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阿尔卑斯快骑第一篇

2009-11-27陈若师李成轩

现代兵器 2009年10期
关键词:轮式柴油发动机装甲车

陈若师 李成轩

他出身寒微而不坠青云之志:他运交华盖却知天乐命:他入赘豪门仍独善其身:他心生迷茫却不岳自菲薄。他发端于欧洲,拥有拉美血统的名字,远走北美方才功成名就,却时刻心怀衣锦还乡之梦,他就是声名遐迩的阿尔卑斯快骑——瑞士莫瓦格公司“皮兰哈”系列轮式装甲车。本系列文章旨在通过展现“皮兰哈”系列轮式装甲车研制背景和近四十年来的发展历程,和诸位同好研究瑞士人高超的商业运营思维以及操作模式,进而探讨欧洲大型地面武器的设计思路和经验借鉴。

第一篇重生的骑士

从某种意义上讲,在地面武器装备学界旷日持久的“轮履之争”是一个伪问题。一次世界大战沟壑战壕和重机枪的广泛应用,促使以坦克为代表的履带式车辆诞生;一战后《巴黎协定》对部分国家军备发展的制约,逼迫纳粹德国等国家不得不假借发展民用汽车来发展轮式作战车辆;二战前后火力的重型化和作战区域集中于野外等特点,又使履带式车辆得到空前的发展,以至于二战后的20多年里,轮式装甲车辆更多的扮演着“非主流地面武器”的角色。直到上世纪70年代初期,世界上又掀起了一股发展轮式地面武器装备的热潮。从早期畜力牵引的战车,到后来以蒸汽动力驱动的轨道交通,乃至内燃机发明后带来的汽车产业,深究其理无非是武器决定作战模式,作战环境决定战车机动方式。本文旨在分析欧洲第二代轮式装甲车发展的背景和渊源,揭示“皮兰哈”轮式装车族诞生和发展的基础。

第一代VS第二代

事实上,为武器“划代”一直在武器装备学界具有广泛的争议。各国对军事技术和作战模式的理解不同,使一些武器装备并不具备鲜明的共性。以坦克为例,如果按照西方的“划代”标准我国M47/M48中型坦克、法国AMX-13轻型坦克、英国“百人队长”中型坦克等划为“战后第一代坦克”;美国M60主战坦克、法国AMX-30/32/40主战坦克、英国“酋长”/“维克斯”,德国“豹”l等划为“战后第二代坦克”(第一代主战坦克):美国M1“艾布拉姆斯”主战坦克、法国“勒克莱尔”主战坦克、英国“挑战者”Ⅰ/Ⅱ主战坦克、德国“豹”Ⅱ主战坦克、意大利CI“公羊”主战坦克等划为“战后第三代坦克”(第二代主战坦克)。而前苏联在战后50年里,先后发展了T-54中型坦克(1949年装备)、T-10重型坦克(1953年装备)、T-55中型坦克(1961年装备)、T-62中型坦克(1963年装备)、T-64中型坦克(1966年装备)、T-72中型坦克(1973年装备)、T-80主战坦克(1984年装备)和T-90主战坦克(1994年装备)等多种坦克。苏/俄发展的这些坦克犁号之间无论是发展年代,还是技术特征联系都极为密切,集中体现划时代意义的共性减少。而且在相当长的时间里前苏联对“主战坦克”这个西方称谓极不认可,因此“划代”标准颇为模糊。不过通常的说法是;前苏联T-54/55是战后第一代坦克;T-62/64/72是战后第二代坦克(第一代主战坦克),T-80/90是战后第三代坦克,第二代主战坦克。

