快的发展,但由于对道路条件有很大的依赖性,加之机动性得到改善的轻型坦克的出现,致使在二战爆发前的20世纪30年代一度遭到冷遇,只有德国和法国没有放弃进一步的发展。以下为早期的轮式战车。
1.“沙龙”轮式装甲车
1901~1902年,法国的沙龙公司用一辆汽车改装了一辆轮式装甲车。该车安装了一个钢板车体,在车体内安装了1挺带防盾的机枪。这辆改装的装甲汽车并没有引起军方多大的兴趣。于1903年研制出一辆新的“沙龙”(Charron)轮式装甲车,这辆车被说成是世界上第一辆真正的轮式装甲战车。“沙龙”装甲车重3t,其乘员室和发动机室都有装甲防护,车内安装有灯。车顶部有1个可360°旋转的机枪塔,塔内装有1挺“霍奇基斯”8mm机枪。车体两侧各有2个方形观察窗,必要时可用钢板盖住。为扩大观察范围,可将驾驶室的装甲盖开启呈水平状态。车体每侧携带1根槽钢,需要时可将它搭在壕沟上,使该车能跨越壕沟。
2.“戴姆勒”轮式装甲车
1904年,奥地利维也纳-诺伊施特的戴姆勒工厂制造出“戴姆勒”(Daimler)轮式装甲车。该车是由一名奥匈陆军军官在保罗·戴姆勒的帮助下设计成的(保罗·戴姆勒是汽车制造业创始人之——戈特雷博·戴姆勒的儿子)。该车后部有1个能旋转360°的圆顶机枪塔,塔内装有1挺水冷式7.92mm机枪。驱动形式为4×4,发动机前置,为4缸汽油机。驾驶员和车长位于发动机后面。当车辆处于静止状态时,驾驶员和车长的座椅可以升起以扩大视界。这种装甲车曾给德军和奥匈陆军作过性能表演,但并未引起他们的重视。佛兰茨·约瑟夫皇帝担心,这种车的噪声太大会把他的马吓坏。因此,该车没有正式投产,但该车的主要特点在后来研制的装甲车上有所反映。
主要性能数据
3.“埃尔哈特”BAK装甲车
1906年,德国策拉圣勃拉西的埃尔哈特公司在“埃尔哈特”(Ehrhardt)民用轻型载重汽车底盘基础上制成“埃尔哈特”BAK装甲车,主要用于防敌人的侦察气球(BAK就是德文“防气球炮”的缩写),因为这种侦察气球已使欧洲各国高级指挥机关感到关切。
在车顶部的半装甲、半敞开式炮塔上装1门50mm速射炮,该炮由以制造高级火炮而闻名的莱茵金属公司生产,身管长为30倍口径。车上火炮的方向射界为左右30°,仰角达70°,既可打空中目标,也可打地面目标,在当时是一种非常先进的战车。车体两侧装有专门的弹药容器,总共可携带100发炮弹。发动机为4缸汽油机,动力通过链条传给后轮。该车采用的充气轮胎在当时是很新奇的,但在实战中容易遭到破坏。车体和炮塔的前装甲厚度均为5mm。
主要性能数据
4.“米纳瓦”装甲车
在第一次世界大战时,比利时是第一个被德国占领的国家。比利时人起初在汽车上装机枪以阻止德军进攻。1914年8月中旬,比利时米纳瓦工厂制造“米纳瓦”(Minerva)装甲车,车体装甲厚5mm。在车的前部有1个驾驶员观察孔,车体两侧及后部各有1个观察孔,乘员室顶部为敞开式,因车上没有车门,顶部就成了乘员的出入口。发动机上有装甲防护,散热器前方有2个散热窗。武器为1挺机枪,装有半圆形防盾。
5.“罗尔斯-罗伊斯”装甲车
1914年,英国海军部为皇家海军空中勤务站装甲车中队生产的“罗尔斯-罗伊斯”(Rolls Royce)装甲车,在“银影”汽车底盘上制成。在乘员室上方有1个圆形机枪塔,机枪塔上装1挺7.7mm机枪。车体后部有1个小平台,用于运载物资。车上没有潜望镜或观察镜,乘员通过装甲板上的缝隙向外观察。发动机为6缸直列水冷汽油机,后轮为双胎式,车上携带有2个备用轮。该车曾在法国、埃及、俄国和沙特阿拉伯等国的游击队中参加过战斗。
主要性能数据
6.“兰西亚”装甲车
“兰西亚”装甲车由意大利的安索多公司用“兰西亚”轻型卡车底盘改装而成,是第一次世界大战期间意大利陆军的标准装甲车,从1915年开始服役,共生产20辆。车上装有3挺6.5mm机枪:主炮塔内装2挺,主炮塔顶部的小炮塔内装1挺。“兰西亚”装甲车的改进型为“兰西亚”1ZM。车体的最大装甲厚度为6mm,车体两侧各有1个门。车上共有7个射击孔:车体每侧3个,车体尾部1个。车上装有2挺法国“圣埃廷诺”8mm机枪,机枪的俯仰角为-15°~+35°,配有15600发弹。还有1挺相同的机枪,从车体尾部的射击孔射击,另外还有4挺法国“乔哈特”8mm机枪,配有4800发弹。发动机为4缸水冷汽油机。车首装有用于破坏铁丝网的装置,1917年制成,共生产110辆。奥地利和阿尔巴尼亚也使用过这种车。
这一时期,始终对称霸欧洲虎视眈眈的德国加紧生产坦克和装甲车,进行战争准备,频频研制出新车型。1935年,比森-NAG公司开始生产新型的Sd Kfz231(8×8)重型侦察车,并于1938年第二次世界大战爆发前装备了德国陆军。该车具有可与当时的轻型坦克媲美的越野机动性能,其生产一直延续到1945年。第二次世界大战期间,该装甲车在西欧、前苏联和北非的坦克战中发挥了重要作用。在该车的基础上,1940年德国又研制出装有V-12柴油机和50mm速射炮的Sd Kfz234装甲车。直到第二次世界大战结束,它们始终是各国装甲车中的佼佼者。
另一种值得一提的装甲车,是德国于1937年开始研制的“戴姆勒”侦察车。该车是在奥地利施泰尔·戴姆勒·普赫公司研制的ADGZ(8×8)装甲车的基础上,改进研制的一种轻型无炮塔4×4装甲车。1939年底开始生产,第二次世界大战期间共生产了6626辆。1939年4月,德国又以该车为基型车研制出重6.8t、装有40mm炮和7.92mm并列机枪的“戴姆勒”装甲车。“戴姆勒”装甲车于1941年投放战场,主要作为侦察车使用。由于具有较强的火力,德军又把该车称为“轮式轻型坦克”。
1939年第二次世界大战爆发,在先进的战争理论指导下,装备有大量坦克和装甲车的德军坦克师在很短时间内以闪电式快速机动作战横扫欧洲,令世界感到震惊,也再次唤醒了各国对轮式装甲车的高度重视。1940~1942年间,英军在利比亚的作战行动更加引发了各国研制轮式装甲车的热情。英国和美国率先开始竭力大批生产装甲车,在地面战争中与德国展开决战。到1942年10月打响著名的阿拉曼战役时,英国在中东地区的装甲车数量已达到近1500辆。然而,从1943年英美联军将主战场转移到意大利,而后又移军西北欧开始,装甲车的使用数量锐减,致使战后20年间美国一度放松了轮式装甲车的进一步发展。
(二)近代轮式战车
第二次世界大战结束后,在欧洲国家中,德国、英国和法国陆军一直非常重视轮式装甲车的发展。为满足战后的使用需要,它们改变了两次世界大战期间利用卡车简单改造装甲车的做法,而是通过精心的设计,制造出一系列全新的车型。这些车型确定了现代装甲车的基本构造样式。
