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文檔簡介
機動武器總體技術
關于總體技術與設計現(xiàn)代機動武器的特點與總體設計要求機動武器總體設計的地位和作用機動武器研制的一般程序現(xiàn)代機動武器的特點與總體設計要求機動武器作為現(xiàn)代戰(zhàn)爭的主要骨干力量隨著時代大發(fā)展也發(fā)生了相應的變化。以自行火炮為例具有如下的特點1)工作特點現(xiàn)代火炮是一種以發(fā)射藥為能源的超強功率的特種機械,高溫、高壓、高速、高瞬態(tài)、超大負荷、工作環(huán)境極其惡劣。2)工作要求現(xiàn)代戰(zhàn)場賦予了現(xiàn)代火炮新的戰(zhàn)斗任務,大威力、高機動、全天候、快速反應是其基本的要求。3)機動武器特點現(xiàn)代自行火炮或坦克是以火力系統(tǒng)為核心,由車輛、防護、光電、電子、自動控制與軟件系統(tǒng)組成的復雜產品。涉及機械、動力、光學、自動控制、計算機技術、等多學科的科學與技術,是一個復雜的綜合體。4)現(xiàn)代戰(zhàn)爭對武器系統(tǒng)的其他要求
除常規(guī)的自然惡劣環(huán)境外還要滿足人為的惡劣環(huán)境。如電磁干擾、煙幕干擾。全天候作戰(zhàn)要求。夜間作戰(zhàn)能力、長期儲存隨時使用能力。平戰(zhàn)結合能力。和平時期積極儲備技術、戰(zhàn)爭時期迅速擴大生產能力??傮w設計時需要考慮的問題1)現(xiàn)代機動武器應重視環(huán)境適應性。2)在滿足戰(zhàn)技指標的前提下,盡可能考慮可靠性和經濟性。3)注意科學合理決策與設計,使系統(tǒng)滿足1+1>2的效果,提高系統(tǒng)效費比。4)技術研究與裝備研制都應站在發(fā)展的高度,預留發(fā)展余地??傮w設計的地位1)總體設計是設計的第一道工序和最后一道工序,設計從總體出發(fā),最后回歸到總體。2)總體設計在設計過程中始終處于不可動搖的統(tǒng)帥地位。是指導工程設計的基礎。3)總體設計在設計過程中始終處于核心位置,是不斷變化的,所有設計圍繞總體設計進行,由簡到繁、由粗到細、逐步完善的過程。總體設計的主要作用1)總體設計具有承上啟下的作用2)總體設計具有駕馭全局的作用3)分解綜合技術的作用4)優(yōu)化決策的作用5)匹配協(xié)調的作用1)總體設計具有承上啟下的作用總體設計是根據(jù)用戶要求或上級指令首先進行的??傮w設計始終把握著設計全過程。總體設計從技術上按科學體系進行,具有繼承性和創(chuàng)新性??傮w設計是向下分解技術和分配設計的基礎2)總體設計具有駕馭全局的作用
總體設計是保證質量的關鍵,包括產品性能、質量、可靠性、經濟型、進度、定點、人選等是工程設計的技術保障,包括把握重點、難點、風險、進程、技術狀態(tài)凍結時機等3)分解綜合技術的作用
總體設計不僅分解技術和問題,還要對研制工作和參研單位進行明確分工,落實責任??傮w設計不僅指揮協(xié)調研制工作,還要組織系統(tǒng)評審、組織對技術難點和重點攻關。4)優(yōu)化決策的作用總體設計負責監(jiān)管各分系統(tǒng)的零部件設計和研制。洞察分系統(tǒng)技術對總體技術的影響。盡可能使各分系統(tǒng)做到局部優(yōu)化。提高總體設計效果??傮w設計必須站在總體高度,保證系統(tǒng)和分系統(tǒng)零部件的設計與研制符合整體利益??傮w設計是矛盾的統(tǒng)一,是解決矛盾、協(xié)調矛盾、揚長避短、有利者取其重,有弊者擇其輕,起決策作用。5)匹配協(xié)調的作用總體設計負責技術匹配與協(xié)調,尤其是接口技術的匹配與協(xié)調??傮w設計是一項及其復雜的工作,涉及的技術多、涉及單位和人員多。工作頭緒復雜,有很大一部分工作是系統(tǒng)管理工作,管理和協(xié)調設計工作中涉及到的各種問題。2、武器系統(tǒng)發(fā)展與趨勢兵器(武器)的演變兵器從開始就分為兩大類:劈刺式兵器。近距離作戰(zhàn)或防身的工具投擲式兵器。遠距離作戰(zhàn)的工具劈刺式兵器人類史前所用的棍棒是最原始的劈刺式兵器,后來發(fā)明了刀、槍、劍、戟用于古代作戰(zhàn),現(xiàn)在存在的大刀、寶劍等也就是近戰(zhàn)武器用于防身和自衛(wèi)的工具。投擲式兵器最早的投擲式兵器是人類投向敵方或獵物的石塊,后來石器時代人們發(fā)明了弓箭和拋石機,可以遠距離射向敵方或獵物,直到現(xiàn)在,地球上的一些邊遠地區(qū)仍在使用它,包括現(xiàn)代體育競技比賽射箭項目仍然是不可缺少的項目之一。在中國發(fā)明了黑火藥后,人們逐漸發(fā)明了火銃、后來小口徑演變?yōu)闃尪罂趶窖葑優(yōu)榕?,原始的攻城炮就是火藥加石塊;再往后出現(xiàn)了地雷;拋石機和地雷結合出現(xiàn)了原始的榴彈炮,威力巨大無比。