谈到战后轮式装甲车的发展,同样面临“划代”争议的问题,如果以车辆特征划分的话,战后发展的四代轮式装甲车中,均有4X4驱动、6×6驱动、8x 8驱动;如果以发展年代划分的话,德国70年代初期装备的TPz-1“狐”6×6型轮式装甲车、芬兰80年代初期装备的XA-180系列6×6型轮式装甲车、我国90年代初期装备的WZ551“九二轮”6×6型轮式装甲车等车型基本上就处于同一技术水准。事实上,无论是以轮式装甲车火力的强弱还是防护能力的大小,均难以较好地在“划代”争议问题上取得广泛认同。不过,笔者认为,以车辆工程技术和设计理念为标准,则能很清晰地把战后第一代轮式装甲车和第二代轮式装甲车区分清楚。将欧洲研制的装甲车型号以1970年为界限,我们就会发现,在设计理念上1970年之前装备的轮式装甲车很少有车族化发展的趋势。从车辆工程技术上来讲,1970年之前装备的轮式装甲车极少密集使用涡轮增压柴油发动机、自动变速器、轧制均质装甲钢板、宽截面防弹低压轮胎和中央轮胎充放气系统等技术。我们把这一时期发展的技术规范不统一、设计理念强调某一特定作战任务的装甲车称之为“欧洲第一代轮式装甲车”,而把上世纪60年代中期开始规划、70年代开始装备的采用了上述技术规范的欧洲轮式装甲车,称之为“欧洲第二代轮式装甲车”。

二战后,欧洲平原大规模机械化集群作战成了主要的作战潮流,其作战区域主要集中在人口稀少、地形复杂的野外,这对地面武器越野机动能力提出了很高的要求。轮式装甲作战车辆轮胎中央充放气系统没有普及,固定的轮胎气压难以适应路况的变化,特别是泥泞松软的冻土溶融地带:加之所采用的发动机多为高速汽油发动机,在重载低速或爬坡状态下扭矩输出较小,造就了英国FV601“撒拉丁”轮式装甲车、法国AML轮式装甲车之类的轻型装甲车,或者是法国EBR轮式装甲车、前苏联BRDM-1轮式装甲侦察车之类的怪胎(在前后两桥之间安装两对可升降辅助车轮)。唯一例外的是荷兰研制的YP-408型8×6驱动(第二桥为从动转向桥)轮式装甲车,该车采用了“达夫”(DAF)DS575水冷直列六缸柴油发动机和全独立悬挂系统,在松软地面上的通过能力较强。但是作为战斗全重12吨的“大块头”,其发动机最大输出功率只有123千瓦(2400转/分的高速情况下),加之第二桥不参与驱动,该车在关键的爬坡性能上表现较差,根本无法伴随装甲部队全地形快速推进。同时期发展的履带式装甲车,诸如美国M113A1、英国FV432、前苏联BTR-50P、中国63式等多采用柴油发动机,一方面具有较大的作战行程,一方面具有良好的机动能力。但是,这些柴油机因其庞大的体积和重量,又很难在轮式装甲车上应用,以至于诸多轮式装甲车(通常单位功率≤10千瓦/吨)对履带式装甲车(通常单位功率≥13千瓦/吨)的大规模发展不得不望而兴叹。

关键的推手

为什么说上世纪70年代初期欧洲出现了研制轮式装甲车的高潮?而或说到底是什么因素促使了法国VAB、德国TPz-1、西班牙BMR-600、瑞士“皮兰哈”1、意大利6616的密集诞生?有人说是基础设施建设特别是欧洲公路网的完善,推动了轮式装甲车的发展。如果这个说法成立的话,又如何解释前苏联和东欧地区同时期基础设施建设和西方相比严重滞后的情况下,却相继研制和装备了BTR-152、BTR-60、OT-64等多种轮式装甲车,而且装备规模较之西方要大得多。

“基础设施建设决定轮式地面武器发展”之说由来已久,更重要的是上世纪50-70年代的确是欧洲经济高速发展、基础设施建设投入较大的一个时期,这种现实背景似乎为上述假说提供了一个不容置疑的佐证。上世纪40年代后期,为了抵抗前

苏联和东欧地区共产主义思潮在整个欧洲的扩散,美国决定利用其在二战期间积累的巨大财富,通过金融和技术设备援助挽救并振兴西欧盟国的经济。这就是著名的“马歇尔计划”(也称之为“欧洲复兴计划”)。根据这一计划,美国从1947年至1951年向英、法、意、德等援助价值L30亿美元(按照同等购买力扣除通货膨胀因素,按照2008年的币值超过1600亿美元)的资金设备。这一计划的实施,不仅解决了西部和南部欧洲地区因为战争导致劳动力匮乏、农田荒芜带来的温饱问题,还在一定程度上修复和重建被战火摧毁的工厂、铁路、公路等设施。经过短短的4年,大部分西欧和南欧地区的经济水准回到战前水平。从1950年晚些时候开始,联邦德国、法国、意大利、英国、荷兰、瑞典等国先后推出了高速公路建设基金和修复计划。不到10年的时间,联邦德国的高速公路通车总里程已经接近1万公里,其他国家同样发展迅速。也就是说,欧洲的西方国家在1960年前后已经完成了遍布整个区域的高速公路网建设。与此同时,西欧地区的机械工业得到了惊人的发展,1956年联邦德国汽车生产总量突破100万辆(相对应的我国到上世纪90年代初期汽车产量才突破100万辆),成为世界第二大汽车生产国,此时距二次世界大战结束只有11年,距联邦德国成立只有6年!