1947年,德国在“戴姆勒”侦察车的基础上制造出FV701“白鼬”4×4装甲车。“白鼬”2型装甲车具有良好的越野机动性能,传动系统采用了液力偶合器、行星式变速箱、单式中央差速器和并联车轴,炮塔上安装了1挺12.7mm机枪,适合用于执行侦察和治安任务。截至1964年,德国共为欧洲国家军队生产了1700辆“白鼬”2装甲车。20世纪60年代,德国又从“白鼬”2发展出装有反坦克导弹的“白鼬”4和5型装甲车。“戴姆勒”装甲车于1958年开始被英国阿尔维斯公司生产的“萨拉丁”(6×6)装甲车所取代。
1950年前后,为满足英国陆军在马来西亚反游击战的形势需要,英国在“萨拉丁”装甲车的基础上研制出了“撒拉逊”装甲输送车,1952年装备英军。该车发动机前置,后部载员舱可运载12名步兵,后来成为英军装甲旅和装甲团的标准步兵输送车型。“撒拉逊”装甲车后来逐步被FV432履带式装甲输送车所取代。
在法国,轮式装甲车的发展又与众不同,主要为装甲骑兵部队的装甲侦察车。其中最显著的车型,是由A.M.R公司设计的“索玛”装甲车。这种重6.5t的6×6装甲车的最突出特点是中间的两个车轮可以提升离开地面,更有利于公路行驶。1944年法国解放后,法国开始着手研制“潘哈德”EBR(8×8)装甲侦察车。该车于1950年至1960年间生产,曾在阿尔及尔广泛使用。这种装甲车的最大特点是采用了前后双驾驶舱配置,发动机置于车体中央甲板以下,通过两个串联的变速箱输出动力至中央差速器,在狭窄路面上不用掉头即可变向行驶。公路行驶时,中央两对实心轮胎可以提升脱离路面,减轻行驶摩擦力。该车的摇摆式炮塔上最初安装了1门75mm火炮,后又全部改装90mm滑膛炮,发射尾翼稳定空心装药破甲弹。
“潘哈德”EBR装甲车的缺点是车辆过于笨重,使用受到限制。因此,法国在1956年又研制出“潘哈德”AML(4×4)装甲车,1961年装备法国陆军。该车在许多方面与“白鼬”装甲车相仿,如发动机后置,4轮独立悬挂。
第二次世界大战后,前苏联先后研制了若干种轮式装甲车。由于它们造价低,故装备数量不断增加。最初的两种车型是利用卡车底盘制造的BTR-40(4×4)和BTR-152(6×6)装甲车。这两种车没有炮塔,结构也比较简单,可以描述为敞篷卡车式装甲车。一直到20世纪60年代,它们才安装了顶甲板,部分BTR-152采用了中央轮胎压力控制系统。20世纪50年代末,BTR-40装甲车开始被BRDM装甲车所取代;20世纪60年代中期,BTR-152逐渐被BTR-60装甲输送车所取代。
纵观20世纪前50年各国坦克和装甲车的发展历程,它们在第一次世界大战中初登战争舞台,让战争首次披上铁甲、踏上铁轮驰骋于欧洲的广袤土地,创造了人类战争新的神话。在20世纪初几乎同时问世的坦克和装甲车,二者分别负有界限分明的作战使命,同时也随着时代的进步和战争需求的演变相互促进发展。早期的装甲车构造较为简单,车载武器和车种单一,越野机动性较差,一般只作为步兵输送车和侦察车使用,支援坦克部队作战。坦克则始终是陆军机械化作战的主要装备。
(三)现代轮式战车
现代意义上的轮式装甲车的发展始于20世纪60年代,但在多国范围内的真正发展是在20世纪70年代以后。当时,西方国家普遍建成了现代化的公路交通网,创造了利用轮式装甲车实施快速机动作战的外部环境条件,同时现代汽车工业的飞速发展也为轮式装甲车的发展提供了成熟的技术基础。轮武装甲车在战术机动性和火力性能方面已逐渐达到几乎可与坦克平分秋色的水平,在世界主要国家军队中的装备规模日益增大,成为20世纪70、80年代各国轻型机械化部队的主要作战装备。20世纪90年代初冷战结束以后,世界形成新的军事斗争格局,高技术条件下的局部战争成为现代战争的主流样式。面对新的军事需求,世界各军事强国更加重视新型轮式装甲车的发展。轮式装甲车已显现出在21世纪初实现全面更新换代的必然趋势。
前苏联/俄罗斯是较早发展轮式装甲车的国家之一,且装备数量也最大。20世纪50年代末研制、60年代初装备前苏联摩步师的BTR-60装甲输送车至1976年停产,共生产了25000辆,是迄今世界上装备数量最多的轮式装甲输送车。20世纪70~80年代初,前苏联又相继在BTR-60的基础上研制出BTR-70和BTR-80装甲输送车,陆续装备部队。三种车型的动力装置均为后置配置,使车辆重心偏后,以满足对水上浮渡能力的要求。
1994年,俄罗斯研制出BTR-90(8×8)装甲输送车,但至今尚未正式生产。该车的装甲防护能力得到较大增强,车体正面可防14.5mm枪弹,车体底甲板为V形结构,增强了对反坦克地雷的抵御能力。战斗全重增加到17t,安装了BMP-2步兵战车的炮塔,武器系统除30mm机关炮外,又增装了2具AT-5反坦克导弹发射器,增强了远距离对坦克作战的能力。
第二次世界大战后,美国轮式装甲车的发展一度明显滞后于其他西方国家。20世纪60年代初,美国卡迪拉克·凯奇公司研制出V-100“突击队员”(4×4)轻型装甲车,并参加了越南战争。V-100战斗全重为7.37t,乘、载员12人。由于该车是利用M44军用卡车的车桥和M113履带式装甲输送车的发动机拼凑起来的,所以在设计上存在的问题比较多。后又改进研制出V-200,战斗全重增加到12.73t。该系列车辆后来正式命名为LAV-150(LAV是“轻型突击车”的英文缩写)。20世纪70年代末,美国在LAV-150(4×4)装甲车的基础上研制出LAV-300(6×6)装甲输送车,主要用于出口。该车战斗全重15t,可安装各种口径的机枪和机关炮。
美军原来只有海军陆战队使用轮式装甲车,主要是加拿大生产的LAV-25(8×8)装甲输送车,共装备了758辆,其中包括96辆“陶”式反坦克导弹发射车。LAV-25装有1门25mm机关炮,可搭载6名步兵,主要用于执行侦察任务。装备LAV-25的美国海军陆战队曾参加过1991年的海湾战争,在攻占科威特城的战斗中发挥了重要作用。
20世纪末,美国陆军进一步提高了对轮式装甲车的重视程度。1999年10月提出新型陆军过渡性改革计划的设想后,2000年选定加拿大生产的LAVⅢ(8×8)装甲输送车作为过渡型装甲车,购置总量达到2131辆。该车亦称为“斯特赖克”装甲车,基型车为步兵输送车,战斗全重17.2t,装有1挺12.7mm机枪或1具40mm自动榴弹发射器,搭载步兵数量增加到9名,可由C-130运输机空运。目前,美国陆军已将“斯特赖克”装甲车列为正在组建的过渡型作战旅的主要装甲装备,并将对早期生产的“斯特赖克”装甲车进行改进。改进的主要目的是利用C4I技术增强信息化作战能力,增加了协同战术电台系统(JTRS)。2004年,美军又为驻伊拉克部队的“斯特赖克”装甲车车长配备了新研制的头盔式显示器,可以显示FBCB2旅和旅以下作战指挥系统的战场态势信息。
