某新型履带式雷达机动性能设计与分析

陈 卓 于 悦

(1.西安电子工程研究所 西安 710100;2.陆航驻西安地区军代室 西安 710100)

1 引言

近几年，随着军事技术水平的不断提高，外军武器装备在不断发展，世界各军事强国陆续开展了对现役雷达的改进或升级换代，同时随着现代火炮射程更远、机动性更强、反应时间更快的发展现状和炮兵“打了就跑”的作战方法应用，对炮位侦察校射雷达也提出了高机动、快速反应的要求。各国竞相对炮位侦察校射雷达进行了较大的改进或开发，研制了各种新型炮位侦察校射雷达，如俄罗斯陆军开发的ZOOPark-1相控阵雷达，瑞典Ericsson公司研制的ARTHUR雷达，英、法、德联合研制了火炮定位COBRA雷达，以及美军正研制的TPQ-36V(8)型和EQ-36雷达，如图1所示。其中ZOOPark-1雷达和ARTHUR雷达的所有设备均安装在履带式装甲底盘上，以进一步提高雷达快反能力和机动性能，使陆军具备很好应对复杂战场条件下多样化战争样式的能力，并且能够提高炮位侦察校射雷达在前沿配置时的战场生存能力。

图1 “ZooPark-1”雷达和ARTHUR雷达

纵观国内外炮位侦察校射雷达的发展趋势，同时为了适应未来炮兵装备的发展需求，我军最新研制了某新型履带式炮位侦察校射雷达(以下简称:履带式雷达)，本文将对该履带式雷达机动性能进行分析和计算，并通过试验进行了验证。

2 履带式雷达机动性能分析

履带式车辆机动性能是指车辆在战斗全重状态下，在一定环境中进行指定运动的可能性和快速性，包括陆地机动性、水面机动性、环境适应性和运输适应性。限于篇幅，这里主要介绍履带式雷达陆地机动性和水面机动性等方面内容。

陆地机动性是雷达在陆地上的机动性能，主要包括公路最大速度、越野平均速度、最小转弯半径、制动距离、最大爬坡度、最大侧倾行驶坡度、最大行程等指标，履带式雷达陆地机动性能主要指标为:

行军战斗转换时间:≤5min

战斗行军转换时间:≤3min

公路最大行驶速度:≥60km/h

越野平均速度:30～35km/h

最小转弯半径:≤18m

制动距离(以32km/h行驶):≤15m

最大爬坡度:≥30°

最大侧倾行驶坡度:≥25°

公路最大行程:≥500km

水面机动性是雷达在水面上的机动性能，主要包括浮力储备、最大航速、静纵倾角、静横倾角、出入水角等指标，履带式雷达水面机动性能主要指标为:

浮力储备:≥20%

水上最大航速:≥6km/h

最大入水角:≥25°

最大出水角:≥15°

静纵倾角:≤3°

静横倾角:≤1.5°

下面，我们将针对履带式雷达的陆地机动性能和水面机动性能指标进行设计和计算。

3 履带式雷达机动性能设计和计算

为了进一步提高雷达快速反应能力和机动性能，雷达载车选用履带式装甲运输车作为雷达装载底盘。对于履带式装甲运输车，要求允许载重量不大于4000kg，并且在总体结构设计布局上，需进行合理布局设计，才能保证整车重心、浮心、最大爬坡度、最大出入水角和浮力储备等机动性能指标满足使用要求。

在进行履带式雷达总体结构设计时，将雷达天线-转台部分布置在载车顶甲板后部，电源机布置在载车中部，操控终端部分布置在载车车箱右部。

履带式雷达采用上述总体结构布局方案，其目的是合理设计整车重心和浮心相对位置，如果浮心与重心重合、或浮心在重心后部以及相对位置较大，都会导致整车横倾角和纵倾角不合理，使整车水面机动性能不好，一般在进行履带式雷达机动性能设计时，浮心控制在重心前80～120mm范围内是比较理想的。