直到工業(yè)革命,才出現(xiàn)了現(xiàn)代意義上的火炮?;鹋谧鳛橐环N兵器廣泛應用于戰(zhàn)爭?;鹋诘淖兓療o炮架單管火炮(固定炮)有炮架剛性炮架火炮(運動炮)彈性炮架火炮(火炮革命)牽引火炮(野戰(zhàn)火炮)自行火炮(自走、車載、自行輪式、履帶式現(xiàn)代火炮等)車炮結合的產物坦克的演變坦克是火炮與車輛結合的產物坦克出現(xiàn)于第一次世界大戰(zhàn),起初,英國只是把坦克設想成步兵的輔助武器,步兵在坦克的支援下可以克服縱深配置的塹壕系統(tǒng)。主要以碾壓對方的工事橫沖直撞,好像無頭蒼蠅,只有簡單的火力,實際是簡單的履帶裝甲車輛。非常容易受到對方的火力襲擊和摧毀。俄國英國Austin-Putilov裝甲車美國裝甲車美國裝甲車舊式英國坦克其后德國研制出了第一次世界大戰(zhàn)時A7V型坦克,同當時所有其它國家的坦克一樣,是鋼鐵的龐然大物,高三點三五米,長七點三米,重達三十噸。它裝有一門57毫米火炮和六挺機槍。乘員有一名軍官和十五名士兵。A7V坦克的武器系統(tǒng),可以用“一炮六槍”來加以概括。坦克上的主要武器是1門57毫米低速火炮,身管長為26.3倍口徑,1504毫米;火炮全重為193千克。炮彈的彈藥基數(shù)為180發(fā)(后增加到300發(fā)!),堪稱是又一項“世界之最”?;鹋诘母叩蜕浣鐬椤?0度,方向射界為左右各40度。發(fā)射減裝藥彈時的初速為395米/秒,射程為4000米;發(fā)射全裝藥彈時的初速為487米/秒,最大射程為6400米。輔助武器為6挺“馬克沁”7.62毫米重機槍,車體兩側各2挺,車體后部2挺,彈藥基數(shù)為18000發(fā),由12名乘員來操縱這6挺機槍。不妨說,機槍在當時起到主要武器的作用。由于有“一炮六槍”,其綜合火力性能在當時還是比較優(yōu)越。A7V坦克的整個車體為鉚接結構,但是,它只采用普通鋼板,不是裝甲鋼板,其抗彈性一般。前甲板的厚度為30毫米,側甲板的厚度為15毫米,底裝甲為6毫米。作為對比,英國的Ⅰ型坦克的裝甲厚度只有6~12毫米,也是普通鋼板。所以無論是火力還是防護A7V都要優(yōu)于英國Ⅰ型或Ⅳ型坦克。在戰(zhàn)斗中,發(fā)生過英國的Ⅳ型坦克以3發(fā)炮彈命中一輛A7V坦克的事件,但那輛A7V坦克仍能繼續(xù)戰(zhàn)斗。A7V坦克的最大缺點是高大,笨重,車底距地高只有200毫米,陷車和車輛托底的事時有發(fā)生,車輛的可靠性也差些。再加上它的生產數(shù)量有限,在第一次世界大戰(zhàn)中并沒有發(fā)揮多大的作用。盡管如此,A7V坦克作為德國的第一輛坦克,它的歷史地位不容抹殺。為今后德國車輛王國奠定了堅實的基礎。舊式坦克的特點
1、多火力2、多炮塔3、大箱體4、薄裝甲5、多乘員坦克首次將火力、機動性、和防護性有機的結合在一起,在后來又將各種高科技應用于其中,逐漸演變?yōu)楝F(xiàn)代意義的坦克。復合裝甲、高機動性、高膛壓火炮、超速脫殼穿甲彈、自動測距、自動裝定、自動裝填、自動瞄準、自動跟蹤等先進的火控系統(tǒng)。車炮結合的產物3、地面機動武器系統(tǒng)機動武器是一個武器機動化的大概念,包括火力系統(tǒng)與不同的機動平臺的有機結合,我們所涉及的是地面機動武器系統(tǒng),實際上是一種地面機動作戰(zhàn)武器系統(tǒng)。即陸戰(zhàn)機動平臺與武器系統(tǒng)結合的產物。火炮由傳統(tǒng)的固定不變的防守兵器,逐漸變?yōu)榭梢苿拥墓コ桥冢缓髞碜優(yōu)橐环N運動炮、只不過是由人工或蓄力作為推動力來實現(xiàn)運動的;汽車的出現(xiàn),以后逐漸變?yōu)榘殡S步兵作戰(zhàn)的野戰(zhàn)火炮,具有了更好的可移動性;現(xiàn)代車輛技術的發(fā)展,提高了步兵的運動能力,火炮也變?yōu)橛善嚑恳驒C動車搭載的武器系統(tǒng),即自行火炮和坦克、裝甲車輛等機動武器系統(tǒng)。也就是本專業(yè)所涉及的內容。4、機動武器的分類以前的機動武器行走形式以履帶形式為主,主要是為了適應越野性能的要求?,F(xiàn)在隨著公路技術的發(fā)展,機動武器已成為以履帶和輪式兩大系列的機動行走形式。輪式機動形式更加適應目前快速機動的要求。所以各個國家都在加速發(fā)展。俄羅斯BTR-90型裝甲人員輸送車中國PTL02-100mm突擊炮
中國8×8輪式裝甲車通用底盤89式122mm榴彈炮中國ZTZ-99G式主戰(zhàn)坦克地面機動武器實際上他們具有同樣的特征,同時具備一定的火力、機動性和防護性。只是由于用途不同這三方面的特性所體現(xiàn)的側重點不同而已。幾種不同戰(zhàn)斗車輛的特點坦克的特點機動、威力、防護三位一體戰(zhàn)斗堡壘自行火炮的特點強大的威力、良好的機動性、一般的防護裝甲運兵車的特點優(yōu)良的機動性、良好的防護性、一般的火力步兵戰(zhàn)車的特點優(yōu)良的機動性、良好的火力、一般防護性自行火炮、坦克、裝甲車輛研究特點我們所指的地面機動武器主要指自行火炮、坦克、和裝甲車輛。在坦克學里將坦克并為主要的裝甲車輛之一。它以車輛為研究重點,選用武器系統(tǒng)。在自行火炮學科里,重點研究火力系統(tǒng),而選用車輛地盤。這是兩者的不同。5、現(xiàn)代戰(zhàn)爭條件下