另外,美军计划于2005年底开始生产“斯特赖克”装甲车的两种变型车,即机动火炮系统和三防侦察车。另外,为适应战后伊拉克安全形势的需要,美军计划2005年9月为驻伊美军装备“谢里夫”轮式装甲车。“谢里夫”装甲车是利用“斯特赖克”和LAV装甲车底盘新研制的一种装甲车,该车装有高能微波武器,主要用于在城市环境中与武装分子作战,减少平民伤亡。武器系统利用毫米波电磁能产生非致命杀伤作用,作用距离为1000m,人员在受到照射时会产生烧灼感,失去行为能力。
加拿大也是轮式装甲车的生产大国,主要是利用瑞士莫瓦格公司的“锯脂鲤”装甲车技术在本国形成生产能力。1977年至1982年,加拿大通用汽车公司利用“锯脂鲤”Ⅰ型的技术为本国陆军生产了491辆“灰熊”(6×6)两栖装甲输送车。该车战斗全重10.5t,乘、载员为9人,装有2挺12.7mm机枪。其中195辆火力支援车型装有1门76mm火炮。1982年,通用汽车公司开始利用“锯脂鲤”Ⅰ型技术为美国海军陆战队生产LAV-25(8×8)装甲车,1993年,开始为加拿大陆军生产LAV-25装甲侦察车。
1997~2000年,通用汽车公司为加拿大陆军生产了651辆LAVⅢ装甲输送车。该车是在瑞士“锯脂鲤”Ⅲ型基础上研制的一种8×8车型,战斗全重16.3t,乘、载员为11人,主要武器为1门25mm机关炮。2000年年底,美国陆军也订购了366辆LAVⅢ。
瑞士自20世纪50年代以来始终活跃在轮式装甲车的生产领域,各种车型层出不穷。20世纪60年代的典型车型是“潘哈德”系列装甲车。20世纪70年代以来,瑞士莫瓦格公司研制生产的“锯脂鲤”系列轮式装甲车更被世界许多国家所采用。截至1999年,“锯脂鲤”系列的4×4、6×6和8×8各种车型共生产了3850辆,目前仍在生产。除加拿大外,获特许生产8×8车型的国家还有英国、智利等国家。该系列车辆的早期车型为“锯脂鲤”Ⅰ(6×6)型,重10.5t,载员14人;8×8车型重12.3t,载员15人。与Ⅰ型车相比,Ⅱ型车的战斗全重有所增加,6×6车型为11.5t,8×8车型为12.3t。车身变窄加长,装有更大功率的柴油机。
1996年,莫瓦格公司研制出“锯脂鲤”Ⅲ多用途装甲输送车,有6×6、8×8和10×10三种车型。该系列车辆有多种变型车,用途广泛,包括反坦克导弹发射车、指挥车、迫击炮车、救护车、侦察车、货物输送车、抢救车和防暴车等。所有车型均具有水上浮渡能力。较之早期的车型,Ⅲ型装甲车的行动部分得到较大改进,车内有效空间增大到11m3。车体采用高硬度装甲钢制造,内层敷有防崩落衬层,必要时可在车外安装附加装甲,使整车装甲防护力得到大大增强。由于车重有较大增加,采用了更大功率的动力装置。8×8车型装有1门25mm机关炮,10×10车型可安装1门105mm火炮。“锯脂鲤”Ⅲ型装甲车已在西方和中东国家军队中得到广泛应用,生产数量超过5200辆。
2003年,莫瓦格公司并入加拿大通用动力公司。在此之前,莫瓦格公司又研制出“锯脂鲤”Ⅳ装甲车。该车的总体布置与早期车型基本相同,战斗全重增加到25t。主要改进一是体积增大,载员舱容积增大到12m3;二是防护力进一步增强,车体正面装甲可在正面60rad内防护25mm脱壳穿甲弹和30mm穿甲弹,车体底甲板和车轮可抵御8kg梯恩梯装药地雷的攻击。
在西方国家中,法国长期以来对轮式装甲车情有独钟。VAB系列轮式装甲输送车于20世纪70年代初研制,1976年开始装备法国陆军。截至1999年,共生产了5000余辆,有6×6和4×4两种车型,其中法国陆军共装备3975辆。6×6车型战斗全重为14.2t,乘、载员为12人,车载武器为1挺12.7mm机枪。除VAB外,法国还于20世纪70年代开始大量生产“潘哈德”VCR(6×6)装甲输送车,主要用于出口,法国陆军装备了155辆。
20世纪90年代后期,法国曾研制出新型“维克斯特拉”(8×8)装甲车。多数国家的装甲车采用的是钢装甲,而“维克斯特拉”不同,它采用了铝合金装甲。该车战斗全重28t,乘员4人,主要武器为1门105mm火炮。为增强装甲防护力,战时可挂装反应装甲。之后不久,法国开始重点研制能协同“勒克莱尔”主战坦克作战的VBCI(8×8)步兵战车。VBCI步兵战车战斗全重为27t,车体也采用焊接式铝合金结构,并敷有一层钛合金装甲。乘员3人,载员7人,新型单人炮塔上装有1门M811型25mm机关炮和1挺7.62mm并列机枪,并装有辅助防御系统和反导红外假目标系统。
德国也是最早发展并大量装备轮式装甲车的国家之一。德国陆军现装备的主要车型是20世纪60年代由莱茵金属公司研制的“狐”式装甲输送车,有6×6和8×8两种车型,均具有水上浮渡能力,1975年到1986年共为德国陆军生产了1400余辆。“狐”1型(6×6)装甲输送车战斗全重为19t,乘、载员为12人,主要武器可装1挺7.62mm机枪或1门20mm机关炮。8×8车型为装甲侦察车。2001年底,又研制出“狐”2(6×6)装甲输送车。该车战斗全重为22t,载员舱加高了145mm,内部空间有所增大。驾驶员配备有数字式驾驶信息系统,可对在线系统状态进行监视并对故障进行识别。
1999年,德国决定与英国合作研制一种新型8×8装甲输送车,之后不久荷兰也参加该项目。2002年5月,制造出2辆样车,命名为“拳击手”。该车采用通用底盘的模块化设计,应看作是对传统装甲车辆总体设计思想的大胆创新。该车在设计上主要包括动力传动和任务用途两大模块。动力传动模块是各车型统一的基本模块,包括整个动力传动系统、驾驶舱、三防系统、空调装置,灭火抑爆系统和标准接口。全车的动力分配由一个CAN总线系统进行监视和控制。任务模块可迅速更换,以适应作战和保障的需要,灵活实现车族化的变型要求。但2003年7月,英国以该车不能满足英国陆军未来的作战需求为由,宣布退出该项目,而将相关经费移用于本国的“未来快速反应系统”。德国和荷兰陆军也未再表明购买的意向,致使该车的进一步发展停滞不前。
20世纪90年代,意大利也积极跻身于轮式装甲车的发展领域。1996年,意大利依维柯公司研制出“半人马座”(8×8)装甲侦察车,次年意大利陆军订购了400辆,拟装备3个装甲骑兵团。该车具有较强的装甲防护力,车体内敷有“凯芙拉”防崩落衬层,还可挂装模块式反应装甲。战斗全重为24.8t,乘、载员为9或11人,主要武器为1门25mm机关炮,并可安装“陶”式反坦克导弹。目前正在研制“半人马座”(8×8)改进型装甲车,包括装甲输送车和步兵战车两种车型。车体加长,承载空间增大,战斗全重为24t,载员11人。主要武器可选装25mm机关炮、“陶”式反坦克导弹或1门105/120mm火炮。
其他欧洲国家研制生产轮式装甲车也比较活跃,不少车型除装备本国军队外,还大量出口到第三世界国家。其中,20世纪90年代后期芬兰研制的8×8模块化装甲车和瑞典研制出多用途装甲车具有显著的特点,值得关注。
