军用特种车

论文题目：军用特种车技术的发展

军用特种车技术的发展

[论文摘要]：

对军用特种车节油、排放和安全的特别关注和环保部门愈来愈严格的要求，引发了世界范围的军用特种车技术革新。电子技术，特别是计算机技术的迅猛发展，为军用特种车技术革新提供了解决各种紧迫问题的十分有效的技术手段。现在，军用特种车工业面临着全面的计算机化，计算机不但在军用特种车设计、生产、试验这些环节上起着重要作用，而且还直接进入军用车，成为军用特种车的重要总成部件。可以说，没有电子装置的军用特种车，将在激烈竞争的世界战争中缺乏竟争力。

在汽车技术发展日新月异的形势下，军用汽车技术的发展也呈现出一系列新的特点。利用微电子、计算机、新材料、新能源，使用新装置，提高军用汽车使用性能，使军用汽车装备具备一定的信息获取和处理能力，已经成为当前和未来一定时期内世界各国军用汽车技术发展的方向。

[关键词]：

军用特种车、技术、趋势、发展

1、军用特种车技术系统

1.1变速器系统

美国和欧洲国家的军队在军用运输汽车变速器的选用上有非常明显的区别美军所有军用战术汽车，从轻型的高机动性轮式汽车到重型的坦克运输车都装用了被称为“标准装备”的液力机械式自动变速器。这种变速器由带锁止离合器的液力变矩器和行星齿轮变速器组成，行星齿轮变速器通常具有4一7 挡位。而由于价格、人文因素(欧洲国家民用中、重型汽车的驾驶员不喜欢使用装有液力机械式自动变速器的汽车)和操作过程中需要牢记一些技术细节等原因，欧洲用户一直不在军用运输汽车上装用液力机械式自动变速器。

液力机械式自动变速器中的行星齿轮式变速器的最大设计挡位数量为6一7个，即便如此，最高挡通常也要设计成超速挡，这样在挂上超速挡时分动器输人轴的转速偏高，对传动系统的工作不利。而且这种变速器传动比的变化范围有限，其最低挡与最高挡传动比的比值通常为1:5或1:6，因此即使加上现有的液力变矩器的传动比变化，也无法满足汽车行驶所需要的牵引力和速度变化范围，对重型汽车而言则更是如此。

由于上述原因，虽然液力机械式自动变速器具有明显的优点，如操作方便、对驾驶员的训练水平要求低等，但欧洲国家军队装备的运输汽车中装用这种变速器的依然很少。除了一些军用轻型汽车，如著名的瑞士布彻杜洛汽车采用了液力机械式自动变速器外，其它汽车装用该类型变速器的屈指可数，仅英军装备的利兰、福登DROP8x6和尤尼波尔M系列8x8，以及意大利军队装备的阿斯特拉/依维柯SM系列4x4,6x6车型是极少数的例外。在欧洲国家军队装备的汽车变速器型式中，占统治地位的还是机械式手动变速器，这些变速器通常具有6,9、12、直到16个挡位，其最低挡与最高挡传动比的比值通常可达到1:17，这样变速器可使汽车在所有行驶条件下获得最优的牵引力和车速变化范围。需要指出的是，机械式手动变速器需要配装干式摩擦式离合器，驾驶装有这种变速器的汽车，尤其是装用大功率发动机的重型汽车的驾驶员必须进行良好的训练才能熟练地操纵变速器换挡，因此，职业驾驶员可以最大限度地避免变速器的快速磨损和损坏，延长变速器的使用寿命。由于这个原因，为了改善汽车的操纵和使用性能，通常在重型、超重型汽车和坦克运输车辆上的机械式手动变速器的前面再加装一个液力变矩器，形成常见的变矩器换挡离合器结构。

