中津防务车辆装备展|详解不断进化发展的“山猫”全地形车族

作者:武备君

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该文总计7200+字,图片45张,含自绘图3张,动图12张,预计阅读时间45分钟。

6月26上午,2019中津防务车辆装备展开幕式在国家会展中心(天津)展馆东侧展场举行。在为期5天的活动中,小编与重庆嘉陵全域机动车辆有限公司(以下简称“嘉陵全域”)的相关工作人员“亲密接触”,了解到许多过去很少透露的信息,对“山猫”系列全地形车有了更深刻的认识。本届展会重点体现了“军民融合”大战略下各个企业的风采和其车辆装备的研发成果。嘉陵全域是“军民融合”战略背景下最具代表性的企业之一,而“山猫”全地形车族就是这种大战略背景下硕果,小编也怀着极大的责任感和热情投入到文章创作当中。

▲2019中津防务车辆装备展。

许多人对“山猫”系列全地形车的认识停留在一些媒体的不全面报道上,殊不知“山猫”已经发展了两代系列产品,目前第三代系列产品也在陆续研发中。从装备问世起,一些技术信息保密程度比较高,许多网友并不认为这是一种技术含量极高的装备,甚至在网上 “山猫”被称作“淘宝货”。那么今天我就详细说说,它并不是看上去的“矮穷矬”,而是名副其实的“高富帅”!

▲中津防务车辆装备展上的“山猫” CS/VP4型8×8全地形车基础型。

研发生产“山猫”全地形车的是重庆嘉陵全域机动车辆有限公司,好多人知道嘉陵摩托车,但不知道嘉陵是军工企业。嘉陵集团前身为嘉陵机器厂,创始于1875 年清政府上海江南制造总局龙华分局,是中国近代最早的兵工企业之一。抗日战争爆发后,1938 年内迁重庆沙坪坝双碑嘉陵江畔。1979 年,嘉陵实施“军转民”战略,开始生产摩托车,才被大众熟知。而重庆嘉陵全域机动车辆有限公司是根据中国陆军“全域机动,立体攻防”的转型需要,由嘉陵集团、南方工业资产管理公司、重庆南方摩托、长安汽车等公司联合组建的,于2016年成立。它同时也是中国兵器装备集团有限公司的下属公司,专门生产全地形车、特种车辆和无人战术车辆。是中国“军民融合”大战略下,同时生产军工与民用品的特大型企业。在军工业内,我们称中国兵器装备集团为“南团”, 称兵器工业集团为“北团”。北团搞重装,南团搞轻装,部分领域有交集。而“山猫”全地形车族是“南团”近几年来搞出的最有代表性的装备。作为一个成套的系列,其分量等同于“北团”近年来搞出的新式坦克,这种说法绝不为过。它的研发工作要追溯到2004年,而当时嘉陵公司的那些核心研发人员已经成为现在嘉陵全域的核心技术骨干。

▲珠海航展上,爬坡度达到70%的“山猫”第二代8×8全地形车。

▲珠海航展上,“山猫”第二代8×8全地形车下抖坡。

▲珠海航展上,“山猫” 第二代8×8全地形车在三四人宽的大角度梯阶上演示通过性能。

研发背景

我国幅员辽阔,地形多样,一些边境问题尚未解决,统一大业尚未完成。解放军陆军未来有可能要面对在复杂山地地区作战的挑战,普通越野车无法满足作战需要。嘉陵全域的研发人员曾观摩驻重庆当地的部队演习,在复杂的山地中士兵要靠人力背负武器弹药,部队机动能力也不高,战士也非常辛苦。而根据一些相关报道,青藏高原和帕米尔高原上的解放军边防团仍在饲养和使用牦牛。

▲解放军单兵反装甲部队在特殊地形下肩扛装备,携带弹药量也有限。

▲青藏高原某边防团的巡逻分队骑乘牦牛执行任务。

如何在山地中解放士兵双腿,提升部队快速机动能力,尤为迫切。早在2004年3月份,嘉陵公司就向负责陆军装备的有关部门提交了“轻型全域机动系统”(SATMS)的研发报告,而当时驻重庆某部队正在摸索信息化条件下的新战术战法,基于未来作战将是非对称和非线性的态势,陆军必须具备空降敌后作战的能力,以破坏敌通讯指挥机构,瘫痪其组织作战能力,同时结合特种战法,可以斩首敌指挥人员。而要达到这种能力,除了陆航部队要具备一定运载能力的直升机外,就是要有一种能够随运输直升机投送的小型山地车辆,同时满足山地作战的要求。投送出去的步兵在小型山地车辆的帮助下具备了很高机动性,同时解决携带单兵防空、反装甲、火力投射装备的问题,并且相比单兵背负的弹药量也会增大,战力更加持久。