那么是不是欧洲高速公路网的发展促使了第二代轮式装甲车辆的诞生呢?笔者以为这样说稍嫌唐突,在上世纪60年代初期,也就是欧洲基础设施初步完善之后,欧洲诸国在地面武器发展上最大的成就恰恰是第一代主战坦克!这其中包含1960年开始生产、1967年装备的法国AMX-30;1960年开始生产、1963年装备的瑞士PZ61;1961年开始生产,1967年装备的英国“酋长”;1963年开始生产、1965年装备的德国“豹”|等。如果“基础设施建设决定轮式地面武器发展”之说成立的话,那么我们就无法解释为什么欧洲第二代轮式装甲车直到70年代初(而不是60年代初)才得到迅速发展。那么合理的解释,就是研制第二代轮式装甲车所需要的技术,譬如涡轮增压柴油发动机、自动变速器、轧制均质装甲钢板、宽截面防弹低压轮胎和中央轮胎充放气系统等,直到上世纪60年代后期才真正发展成熟。

至于前苏联轮式装甲车BTR-152、BTR-60、BTR-70和BTR-80的蓬勃发展,看上去既和“基础设施建设决定轮式地面武器发展”靠不上,也和“车辆技术进步决定轮式地面武器发展”有些貌合神离。因为就基础设施而言,前苏联无论是在荒无人烟的远东冻土丛林地带,还是在东欧人口稠密的平原和山地,其高速公路建设上远逊于西方发达国家。就车辆技术而言,前苏联发展的BTR-152、BTR-60、BTR-70和BTR-80等轮式装甲车虽然先后应用了轧制均质装甲钢板、宽截面防弹低压轮胎和中央轮胎充放气系统等技术,但是却固守采用汽油发动机的“恶习”和复杂的手动变速-双路传动系统。笔者以为,这是由前苏联的作战模式、地理环境和车辆设计思想,以及体制问题所决定的。首先,前苏联的轮式装甲车和后来欧洲第二代轮式装甲车明显的不同在于,前苏联的轮式装甲车主要是装备摩托化步兵,其怪异的侧门“蚌壳”设计对登-离车步兵缺乏保护,是因为从实质意义上讲它就是一辆高机动装甲汽车,任务是把士兵送到战场前沿。而西方在使用第二代轮式装甲车时,更多的是伴随主战坦克或突击炮深入战场,其措载的步兵在登-离车时或暴露在敌人火力直射范围内,因此要在车尾这样最安全的区域设计舱门。其次,前苏联是世界上最早在地面武器装备上大规模应用柴油机作动力的国家,在上世纪60年代初期国内并不缺乏适合装备轮式装甲车的柴油机,譬如B6(B2系列中直列六缸机型)、UTD-20柴油机等。但是,BTR轮式装甲车族主要由高尔基汽车厂制造,严重的条块分割和利益纠葛导致高尔基汽车厂即使没有合适的柴油机,宁可采用汽油机和复杂的传动系统,也要做到“肥水不流外人田”。因此,“基础设施建设决定轮式地面武器发展”之说和“车辆技术进步决定轮式地面武器发展”之说在前苏联BTR轮式装甲车族均找不到根据。