值得庆幸的是，现代机械自动变速器技术的发展为提高变速器的性能提供了良好的解决问题的技术手段，可以使我们获得兼具液力机械式自动变速器和机械式手动变速器，

两者优越性的新型变速器。机械式自动变速器在商用型汽车上的使用率正逐渐提高，它在越野汽车上也进行了充分的试验和验证，使用效果非常理想。目前，机械式自动变速器已在军用汽车上使用，一些全轮驱动的越野汽车，如梅赛德斯奔驰的阿克特洛斯系列车型和瑞士陆军装备的依维柯尤洛特拉克4x4, 6x6等布置型式的系列车型，也装用了机械式自动变速器。

这些具有12—16个挡位的机械式自动变速器通过集成在电子柴油控制系统中的电子中央控制单元进行电一气控制，使其具有根据汽车行驶工况进行自动换挡的功能，驾驶员的操作相当简单和安全。在行驶过程中，驾驶员对变速器的唯一操作就是选择恰当的挡位。机械式自动变速器中的控制和自诊断系统可以连续地在仪表板上显示变速器的主要工作参数，一旦系统失效或损坏，在采取应急技术措施的前提下，它将告诉驾驶员汽车是否还可以继续行驶机械式自动变速器具有优异的性能，所以在重型汽车上得到了较广泛的使用，从其优点上看，未来这种变速器在中型和轻型汽车上也会得到认可，获得较广泛的应用。

1.2分动器系统

军用汽车的分动器的结构也出现了明显的变化。由于现代汽车发动机输出的转矩比较大，即使在低速运转时仍可输出较大的转矩，加上变速器的传动比变化范围较大，能够很好地满足军用汽车的使用要求，因此，现代汽车大都趋向采用单速分动器。汽车使用单速分动器后，不仅使分动器的结构简化，而且还使驾驶员的操纵更加简单。在安装了传统的双速分动器的汽车上，驾驶员通常需要停车进行分动器的高、低挡转换，这样不仅操作复杂，而且还影响汽车的越野机动能力。因此，使用单速分动器的汽车不断增多。

军用越野汽车越来越多地采用全时全轮驱动，并且为提高越野能力，分动器中通常装设轴间差速锁，双速分动器也不能满足这种结构和性能的需求，因此，单速分动器得到快速发展也是大势所趋，代表着军用越野汽车分动器的发展方向。

军用汽车传动系统的布置型式也有一些新的动向。一些采用独立悬架的轻型汽车，其变速器和分动器通常设计成一体式结构，而且变速器一分动器总成后移，与后驱动桥上的主减速器和差速器合为一体。传动系统采用这种布置方式主要是为了获得更加合理的轴间载荷分配。一些前置平头驾驶室的汽车采用将发动机适当后移的有置，可以扩大驾驶室空间，便于有置一排较舒适的3人式座椅。

1.3车桥和悬架系统

除了个别的车型外，大多数军用汽车，包括新近推出的军用汽车的车桥和悬架没有明显的变化。轻型汽车通常都采用带螺旋弹簧的独立悬架，驱动桥中的差速器大都是带制动盘的高摩擦式防滑差速器，主减速器和差速器总成固定在底盘上，车桥通常为“门式”结构。但也有个别汽车采用了比较独特的结构，如瑞士设计制造的杜洛轻型汽车，其悬架有别于大多数轻型汽车使用的结构复杂的独立悬架，而是采用了多迪奥式车桥和独立悬架。中、重型军用汽车大多使用商用汽车常用的成熟、标准的总成，目前主要还是整体式驱动桥，钢板弹簧式非独立悬架。太脱拉系列军用汽车采用了该生产商生产的商用汽车特有的摆动式车桥和独立悬架，同样沃尔沃FL128x8车型也装用了该厂家生产的商用汽车独具特色的“双横摆臂”独立悬架。最新推出的中、重型军用汽车中，唯一使用独立悬架的车型是奥什柯什MTRV 6 x 6，该车型采用独立悬架后，其性能明显地得到提高，越野行驶的车速和舒适性能都有较大改善。