2004年5月,芬兰帕特里亚公司开始向波兰国防部交付首批2辆模块化装甲车,波兰军队将其编号为XC-360P。该车采用先进的模块化设计,战斗全重24t,载员12人,可根据需要选装不同的武器系统。波兰总共订购了690辆,包括指挥车、装甲抢救车、自行火炮、工程支援车、工程侦察车、医疗救护车和三防车等,所有车型均具有水上浮渡能力。
按照瑞典国防部的要求,瑞典阿尔维斯·赫格隆公司研制了多用途装甲车,包括履带式和轮式两种底盘。重量约为14t,采用电传动技术,轮毂内装有电动机,采用和德国联合研制的VETEC电子系统。作为一个车族,多用途装甲车的生产车型将包括多种变型车;导弹发射车、自行迫击炮、轻型抢救车、输送车、情报侦察车、雷达车、观测车和工程车等。
南非是非洲唯一具有装甲车生产能力的国家。20世纪70年代初研制的“密獾”(6×6)步兵战车共生产了1243辆。该车战斗全重19t,乘、载员为10人,主要武器为1门90mm火炮,并装有1挺7.62mm并列机枪和两挺7.62mm高射机枪。20世纪80年代研制出“大山猫”76(8×8)装甲侦察车。该车战斗全重为28t,乘员4人,主要武器为1门76mm火炮。在该车基础上,90年代末又改进研制出“大山猫”105装甲侦察车,主要武器为1门105mm火炮,目前尚处于样车阶段。
2004年,为开辟中东市场,南非和约旦合作研制出“大山猫”坦克歼击车。该车采用“大山猫”8×8装甲车底盘,新安装了一个“掠夺者”遥控全稳式炮塔,装有一组4枚南非制造的反坦克导弹,1门20mm机关炮和1挺7.62mm并列机枪;并装有昼/热像彩色光电观瞄装置。
在亚太国家和地区,澳大利亚正在立足国内和引进国外技术发展本国的装甲车制造业。1999年,ADI公司开始为澳大利亚陆军和空军生产“丛林之王”装甲输送车。但2001年因出现悬挂和传动部分故障而不得不推迟批量生产时间。该车战斗全重为15t,乘、载员为10人,车体采用V形结构底甲板,增强了对地雷的防护能力。另外,澳大利亚正在利用加拿大制造的车体在本国组装生产LAVⅢ型(8×8)轻型装甲车。该车采用了装有25mm机关炮、改进型火控系统和全球定位导航系统的新型炮塔。
日本轮式装甲车的发展,与其他国家首先发展基型车、再发展变型车从而形成完整车族的做法不同。日本首先于1982年研制出82式(6×6)指挥通信车,1987年研制出87式(6×6)装甲侦察车,后又于1996年研制出96式(8×8)装甲输送车。87式装甲侦察车战斗全重为15t,乘员5人,主要武器为1门25mm机关炮,并装有1挺7.62mm并列机枪。96式装甲输送车由三菱重工业公司研制,1997年投产并装备日本陆上自卫队。该车战斗全重为14.2t,乘、载员为12人,装有1台223.8~261.1kW柴油机,主要武器为1挺12.7mm机枪或40mm榴弹发射器。
中国台湾陆军轮式装甲车的研制始于20世纪80年代中期,1997年首次对外公开展示自行研制的CM-31(6×6)装甲输送车。根据目前了解的情况,该车战斗全重约16t。车体采用钢装甲焊接结构,正面可防14.5mm枪弹。后部载员舱可搭载10名步兵。动力装置为1台261.1kW柴油机,公路最大速度为100km/h。由于采用了带减震器的独立悬挂装置和计算机控制的中央轮胎压力调节系统,具有较好的越野机动性。
(四)多用途轻型轮式战车
在过去的10年里,尤其为担负侦察和巡逻,部队输送和各种装备承载任务,为数众多的各种4×4轻型装甲车进入市场,这些车辆有的最大重量达到了12t。
其中最突出的是防地雷反伏击车(MRAP),美陆军和海军陆战队根据在伊拉克的紧急作战需求订购了12000多辆该车。最初的订单目前已经完成,现在美国国防部将采办重点放在了MRAP全地形车上,即MATV。该车是为更好适应在阿富汗的作战和环境条件而设计的。该车由奥什科什公司批量生产,总量超过了6000辆,由Plasan北美公司提供装甲防护。目前,该车正在加速部署到阿富汗。
根据装甲指挥及多用途车(GFF)计划,德国陆军打算采购4个级别的具有更好防护、更好机动性的车辆。
GFF1将担负指挥与控制、侦察和观察等任务,该车最大重量为5.3t,最大有效载荷为1t。
GFF2将具有更好的防护能力,最大重量为5~7.5t,有效载荷为2t,为满足这一级别的车辆需求,莫瓦格公司将提供198辆“鹰”4装甲车,合同总额为10.57亿欧元,交付时间持续到2011年。2010年,德国陆军还将订购20辆“鹰”4装甲救护车。GDELS德国公司在这些车辆的生产合同中获得了很大的份额。这些车全重8.8t,有效载荷2.2t,采用184kW的“康明斯”发动机。
GFF3防护水平更高,车辆总重7.5~13t,有效最小载荷2t。克劳斯·玛菲-韦格曼公司的“野犬”2装甲车和莱茵金属公司的“牦牛”(YAK)装甲车被选定可满足这一车型需求。“野犬”2装甲车最大重量12.5t,采用“乌尼莫格”底盘和163kW发动机,具有卓越的越野机动性,最大速度100km/h,最大行程1000km,德国陆军计划截止到2013年订购593辆“野犬”。比利时也订购了220辆“野犬”2(称为MPPV),奥地利20辆,卢森堡48辆,捷克21辆。
GFF4最大重量将为13t多,有效载荷2~4t。
克劳斯·玛菲-韦格曼公司和L-3通信公司组成联合团队,研制了F2US车族。该车被称为“第一种可升级的装甲车平台”。F2US为满足美国部队未来战术装甲车需求而进行了优化,和最初的德国F2一样,美国版F2US车前轴和后轴将采用独立的驱动系统,可升级的设计理念使该车可配置成车重为10~24t的车型。
法国陆军订购了1500辆潘哈德通用防务公司的轻型防护车(PVP)。PVP采用依维柯公司的118kW发动机,战斗全重5.3t,有效载荷750t。法国奈克斯特公司新研制成功了具有高防护性的4×4“阿拉维斯”装甲车,该车为12t级车,使奈克斯特公司进入了这一新市场,“阿拉维斯”装甲车采用“乌尼莫格”5000底盘,车内空间为9.5m3,可容纳2名乘员和6名步兵。2009年,法国陆军订购了15辆该车,已部署到阿富汗。
通过“夏尔巴人”2和“夏尔巴人”3装甲车,雷诺卡车防务公司扩展了其战术、后勤和轮式车的生产范围:“夏尔巴人”2的舱室内有4个座椅,后部装载容积为2.5m3,基型车有效载荷2.2t。“夏尔巴人”3的驾驶室有2个座椅,基型车的有效载荷为4.1t。“夏尔巴人”3A是一种4×4全地形装甲车,专门用于装备投送和干预部队。该车采用158kW4缸发动机,有效载荷2.9t。“夏尔巴人”3AH1(高强度)和“夏尔巴人”3A特种部队专用车是一种4×4全地形车,专门用于装备战斗和干预部队、联络和侦察部队。“夏尔巴人”3AH1有效载荷为1.5t,采用158kW发动机,装有弹道、地雷和简易爆炸装置防护装置,而“夏尔巴人”3A特种部队专用车的有效载荷为3t。