▲这是一张珍贵的照片,它就是是第一代“轻型全域机动系统”(SATMS)原型样车。

就这样,嘉陵公司与军方一拍即合,开始SATMS方案实施。2004年底,第一台原型车出厂。当时重庆某部的首长迫不及待的要看一看,于是带着装备部门的负责人前往调研,结果一看,重量虽然满足要求,但尺寸过大,不能满足现役运输直升机的搭载,除此之外还有各种实战指标也不能让首长满意。嘉陵公司的项目研发人员和军方不断沟通,不断的修改,经过半年的艰辛奋战,于2005年6月制造了9台二代原型样车,8台交付部队,1台用来各项实验。为了切实达到军方的作战需求,在首批车交付后,技术人员又随部队一起工作,并在车辆使用中做伴随技术保障。

▲交付部队的二代原型样车身挂大红花,然而它最终只成为一个实践积累过程中的论证性产品。

推到重来

SATMS方案的理念是正确的,但首批样车无法是满足军方各种战术需求,需要一种更强强的技术架构。研发人员最终选择采用坦克传统系统中的机械液压双流传动转向技术,这个技术的特点就是由发动机输出功率形成分流,一路功率输送给变速箱,另一路功率输送给变量泵、定量马达等其他控制元件组成的液压转向调速系统,从而组成液压转向调速系统,实现可控的速差转向。转向时,一侧履带速率高,另一侧履带速率低,能够让车的转弯半径减小。甚至可以达到原地中心旋转,中心旋转时一侧履带向后,另一侧履带向前,两侧履带传动方向不同,但速率相同。中心旋转的半径值相当于其长方形车体的对角线长度的1/2。目前西方主战坦克长度(炮管向前长度)与宽度(带裙板)比接近2.6:1那么我们计算如下:

根据勾股定理公式a²+b²=c²

c车体对角线,a车体最大宽度,b车体最大长度,a、b 、c三边构成直角三角形

半径值r=c/2=(a²+b²)/2=(2.6²+1²)/2≈2.8/2≈1.4

车体对角线c≈2.8(比值),180°掉头半径r≈1.4(比值)

▲用长方形代表坦克装甲车体最大截面,与普通车辆与装甲车不同是,坦克车体依照这个理论可以做转向机动,但要考虑炮管向前和向后长度,以及炮塔旋转半径。

▲VT-2改与VT-4演示“双坦华尔兹”, 主炮定向车体360°原地中心旋转。

不具备此项技术的车辆没有原地中心旋转功能,它的转弯半径也会相当大。以普通民用小轿车为例子,长度4.5米,宽度1.5米的情况下,最小180°掉头(过死弯)半径要超过6米。如果具备原地中心旋转, 180°掉头半径只需2.37米,差距之大一目了然。

▲民用轿车转弯视图与计算公式。

机械液压双流传动转向技术是坦装机动性能的一部分,机动力并不只是速度,灵活性与速度同等重要。新研制的全地形车要在崎岖的山地保持较高机动性,就必须使用此项技术。这就是嘉陵公司的研发人员在军方实际试用样车后得出的结果,必须推倒重来。

▲上世纪60年代,德国人搞出了豹1坦克,具备360°原地中心旋转,惊呆了“地球村”上研究坦装的宝宝们。当时德国人找来了一辆“甲壳虫”做对比,豹1的宽度约是“甲壳虫”的2倍,长度(不算炮管长度的纯底盘尺寸)是“甲壳虫”的约1.5倍,结果“甲壳虫”的最小转弯半径比豹1原地中心旋转半径大很多。