在重型军用汽车的传动系统中，为了提高附着能力，通常采用3个或4个驱动桥的结构。在多桥驱动系统中，一旦某一驱动桥丧失附着条件，失去牵引力，那么其它驱动桥上的驱动轮的牵引力也将受到限制，从而使汽车的越野机动能力大大降低。

为了避免这种情况发生，通常在汽车传动系统的桥间和轮间加装差速锁止装置，如4桥驱动的军用汽车差速锁止的置最多有7个。使用装有手动差速锁止装置的汽车时，在进人条件较差的路段前，驾驶员通常要预先挂上差速锁，然而如果过早地挂上差速锁，汽车在较好路面行驶时会使传动系统加速磨损甚至损坏，而要准确地判断汽车是否能够通过某一困难路面，对驾驶员来说并不是一件容易的事情。由于上述原因，军队用户更加偏爱在军用汽车上装用自动控制式差速锁和自锁式差速器，如瑞士杜洛汽车即装用了托森自锁式差速器。为了提高汽车的越野机动性能，消除使用手动差速锁止装置对汽车的不利影响，斯太尔公司发明了传动系自动控制系统(ADM)。该系统在军用汽车上使用后受到军方的普遍欢迎，在轮式装甲战斗车辆和轮式运输汽车上已开始使用。ADM系统由刚性锁止式差速器和控制系统软件组成，系统能根据防抱死制动系统传感器的输人信号判断出驱动车轮的附着状况，并且根据计算结果发出指令，控制车辆驱动轮上的牵引力。例如，ADM系统在识别出驱动轮的附着状况及牵引力不能满足行驶需求时，将首先接上前桥(除非是全时驱动式分动器)，然后挂上桥间差速锁，如果驱动轮的附着情况还得不到改善，该系统将挂上后桥的轮间差速锁，最后将挂接前桥差速锁。传动系统中各个差速锁的脱开操作也是自动控制的，差速锁是否脱开由电控单元在对驱动轮附着状况判断的基础上进行控制。采用自动控制后，可避免由于频繁的手动操作可能给系统造成的损坏，以及因挂接差速锁时造成停车而影响越野能力。2、轮胎技术

各国军队在实现现代化的过程中，十分注重提高部队在各种地理和气候环境下遂行作战任务的能力，将部队机动能力的建设放在突出的位置。军用汽车是部队地面机动的主要工具，对机动能力需求的强化，促使军队更加注重提高军用汽车的机动性。军用汽车的机动性与组成汽车的各系统、总成及部件的性能密切相关，从动力装置、变速器到传动系的其它总成，最后直到轮胎都会对汽车的机动性产生影响。此外，系统或总成的相互匹配也对机动性有很大的影响。在这些系统、总成和部件中，轮胎对汽车的越野机动性具有决定性的影响。无论其它系统或总成的性能如何，汽车的越野机动性能最终还是取决于轮胎与地面之间是否具有足够的附着力，能否提供足够的牵引力使汽车行驶。

美国陆军对军用汽车的越野机动性进行了大量的研究和试验，这些研究和试验表明轮胎确实对汽车的机动性具有决定性的影响。要研制出一种在各种路面上，如铺装路、泥土路、泥泞路、沙地和雪地，均具有较好附着性能的标准型军用汽车轮胎是相当困难的。第二次世界大战结束不久，美军设计并装备使用了一种“通用型”标准军用轮胎，这种轮胎被美军军用汽车广泛采用，从轻型的吉普车到重型汽车都装用这种轮胎。这种“通用型”轮胎就是“无方向的泥泞和雪地轮胎”。随后，对它稍加改进后又研制出了著名的“无方向越野轮胎”。在“通用型”轮胎设计过程中，主要强调能兼顾适应各种路面的能力，按这种思路开发出的轮胎虽具有一定的通用性，但正是这种全面兼顾使轮胎对各种特定路面均无法达到理想的附着性能，所以在一定程度上制约了军用汽车机动性的提高。直到20世纪90年代初，美军才彻底抛弃了“通用型”轮胎，转而按欧洲国家军用汽车轮胎的发展思路设计和使用轮胎。