依维柯防务车辆公司的轻型多用途车是一种4×4防护车,战斗全重6.5t,已经被9个国家的武装部队选中。该车的订购总量达到了2606辆,成为此级别装甲车中最成功的车型。意大利订购了1286辆,英国订购了401辆(被称为“黑豹”未来指挥与联络车),西班牙135辆,挪威60辆,比利时440辆,克罗地亚10辆,斯洛文尼亚10辆,奥地利150辆,捷克114辆。2009年12月,捷克陆军又订购了90辆轻型多用途装甲车,有3种变型车,交付时间为2010~2013年。
2005年12月至2010年,斯洛伐克陆军采购了103辆4×4“鳄鱼”装甲车,车型有三防侦察车、炮兵观察车和前方空中管制车,这批车辆由VOP TRENCIN军用修理厂生产。
“卡亚”(KAYA)是一种具有地雷防护能力的部队输送车,是奥托卡公司的最新产品,具有卓越的地雷和弹道防护能力以及高水平的越野机动能力。该车重12.6t,采用“乌尼莫格”5000底盘和梅赛德斯160kW发动机。
联合轻型战术车(JLTV)是为取代部分已老化的美国轻型战术轮式车(TWV)而研制的,后者不适用于战斗任务。联合轻型战术车族计划包括3个类别的车型:类别A为通用机动车,有效载荷为1590kg;类别B为机动指挥与控制车和步兵输送车,有效载荷为1745~2040kg;类别C为多用途车、篷车和牵引车,有效载荷为2310kg。
联合轻型战术车族是一个分3阶段实施的计划。首先各家公司递交方案,进行JLTV计划为期27个月的技术开发。该计划是一个多军种的计划,为美国陆军和海军陆战队采购一种未来轻型战术车族和系列牵引车。2008年10月29日,美陆军宣布授予了3份联合轻型战术车技术开发合同。获得合同的3家公司为BAE系统公司地面系统部、通用战术车辆公司(GTV,是由通用动力地面系统公司和AM通用公司组成的联合公司)和洛克希德·马丁公司。在技术开发阶段后,将进入系统设计和研制阶段,在此阶段,将授予两家承包商。最后将进入生产阶段,生产合同计划在2013年签署。为满足美国陆军和海军陆战队的需求,在最初交付时,将需要17种不同的车型。
巴西Agrale公司是一家卡车和发动机的制造商,开发了Marrua4×4轻型车。该车有多种不同变型车,首辆车于2008年8月交付巴西陆军。
BAE系统公司南非OMC分公司在防护型装甲车生产方面具有丰富经验,并把这种经验带到了RG-12、RG-31、RG-32的生产中,RG-12是一种4×4车型,总重为10.3~12.5t,能够输送多达12名士兵。4×4RG-31战斗全重为7.28t,乘员2人,载员4人,可采用不同的发动机,包括梅赛德斯、康明斯、依维柯或底特律发动机,功率范围为90~202kW。作为1级MRAP,OMC公司第一批向美国陆军交付了148辆RG-31,第二批交付了94辆。2008年8月,OMC公司又获得一份价值3亿美元的合同,为美军海军陆战队提供733辆防地雷的RG-31。OMC地面系统公司迄今为止已向世界各地的用户提供了1300多辆具有地雷防护能力的RG-31。
4×4RG-32M地雷防护车有乘载员5~7人,采用135kW施泰尔M16TCA发动机,战斗全重7.3t。南非、美国、加拿大、埃及、瑞典、芬兰、爱尔兰和斯洛伐克共计订购了700多辆该车。
2008年12月,新加坡技术动力公司获得一份价值1.5亿欧元的合同,根据英国的应急作战需求计划向英军提供115辆“疣猪”(WARTHOG)全地形履带装甲输送车。首辆车于2009年9月28日下线,全部车辆的交付工作在2010年完成。与“野马”全地形车相比,“疣猪”具有更高的有效载荷,达6t,并改进了发动机冷却系统和空气进气滤清系统,并采用“卡特皮勒”C7发动机。法国是该车另一个潜在用户,可能需求129辆全地形车。
航星防务公司的“爱斯基摩犬”战术保障车具有抗路边炸弹和其他战场威胁的能力,该车有4名乘、载人员,采用254kW发动机,是专门为英国需求而设计的。作为应急作战需求计划,英国2009年共订购262辆“爱斯基摩犬”战术保障车。
三、轮式战车技术发展特点
20世纪70年代以来,世界各国轮式装甲车辆的发展始终非常活跃,许多车型已大规模装备部队,并在近代的局部战争中发挥了重要作用。在1999年的科索沃战争中,俄军乘坐BTR-80轮式装甲车长途快速奔袭,先于北约军队占邻普里什蒂纳机场,掌握了战争结局的主动权就是显著一例。汲取此次作战行动的教训,也是美国陆军决定组建过渡型作战旅并为其配备“斯特赖克”轮式装甲车的重要原因之一。该车在2003年的伊拉克战争中亦得到广泛应用。为平息地区性冲突,各国越来越多地参与世界范围的维持和平行动和人道主义救援活动,轮式装甲车也成为最适合的装备,应用日益广泛,综观20世纪中叶以来各国轮式装甲车辆的发展过程,可以总结出以下显著特点。
1.车辆车族化
从各国轮式装甲车的总体发展情况来看,就基本用途而言,最初发展的大都是4×4和6×6的装甲输送车型,主要用来在战场上运送步兵,支援坦克作战。20世纪70~90年代,一些国家相继在装甲输送车的基础上研制出装甲侦察车(或装甲战车)。这些车辆更多采用8×8驱动形式,少数采用6×6驱动形式,还有某些车型采用了10×10驱动形式,如瑞士的“锯脂鲤”Ⅲ型。这些车辆主要用于在前线执行侦察任务,主要武器采用76mm、90mm或105mm火炮,具有较强的支援压制火力。由于用途所限,大多数侦察车只有3到4名乘员,不能搭载步兵。
在装备的体系结构上实现车族化是各国发展轮式装甲车的普遍规律,形成较完整的变型车系列,为作战部队提供全面的支援保障能力。一些装备数量较大的轮式装甲车系列均拥有多种变型车辆,如指挥车、侦察车、雷达车、火力支援车、自行榴弹炮、自行迫击炮、反坦克导弹发射车、三防侦测车、抢救车、工程车和救护车等。车族化的设计思想对20世纪90年代以来发展的新型轮式装甲车更是必备要求之一。
2.结构适用化
各国6×6和8×8装甲输送车的总体结构,除少数车型外,常规的布置是驾驶舱位于车体前部,发动机前置,武器系统炮塔一般位于车体中部,后部为载员舱。根据车载武器的不同,搭载步兵人数一般为6~12人,其中乘载员人数较多的是瑞士的“锯脂鲤”装甲输送车,Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型的乘载员人数分别为14人和16人。就装甲输送车而言,6×6和8×8车型对搭载步兵人数的多少没有太大影响,主要取决于所采用的车载武器系统。前苏联的装甲输送车的载员舱均设有射击孔,使搭载步兵具备乘车作战能力,西方国家生产的装甲输送车一般没有射击孔,主要原因是它们认为在车辆行进间搭载的步兵无法用单兵武器实施准确射击。