涡轮增压柴油机

19世纪末期,随着工业革命的进一步发展,继蒸汽动力之后内燃机迅速得到发展。1860年,法国人勒鲁瓦发明了第一台实用型煤气内燃机:16年之后,德国人奥托(德国道依茨发动机公司创始人之一)发明了第一台四冲程内燃机,燃料还是煤气;1883年,德国人戴姆勒(奔驰汽车公司创始人之一)发明了第一台汽油发动机;1892年,德国人狄塞尔(德国曼集团创始人之一)受面粉厂粉尘爆炸的启示,发明了第一台柴油发动机。和汽油机发明后被用作汽车动力不同,柴油机因为机体庞大、噪音大、污染重等缺点,主要用作发电机动力、铁路机车动力和船舶动力。柴油机技术的发展十分缓慢,加之世界海洋军备竞赛日益加剧,柴油和重油主要用作船舶动力燃料,地面武器主要使用汽油发动机。直到上世纪40年代,前苏联集中全国工程技术力量研制出B2系列柴油坦克发动机,才使柴油发动机得到了应有的尊严。然而,战后柴油短缺的局面依然没有改观,以至于美国联邦政府制订出禁止发展(车载)柴油机的法令(1956年废除),而前苏联由于地处高寒地带,柴油燃料低温状况下结蜡流动性差的缺点,导致柴油发动机技术发展同样较为缓慢。然而,这一切都阻挡不住柴油机成为地面武器主流动力的趋势。

简单的说,柴油机就是以柴油为燃料的内燃机。它属于压燃式发动机,其主要特点是柴油机在工作时,吸入柴油机气缸内的空气因活塞的运动而受到较高程度的压缩,达到500~700℃的高温。然后将燃油以雾状喷入高温空气中,与高温空气混合形成可燃混合气,自动着火燃烧。燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上,推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功。相比汽油发动机,柴油发动机的主要燃料柴油燃点高、可以承受较高的压缩,使发动机的行程增大,以产生足够大的扭矩,同时降低发动机转速,以适应车辆低速大扭矩输出的需要,使车辆在泥泞路面或者爬坡状态下有足够的驱动力。所以我们可以看到,现代大型车载柴油发动机,活塞行程一般都大于气缸直径(少数高速柴油机除外)。

除了能够产生超过汽油发动机的扭矩输出外,柴油发动机更大的优势还在于其燃料燃烧更充分、热转换效率更高。也就是说,同等份额(体积)的燃料,柴油发动机产生的热能转化成机械能更多。从另外一个方面来看,携带同等份额的燃料,一般说来以柴油发动机为动力的车辆,在同等情况下走得更远。以M48中型坦克为例,早期的M48和M48A1采用的是泰里达因·大陆汽车公司研制的AV1790-2型V12风冷汽油发动机,后来的M48A5采用的是该公司AVDS1790-2A型V12风冷柴油发动机,前者最大输出功率604千瓦(2800转/分),后者最大输出功率560千瓦(2400转,分)。在保持最大车速不变,同等份额

的燃油却使M48A5中型坦克最大行程由M48A1的112公里提高到494公里!更重要的是,柴油挥发性差,燃油系统中弹后爆炸和燃烧的几率要比汽油小得多,为军用车辆的安全性提供可靠的保障。

然而,柴油发动机的缺陷也是显而易见的,除了噪音大、污染重等问题外,发动机机体庞大沉重也是一个致命的问题。我们还是以M48系列坦克为例,M48A1采用的AV1790型V12风冷汽油发动机,M48A5采用的AVDS1790-2A型V12风冷柴油发动机,这两种发动机都是美国泰里达因·大陆汽车公司研制的。两者功率相近,前者为604千瓦。后者为560千瓦;二者的发动机排气量相同,皆为29.35升;输出扭矩也相近,前者2107牛顿·米(2800转/分),后者2362牛顿·米(1600转,分)。但是AV1790型V12风冷汽油发动机干重只有1135公斤,而AVDS1790-2A型V12风冷柴油发动机干重近2000公斤。柴油发动机之所以体积和重量远大于汽油发动机,是因为柴油机气缸压缩比大(是汽油发动机气缸压缩比的两倍左右)、发动机扭矩大对发动机机体强度要求高,没有足够的强度根本保证不了正常运行。如果要降低柴油发动机机体的重最和体积,就必须在机体金属材料和冶炼工艺上下功夫。