世界性难题

在确定新技术框架后,嘉陵嘉陵公司请到坦克装甲领域的专家们,其普遍的看法是,这个技术太难了。第三代主站坦克的底盘长度8米左右,带裙板宽度超过3.5米左右,全重50-60吨,部分接近70吨,平台空间较大,而当时研发全地形车的尺寸要求是长度小于4米,宽度小于2米,自量只能一吨多。把坦克的机械液压双流传动转向系统运用在怎么小的车上是世界性难题,整个系统要小型化,轻量化,技术难度非常大。

▲机械液压双流传动转向系统基础原理图,这是一套非常复杂的系统。

攻克多项技术难题, “山猫” 8×8全地形车问世,世界第一

2005年,嘉陵公司与清华大学、北理工展开技术合作,在研发中遇到了诸多问题。我们知道一旦选择机械液压双流传动转向技术作为车辆传动系统,相关部件的技术水准就要提高。

▲第一代“山猫” 8×8全地形车结构组成。

发动机:由于车体要在崎岖的山路行驶,它的功率和扭力要结合车重设计,双流传动需要发动机功率输出到两个方向。广西玉柴集团为“山猫” 8×8全地形车特制了一款专用发动机。1.4L涡轮增压柴油发动机,全铝直列4缸,功率为64千瓦,扭距达到190牛米(Nm),后置驱动。1吨多重的“山猫”采用如此高动力高扭距的发动机,在爬坡和越障时的瞬间加速性就会很强。

变速器:机械液压双流传动转向系统对变速器的要求非常高,变速器由嘉陵自行设计,针对性强,由嘉陵全域下属公司制造,5档手动变速+1档倒车。

▲5档手动变速+1档倒车。

转向操作:底盘传动高级,转向操作也要高级,采用液压助力转向,定向马达接收发动机输出功率,定向准确灵敏。

▲“山猫”全地形车的驾驶位。

悬挂与行走部分:我们知道坦克装甲采用扭连杆悬挂系统,而采用机械液压双流传动转向系统的“山猫”,是否也同样使用这种悬挂呢?“山猫”是没有悬挂系统的,本身是硬悬挂,主要原因是车体重量和尺寸受限制。ATV全地形车主要解决行业应用,乘用舒适性不不是主要考虑范围,但为了解决行驶颠簸的问题,采用了超低压轮胎技术,接地底压低于80千帕(kpa),车体行驶时靠超低压轮胎做缓冲。全时8驱,8个轮胎采用了宽大的越野轮胎。乘用性满足突击力量、特种力量要求。

涉水:“山猫”并不是讲涉水多少米,而是它本身就是船!研发团队与军方曾在嘉陵江上做实验,嘉陵江最大宽度150米,最深水位20多米,“山猫”是完全可以漂浮在水面,其车体形状本身设计的就像船,底盘有密封装置,尾部有水推装置,水推动力一样来自1.4L涡轮增压柴油发动机。在水面它就是一艘小船,可以做到战斗全重浮渡,真正做到了全域机动,这在目前世界全地形车领域,是居无仅有的!

▲第一代“山猫” 8×8全地形车在嘉陵江上行驶实验。

散热:传动热平衡系统也是研发团队遭遇到的重大难题之一,掌握变速箱热生成、热流分配和热平衡规律,并最终攻克了相关技术难题。为了适应水上行驶,8×8基础型的发动机散热装置在车体尾部上方,后期一些搭载武器或不需要水上行驶能力的车型的,发动机和散热装置在车头前方和两侧。

▲第一代“山猫” 8×8全地形车

从2004年SATMS方案制定开始到2014年军方正式定型接收第一代“山猫”,耗时十年,十年磨一剑!期间完成直升机适应性与空投试验、水上试验、环境适应性试验、地面通过性试验、实弹射击实验等等,达到各项军方严苛指标。

▲米-171中型直升机运输“山猫” 8×8全地形车。

防护与机动

“山猫”既要根据突击力量、特种力量、侦查、轻装步兵的战术特点,又要考虑直升机运载能力的限制,所以一部分车型没有防护。空突旅与陆航大队协同作战,是重装力量的先锋。“山猫”通路性能强悍,“山猫”可以达到60km/h以上的最大车速,越壕宽度达1.2米,爬坡度达到70%。第一代“山猫” 8×8全地形车自量1.7吨,载重1.1吨,战斗全重约2.8吨;第二代“山猫”自重1.75吨,载重1.55吨,战斗全重3.3吨。