除少数国家如俄罗斯的ВТR-60/70/80/90和南非的“獾”式外,几乎所有的装甲输送车的动力装置均前置,后部为载员舱,这种布置更便于安置步兵乘坐和迅速出入车辆。BTR系列装甲输送车的动力装置后置,主要是考虑使车辆重心偏后,以保持良好的水上浮渡性能。但由此带来的问题是搭载步兵只能通过车体侧门和顶部舱口出入车辆,这在战时对保证搭载步兵能在敌火下迅速、安全地上下车辆显然是不利的。其他国家研制生产的装甲输送车一般在车辆后设有两扇尾门或动力操纵跳板式大尾门,使搭载步兵能更迅速、安全地出入车辆。
3.增强装甲防护力
各国轮式装甲车的车体多数采用钢装甲焊接结构,只有少数车辆采用铝合金装甲。如法国的AMX-10RC装甲侦察车、“维克斯特拉”装甲战车和西班牙的BMR-600装甲输送车,抗弹性能方面,一般要求车辆正面能防护12.7mm枪弹,其他部分能防护7.62mm枪弹和炮弹破片。
20世纪80年代以来,由于现代武器的火力性能不断提高,装甲车应用的范围越来越广,面临的威胁也越来越大,致使各国军队普遍要求增强这些车辆的抗毁伤能力。90年代研制的一些最新车型,充分反映了各国对装甲车防护能力重视程度的提高。多数国家的做法是,除车体主装甲外,还可在车体外部挂装附加装甲。在波黑执行维和任务的德国部队就曾在其老式的“狐”式装甲车上安装了附加装甲,参加伊拉克战争的美国“斯特莱克”装甲车也应急安装了隔栅式附加装甲。还有一些车辆,如瑞士的“锯脂鲤”Ⅲ和意大利的“半人马座”,在车体内部敷有“凯芙拉”防崩落衬层,以增强对破甲弹的抗毁能力,采用以上附加防护措施的车辆的防护能力得到较大提高,车体正面一般可防护14.5mm枪弹,其余部分可防护12.7mm枪弹。有些车辆具有更强的正面抗弹能力,如意大利的“半人马座”坦克歼击车和南非的“大山猫”76/105装甲侦察车,可防护20mm炮弹,中国台湾的CM-31装甲输送车正面可防护20mm炮弹。装甲防护能力最为突出的是瑞士的“锯脂鲤”Ⅲ多用途装甲车,在正面30度弧内可防护30mm炮弹,其余部分可防护14.5mm穿甲弹,美国采用陶瓷装甲的“斯特赖克”装甲车也可360°防护普通的14.5mm穿甲弹。
20世纪90年代初以来,由于在国际维和行动中越来越多地使用了轮式装甲车,增强这些车辆对地雷的防护能力受到各国的普遍重视。主要的做法是车体底甲板采用V形结构,减轻地雷爆炸对车体的破坏作用。如南非的“獾”式和日本的96式装甲输送车。
4.增强战术机动性
轮式装甲车具有优越的公路机动能力。解决轮式装甲车越野机动性差的问题一直是各国多年来努力的目标。通过控制车重和采用大功率发动机、全轮驱动、独立式悬挂装置和中央轮胎充气系统等措施,轮式装甲车的越野机动性能近年来不断得到提高,一些国家声称20世纪90年代研制的8×8装甲车的越野机动性能已与履带式装甲车辆不分伯仲。这也是更多国家越来越重视为装甲机械化部队装备轮式装甲车的重要原因之一。
(1)车重和动力装置。对装甲车机动性能影响较大的因素首先是车辆的重量。20世纪70~80年代研制的车辆中6×6装甲输送车一般重8~16t,少数装有90mm和105mm火炮的车型达到19~24t;8×8装甲输送车一般重11.5~14t,装有105mm火炮的车型达到16~28t。90年代,由于各国普遍重视装甲防护能力的提高和车内乘载空间的增大,致使车重均有明显增加,6×6装甲输送车的重量达到13~26t,8×8车型达到15~24t。车重的增加呈现出一种明显的上升趋势,甚至接近履带式装甲输送车的重量。
面临车重的增加,为保证车辆的机动性能,势必要采用更大功率的动力装置。先进的发动机技术的发展,尤其是增压柴油机技术,为装甲车动力装置的选择提供了更大的空间。它们对持续提高功率密度减小车辆尺寸和控制车辆重量具有积极的作用。近30年来,动力装置的功率密度至少提高了一倍,中等功率和高功率发动机从约15kW/L提高到了25~30kW/L;比重量(kg/kW)降低了至少1/3;同时延长了使用寿命,减少了维修工作量并降低了维修成本。德国MTU公司新研制的890系列发动机体积小,重量轻,功率面积比大。该公司目前正计划研制五种汽缸配置形式(6~16V)的发动机,功率范围可覆盖550~1470kW。
70~80年代研制的6×6装甲输送车多采用164~238.7kW的柴油机,个别较重的车型,如意大利的“半人马座”和南非的“大山猫”,则采用了388~560.7kW的大功率发动机。90年代研制的装甲车,由于车重明显增加,6×6车型采用的发动机功率一般达到223.8~261kW,8×8车型达到261~388kW。
(2)动力传动系统的配置特点。动力传动系统的配置对机动性能也具有重要的影响。装甲车的动力传动系统在设计上必须考虑到三个重要因素,即动力装置的装车位置、车轴数量和传动装置的形式。
动力装置在车上的安装位置直接影响到整车的总体布置。二战后研制生产的装甲车主要用于执行侦察和纵深突击任务,载员仅3~4人,发动机大都后置,以使驾驶员和炮塔尽量靠近车辆前部。部分早期的装甲车曾采用过双发动机配置,如前苏联的ВТR-60和ВТR-70。
20世纪60年代以后,各国更多要求装甲车为搭载步兵配置尾门,并具有灵活的变型能力,致使以后研制的6×6和8×8中、重型装甲车及新型的轻型装甲车多采用动力装置前置方式,从而可以更加灵活地利用车内空间。
为提高越野性能,60年代以后生产的装甲车更趋向于增加车轮的数量,以改善在恶劣地形上的通行能力。但这就不可避免地导致采用直径较小的轮胎,从而降低了牵引力,不利于克服障碍,结构更复杂,并增加了重量。
传动装置的形式与悬挂装置有关,传动形式主要有“T”形(复式)、“H”形和“X”形三种。“X”形传动只装有一个中央差速器,适合用于4×4车辆。缺点是车辆底甲板太高,减小了车内空间,所以目前已不再采用。
独立悬挂装置具有越野速度快、乘坐舒适的优点,因此使用越来越广泛。刚性车轴由于可以利用批量生产的民用部件,因此仍应用于轻型装甲车辆。装有刚性车轴悬挂装置的车辆只能采用复式“T”形传动,目前广泛应用于4×4、6×6、8×8乃至10×10的轮式装甲车。每个车轴都装有差速器,传动箱还装有另外一个纵向差速器,使车轮在转向时产生不同的旋转速度。这种传动配置通常适用于带减速齿轮/传动箱的前置式发动机。
为有利于驾驶员在作战条件下集中精力操纵车辆,越来越多的车型开始采用传动系自动控制系统(ADM)。这些控制系统利用多个传感器对行驶状况进行持续控制,并视情况自动闭锁或解脱各个差速器,改善车辆机动性能,减轻传动系部件承受的压力,避免因驾驶员误操作造成危险。
