背景介紹
執行作戰任務的兩棲裝甲車輛,不同於一般水上船舶,它除了要具有克服海上風、流和浪等外界條件影響的能力外,還要具有靈活地躲避敵方炮火的攻擊,保持戰鬥隊形等能力。現有的履帶式裝甲輸送車和履帶式步兵戰車,雖具有一定的水上航行能力,但其水上性能(如:航速、可操縱性等)較差。所以,只限於氣候條件良好的情況下,在水流速較低的內陸江河、湖泊上浮渡。對於情況複雜的海上,即便是氣侯良好的條件下,也很難正常航行。解決這個問題的方法有兩個:一是研製性能良好的新型兩棲裝甲車輛,從長遠發展的角度來講,這無疑是重要的,也是必需的。但需要投入大量的研製經費,周期較長;二是對現裝備進行技術改造,挖掘其技術潛力,在現有基礎上提高其水上性能,是一個投入少、見效快的好方法。兩棲裝甲車輛的水上操縱性是其重要的航行性能之一,特別是對在海上使用的兩棲車輛尤為重要。它與兩棲裝甲車輛水上航行的安全性、經濟性以及戰鬥力和生命力有著密切關係,一旦失去操縱,將無法控制裝備的航行方向,淪為隨波逐流,車輛也將失去戰鬥力。
操縱性的含義
操縱性的主要內容是方向性。方向性是指改變和保持裝備航行方向的性能,包括航向穩定性和轉向靈活性。航向穩定性主要是指車輛保持直線航行的能力。兩棲車輛在水面直線航行時,總會受到各種外界因素隨機的、不規則的干擾。當干擾消失後,車輛能否恢復或保持直線運動即反映了其航向穩定性。直線航行的快速性是對兩棲車輛的基本要求,能否充分發揮其快速性,航向穩定性起著重要作用。轉向靈活性要求兩棲車輛轉向有敏銳的反應,能按照駕駛員的意圖及時改變方向。靈活性對於快速水上機動、躲避敵方炮火的攻擊,保護自己等都是必不可少的。
提高操縱性的基本途徑
增大水上推力
影響原車最大靜水航速的因素主要有兩個:一是推進功率不足,二是航行阻力過大。增大水上推力的途徑有多種,如:提高推進效率、增加驅動功率、改變驅動方式等。考慮經濟性、技術成熟性、操作方便性等多方面因素,行之有效的作法是加掛一套附加動力裝里來增加馭動功率。
兩棲車輛水上推進方式一般有三種,除履帶划水推進外,還有噴水推進和螺旋槳推進兩種方式。噴水推進裝置雖然具有保持性好、不易受損、淺水性好等特點,但其效率較低,尤其是其結構複雜,造價高,作為附加動力裝置難於實現。螺旋槳推進方式具有結構簡單、易布置、低速時推進效率高等特點,且在船舶上廣泛套用,技術成熟,是理想的選擇。螺旋槳的數量以採用單槳為好。因為驅動功率相同時,同樣條件下的單蛛旋槳較雙探旋槳推進效率高,且易於控制、經濟性好。
改變車輛的線型
改變車輛線型,是提高自身航行穩定性的需要,同時更是提高最大靜水速度的需要。這是因為,單純增加驅動功率對航速的提高並不能得到令人滿意的結果,必須在增加驅動功率的同時,降低過大的航行阻力。
兩棲車輛水上航行阻力主要包括
摩擦阻力、
形狀阻力、附屬檔案阻力、
興波阻力等。這些阻力均與車輛的線型有關,對於航速較低的兩棲車輛來說,形狀阻力和附屬檔案阻力占主要成份。另外,車體尾部線型的形狀,對螺旋槳的推進效率亦有影響,車體的尾部肥滿者伴流及推力損失皆大,車體效率較低,因而推進效率低。為提高螺旋槳推進效率,一般車體尾部可採用U型或V型結構。
在不改變原車基本結構的前提下,可通過加掛前後浮箱,來加大車輛的長寬比。通過對浮箱外型的合理設計,來最佳化車輛的線型,使其首尾線型與駁船線型相近。需要指出的是,線型的改變,尤其是長度方向的尺寸改變,不應降低車輛陸上的使用性能,要便於火車、艦船的運物。
增設專門的水上操縱裝置
為了保證車輛具有良好操縱性,必須在車體上設定專門的水上操縱裝置,最理想的操縱裝置就是在車體尾部安裝舵。舵設備的作用不僅可以保證航向穩定性,還可保證車輛的轉向性。
操舟機又名
舷外機,在小型船舶中,普遍被用來作為動力裝里,是一種系列化、規格化的成熟產品。它採用的是舵、槳合一的方式,可解決舵、槳分離帶來的匹配何題。由於操舟機的級旋槳隨垂直軸一起轉動,故其操縱靈活。
應該注意的是,操舟機的操縱方式對操縱的穩定性是有影響的。其操縱方式有兩種:一是操縱桿式二是方向盤式。操縱桿式對於重量輕、驅動功率小的遊艇比較適宜,對於轉動慣量較大的兩棲裝甲車輛,其操縱的穩定性較差,且操縱裝置不能延伸,無法在車內操縱;而方向盤式則穩定性較好,並可通過軟軸延伸到車內。