周 悦,黄 韬,赵祥君,于坤炎
(1.总装备部 陆军装备科研订购部,北京100034;2.军事交通学院 军用车辆系,天津300161)
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[1]。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。
外军典型轻型战术车辆车族主要有美军的HMMWV 车族、目前正在研制的JLTV 车族以及德军的Mercedes Benz G 车族等。
1.1.1 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[2]。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105 mm 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[3]。虽然HMMWV 车族型号众多,但按其任务分类,可大致分为运输车、救护车、方舱车、军械载车、陶氏导弹发射车以及特殊类车型6 类(具体分类见表1)[4]。
表1 HMMWV 车族车型
(1)A0 系列。是HMMWV 最早的系列车型,装配6.2 L 柴油发动机、3 速变速箱,其有效载荷为1 134 ~1 996 kg,车辆最大总质量为4 536 kg,共有车型17 种,其中基型平台为M998 和M1097。
(2)A1 系列。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质量不变,共有车型16 种,其中基型平台为M998A1 和M1097A1。
(3)A2 系列。装配6. 5 L 柴油发动机、4 速自动变速箱,提高了车辆的有效载荷,为1 150 ~2 023 kg。相对于之前的系列,该系列只保留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。
(4)ECV 系列。是HMMWV 的扩容性系列车型,装配6. 5 L 涡轮柴油发动机,并且对悬架进行了升级,主要是加强了车辆的装甲,提高了防护性。ECV 系列车型根据任务的不同,有效载荷为1 043 ~2 313 kg,最大总质量为5 489 kg,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。
1.1.2 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4 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[5],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。
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3 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)[6]。
表2 JLTV 系列车型分类
(1)多用途车。分为卡车和方舱车2 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,能牵引现有的合适的作战装备,包括105 mm 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、通信等方舱。
(2)通用车。为高机动多用途基型车辆平台,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。重机枪运载车则主要执行火力突击任务。
(3)近战武器运载车。为近战武器系统的基型车平台,装载有导弹目标获取改进系统(TOW-ITAS)(陆军)或直射的M 2.50 口径机枪,职能是监视敌方阵地或对火力阵地的攻击,保证机动步兵的近战能力。
美军在研发JLTV 车族时,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。
1.1.3 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、电台通信车、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,而长轴距车型可运送10 人。德军Mercedes Benz G 车族代表性 的 车 型 有 以 下 4 种:290GDT、G270CDI、G280CDI(4 ×4)、G280CDI(6 ×6),其主要性能参数见表3[7]。
表3 德军部分Mercedes Benz G 车族及相关性能参数
德军Mercedes Benz G 车族的特点是通过改变轴数、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2 300 kg,车长增加2.075 m。加长轴距,使车辆长度增加,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,最小转弯半径也会明显变大,机动性会略有下降。如G270CDI 车型和290GDT 车型相比,其轴距加长0.45 m,同时转弯半径增加0.8 m。
综观外军战术车辆车族化发展历程,主要采用2 种模式: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他车型,逐步形成完善的车族系列。
1.2.1 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,并取得了极大成功,同时获得了显著的军事和经济效益。如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。
1.2.2 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,也取得了成功,同时获得了显著的军事和经济效益。如德军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[8]。
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发展两三种不同轴距、多种用途的变型车,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,大部分总成和部件是可以通用的。
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1.6、2.0、2.3、2.8 t四个吨级减少到目前的1.6 t 和2.3 t 两个吨级,基本吨级数量从4 个减少到2 个,且吨级分布合理、覆盖面较广,在较好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。
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。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。
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。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。
按车族发展战术车辆已成为各国车辆装备发展的潮流。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、扎实地做好军事需求研究。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。
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越小,但战术车辆或是不能满足军事需求,或是能满足军事需求但是会造成极大的浪费;另一方面,虽然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地满足军事需求,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。
通常,车族内的车型大都是装备数量较多的通用车型,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型显得尤为重要,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。
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,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。
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,较好地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,将车族化发展思想融入车辆发展规划中,正确选择发展模式,在扎实做好军事需求分析的基础上,合理划分吨级系列,全面发展车族车型,完善车辆装备体系,使我军车辆装备的保障能力得到显著跃升。
[1] 军事交通学院.重型高机动性战术车辆车族化方案研究报告[R].天津:军事交通学院,2006.
[2] 总装汽车试验场. 外军轮式战术车辆装备发展与对策研究[R].南京:总装汽车试验场,2004.
[3] High Mobility Multipurpose Wheeled Vehicle (HMMWV)[EB/OL].[2012-05-12]. http://www. globalsecurity. org/military/ systems/ ground/ hmmwv-var. Htm.
[4] Dennis H. PM Light Tactical Vehicles[R]. Monterrey:2010 Tactical Wheeled Vehicles Conference,2010.
[5] John S M. Project Manager Joint Combat Support Systems[R].Monterrey:2010 Tactical Wheeled Vehicles Conference,2010.
[6] Draft Purchase Description for Joint Light Tactical Vehicle Family of Vehicles[EB/OL].[2012-05-20]. http://contracting. tacom. army. mil/ maforsys/ jltv_emd/ Amendment%205 /Amendment % 201 % 20-% 20PD% 20Main%20Body%20v3.0.2. Pdf.
[7] 总装汽车试验场.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.
[8] 军事交通学院.重型高机动性战术车辆系统战术技术指标和车族化方案论证研究技术总结报告[R]. 天津:军事交通学院,2006.