二战后第一代轮式装甲车即便有用柴油机作为动力的型号,但是此时发动机金属材料和冶炼工艺基本上处于战前水准。而战后的欧洲经过近20年的快速发展,金属材料和冶炼工艺都有了飞速发展,这些技术的提升加之燃烧理论的革命,为柴油机“减肥”提供了足够的基础性支持。而更为重要的是,发动机进气增压技术(主要是涡轮增压和机械增压技术)的广泛使用,使柴油发动机基本性能指标——单位体积功率和比重量都得到了迅速提升。其实在上世纪50年代,发动机进气增压并非是什么新鲜玩意儿。在航空发动机领域,发动机进气增压只是一项很普通的技术,为了克服飞机在高空空气稀薄状态下自然吸气发动机进气量不足的问题,采用了强制增大发动机进气的技术措施。机械增压是利用发动机的动力带动压气机,实现压缩空气进入发动机进气道的目的。只要发动机工作,压气机就会同时工作。涡轮增压是利用发动机排出的废气推动涡轮叶片,进而带动同轴叶轮,由空气滤清器向气缸压入更多的空气,发动机内的空气压力和密度随之提高,以促进发动机气缸内燃油更充分的燃烧。上世纪60年代初期,世界各国在研制第一代主战坦克和步兵战车,装甲输送车时,都普遍采用机械增压柴油发动机。但是机械式增压器会占用动力舱的空间、损耗发动机功率,且增压效率不如涡轮增压器。加之柴油发动机机体坚固能够适应涡轮增压器带来的强大气压,因此柴油发动机更适合使用涡轮增压器。在欧洲第二代轮式装甲车上使用的大多是结构较为紧凑的涡轮增压柴油发动机,而机械增压更多应用于汽油发动机。

和柴油发动机技术的发展相适应的是,民用卡车传动系统技术也得到了迅速发展。现代柴油机大功率和大扭矩的输出,使传统的变速器/分动器、车桥主减速器和差速器的齿轮都承受着巨大的机械力。好在上世纪60年代渗碳齿轮钢冶炼工艺得到迅猛发展。渗碳齿轮钢具有良好的心部强度和韧性。既可以保证齿轮的整体强度和渗层的抗剥落能力,又具有足够强的抗冲击力,同时还具有足够高的表层残余压应力。动力一传动系统基础工艺的提升,使大型轮式装甲车的出现成为可能。

独立悬挂系统

与“轮履之争”相联系的还有一个轮式车辆的“硬轴悬挂与独立悬挂之争”。除了和履带式车辆的通过能力有差异之外,战后发展的主战坦克和履带式装甲输送车因为采用大行程扭杆悬挂,加之履带天然的良好平顺性,使轮式车辆机动的平顺性受到严峻考验。要提高轮式车辆的平顺性,最好的解决办法就是采用独立悬挂系统。

悬挂系统是车架(或承戴式车身)与车桥(车轮)之间弹性元件、导向机构、减震装置等传力连接装置的总称。悬挂系统一般分为非独立悬挂系统(俗称:硬轴悬挂)和独立悬挂系统。和非独立悬挂相比,采用独立悬挂系统的车辆每一侧的车轮独立地通过弹性元件以及一些杆件悬挂在车架下面。采用这种装置的车辆,在一侧车轮相对于车身的位置发生变化时,对另一侧车轮影响很小甚至是没有影响,使车辆对路况适应能力大增。同时使车辆重心下降,提高车辆行驶的稳定性,使车身震动频率减小,从而提高车辆行驶的平顺性。在二次世界大战之前,独立悬挂系统主要应用于小型汽车,要想应用于大型轮式装甲车辆就,必须克服独立悬挂结构复杂、制造成本高、保养维修不便和轮胎磨损严重的缺点。

欧洲战后第一代轮式装甲车虽然不乏采用独立悬挂系统的车型,但是多数集中在小型装甲车上。而大型车辆要么采用坚固可靠、造价低廉的非独立悬挂,要么采用结构复杂、可靠性差的独立悬挂。以我们上文中提到的荷兰YP-408型8×6轮式装甲车为例,该车第一桥采用的是横置扭杆弹簧独立悬挂(和坦克负重轮的悬挂系统相似),第二桥采用的是纵置扭杆弹簧独立悬挂,三、四桥采用的却是纵置钢板弹簧平衡悬挂。即便是前苏联在研制BTR-60轮式装甲车时,采用了结构相对简单统一的双横臂扭杆弹簧独立悬挂,亦因为其部件体积庞大造成轮仓内凹尺寸较大挤占车体内空间,以至于设计师不得不提高车体高度来扩大被挤占的空间,满足士兵搭乘的基本需求(前苏联的履带式装甲车辆比轮式装甲车辆平均低30厘米左右)。无独有偶的是,荷兰YP-408同样存在这样的问题,为了迁就车体高度的要求不得不压缩车内空间,致使驾乘环境极为恶劣。