對武器系統(tǒng)的要求①先敵發(fā)現(xiàn)②先敵開火③先敵命中④先敵毀傷⑤效果判斷所以我們在設計武器系統(tǒng)時必須要考慮這些問題,綜合全面考慮問題,使得武器系統(tǒng)在有限的資源配置下達到最好的性價比。效果判斷先敵毀傷先敵命中先敵開火先敵發(fā)現(xiàn)武器系統(tǒng)偵查手段火控處理能力火力系統(tǒng)精度戰(zhàn)斗部威力效能評判手段對武器系統(tǒng)的戰(zhàn)略性能要求①精確打擊能力②遠程攻擊能力③高效毀傷能力④全天候作戰(zhàn)能力⑤隱身、機動和防護能力①精確打擊能力武器系統(tǒng)的精確打擊能力導彈的命中能力、火炮的點對點打擊。系統(tǒng)的精確打擊能力,主要指遠距離的精確打擊,利用先進的偵察系統(tǒng),提供精確的目標位置,為各種武器提供準確的數(shù)據(jù)和飛行彈道。如GPS定位誤差不超過10米,主要為各種飛機、艦船和導彈以及火炮提供定位和導航。②遠程攻擊能力主要的威力指標之一,遠程攻擊能力,常規(guī)兵器的遠程化,通過一定的技術措施提高射程,滑翔炸彈可以飛行80公里以上;末修炮彈提高射程;大口徑火炮從傳統(tǒng)的30公里提高到50公里以上,普通的火箭炮30-40公里,現(xiàn)代遠程火箭已經在不斷地突破,70公里、150公里、250公里、近程導彈也是同樣在發(fā)展。③高效毀傷能力威力指標之一,具有強大的終點毀傷效應,在有限的戰(zhàn)斗載荷條件下,通過高新技術的應用,提高毀傷要素的毀傷能力。子母彈可以提高殺傷效果10倍,串聯(lián)戰(zhàn)斗部可以有效提高反應裝甲的穿甲能力,掩體侵徹彈藥可以控制穿深效果,空穴靈巧引信可以實現(xiàn)對多層介質的破壞。④全天候作戰(zhàn)能力全天候作戰(zhàn)能力,指武器系統(tǒng)能在各種環(huán)境下的應用和使用能力,在各種條件下的偵察能力,信息處理能力,判斷能力,一般主要指夜間作戰(zhàn)能力,應用夜視,紅外,微光等技術手段,使得夜間的戰(zhàn)場變?yōu)閱蜗蛲该鞯膽?zhàn)場。⑤隱身、機動和防護能力現(xiàn)代戰(zhàn)爭還要求武器系統(tǒng)具有良好的隱蔽能力、快速機動能力和三防能力。隱身戰(zhàn)斗機,比普通戰(zhàn)斗機相比,在雷達上的目標可縮小100倍?,F(xiàn)在有人提出各種隱身武器,火炮,坦克裝甲車輛等隱身技術。機動主要是指運動機動性,底盤性能。各種不同的武器有不同的防護要求。6、坦克裝甲車輛系統(tǒng)設計的
一般原則坦克、裝甲車輛、自行火炮是機動武器的典型代表,所以借鑒坦克方面的資料具有一定的實踐意義。本節(jié)參考《坦克車輛系統(tǒng)設計》介紹一些基本概念。坦克裝甲車輛的定義坦克裝甲車輛泛指各種軍用履帶式戰(zhàn)斗和輔助車輛。它以坦克為主要代表,常簡稱之為坦克裝甲車輛。實際上也包括有武器無裝甲的登陸車、火炮牽引車等;現(xiàn)在已延伸至現(xiàn)代發(fā)展的自行火炮和各種輪式裝甲車輛。坦克裝甲車輛的作用與地位它是一種戰(zhàn)斗工具它是一種陸戰(zhàn)機動武器它是矛與盾的統(tǒng)一體它是一種積極有效的戰(zhàn)斗防護堡壘協(xié)同作戰(zhàn)發(fā)揮系統(tǒng)優(yōu)勢它是一種戰(zhàn)斗工具與民用車輛的不同,作為戰(zhàn)斗工具的武器裝備的性能,在敵我直接交手的較量中,是影響生死、勝負的重要因素。所以必須具有強大威力的武器,又具有防御敵人攻擊、保護自己的能力,同時又能靈活機動地運動,發(fā)揮更大作用和更有效地消滅敵人。攻、防和機動三大性能的結合,從來就是戰(zhàn)斗中追求的目標。從古代握刀持盾步行或彎弓披甲騎馬作戰(zhàn),直到今日使用的戰(zhàn)略武器,都是如此,坦克更是如此。它是一種陸戰(zhàn)機動武器坦克裝甲車輛具有三大性能高度結合的特點。它的火力強大、裝甲堅實,又能越野機動,因而是地面戰(zhàn)爭中的優(yōu)良武器系統(tǒng),是陸軍的主要突擊力量。機動突擊是一種主要戰(zhàn)斗手段,有效的防御也需要反突擊而不能死守。坦克裝甲車輛能在相當遠的距離范圍內擊毀包括敵人最堅強的坦克在內的所有重要目標,以小的傷亡代價“進”和“攻”,和步兵一起徹底擊潰和殲滅敵人并占領陣地,達到作戰(zhàn)的最后目的。它是矛與盾的統(tǒng)一體無論是核戰(zhàn)爭或常規(guī)戰(zhàn)爭,無論是進攻或防護,沒有以三大性能高度結合為特點的坦克裝甲車輛,取得最后的勝利幾乎是不可能的。隨者現(xiàn)代科學技術的進步,坦克裝甲車輛也不斷發(fā)展,日趨完善。坦克裝甲車輛是以三大性能結合的最佳體現(xiàn)。未來戰(zhàn)爭的戰(zhàn)場情況變化更為復雜,戰(zhàn)役和戰(zhàn)斗的突然性、速決性也空前增強,突擊與反突擊、機動與反機動的斗爭特點異常激烈。因此,必將產生更加符合現(xiàn)代戰(zhàn)爭需要的坦克裝甲車輛以及自行火炮。它是一種積極有效的