欧洲国家的军方认为，绝对通用的军用汽车轮胎不是理想的车用轮胎。因为，对某一特定路面附着性能理想的轮胎，对其它路面就不一定理想，兼顾所有类型路面的轮胎就不可能达到理想的附着性能。因此，欧洲人更趋向于设计发展“专用型”轮胎，如米其林公司的XL系列轮胎比较适合在泥泞和松软的土壤路面使用，而轮胎端面低矮的XS系列轮胎则更适合在干硬、沙地和铺装路面使用。这种“专用型”的轮胎设计思路和使用方法，对军用汽车的轮胎选用具有挑战性，一旦轮胎选择不当，就将严重影响军用汽车的越野机动能力。十几年来，人们对车用轮胎进行了大量的研究和试验，积累了丰富的设计和使用经验，这些研究也促进了军用汽车轮胎的发展，可以说现代军用汽车轮胎集中了几十年来对轮胎的研究成果。现代军用汽车轮胎已经具有了良好的综合使用性能，它与追求牵引性能的牵面使用特性，如舒适、噪声低、转向稳定性好，同时它与沙地用轮胎相比，在硬路面行驶时又可获得较大的牵引力，并具有较高的侧向刚度。在此基础上，开发了具有良好综合性能的现代军用汽车轮胎，即通用型的军用汽车用的XZL系列轮胎和适合轮式装甲车辆使用的XML系列轮胎。

降低轮胎的充气压力(低于汽车在良好路面高速行驶轮胎标准压力值的ii3>可以减小轮胎与地面间的接地压力，有利于车辆通过非常松软的路面。因为降低接地压力后，轮胎的接地面积增大，而接地面积增大后轮胎获得的牵引力增大，轮胎沉陷量减小，滚动阻力降低，从而使汽车的越野通过能力得到提高。所以，大多数现代军用战术汽车都装设轮胎中央充放气系统，以根据需要调整轮胎的充气压力，从而有效地提高车辆在松软路面上的通过能力。轮胎中央充放气系统技术已比较成熟，但对最新推出的轮胎中央充放气系统，设计者仍在技术上进行了精心的开发和设计，如伊通和奇亚特系统增加了电子控制轮胎压力限制装置和快速放气阀。轮胎压力限制装置可根据汽车行驶速度调整轮胎压力，使轮胎压力保持在设定值;而快速放气阀加快了轮胎的放气速度，缩短了调整轮胎压力的时间，如在16. 00R25轮胎上安装快速放气阀后，可在1分钟内使轮胎压力从350千帕降到150千帕。

3、驾驶室技术

军用汽车驾驶室的型式也出现一些有趣的变化，这一点从最新推出的梅赛德斯奔驰S - 2000(见图7)和奥什柯什MTVR军用汽车上可以看出，这两种车型都一改在军用汽车中流行的驾驶室安装在发动机之上的结构型式—“平头型”驾驶室，而采用了驾驶室布置在发动机后部的型式—“长头型”驾驶室。选用这种与现行潮流格格不人的型式主要是基于以下一些设计考虑:在不倾翻驾驶室的J清况下可方便地接近发动机，进行维护修理，在需要时可方便地拆装发动机;由于驾驶室地板非常平整，加上驾驶员座位布置在前桥的后部，因此，有效地改善了乘员的乘坐舒适性;由于驾驶室的高度降低，能很好地满足铁路和航空输送的可运输性;由于驾驶室底部平整，汽车在触雷情况下能很好地向外反射爆炸的冲击波，提高了汽车的生存能力。但是，也应当看到，“长头型”驾驶室在保持车厢长度不变的前提下，不仅通常会使汽车的总长度增加80一100 米，而且驾驶员的视野还会受到一定的限制。

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