▲在坡顶狭小空间内的360°原地中心旋转。

▲第二代“山猫” CS/VP4型8×8全地形车表演“双车华尔兹”,另有CS/VP11型4×4超轻型全地形车展示“飘移转向”。

家族系列发展契合军方战术需求

2017年第二代“山猫”亮相珠海航展,采用模块化设计,开始走向全系列家族发展。在多次朱日和、理塘演习中,军方开始积累作战经验,嘉陵全域为了满足军方的需求规划了5大类产品,即火力打击平台、轻步兵突击平台、通信指挥平台、后勤保障医疗救护平台和通用运输平台。到2018年形成了庞大的体系,并且这个体系还在不断的发展。在2018年珠海航展上,“山猫”展示了“全域机动部队的体系化作战”能力,形成全域机动、立体突击的作战样式。在演示沙盘中体现了10个作战功能模块,即指挥控制中心、侦查引导队、火力支援队、前沿攻击队、纵深攻击队、预备梯队、反装甲队、机降特种队、防空火力队、综合保障队。

▲“山猫”全地形车家族的“全域机动部队的体系化作战”。

▲以第二代山猫CS/VP4型8x8全地形为基础研制的装甲防护车,车顶装1挺三管12.7毫米转管机枪,在突击部队中扮演指挥车的角色。

▲CS/VE5火炮观测侦查车。

▲全地形边防巡逻车,带装甲防护。

▲全地形工程车,这型车可以随行保障任务,吊装弹药,车辆维修等。

▲20毫米防空机关炮,带红外光电瞄准器。

▲以第二代山猫CS/VP4型8×8全地形为基础的107毫米火箭炮,采用36管发射器。

而刚刚崭露头角的第三代“山猫”采用了6×6底盘架构,“山猫”8×8在世界属于领先水平,但是在嘉陵全域内部并不是最先进的。我们知道轮子的多少要考虑载重,在不降低载重的情况下,由8×8减少为6×6是一项巨大的技术进步,转载武器重量增加,车体重量减小,同样满足中型直升机运输,并且6×6车体同样采用了机械液压双流传动转向系统。

▲第三代山猫6×6全地形车搭载82毫米速射迫击炮型,乘员2人,副驾驶位设有火控计算机,由武器控制员操作,因为82毫米速射迫击炮由4人操作,所以该型炮车配备“山猫”运输保障车辆。

▲第三代山猫6×6全地形车搭载120毫米迫榴炮型,该炮可以发射GP120B型末敏弹,远距离攻顶面杀上装甲目标,这型炮车也需要配备“山猫”运输保障车辆。

▲第三代山猫6×6全地形车搭载107毫米火箭炮型,它与第一、二代107火不同的是采用新型12管一组的发射模块,发射后直接跟换一组模块,火控也在副驾驶位置。

▲第三代山猫6×6全地形车搭载120毫米迫击炮型,携带2组炮弹储存箱,共16发炮弹。

▲第三代山猫6×6全地形车搭载弹炮合一防空型,这是一个集成的遥控武器站,一门六管23毫米加特林转管炮和四枚便携式防空导弹,武器站的顶部配有红外光电瞄准系统,这型车也需要配备“山猫”运输保障车辆。

从目前全世界范围内的军用全地形车来看,“山猫”系列的技术水平最高,模块化最全面,搭载的武器最丰富也最“丧心病狂”,甚至有朋友开玩笑,“山猫”是不是最后要装载“远火”和“东风快递”!?

面向非军用市场

在“山猫”家族中的新成员CSV/P11型4×4超轻型全地形车也在2019中津防务车辆装备展上亮相,它采用的是4轮独立悬挂系统,大减震器配置。自动档CVT变速器,电子助力转向,偏向民用轿车配置,驾驶更舒适。采用1.3L涡轮增压柴油发动机,全铝直列4缸,功率为50千瓦,扭力达到130牛米(Nm)。他的乘坐舒适性很强,偏向UTV全地形车,就是满足行业应用的同时兼具一些乘用性,他体形更小,非常隐蔽,适合特种作战、侦查引导、伤员后送等任务。