戰(zhàn)斗防護堡壘隨著科學技術的不斷發(fā)展和戰(zhàn)爭的需要,系統(tǒng)的裝甲防護也在不斷改近和加強,以保持其固有的優(yōu)勢。九十年以來坦克的發(fā)明和發(fā)展史,可以看成是彈甲競賽的歷史。除了火力不斷發(fā)展的同時,防護系統(tǒng)也突飛猛進。除了一般的裝甲能夠抵抗穿甲彈的襲擊以外,還發(fā)展了各種復合裝甲、反應裝甲等來提高自身的生存能力。即使車輛只有薄的裝甲,不僅要對付戰(zhàn)場上大量存在的槍彈和彈片,還要滿足核武器的殺傷和污染,以及三防要求。至少能起到大幅度減少傷亡的作用。協(xié)同作戰(zhàn)發(fā)揮系統(tǒng)優(yōu)勢任何武器都不是萬能的,雖然由眾多坦克裝甲車輛組成的機動集群在戰(zhàn)場上形成難以抵抗的突擊力量,(在二戰(zhàn)蘇德坦克大戰(zhàn)中,德國投入2700輛坦克,蘇軍投入3600輛坦克,坦克密度每平方公里達100輛)在二次世界大戰(zhàn)中發(fā)揮了積極的作用,同時它們也成為“眾矢之的”,坦克損失慘重。第三次中東戰(zhàn)爭,埃及、敘利亞和以色列共投入兵力約110萬人,坦克5500多輛,作戰(zhàn)飛機1500多架。戰(zhàn)爭結果,阿拉伯國家死亡約2萬余人,被擊毀坦克2000余輛,損失飛機約400架;以色列軍隊死亡5000多人,損失坦克1000多輛,飛機200架??梢娞箍瞬皇巧裨?。多年來各國加緊發(fā)展各種反坦克武器,就是力圖削弱坦克裝甲車輛的堅強防護的優(yōu)勢,從而抑制它發(fā)揮其機動和火力性能。即使最先進的坦克它也不能扼守陣地,也不能全天候持續(xù)長期突擊,尤其是現(xiàn)代高科技條件下的戰(zhàn)爭,特別是與飛機、導彈的較量中顯得坦克裝甲車輛也非常薄弱。美伊戰(zhàn)爭美國仍有18輛坦克損失。今后將出現(xiàn)坦克與直升飛機配合,以對付敵坦克與直升飛機為主的局面。未來戰(zhàn)爭越來越依靠諸兵(軍)種的協(xié)同作戰(zhàn),形成無懈可擊的戰(zhàn)斗體系。其中坦克、自行火炮、步兵戰(zhàn)車、武裝直升飛機、導彈系統(tǒng)的協(xié)同應該是進攻的先鋒和核心力量。所以地面機動武器系統(tǒng)要求底盤機動化、裝備現(xiàn)代化、信息數(shù)字化、操作智能化以適應現(xiàn)代戰(zhàn)爭協(xié)同作戰(zhàn)的要求。坦克裝甲車輛的運用原則在怎樣運用坦克裝甲車輛問題上,曾經出現(xiàn)過許多軍事理論,提出過許多觀點。只就坦克而言,由于指導思想不同,和賦與的任務不同,歷史上曾出現(xiàn)過各種不同發(fā)展方向的坦克。其中一些落后的或片面的指導思想的后果,在戰(zhàn)爭中帶來了血的災難,而客觀的正確的思想,則取得了巨大的效果。英國觀點例如英國過去堅持把坦克分為用于伴隨步兵作戰(zhàn)和相當于騎兵的機動任務兩種用途。前者稱為步兵坦克。其速度低、裝甲厚,且甚至只裝設機槍。后者稱為巡洋坦克。其裝甲薄,火力也弱。結果在第二次世界大戰(zhàn)中不能發(fā)揮作用,后期只好大量采用美國坦克。法國觀點法國在第二次大戰(zhàn)前認為坦克只是支援步兵作陣地戰(zhàn)的武器,僅法軍的坦克數(shù)量投入也和法西斯德國差不多,結果這些坦克在戰(zhàn)爭中沒有起什么作用,全線崩潰。德國坦克德國將坦克和航空部隊作為其“閃電戰(zhàn)”的核心,力圖搶在敵人展開火力和支援之前,以迅雷不及掩耳之勢插入縱深,圍潰其來不及有效組織的抵抗,幾周就占領一個中等大小的國家。為了這樣運用,其坦克的裝甲輕、火力小,沿公路能高速前進,但不適于與敵坦克對抗。德國創(chuàng)建的諸兵種合成裝甲部隊,對各種配套裝甲車輛的發(fā)展和裝甲兵的運用,曾產生巨大的影響。第二次大戰(zhàn)后期,德國設計的坦克,與從前坦克相比有了很大的變化。蘇聯(lián)坦克蘇聯(lián)在二次大戰(zhàn)初期對坦克的認識不足,大多分散配屬于步兵,加之指揮不當,損失慘重。在總結經驗后,大量生產能有效對德國坦克作戰(zhàn)的著名的新型T—34等坦克,強調作機動集團使用,為戰(zhàn)爭勝利做出重大貢獻。T—34坦克是后來各國坦克發(fā)展的典范。典型坦克前蘇聯(lián)的T-34坦克T-34重32噸,裝有85mm的火炮和倆挺機槍,車體前裝甲45mm,發(fā)動機500馬力,最大行駛速度50km/h.乘員5人。該坦克外形、機動性和防護力都較好,是二戰(zhàn)中公認的性能最好的坦克。根據(jù)歷次戰(zhàn)爭經驗,坦克裝甲車輛的運用,大體可歸納為三個方面的主要原則來說明于下:1.集中使用原則2.進攻原則3.協(xié)同原則1)集中使用原則集中使用相當數(shù)量的坦克裝甲車輛,以造成難于阻擋的進攻優(yōu)勢,才能取得最佳效果。沒有集中,就難于發(fā)揮快速突擊摧毀敵防御體系的特點。集中使用當然應該集中在戰(zhàn)場的主要方面上,效果大,才能影響全局。裝甲部隊使用歷史上英國“陸地巡洋艦”思想是一種坦克單獨作戰(zhàn)的反映。一些國家曾形成一類低速、厚甲、多乘員、多塔組成全面火力網的坦克,可以殲滅多方面的敵步兵。下圖是多炮塔和多層炮塔坦克結構的示例在戰(zhàn)爭中的作用不明顯,反而容易遭受眾矢之的。