3.1 履带式雷达陆地机动性能计算

3.1.1 重心计算

根据履带式装甲运输车底盘参数以及设备的重量计算雷达车重心位置。在计算雷达车重心坐标时，首先取车辆运输时状态时，纵向几何中心线为X轴，距车辆前1279.38mm与轮中心线平行的直线为Y轴，垂直于X、Y轴的铅垂线为Z轴，然后分别计算每部分重心坐标，其结果如下:

3.1.2 最大爬坡度计算

雷达车最大爬坡度:

L1为整车重心距后履带轮支撑点距离;H为整车重心距地高度。

3.1.3 最大侧倾行驶坡度

雷达车最大侧倾行驶坡度:

L2为整车重心距履带轮支撑点横向最小距离。

3.2 履带式雷达水面机动性能计算

3.2.1 浮力储备和浮性计算

3.2.1.1 整车排水量计算

整车排水量:

V1Z为车体部分排水量;V2为行动部分排水量。

3.2.1.2 浮力储备系数计算

V为排水量，在数值上等于战斗全重。

3.2.1.3 浮性计算

a.车体浮心

按底盘参数建立三维模型，通过模型计算得到车体浮心坐标:

b.行动部分浮心

按行动部分尺寸数据计算，得到行动部分浮心坐标:

c.整车浮心

d.静纵倾角计算)Xg为整车重心X方向的坐标值;Xc为整车浮心X方向的坐标值;L为水性长;B为水性宽。

e.静横倾角计算Yg为整车重心Y方向的坐标值;Yc为整车浮心Y方向的坐标值。

通过以上计算得出:整车浮力储备为24.12%、大于20%，后倾1.216°，右倾0.158°，整车水上性能满足GJB1372-1992要求，同时浮心在重心前100mm位置处，重量分配与整车浮力设计是合理的。

4 履带式雷达机动性能试验

4.1 陆地机动性能试验

雷达车战斗全重状态下，在专用称重设备和跑车道路上进行了陆地机动性能试验，其结果如下:

重量:T=19.66t;质心:X=2655.5mm;Y=16.6mm;Z=794.7mm

公路最大行驶速度为62.5km/h，越野平均速度为32km/h;最小转弯半径为12m，平均制动距离为7.5m，爬坡度为32°，公路最大行程为580km。

4.2 水面机动性能试验

雷达车战斗全重状态下，关闭窗门后，整车驶入潜渡池并处于浮渡状态后，测量吃水线距顶甲板距离。测量完毕后，雷达车按规定的排档进行水上行驶试验，在行驶过程中，采用专用仪表测量其行驶速度，其结果为:水上最大航速为6.5 km/h，平均航速为6.15 km/h。

根据吃水线距顶甲板距离，计算出吃水线以上部分体积为4.59m3，整车全重19.66t，这样整车水面机动性能实际为:

浮力储备:σ=4.59/(19.66)=23.3%

静纵倾角计算:Φ=1.45°;静横倾角:θ=0.2°

由此可知，整车在水面行驶时，其平均航速大于6km/h，浮力储备大于20%，后倾1.45°，右倾0.2°，整车水面机动性能很好。

由上述试验可知，履带式雷达陆地机动性能和水面机动性能等主要指标满足规定的使用要求，同时试验结果与设计结果比较接近或一致，表明履带式雷达机动性能设计合理可行。

5 结束语

在现代战争中，雷达的机动性能是一项重要的指标，本文通过对某新型履带式炮位侦察校射雷达机动性能进行了设计、分析和计算，并通过试验进行了验证，试验结果表明，该履带式炮位侦察校射雷达的机动性能指标满足规定的使用要求。

[1]GJB1372-92装甲车辆通用规范.国防科学技术工业委员会.

[2]GJB150.16-86军用设备环境试验方法.国防科学技术工业委员会.

[3]GJB59.59-95装甲车辆试验规程.中国人民解放军总装备部.

[4]张亚婷.新体制雷达的发展及应用[J].火控雷达技术，2011，40(3):1 ～7.