孙杰
摘 要:轮式装甲车是我国军事力量组成的重要的组成部分之一,其优异的防弹性能能够为我国战士提供良好的防护。而基于其防弹功能重要性,在对轮式装甲车防弹结构进行设计时,其相关的系数标准十分严格,同时基于现代科技的发展,应用轮式装甲车防弹结构设计的材料相对复杂,所以计的难度极大,基于此本文针对轮式装甲车防弹结构设计的标准进行分析,并提出设计时的要点。
关键词:轮式装甲车;防弹设计;设计要点
中图分类号:TB332;TQ322 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)11-0057-02
为了维护我国社会治安,加强我国军事武装力量,轮式装甲车的重要性不言而喻,本文以4×4轮式装甲车为实例,通过分析的方式表述该装甲车的防弹材料选择、防弹结构设计、防弹钢板设计、防弹玻璃设计、主装甲防护、防弹重工门铰链设计与其他防弹设计的标准,望能给予现代轮式装甲车防弹设计带来参考帮助。
1 轮式装甲车的防弹需要及防护结构
通过相关标准规定可以了解到,轮式装甲车基础防弹要求有:轮式装甲车在正面在100m距离以内,应当能够对7.62mm穿甲弹进行防护,侧面与后面应当在同样距离之内防护7.62mm普通弹。
本文依照此标准,对轮式装甲车防护结构进行表述。轮式装甲车的基本结构包括主装甲、异形装甲两个方面,其对应的是轮式装甲车的舱体与后轮舱,从轮式装甲车内部来看,其前舱与后舱是连通的,这样的设计主要是方便车辆内部人员及时交流,并且方便人员调整,而在轮式装甲车的前端需要设计左右两扇侧门,方便装甲车内部人员进出装甲车,此外,在装甲车的中部同样需要在左或右设计一扇侧门,目的同上。因为轮式装甲车属于武装车辆,需要携带武器,具有武器操作要求,所以还需设计液压后门、订舱盖等等,这些设计虽然主要是为了方便人员操作武器,但是也要确保操作人员的安全,同样需要注重其防护的性能。
2 防弹材料的选择
为了确保轮式装甲车的高质量防弹性能,在选择防弹材料时需要遵循相关的原则,首先基于防弹的最终目的,在选择防弹材料时一定要结合实际,主要是指,防弹材料是否能够对现代主要威胁装甲车运行的子弹进行防护,并同时确保装甲车内部人员不会受到过大的影响,因此在选择时要注意核算威胁装甲车运行的子彈威力系数。其次,还需要尽量减轻材料重量,此点主要是因为现代装甲车为了形成有效防护,会综合运用多种材料,但在多种材料的影响之下,装甲车的自重会变得较高,致使本身的运行速度受到影响,基于此在进行材料选择时,需要在确保材料防护性能的前提,尽可能地选择自重较轻的材料,最后,要注意控制成本,因装甲车本身的制造成本已经很高,如果在材料上再耗用大量的成本,会影响我国资金的效益,所以在材料选择时要注意成本。
轮式装甲车主流的防弹材料包括钢板、纤维玻璃、树脂材料等等,过对这些材料的分析,可以发现其基本具备一个共同点即为韧性[2]。当轮式装甲车遭受子弹的冲击时,钢板、纤维玻璃、树脂材料就会出现凹坑,导致材料的整体结构紧绷,至此形成了一定程度的冲击抵抗力,而基于材料的韧性其形成的抵抗力会十分强大,不会轻易地被子弹所击穿,因此起到防护的效果。
3 防弹结构的设计
3.1 防弹钢板的设计
防弹钢板的设计时,要注重对设计方法的把控,目前我国常用于轮式装甲车防弹钢板的连接方法为焊接、螺栓两种,其在整体结构的设计上应用范畴不同。焊接主要用于连接主装甲板与异形装甲板,而螺栓与焊接相反,主要负责异形装甲与主装甲的连接,本文主要针对焊接形式进行分析,目前轮式装甲车焊接方法有四种:对接、搭接方立接、塞焊。
3.2 防弹玻璃的设计