后來以敵坦克為主要作戰(zhàn)對象,明確了坦克的單炮塔原則,集中加強一門主要武器,機槍也逐步減少到現(xiàn)在的2挺左右。集中使用的坦克可以互相配合作戰(zhàn),不求每輛同時向四周作戰(zhàn)。集中使用原則是建立各種力量能跟上坦克速度的協(xié)同作戰(zhàn)機動集團或坦克師,不受限于遷就步兵等的慢速度,在迅速突破之后立即向縱深發(fā)展勝利,擴大戰(zhàn)果。坦克配備在提高速度的機械化步兵中集中使用,可以適應多種戰(zhàn)斗任務。所以各國都有裝甲部隊。集中使用坦克裝甲車輛并不是密度愈大愈好。在現(xiàn)代戰(zhàn)場條件下的戰(zhàn)術密度趨于下降。集中也是突然快速地集中,在極短時間內投入戰(zhàn)斗。完成戰(zhàn)斗任務后,又迅速分散戰(zhàn)斗隊形,以免遭受集中損失。2)進攻原則進攻是戰(zhàn)斗的主要手段。坦克主要用于突然而快速靈活的進攻行動。只有在適當?shù)攸c、適當時機,出敵不意地發(fā)動進攻,壓倒和擊潰敵人,才能以最小的代價和最短的時間取得最大的戰(zhàn)果。坦克裝甲車輛具備三大性能高度結合的特點,因而最適于寬正面、大縱深地機動突擊進攻。在導彈核戰(zhàn)爭的條件下,戰(zhàn)場更遼闊,情況變化更快。為了利用核武器的特殊效果,迅猛機動地突破核缺口,或截擊敵人的突破,以及縱深迂回、追擊、合圍等都非常重要。坦克裝甲車輛有密封車體、三防裝置,具有能在防御條件下進攻的特點。坦克裝甲車輛可以用于防御,但要用“反突擊”、“反沖擊”才能更好地打退敵人。坦克也能作為機動的“發(fā)射平臺”使用。當然不宜于以坦克死守陣地為主要方式,防御最好是進攻中的防御。這樣才能充分發(fā)揮坦克裝甲車輛的積極作用。3)協(xié)同原則坦克和步兵協(xié)同作戰(zhàn)各兵(軍)種協(xié)同作戰(zhàn)。所謂協(xié)同,指在目的、時間、地點三方面取得作戰(zhàn)與行動的配合,各自揚長避短,造成無懈可擊的整體優(yōu)勢,和更有效地作戰(zhàn)。加強協(xié)同,可以避免各兵(軍)種歸屬多頭所造成的困難。隨著武器和技術裝備的發(fā)展,戰(zhàn)場情況和作戰(zhàn)對象愈來愈復雜,坦克裝甲車輛必須廣泛地和火炮、工程、后勤、偵察、防化、通迅、防空和航空等許多方面配合。坦克作為一種武器系統(tǒng)不可能設計的功能齊全,面面俱到。要求功能過多,會妨礙主要功能的突出。7、坦克裝甲車輛的矛盾和統(tǒng)一不可回避的矛盾坦克裝甲車輛是多方面的復雜矛盾結合為一體的武器系統(tǒng)。不但它所具有的三大性能之間是相互矛盾的,而且和重量、成本、工藝性、可靠性等其他許多性能之間也存在著各種各樣的矛盾。這些矛盾往往是相互對立制約的?;鹆Φ挠绊懤?,為加強火力而加大火炮,需要加大炮塔和戰(zhàn)斗室,引起車輛質量增加,同時在車體長度不變的條件下引起動力空間的減小影響動力布置。若采用較小的發(fā)動機,車輛的機動性就只能下降。若為了提高機動性能,可采取加大發(fā)動機功率的做法,在總重量不變的條件下,只能減薄裝甲厚度影響系統(tǒng)的防護能力;或是減小火炮口徑降低威力。機動性的影響防護性的影響若為了提高防護性能可采用增加裝甲板厚度的做法,在總重量不變的條件下只能影響其它性能,要么保持威力不變和機動性不受影響,只能加大尺寸和增加發(fā)動機功率直接導致重量、體積的變大,影響制造成本上升。矛盾的統(tǒng)一然而,這些矛盾又可能是統(tǒng)一的。各自都有充分的理由。分述如下:原蘇聯(lián)觀點加強火力壓制敵人,有利于保護自己,同時也獲得行動的自由。一般認為蘇聯(lián)的主戰(zhàn)坦克是較突出火力的,在三大性能比較平衡的情況下更強調火力。T80主要指標乘員:3人
戰(zhàn)斗全重:43000kg
單位功率:16.8kW
單位壓力:81.4kPa
口徑:125mm/2A46/滑膛
彈藥基數(shù):125mm炮彈:40發(fā)
導彈:2~4枚德法觀點加強機動性,可以有更多發(fā)揮火力的機會,也較不易被敵人命中擊毀。法國、德國的坦克更強調機動性,作為主戰(zhàn)坦克,其防護和火力相對偏弱。重量比較輕。豹-2坦克性能數(shù)據(jù)
乘員:4人
戰(zhàn)斗全重:55150kg
單位功率:20kW/t
火線高:2.010m
公路最大行程:550km
潛渡深:4.00m
武器口徑:120mm滑膛
英美觀點而增強防護力就能在戰(zhàn)場上獲得更大的行動自由,和更多發(fā)揮火力的機會。英、美和以色列的坦克強調防護性,質量偏大而發(fā)動機功率偏小。英國挑戰(zhàn)者主要指標
乘員:4人
戰(zhàn)斗全重:62000kg
單位功率:14.2kW/t
公路最大速度:56km/h
武器口徑:120mm線膛
彈藥基數(shù)
炮彈:64發(fā)總體技術指標的合理確定坦克裝甲車輛總體技術指標是設計武器裝備的條件,按照前述運用原則,盡可能發(fā)揮出武器系統(tǒng)應有的作用,首先要從矛盾的構成來正確認識、分析各種矛盾的特點,突出主要矛盾,根據(jù)現(xiàn)代科學技術能把這些矛盾如何結合,或作何取舍,能構成一個什么樣的統(tǒng)一體。結合使用要求、技術狀體、經濟分析等相配合考慮,提出恰當?shù)脑O計要求,形成總體技術指標,或提出可行的設計方案,非常必要。三大性能和質量(重量)