▲中津防务车辆装备展,CSV/P11型4×4超轻型全地形车的变速档把,位于方向盘的右侧,档位和民用轿车类似。

▲中津防务车辆装备展,CSV/P11型4×4超轻型全地形车的独立悬挂系统。

▲CSV/P11型4×4超轻型全地形车的基础型是一辆特战吉普车,可以搭载转管机枪或榴弹发射器。

▲中津防务车辆装备展,CSV/P11型4×4超轻型全地形车的伤员运输车。

在本次中津防务车辆装备展上,嘉陵全域首次展示CS/VP11型的警用型,外观庄重,并且恰好符合特警3人小组乘坐执行反恐处突任务,非常适合新疆山区的特警使用。

▲中津防务车辆装备展,CS/VP114×4超轻型全地形车警用型。

同时还有CS/VP11型的消防型,嘉陵全域除了满足军方的需求,还在继续在扩大市场,而这个消防车也是非常有特色,因为本身山地通路性就很强,所以它既能在复杂地形的山林地区消防,也能充当城市消防的突击先锋。它所配备的高压水枪能够打出小于400微米小水珠,形成水雾覆盖在火焰上,灭火效率非常高。车载电脑可以在火灾现场根据不同燃烧物,配比水和泡沫液的混合物,配比率为1-6%,这个技术可以对化工事故燃烧现场做针对性处理,已经属于特种消防车领域范畴。根据化工燃烧物现场配备各种泡沫液,中和稀释,降低温度。针对中国近些年来的化工燃烧爆炸事故,CS/VP11消防型是一款急需大规模推广的产品,小编也希望各地的消防部门能够多关注这个产品。

▲CS/VP11消防型

还有就是CS/VP15型4×4全地形摩托车,作为特种战车辆正好是两人阻击小组、爆破小组使用,4人突击小组就用两辆。同时它也属于UTV,兼具休闲娱乐、极限运动和日常驾驶。采用双缸4冲程汽油发动机,神奇的是它作为摩托车,既不是“循环档”,也不是“国际档”,而是采用了民用CVT变速器档位,采用皮带轮传输,手动档把在左侧,和民用轿车的自动挡差不多。他的轮胎不是低压轮胎,而是大螺纹的专用越野轮胎,排量较丰富,有500CC、600CC等等。当然嘉陵本身就是造摩托车的行家,这些技术对于他们来讲轻车熟路。

▲CS/VP15型4×4全地形摩托车。

▲CS/VP15型4×4全地形摩托车的档把,与民用自动挡轿车类似。

▲CS/VP15型4×4全地形摩托车的独立悬挂系统。

助力国防建设及未来发展

“山猫”的问世使解放军陆军空突旅具备实质战力,成为了真正的“会飞的陆军”,能够进行“蛙跳式”、“接力式”作战,战术战法更加丰富多样。第13集团军某部空突旅曾对“山猫”的评价很高,它使得传统士兵的携行重量提高了5倍,机动速度提高了6倍以上。同时在近期的报道中,也透露出海军陆战队也开始装备,这使得海军陆战队形成了三栖打击能力,对于山地复杂的岛屿地区作战更加游刃有余。对于第三代6×6“山猫”的详细信息,目前还处于保密阶段,一些研发工作还在进行。以目前推出的能搭载2吨重的120毫米迫榴炮来看,其技术进步不小。随着陆航直升机的运力提高与空军新型运输机的大批量装备,未来“山猫”将会衍生出5吨级(满载战斗全重)车型,增加防护性与舒适性,载重继续增加, 所以最终装载更强悍“大杀器”的说法,也许真的不是开玩笑啊!

▲“山猫”可装载在空投缓冲平台上随固定翼运输机空投。

“山猫”的底盘非常适合作为无人化战术车辆(UGV)平台,虽之前有报道出现过8×8底盘的无人化实验车辆,但随着第三代6×6底盘的出现,未来可能会有较大变化。无人化战术车辆的战术价值非常高,可作为弹药和携行装备的运车辆、侦查引导车辆、也可作为无人火力支援武器,士兵远程操作车辆,根据车载传感器器材识别目标,给友军提供火力支援。在山地战、特种战、城市巷战中的作用非常大。

▲之前曝光的疑似采用“山猫” 8×8底盘的无人化火力打击车辆。

结语

总之,“山猫”还在不断的进化,未来还有更多惊喜值得期待。嘉陵全域员工的锐意进取,勇于创新的精神,非常值得称赞。未来嘉陵全域将在非军用市场推出更多产品,同时也希望大家多多支持。

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