从技战术因素考虑,最具有吸引力的还是“H”形传动。这种配置采用一个中央差速器,传动轴通过车辆两侧连接到车轮,目前已应用在一些4×4、6×6、8×8和8×6装甲车上。“H”形传动大大简化了机械结构,差速器通过锥形传动齿轮和万向轴与车轮连接。其诸多优点包括:车体底甲板平展,有利于灵活安排负载;车辆每侧的车轮直接连接在一起,越野行驶时很少发生车轮丧失全部啮合力的现象,从而减少了使用差速器闭锁和传动系自动控制系统的次数;大部分传动系部件安装在车体外部,便于维修;可在横向传动箱的动力输出端加装制动器,实现打滑转向。
“H”形传动的缺点是由于每侧的所有车轮以机械方式连接在一起,具有相同的角速度,容易在车辆转向或车轮在负载情况下转向半径不同时出现车轴拖动现象,加剧轮胎磨损和擦伤,尤其在硬质和石质地面上。为克服这一缺陷,某些4×4车辆在每侧两个车轮的连接处加装了一个超速离合器(飞轮机构),对中央差速器加以补充,车辆能以4×2驱动形式行驶。当驱动轮开始打滑并丧失牵引力时,另外两个车轮开始驱动加力,改变成4×4驱动形式,意大利的“半人马座”装甲车则采用了另外一种更复杂的方法,即车辆行驶时通常仅用前两个车轴转向,可通过爪形离合器实现分离,后轮仍可以低于20km/h的速度进行液压转向,减小转向半径。采用这种配置,驾驶员可以视情况选择不同的驾驶和转向方式,公路高速行驶时采用8×6×4(6个驱动轮和4个转向轮),越野低速行驶时采用8×8×6。并且,即使一侧的一个或两个车轮丧失啮合力,也不会出现打滑现象。以上优点将使“H”形传动具有越来越广泛的应用前景。
(3)混合式电传动。目前的发动机是通过变速箱和驱动轴将动力传递给驱动轮,这种动力传递方式在结构上较为复杂,而且燃油效率较差。利用现代技术研发的混合式电传动系统(HED),有助于解决这些缺陷,但在设计上如何兼顾到不同车型的要求,却非易事。
混合式电传动的最大特点是发动机仅须处理最大持续载荷,而忽略峰值载荷,并可用蓄电池或其他电能储存设备暂时储存电能备用,如在急剧加速时。因此,可以采用体积和功率较小的柴油机,降低重量和油耗。另外,混合式电传动系统的电动机能回收部分制动能量,通常为50%。瑞典赫格隆公司研制的SEP装甲车的实验样车已采用了混合式电传动技术。
电传动技术的其他优点还包括,动力系的主要部件可在车内灵活安装,加速性能得到提高,机动性能增强,噪声和热辐射小,可作为辅助动力装置向车外供电,易于采用故障预测,诊断系统。
(4)悬挂装置。20世纪70~80年代研制的车辆多采用独立式扭杆悬挂和减震器,90年代研制的车辆则多采用独立式液气悬挂装置:为提高装甲车的越野通行能力,几乎所有的车型都装有中央轮胎压力调节系统,在遇有松软地面时,通过降低胎压增强车辆的通行能力。
(5)两栖性能。由于欧洲国家多河流湖泊,美国的装甲车又主要是装备海军陆战队,所以西方各国生产的装甲车多数都具有水上浮渡能力。水上推进装置,多采用螺旋桨式推进器,水上航速为6~10km/h,少数车辆用车轮划水,水上航速一般为4~5km/h。
四、轮式战车技术发展趋势
在新军事变革背景下,“更加轻便、更加机动、更加灵活”的陆军建设思想已成为主流。未来陆军应对的城市作战、反恐、防暴、维和等快速机动作战和低强度作战将越来越多。而反应和部署速度更快的轮式装甲战车必将在其中发挥举足轻重的作用。这股“塑造新型陆军”的强大牵引力量,从根本上决定着轮式装甲战车的发展趋势。
1.陆战中坚力量
美军在《2010联合设想》中指出,未来的陆军将建设成为“一支反应更迅速、部署更便捷、行动更灵活,能力更全面、生存能力更强和耐力更持久的部队”。为实现这一目标,同时为了解决目前重型师过重,轻型师火力不足,无法有效应对突发事件的问题,美国陆军已经开始建立一支“轮式化”中型部队(即6支“斯特赖克”旅)。虽然“未来战斗系统”采用何种底盘尚未定论,但专家普遍相信,相当一部分分系统将会采用轮式底盘。俄军于2000年将常规力量分为边境防御部队、机动部队和战略预备队。其中机动部队是建设的重点,装备轮式装甲车辆的轻摩步旅和空降师、旅则是机动部队的主体。英国也正式宣布研制自己的“未来快速反应系统”,装备发展思路是以17~25t的中型装甲战斗平台系列为主。德国陆军正在进行重大体制改革,目标是建成一支拉得出、上得快、有战斗力和持久作战能力的对外干预力量,拟将重型师改编成轻型师,主战装备也将从以坦克等重装备为主改为以便于机动和易于空运的轻型轮式装甲车为主。
在这种背景下,各种轮式主战装备,特别是155mm轮式自行火炮。120mm轮式自行榴弹炮、装甲突击车(坦克歼击车)、轮式自行高炮和弹炮合一防空武器系统以及多用途(中型)轮式装甲战车的发展势头非常强劲。可以预见。在未来战场上,这些轮式装甲战车以其招之即来的高机动能力和并不逊色的火力,而必将成为陆战中坚力量。
2.重量轻
远程火力压制是轮式自行火炮的“看家本领”,轻型化则是其生命力的关键所在,而火力和射程与轻型化要求之间存在很难克服的矛盾。因此,轮式自行火炮必然要在保持足够火力和射程的同时,尽可能向轻型化发展,重量通常在20t左右或者更轻。
3.火炮口径增大
同履带式自行火炮一样,目前正在发展的轮式自行榴弹炮,除了少数配用105mm身管外,大多数都采用或准备采用122mm、155mm口径的身管。这是加强火力和射程的要求,也是简化口径序列所需。南非G6系列轮式自行榴弹炮全部采用了155mm口径的身管,身管长度逐渐由39倍、45倍口径增加到现在的52倍。
同时,由于120mm迫击炮在杀伤力和发射新型弹药能力方面更有潜力,许多国家正在逐渐用120mm轮式迫击炮系统取代过去在数量上占绝对优势的81mm、82mm便携式迫击炮。美国陆军正在考虑为目标部队评估两种120mm滑膛炮塔式、轮式自行迫击炮系统,以满足“目标部队”的作战需求;澳大利亚已经将一种120mm轮式自行迫击炮系统纳入研制计划;瑞典博福斯公司正在研制一种安装在轮式底盘上的多管式120mm迫击炮系统。
4.车载炮迅速发展
战场实践证明,牵引式火炮的机动性差,射程近,而履带式自行火炮重量又太大,战略空运负担重,不利于远征作战。未来将要装备的野战火炮系统必须具有和被支援机动作战部队保持同步协同的机动能力。车载炮恰恰能满足这种作战需求。该炮重量适中、战略战术机动能力强,极快的反应速度能够抵消炮手下车操炮的危险性。
自法国“恺撒”155mm轮式车载自行榴弹炮面世以来,车载炮正在迅速成为各国炮兵武器装备的优先选择方案。美国陆军部已经正式提交了需求报告,要求装备安装在轮式卡车上的新型155mm榴弹炮系统。其他如南非、以色列、瑞典、新加坡等国家也已开始或即将开始研制轮式车载自行火炮。
同样是出于“火力足够,关键在轻”的原则,高机动轻型轮式火箭炮也表现出了强大的生命力。继美国高机动轻型轮式火箭炮转入低速生产阶段并开始装备后,英国轻型机动火箭炮也正在加紧研制中。而法国陆军也有意发展类似的系统。
5.火力更猛