之間的矛盾重量問題是一個看似簡單,但是解決起來是一個世界性的難題。各矛盾之中首先碰到的主要矛盾,是三大性能和質量之間的矛盾。對它的不同處理,可以大體形成不同坦克和戰(zhàn)斗車輛。有所得必有所失。把某一性能突出到某種程度,相應就必須對另外的性能作一定犧牲。根據(jù)使用條件和技術可能性,在主要和次要的得失之間作不同的選擇,就可能得到比較符合需要的系統(tǒng)方案。用先進的科學技術。可能縮小、緩解或調和矛盾,使性能水平跨出一大步。反之,處理不當會使水平大幅度下降。例如企圖提高機動性而加大發(fā)動機及其附屬裝置,可能引起質量增加,也可能引起車體體積增加而使質量進一步增加,傳動和行走部件也需要相應加強、加大和加重。為保持機動性,還得更多地加大功率和加大發(fā)動機。這樣造成惡性循環(huán)就不能得到高的水平。三大性能的主次排列次序是多年爭論不休的問題。現(xiàn)在各國大多認為主戰(zhàn)坦克的火力性能是第一位的。同時也認為,應該爭取三大性能的平衡,當然在愈高的水平上平衡愈好。但由于各國有種種觀點,掌握不同,處理的實際結果也有差異。例如,法國在二次大戰(zhàn)后一反戰(zhàn)前以陣地戰(zhàn)為主的觀點,發(fā)展高機動性的15t的AMXl3輕型坦克為主。作為戰(zhàn)斗坦克,其防護和火力都偏弱。六十年代以后的AMX30和AMX32等主戰(zhàn)坦克仍然質量較小,放棄了一些防護性能。以“奇伏坦”、“挑戰(zhàn)者”等為代表的英國坦克,強調防護,質量偏大而發(fā)動機功率偏小。一般認為蘇聯(lián)的主戰(zhàn)坦克是較突出火力的,但三大性能仍比較平衡。美國坦克所注重的是乘員的空間舒適、防護的可靠而火力常較差,所以美國的坦克空間大、重量也大。西德從豹1到豹2坦克的發(fā)展,體現(xiàn)了三大性能比較平衡的要求。豹2是在較高水平上的三大性能均衡結合。以色列由于他所處的環(huán)境,眾矢之的,容易受到反坦克的襲擊,他們的坦克觀點強調突出防護性能的重要性。采用了少有的發(fā)動機前置布置形式。典型二代坦克以色列“梅卡瓦”坦克主要性能戰(zhàn)斗全重:60噸火力:105炮最大速度:58km/h噸功率:11.12kw/t輕型坦克、水陸兩用車輛等集中體現(xiàn)水陸機動性,所以只能加大車體,減小裝甲壁厚。步兵戰(zhàn)車可以看成在保持坦克機動性的前提下,犧牲一些防護和火力性能來換取裝載更多步兵的性能。自行火炮可以看成犧牲一些防護性,來突出火力和機動性的結果無炮塔的自行火炮,犧牲防護甚至犧牲一些火力機動性來突出火力。矛盾的三角坐標圖形一種表示矛盾的三角坐標圖形示于圖l—2。三角形的三邊分別代表三大性能的零軸,而火力f、機動m和防護p的性能的量,分別沿相應零軸的對角方向表示,以三角形的高為l00%的最高性能。等邊三角形的一個特點是三角內任何一點到三邊的垂直距離之和不變。這個和代表當代能達到的總的技術水平,可以隨技術的發(fā)展而增大,即三角形增大。三角形的正中一點,距各邊為33%,代表三大件能平衡的設計,適用于多用途m=0。軸上的一點,可能應代表一個固定堡壘的性能,而p=0軸上的一點,則此應代表無裝甲的自行炮架,等等。由圖可以明顯看出,突出某一方面性能就要削弱其他方面的性能,或突出某兩方面性能,要更大程度地犧牲第三方而的性能。這種有所得必有所失的辯證關系。不同類別的坦克裝甲車輛可以有各自的矛盾三角形。如何根據(jù)具體的條件對這些復雜矛盾的相互影響及其取舍和協(xié)調進行深入研究,是坦克裝甲車輛的論證和設計中的一個重要問題。坦克裝甲車輛的
產生和研制過程坦克裝甲車輛是一種綜合技術的復雜武器系統(tǒng)。它的戰(zhàn)術技術性能要求可能多達幾十項到上百項,直接涉及的制造和生產協(xié)作廠家的數(shù)目往往數(shù)以百計。它的設計,是以科學研究為基礎,創(chuàng)造性地應用多方面技術來處理矛盾,滿足要求和決定生產圖紙的過程。一輛坦克的圖紙文件常達萬張以上,大體決定了性能、材料、生產工藝和成本等。設計與生產關系設計不但要處理各種性能之間、總體和部件之間等矛盾,還要處理使用與成本之間、性能與生產工藝之間,即產品的性能先進性和生產現(xiàn)實性之間的矛盾。這是設計工作的核心問題。既要把性能矛盾統(tǒng)一到盡可能最高的水平上,又要能盡可能經濟而方便地生產出來,才能成批地裝備部隊和有效地投入使用。坦克裝甲車輛的復雜性決定它的設計研制是一個較長的過程。要達到產品設計定型(技術過關)和生產定型(質量過關),所需要的時間,對于新發(fā)展一種坦克來講,第二次大戰(zhàn)后約需要3到5年。達到現(xiàn)代高水平所需要的時間則愈來愈長,約為10年以上,如圖1—3所示。