因为防弹玻璃需要保障车内人员的可视性,所以其设计至关重要。关于防弹玻璃的设计,本文主要针对轮式装甲车前端防弹玻璃与两侧防弹玻璃进行阐述[3]。首先防弹玻璃设计的标准在于:前端与两侧的防弹玻璃基本厚度均可为79mm,但随着时代的发展,建议将前端防弹玻璃的厚度设计为98.5mm,两侧依旧保持79mm,根据玻璃本身的特性,在设计时需要考虑玻璃的耐热性、雾度,依照《装甲车辆用防弹玻璃规范》来设计。此外,为了确保防弹玻璃的使用寿命,应当在玻璃外围使用黑胶包裹,以此减少车辆行驶时震动力与扭力对玻璃的损伤,同时根据防弹玻璃的设计标准,防弹玻璃两面都应当与玻璃框架保持4mm的距离,以免造成碰撞,而为了提高防弹玻璃的结构稳定性,需要在距离孔隙内增加密封胶。
3.3 防弹主装甲的设计
在轮式装甲车的整体设计中,主装甲的结构设计属于最为重要的一个环节。在对轮式装甲车主装甲进行设计时,首先需要考虑钢板结合的问题,我国传统的钢板结合手段主要为焊接,但是已经无法满足现代轮式装甲车的防护需求,所以为了加强防护,需要对焊接的方法进行改善,此点可以参考国外相对先进的技术来实现。关于国外先进技术的阐述:在进行轮式装甲车主装甲焊接时,可以使两侧边板保持向外的大倾角结构,角度保持在150°,后围板同样采用大倾角结构,角度保持在156°,而主舱体的前围板与水平面需要形成夹角,角度保持在120°,两侧边板与底板同样需形成夹角,角度为115°,在此基础上采用榫接、时效磁共振等方法进行处理。
3.4 防弹重工门铰链设计
轮式装甲车的车门主要功能在于,确保车内人员的进出、对车内人员的安全进行防护,所以在进行设计时,要注重设计工艺,同时设计完成后需要对其进行严格的检验。关于防弹重工门铰链的设计,本文推荐一种圆弧槽的铰链形式,通过圆弧槽铰链,使得轮式装甲车的某一个重工门与舱体形成链接,完成重工门的基本安装。而深入来说,在圆弧槽的安装基础上,当门打开时圆弧槽中的铰链臂会推动门锁滚柱移动,在门锁滚柱移动过程内,圆弧槽内的弹簧会逐渐收缩,达到一定角度之后,圆弧槽槽口会与滚柱形成一致,此时门即可开启,关闭的原理与开启的原理相同,主要是圆弧槽槽口与滚柱错位,以此导致舱体封闭。圆弧槽的设计主要考虑其稳固性,在加大圆弧槽所有结构的体积的基础上,重工门关闭的情况下,除非采取暴力拆除的方式,否则是没有办法打开重工门的,而在开启时,其整体运行轨迹相对简单,所以不容易出现其他锁槽类的事故。
3.5 其他防弹设计
就轮式装甲车的整体结构而言,除了上述阐述的主要结构以外,对其他结构的防护进行设计同样具有必要性。因装甲车本身属于军事武装车辆,其需要具备携带武器的能力,而在相关人员对武器进行操作时,就必然需要用到车顶盖,使自身能够对外部武器进行操作,至此为了确保武器操作流程的通畅性与车内人员的安全,车顶盖的防弹设计同样重要。车顶盖本身属于异形装甲,所以其在连接工艺上可以参考主装甲的方式,而在规格方面需要注意不能超过1.8m,也不可小于1.5m,以免造成安全性与操作性上的阻碍。此外基于轮式装甲车的真实功能性,在对其进行设计时要注重考虑轮式装甲车的抵抗性,至此关于轮式装甲车的抵抗性结构即为防撞横梁。防撞横梁属于轮式装甲车的前端防护,主要是为了防止车辆受到冲撞时,能够有效的降低对车内人员形成的冲击力,同时保护车身的主要结构、加强轮式装甲车的排障能力。现代的防撞横梁其材料方面通常采用合金材料,结构通常为变截面框架结构,可以通过螺栓将其与轮式装甲车进行牢固的链接。
4 结语
为了加强我国军事武装力量,对于轮式装甲车的设计具有相当重大的意义。目前关于轮式装甲车的设计,我国已经出台了许多相关的规定和标准,所以在进行设计时必须按照此类标准执行。本文主要针对了轮式装甲车中主要结构的设计,阐述了设计时的工艺、标准、材料的选择的方式与原则。
参考文献
[1]冯古雨,曹海建,钱坤.树脂含量对装甲车体内饰用轻质复合材料弯曲性能的影响[J].宇航材料工艺,2015,45(05):26-30.
[2]杜世恒,苗慧萍.轮式装甲车的防弹结构设计[J].专用汽车,2013(04):82-85+87.
[3]高原,姚凯.军用车辆装甲防护材料与技术发展的研究[J].机电产品开发与创新,2015,28(02):10-12+4.