轮式装甲车辆的数量一向被世界各国视为衡量陆军机械化和摩托化程度的主要标志之一,它们在现代战争中的地位和作用也正在发生变化。由过去的以保障任务为主向以战斗任务为主转变,由协同作战向独立作战转变。多用途(中型)轮式装甲车将成为装甲车辆发展的主流。
未来轮式装甲车辆要能够承担对坦克作战、完成远距离侦察和为步兵提供强大火力支援的任务,这就必然要求轮式装甲战车具有强大的火力,并通过加大武器口径、增加反坦克导弹等途径来实现这一目标。
目前在研的新一代轮式装甲战车均进一步增大了火炮口径,配备更先进的弹药,并采取降低火炮后坐力和减薄炮塔装甲等技术措施,使火力进一步提高。武器种类也有所增加,有的配备了重型机枪、机关炮和反坦克导弹3种武器。
装有大口径火炮的轮式突击战车将逐步安装双向稳定系统,从而具备行进间射击能力。同时,为使战车具备多功能作战能力。采用多用途火炮也成为—个发展趋势,如研制能发射炮射导弹和多种炮弹的火炮。由于轮式突击车兼备自行火炮、装甲战车和主战坦克的优点,具有强大的火力、一定的装甲防护能力、出色的公路机动性和越野机动性,适用于快速火力突击,在小规模战争中歼灭敌人,因此,各主要生产国家均在大力发展。这种又被称为轮式突击炮或轮式坦克歼击车的战车,将在未来城市作战、快速机动作战中大放异彩。
6.信息战能力更强
一体化信息支持能力已经越来越成为对轮式作战平台的基本要求。为了适应未来数字化部队的要求,美国整个“斯特赖克”车队都采用了许多数字化系统,达到了相当高程度的网络化和系统集成化,车内的系统能够为士兵提供总体态势感知能力,采用的21世纪部队旅及旅以下作战指挥系统,可使各车辆之间通过文本信息和地图网进行交流。法国研制的V1型系统信息终端包括地图显示、导航管理、车辆定位、数据通信管理以及对火情观察及控制的支持,系统计划安装到现装备和新研制的轮式装甲车辆上。至于美国正在精心打造的“未来战斗系统”,其每个平台都将能侦察、监视、获取目标信息和接收上级的情报。
在轮式装甲战车数字化的同时,一些新型的用于数字化作战的专用轮式车辆也将面世,如无人监控直瞄射击车、无人监控传感器车、无人监控间瞄射击车等。
7.越野机动性更好
未来轮式装甲战车将普遍采用涡轮增压柴油发动机,配以全自动传动装置,采用自动管理系统。会有更多的车辆采用独立液气悬挂,借助于高性能的悬挂部件提高车辆的机动性。混合电传动装置不久也将被轮式装甲车辆采用,以提高发动机的工作效率和车辆的加速性能。另外,为了使车辆获得较强的越野机动性,轮式装甲战车还将普遍采用大规格轮胎和轮胎气压中央调节系统。
为了增强机动性,奥地利“劫掠者”2装甲车采用了比较完善的动力传动组件,瑞士“锯脂鲤”、奥地利“劫掠者”等都安装了全自动传动装置和设计良好的独立悬挂装置,而美国“斯特赖克”装甲车的后继车辆,即RST新型轮式装甲战车,则计划采用电传动装置。
8.车族化、系列化和模块化设计应用广泛
为实现装备配套和协调发展,各国轮式装甲车辆研制伊始就考虑到车族化和系列化的问题。基型底盘一般采用系列化的总成部件和组件式结构,各系列间又采用相互通用的模块(枪塔、炮塔、通信设备、抢修工具、车载导弹等)。这样既节约了费用,又增强了通用性和对市场的适应性。
美国发展的多种轮式弹炮合一系统所采用的底盘只有两种——“锯脂鲤”(8×8)轮式车和“悍马”高机动车。德国、荷兰两国在研的GTK/PWV轮式装甲车就准备在通用底盘上再发展出装甲输送车、步兵战车、指挥通信车、自行火炮等10余种车型,实现轮式装甲车辆的车族化和系列化。“斯特赖克”也是以一个较大的、任务功能各异的装甲车车族装备过渡旅战斗队的,包括装甲输送车、机动火炮系统及装甲输送车等8种变型车辆。美国陆军称,采用“车族”概念发展未来一代装甲战车,可以比其他方法少支出90亿美元研制与采购费。
组合化、模块化设计思想将不断得到广泛应用。德国和荷兰研制的“拳击手”装甲车包括驾驶和任务两个大模块。而美国“未来战斗系统”的平台,将能够利用“即插即用”的可替换部件排除大部分故障隐患。
8×8轮式装甲车具有中、重型两类车辆的特征,可以满足大空间、高载荷、有较强防护等军事需求,其发展和运用因而更受青睐。俄罗斯BTR系列装甲输送车、意大利的“半人马座”装甲车、南非的“大山猫”装甲侦察车、日本的96式装甲输送车等都采用这种驱动形式,美国的“未来战斗系统”概念车也包括一种8×8的轮式车。美陆军大量装备过渡部队的“斯特赖克”车族,堪称8×8驱动型轮式装甲车作用大增的绝对标志。
9.防护能力增强
对于轮式装甲战车来说,重量较轻的优势与装甲防护力相对较弱的劣势并存,因此,提高防护能力是发展轮式装甲战车的一项重要课题。为了解决这一“生死存亡”的问题,除了采用如加大武器射程,提高机动速度,安装“三防”装置、抛射式烟幕施放装置、自动灭火抑爆系统、光电对抗装置等综合防护措施外,还特别通过改进装甲性能、安装主动防护系统、提高隐身能力来提高战场生存能力。
未来战争对轻型装甲车辆的装甲性能提出了更高的要求。为提高装甲防护能力,多数国家的典型做法是:运用薄甲板技术,车体采用高强度防弹装甲板或复合装甲板的焊接结构,在车体主装甲外挂装轻型反应装甲模块;车体内敷设防崩落衬层,提高抗御破甲弹的能力;采用“V”形底甲板技术,提高抗地雷毁伤能力。
法国陆军未来将装备的VBCI 8×8步兵战车,为了提高防护能力,采用铝合金全焊接车体,车体安装钛装甲层,车内装有防碎片衬层,并已制成了反坦克地雷防护系统,其他装甲系统也在考虑中。美国正在研制的通用/后勤机器人车辆(“骡子”)将装备模块式防弹装置,可根据受威胁的严重程度和所选择的特征信号管理技术进行调整。
由于轮式装甲战车不可能像坦克那样通过大幅度增加装甲厚度来提高防护能力,安装主动防护系统将是一个很好的选择。预计未来的轮式装甲车辆,特别是重型轮式装甲突击车,将会逐步安装主动防护系统。美陆军即将把由声敏传感器和遥控武器站组成的反狙击手防护系统安装到驻伊部队的“悍马”车上,便是一个好的例证。
10.提高隐身能力
提高隐身能力可以先从结构上着手,如采取减小外形尺寸、合理布局排气口等措施。德国的“小狐”装甲侦察车就采用低矮车姿设计(仅1.9m),降低了车辆的红外,雷达和噪声特征信号。
使用能够对抗多种仪器探测的多波段兼容隐身材料则是很多国家正在努力的方向。目前,美国、德国、瑞典等国正在积极研制这类隐身材料,水平已经达到可见光、红外、雷达、毫米波四段兼容。相信这种隐身材料会越来越多地应用到各种装甲战车上。
电传动技术也可用来提高隐身性能。采用这种技术的轮式装甲车辆不需要传统的机械传动装置,能自由控制车轮行驶。如法国采用燃气轮机驱动一部发电机,发电机直接驱动车轮,同时为车内的电池组充电。当到达作战区域时,改用电池组驱动,这样电动机工作时无声、无排气,大大降低了车辆的红外信号特征,使传统的红外反装甲武器很难探测和识别。