生產周期1006沒有到課的人員05172401:02、04、07、13、20、22、25、27、28、31、34、35、36(飛行員)、43、44、4805172402:03、04、05、06、09、14、16、17、18、20、21、24、27、28、29、30、33、35、37、41、42、45、46發(fā)展新武器裝備的主要形成過程1)計劃和論證階段2)研究階段3)設計階段4)試制試驗階段5)生產裝備階段1)計劃和論證階段從提出需要某種戰(zhàn)斗裝備,甚至從形成某種新裝備的原始設想開始,經過多方考慮、比較和討論包括國防政治形勢、戰(zhàn)略和戰(zhàn)術觀點、地理氣候條科學技術和生產創(chuàng)造的能力水平、國防的可能費用、部隊的素質和后勤供應特點等,提出對某種裝備型號的規(guī)劃和裝備發(fā)展計劃。經過必要的調查研究,包括對該裝備有關的過去情況、將來的使用意圖及方法、世界類似裝備的水平和經驗、能利用的國內外技術發(fā)展情況,以至于經過必要的研究和試驗提出對裝備的戰(zhàn)術技術要求,明確具體的性能指標項目和有關要求,形成論證報告,并經過有關程序討論和批準,形成一種戰(zhàn)技指標文件,作為設計研制的根據(jù)。由部隊研究所完成。2)研究階段接受設計研制任務之前,根據(jù)對需要和科技發(fā)展方向的預測,按計劃課題,進行新技術、新部件的預研和試驗,作好技術準備。當接受任務后,以平時的預研為基礎,結合總體和一些部件設計的方案中可能出現(xiàn)的一些困難問題,有針對性地進行研究和試驗,證實其技術可行性,并對一些技術和結構,取得必要的數(shù)據(jù)和經驗,為正式設計工作打好基礎。一般主要由研究所院校進行。3)工程設計階段根據(jù)論證的戰(zhàn)術技術指標要求,在參考已有裝備和預研成果及可能的技術發(fā)展的基礎上,先開始總體設計,提出可能不只一個的總體方案,在討論決定后開始部件設計、零件設計。在詳細計算和完成圖紙的過程中,可能對總體、部件逐步具體補充或修改。設計時也可能繼續(xù)配合進行一些專門問題的試驗研究,可能有不少反復。最終形成技術圖樣和技術文件??傮w方案設計部件方案設計零部件工程化設計審查修改設計設計評審主要由工廠和研究所進行4)試制試驗階段根據(jù)設計圖紙和技術文件,試制少量初樣機。有時也同時試制幾種方案的不同部件和樣機,進行裝配和調試。重要零部件常先進行臺架試驗,排除問題后才總裝試驗。通常將工程設計和試制試驗稱之為研制階段。通過試制和大量試驗,可以檢驗設計、工藝、協(xié)作品等各方面的合理性、可能性和經濟性,特別是能否達到戰(zhàn)術技術要求指標,暴露可能存在的各種問題,以便進行改進,有時甚至大改。然后再次試制正樣機,以較多的臺數(shù)由軍方與工廠會同進行比較全面的試驗,進一步排除一些結構問題或生產問題,直到基本滿足性能要求。由工廠完成。5)生產裝備階段在工廠根據(jù)樣機運行工藝技術準備的基礎上,正式根據(jù)設計圖紙和技術文件進行生產準備,主要是生產定線、協(xié)作定點,包括設計或改進生產線,設計制造或采購新的工藝裝備。研究和掌握新的工藝技術,同時安排協(xié)作和材料供應。組織生產,首先試行小批生產。產品質量基本達到要求,經過全面試驗,包括熱區(qū)、寒區(qū)及一些地區(qū)的試驗合格以后,才能批準產品定型,進入正式成批生產,并陸續(xù)裝備部隊。裝備試用與改進部隊要經過一系列的組織訓練和準備后,裝備才可能投入戰(zhàn)斗使用。即使產品已經定型生產,也有一些經常性的產品圖紙修改工作。這一般以工藝性小修改為主。不斷完善和改進直到停止生產。這段技術工作通常稱之為產品圖紙的管理工作或產品的生產技術問題處理工作階段。改進型在設計定型以后的成批生產和使用過程中,也會累積一些平時沒有能夠徹底解決的問題,或提出新的或更高的要求來加以解決。同時,又可能有了一些可供采用的新部件、新元件和新材料,技術發(fā)展也提供一些新的條件,經過適當改進,成為原裝備的改進型。例如原來叫1型,現(xiàn)在修改以后,就變?yōu)?型或1A型,以至將來再改為3型或1B型……?;鶞市秃妥冃透鶕?jù)任務要求,常以原來這種車型為基準型,利用其底盤改變局部設計,特別是改變戰(zhàn)斗室或工作室的內容,來得到新用途的變型車。若干種變型車和原來的基準型,共同成為一個型號系列,或稱為一個車族。實際上就是滿足不同用途的同一底盤,各用于不同的裝備,這樣無論生產或使用都帶來方便和經濟。如果完全不變動底盤不能達到要求的性能,有時就利用基準車型的部件,重新改變總體布置?;蛱砑踊蚋淖兩贁?shù)部件,成為一種新型號來滿足新的用途。例如,動力傳動裝置后置的坦克,改設計成為動力傳動裝置前置、戰(zhàn)斗室在后的自行火炮等。這與原型號有部件通用化的關系,仍屬于同一系列或同一車族。以上這兩種設計方法,因為整個底盤或主要部件已得到考驗,生產已有基礎,所以設計,試制、試驗、投產都較迅速而簡便,成功的把握大,出現(xiàn)問題少,得到新車既快又經濟。特別是合成部隊的行軍速度、使用范圍和條件相同,無論訓練、作戰(zhàn)甚至后勤和技術保障都得到簡化。以上的設計也叫漸進式改進設計。只有當車重相差懸殊,或變型設計會使車輛性能很不合理,而新車的需要總數(shù)量又相當大的時候,才適于另外設計新的車型。