如何在保证基本性能的状况下,尽可能地减小悬挂系统的尺寸和重量,才能最大限度确保新一代轮式装甲车具备和履带式装甲车相抗衡的指标。好在战后欧洲乘用车特别是高级小汽车的发展,带给了大型装甲车在独立悬架研制上的基础理论支持。双横臂独立悬挂、麦弗逊式悬挂、变刚度螺旋弹簧等技术总成逐渐成熟,在上世纪60年代后期,被逐步应用在大型轮式装甲车的设计上。当然不可否认的是在欧洲第二代轮武装甲车中,也有一些非常著名的型号诸如德国TPz-1“狐”轮式装甲输送车、芬兰XA-180轮式装甲输送车都没有采用独立悬挂,但是这并不妨碍大型轮式装甲车采用独立悬挂系统的趋势。

那该死的轮胎

如果说什么真正改变了轮式车辆在与履带式车辆竞争中的弱势地位,毋庸置疑那一定是宽截面低压防弹轮胎和中央轮胎充放气系统的出现。履带式装甲车辆主要的行走工具是金属材质的负重轮和履带,受到轻武器或炮弹弹片攻击时影响不大,可以继续支持车辆行走。而轮式装甲车辆在二战后相当长的时间里使用实心防弹轮胎,虽然在受到攻击后仍可进行机动,但是因为无法调节轮胎气压适应不同的路况,所以大多数轮式装甲作战车辆被限制在一定区域内,或者干脆限制车辆战斗全重执行特定任务。因此,解决轮式作战车辆对不同路况和区域的

适应能力的关键,在于研制可以随时调节气压的防弹轮胎以及能够在车内对轮胎气压进行自动调节的装置。

众所周知,普通轮胎是由内胎、外胎和垫带构成。内胎充满一定量空气以支撑车辆的重力和减轻车辆的震动,外胎是用来保护内胎不受外来损坏而富有弹性的外壳,同时为车辆在地面上的机动提供附着力,而垫带主要是放在内胎与轮辋之间,防止柔软脆弱的内胎被轮辋或外胎的胎圈擦伤。这种轮胎最大的缺陷在于防穿刺能力差,一旦子弹或弹片击穿轮胎,车胎内的空气会迅速释放,影响车辆的正常行驶。为了解决这个问题,人们又逐渐发明了无内胎充气轮胎。无内胎充气轮胎取消了柔软的内胎和多余的垫带,将轮胎和轮辋之间巧妙地密封起来,把空气直接压入外胎之中。为了解决密封和穿刺问题,在无内胎充气轮胎的内壁附加了一层2—3毫米厚的橡胶密封层,一旦轮胎被穿刺,橡胶密封层和轮胎之间的未硫化橡胶混合物会将穿刺孔自动粘合。这种轮胎虽然从一定程度上解决了小型穿刺问题,但是仍然无法解决一旦受到弹片或者爆炸物等大尺寸穿刺,导致胎压迅速降低从而影响车辆正常的运行,因为流质的未硫化橡胶混合物在稍大一点的穿刺孔中就会流出。

为了解决军用车辆轮胎存在的防弹和通过能力等两大问题,战后西方发达国家的科研人员一方面采用内有海绵橡胶或多孔橡胶充斥的实心轮胎,一方面在轮胎外形和构造上下功研制宽截面低压轮胎。特别是宽截面低压轮胎的出现,对轮式装甲车的发展具有更大的意义。宽截面低压轮胎虽然没有解决防弹问题,但是其轮胎横截面宽,和道路接触面积大,胎压比较低,弹性、耐用性和散热性都比较好,能够切实提高轮式车辆行驶的平顺性、转向操纵的稳定性和越野机动的通过性。将实心防弹轮胎技术和宽截面低压轮胎技术结合起来,能从一定程度上解决防弹和通过能力的问题,但是却无法从深层次改变实心轮胎无法同时兼顾高速公路和泥泞路况的弊端。