這樣的設計工作量較大,得到新車需要時間較長,但性能上的遷就和限制較少,能達到更高的水平。當然,這時也仍應該爭取使部件、零件和一些裝置盡量通用化或系列化?;鶞市蛙嚨脑O計和改進過程中所達到的性能水平是有限的,所解決的使用和生產之間的矛盾是暫時的。隨著技術水平包括潛在敵人裝備的水平不斷提高,原車型愈來愈不能滿足發(fā)展的需要,而技術水平又提供了比較徹底地改變舊結構來提高戰(zhàn)術技術性能的可能,這就需要重新按上面步驟設計新一代的車型。新一代車型應該利用舊一代車型的基礎,提高水平時較容易達到成熟定型。凡不是必須改變的地方,盡量保持繼承性,這樣設計試制周期較短,也比較經濟。這被稱為漸進式的發(fā)展方法,在一定的階段為各國所采用。例如美國從M46、M47、M48到M60坦克,蘇聯(lián)從T—44、T—54、T—55到T—62坦克都是如此。新舊交替過程新一代投產,舊一代停產,以后還要供應修理時更換用的部件和零件,直到舊一代型號完全淘汰撤出裝備為止。同時,在新一代車型設計和試制周期中,已開始醞釀更新一代的車型。重新設計與技術繼承性重新進行總體設計,采用新的先進部件,改變大量的結構。較全面地設計新的型號以謀求較徹底的更新和提高。這并不排斥原有的成熟技術、結構原理、工業(yè)條件和設計風格,使新車仍具有一定的繼承性,包括仍采用原有的一些零件、元件或甚至部件。例如,美國從M4到M46—60坦克,再到M1坦克。蘇聯(lián)從T—34到T—54~62,再到T—64/72,以及英國從“遜邱倫”到“奇伏坦”、日本從74式到88式等都是新設計。許多從頭開始,或中斷多年再開始的車型,如AMX30、豹1、瑞典Strv103等也都如此。重新設計與漸進式設計具有相對性重新設計新裝備的特點這樣發(fā)展的成果顯著,但難度比漸進式大。若希望提高的性能幅度過大,或發(fā)展新技術的難度太大,往往導致結果成本過高或可靠性較差。產品更新往往涉及增加新的生產技術和改建生產線的問題。由于組織合作或經濟上的原因等,導致設計和試驗失敗。重新設計與漸進式設計的結合為減少困難程度,過去有些新設計是分成兩步來完成的。一步是用新發(fā)動機等部件來設計新底盤,戰(zhàn)斗部分暫時用舊的炮塔或較小的火炮。第二步再在成功的底盤上設計新的戰(zhàn)斗部分。有時甚至再次改進戰(zhàn)斗部分仍保留底盤放本不動。例如T-34-76和T34—85、T—44和T—54、Ml和M1Al塔坦克都是這樣發(fā)展的。我國坦克研制同樣也走過不平凡的道路。完全引進59式坦克消化改進59改、69坦技術引進88式坦克自主研制三代坦克、三代改(完全引進)59式坦克
59式主戰(zhàn)坦克是基于原蘇聯(lián)T-54A坦克的仿制品。在1956年中國獲得了T-54A的技術資料和樣品。在蘇聯(lián)工程師的幫助下中國第一個坦克廠(617廠)也在包頭建設完成。到1958年12月,第一輛用蘇聯(lián)零件組裝的中國造T-54A開下了流水線。到1959年,617廠已經開始生產完全獨立制造的T-54A。1959年十月一日在北京舉行的建國十周年大閱兵上,32輛中國造的T-54A首次出現(xiàn)在大眾面前。1959年底,被正式命名為59式坦克。59年定型生產開始,經過30多年改造和完善,衍生出其改進型系列,在其用途的擴展中又研制出幾種變型車,形成了以59式坦克為基型車的一個車族。
從1963年3月開始,59式坦克及其改進型開始生產并一直持續(xù)到80年代初,總共有超過10,000坦克被制造并交付到解放軍和國外用戶手中.至少6,000輛59式坦克包括改進型今天仍然在部隊服役。主要性能數(shù)據(jù):口徑100毫米線膛坦克炮彈藥基數(shù)34發(fā)輔助武器12.7毫米高平兩用機槍(槍彈500發(fā))
7.62毫米并列機槍(槍彈3000發(fā))
7.62毫米航向機槍火炮直射距離1070米最大射程16千米高低射界-5°~+18°戰(zhàn)斗射速7發(fā)/分穩(wěn)定方式液壓式高低單向穩(wěn)定器車體前裝甲100mm炮塔前裝甲220mm
戰(zhàn)斗全重36噸
乘員4人
車全長9米
車寬3.27米
車高2.4米
車底距地高0.42米
最大速度(公路)50公里/小時
平均速度(公路)30~33公里/小時
最大行程(公路)440公里
最大爬坡度30度
越壕寬2.7米
通過垂直墻高0.8米
涉水深1.4米
潛水深5.5米
59式坦克(改進)69坦克69式坦克是在59式坦克基礎上自行改進設計的中型坦克,1963年下達戰(zhàn)技指標,1964年完成設計,1965年生產出樣車,1974年設計定型。車上安裝了100mm滑膛炮、426kW(580馬力)發(fā)動機、雙向穩(wěn)定器及紅外夜視夜瞄裝置等。該坦克在火力和機動性以及夜間作戰(zhàn)性能方面比59式坦克均有所提高。(技術引進)80,88式坦克88式主戰(zhàn)坦克是中國兵器部研制的第二代主戰(zhàn)坦克,1978年開始研制,1987年設計定型,1988年裝備部隊,正式命名為88式主戰(zhàn)坦克。其改型有8
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