上世纪60年代中期,以法国米其林公司和德国大陆集团为代表的轮胎制造企业,在宽截面低压防弹轮胎技术上取得了突破。在吸取了实心轮胎和无内胎充气轮胎的优点后,人们在轮胎内表面设置了一个密封空气的橡胶层,在轮胎(实质上是外胎)胎圈内和轮辋接触处向轮胎内部安装了一个环形支承体。环形支承体和轮胎内密封空气的橡胶层紧密连接,形成一个可以充气的密封内腔,同时轮胎(外胎)固定在轮辋上。这样既可保证腔内空气的密封性,又可以保证在胎压降低或者是完全泄气的情况下,轮胎和轮辋紧密连接而不会产生相对运动或脱落!车体传导给轮辋的重力被轮胎内的支承体所承受,以支撑车辆继续行走。根据支承体的不同,宽截面低压防弹轮胎可以分为VP-PV支承体防弹轮胎、VFI支承体防弹轮胎(主要应用于小型轮式装甲车)、ACT/ACM支承体防弹轮胎(主要应用于小型防弹高级乘用汽车)、NLR支承体防弹轮胎和无支承体CTS防弹轮胎。前三种轮胎是由法国米其林公司发明,后两种是由德国大陆集团发明。这其中在大型轮式装甲车上应用范围最广的是VP-PV支承体防弹轮胎和NLR支承体防弹轮胎。前者被瑞士“皮兰哈”|、法国VAB、我国的WZ551“九二轮”采用,后者被德国TPz-1“狐”、奥地利“潘德”采用。

解决了轮胎的防弹问题和气压可调节的问题后,如何能在车体内对轮胎气压进行检测和调整,就成了欧洲第二代轮式装甲车研制成功的关键。众所周知,轮式车辆通过改变轮胎气压的高低来控制轮胎的接地面积,以提高车辆在不同路况的适应能力。比如在硬质化的公路上行驶时,如果轮胎有一个较高的气压就可以降低轮胎的接触面积,使车辆与路面之间的摩擦力降低从而提高车辆行驶速度降低车辆油耗。而在松软的沙地或泥泞的湿滑路面行驶时,如果轮胎有一个较低的气压就可以扩大轮胎的接地面积,使车辆与地面之间的摩擦力加大,既可以降低车辆对地面的压强又可以扩大车辆与地面之间的附着力,提高车辆的通过能力。问题就在于,如果总是由车外人员反复对车辆进行人工气压调节,无疑会增大人员受战场火力攻击的危险系数,费时费力的同时还会贻误战机。中央轮胎充放气系统(CTIS)就是一套在车内通过机械和电子设备控制和检测车辆所有轮胎气压的装置。

在上世纪50年代,中央轮胎充放气系统已经是并不新鲜的技术,美国在1942年就研制成功了该技术。但是早期的中央轮胎充放气系统可靠性较低,难以大规模推广。冷战开始后,东、西双方都认识到中央轮胎充放气系统对军用轮式车辆具有着非凡的意义。所以在50年代中后期,苏、美双方对中央轮胎充放气系统都加大了研制力度。60年代,这项技术取得了突破,美国利用自己在电子技术上的优势研制出电控中央轮胎充放气系统,前苏联则研制出简单实用的机械式中央轮胎充放气系统。只不过,美国更多的是将这项技术应用在军用汽车上,前苏联则在BTR-60/70系列轮式装甲车上大规模应用。到上世纪60年代后期欧洲开始第二代轮式装甲车研制的时候,中央轮胎充放气系统的技术已经十分成熟,为法国VAB、德国TPz-1、瑞士“皮兰哈”等车型的密集研发提供了可靠的技术支持。

结束语

行文至此,想必大多数读者朋友都已经看出。欧洲研制战后第二代轮式装甲车所需要的涡轮增压柴油发动机、大扭矩变速器、轧制均质装甲钢板复杂曲面焊接技术、宽截面防弹低压轮胎和中央轮胎充放气系统等技术,先后在上世纪60年代中后期发展成熟。加之西欧地区良好的基础设施建设,使轮式装甲车的发展迎来了一个难得的机遇,瑞士“皮兰哈”就是在这种技术背景之下开始发展的。尽管瑞士没有太多重工业,但是柴油发动机可以向底特律柴油机公司、德国安特优(MTU,奔驰汽车公司的子公司)公司等求购;大扭矩变速器德国采埃孚(zF)、奥地利斯太尔(styor)等公司可以供应,宽截面防弹低压轮胎法国米其林、德国大陆等公司可以供应……对不同公司零部件总成良好的兼容性,也是后来“皮兰哈”家族大红大紫的根本原因之一。

(未完待续)

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