军用方舱载车底盘优化路径

盛先莉

（安徽长安专用汽车制造有限公司，安徽 六安 237010）

改革开放以来，我国科技文化水平显著提升，军队军事化实力也得到了大幅发展。新时代背景下，为促进我国军事国防技术的繁荣发展，政府越来越重视对科学技术的实践创新与融合。例如，军用方舱载车底盘技术作为我国军用方舱的核心科技，在实现军队防护平台和人员运输等方面意义深远，对提高我国军事国防实力有着不可或缺的作用。因此，为了满足用户的不同使用需求，需要针对军用方舱载车底盘技术实施多元化、多功能的技术创新和路径优化，实现军用方舱载车底盘的适应性设计改装。

军用方舱在我国军队国防建设、军队物资运输等领域应用广泛，具有高效的传输运载和平台防护作用，为我国军事人员营造了良好稳定的操作空间。军用方舱作为军事人员和军事设备的装载体，随着我国军队军事实力的不断发展，新时代下也迎来了崭新的发展契机。载车底盘技术作为检测军用方舱实际效力的因素之一，决定着军用方舱的应用场景和功能外延，逐渐成为我国军事科研的研究重点。军用方舱载车底盘又被称为“军用二类底盘”，具有极强的机动性能和适应能力，主要应用于军用方舱的物资运输、人员传输等方面。因此，为进一步满足我国军队军事使用需求，需要对军用方舱载车底盘技术进行改装设计，以此来实现军用方舱载车底盘的技术优化和指标提升。目前，在我国军用方舱载车底盘研究中，已经针对梁柱后悬优化、支撑辅助装置的加工设计、车载底盘工具箱部分、以及车载底盘油箱移位改装等模块进行了相关研究。因此，本文在前人研究基础之上，结合应用实例，在保证军用方舱载车底盘的轴距、轮距比例的情况下，对军用方舱的动力传动、系统转向、即时行进以及刹车制动系统做了多维度的分析总结，以期在提高军用方舱载车底盘的动力系统、承载能力，以及军用方舱载车底盘的韧性刚度等方面提供有效策略。

1 军用方舱载车的发展分析

军用方舱起源于西方国家，在上世纪50年代，由美国率先进行军事方舱的研究，研发成功后被广泛投入军事用途，并且搭配有专项载车，具有极高的灵活机动性。后来军用方舱载车按照不同的使用需求，在其内部进行了系列化改装设计，从而衍生出许多体系方舱载车，涉及军事指挥、后勤保障、社会医疗以及通信等多个领域，是国家机动部队体系中不可或缺的组成部分。目前人们常见的房车结构也大量采用了军用方舱载车的制作工艺和结构参考，且其厢体的选材及结构形式均与方舱类似。上世纪70年代，我国研发出第一批军用方舱载车，后来各军兵陆续使用型号NJ 221B型轻型改装车，其中大部分轻型改装车承担着指挥、通讯和抢险等职责。但早期的军用方舱载车由于是桥式车厢机构，容易出现底盘故障，整体维修难度较高。因此，国家近年来相继投入了许多人力和物力用于军用方舱载车底盘设计优化项目。

2 军用方舱载车底盘的梁柱后悬优化设计

2.1 军用方舱载车底盘后悬改装设计

在军用方舱的实际使用过程中，大梁后悬部分在提高军用方舱整体稳定性和运输性能等方面意义重大。因此，在讨论军用方舱载车底盘优化路径时，首先需要针对军用方舱载车底盘的大梁后悬模块进行系统梳理和专项总结。关于军用方舱载车底盘后悬改装，目前主要可以分为后悬缩短改装和加长改装设计两种。在书籍《军用通信车通用规范》中，曾针对军用方舱载车底盘后悬改装设计给出了较为详细的内容说明和相关规定，例如军用方舱载车底盘的设计角度有严格标准，一般不可以高于三十五度，并且离去角度不可以低于二十六度，底盘的纵向角度也要严格按照军用方舱载车底盘的设计标准来执行。在军用方舱载车底盘大梁后悬实际设计改造中，一方面要进行底盘平台的吊起，即军用方舱载车底盘后端截面需要和大梁后悬端面直线距离保持在330 mm之内。针对大梁后悬的缩短改造项目，需要在军用方舱载车底盘满足现有军队物资配送和人员运输的同时，尽可能使得大梁后悬前端的正装长度大于军用方舱载车系统实际所需的长度。反之，针对军用方舱大梁后悬的延长改装设计，需要让军用方舱载车底盘在满足现有使用需求的前提下，将军用方舱载车底盘上装的长度进行整体延长，并且要保持延长的改装部分与军用方舱载车底盘大梁样式和性能保持一致，尤其是军用方舱载车底盘中底梁和横梁之间的跨度，严禁出现军用方舱载车底盘大梁改装后出现变化的情况，横梁之间的距离跨度要保持在1.1 m左右，并且军用方舱的后悬整体长度不可以超过3.5 m。其位置示意图如图1所示。

图1 方舱及平台后悬位置示意图

2.2 军用方舱载车底盘后悬改装的具体要求

在进行军用方舱载车底盘的大梁后悬改装项目时，可以借助辅助横梁叠加以及载车底盘横梁位置平移的方法，将军用方舱载车底盘与大梁后悬模块进行固定联合，目前普遍采用以铆接为固定介质的方法。在其他国家，也经常出现使用螺栓系统来进行定位和连接的方式，不过此种方法一般对螺栓本身的强度要求较高，系统测评中需要螺栓达到 9及以上的级别，并且需要搭配准十二弹簧式垫圈才可以保持其稳定性。如果军用方舱载车底盘后悬改装中，所采用的零件设备无法与十二弹簧式垫圈完美契合，则可以使用表 1所示的螺栓拧紧力矩数值来增加军用方舱载车底盘大梁后悬的连接处的稳定性和安全性。

表1 螺栓力矩数值参考表

2.3 军用方舱载车底盘后悬改装的注意细则

针对军用方舱载车底盘大梁后悬优化项目，国内一般在进行大梁后悬增长设计时，较多情况下采用的是传统的焊接方式，以此来确保军用方舱载车底盘大梁后悬的稳定性和结构质量。所以，在军用方舱载车底盘大梁后悬设计落地环节，要格外注重大梁后悬增长焊接的流程和工序。依照物理传统力学理论研究，军用方舱载车底盘大梁后悬的总计加长跨度需要保持在400 mm以内，并且可以采用多种对接方式，来实现大梁后悬结构的加长施工。具体注意细则主要包含以下几点，一是需要保证军用方舱载车底盘大梁后悬与焊接所用材料的材质特性、规模大小保持统一；二是在焊接过程中，要注意将大梁后悬焊接部位的坡口处采用持续性焊接方式。此外，在某些特殊情况下，部分军用方舱载车底盘大梁后续增长部分可能大于440 mm，为了保证整体结构的稳定性，需要借助辅助加强筋的缔结方式来实现。图 2是辅助加强筋的外观展示图以及连接指引案例，目前国内主要是采用塞焊连接和角焊缝接的方法，来进行军用方舱载车底盘后悬改装的辅助加强筋连接。如果辅助加强筋依然没有办法实现两者的连接，则需要强度更大的铆接焊接应用方式。

图2 辅助加强筋连接示意图

3 军用方舱载车底盘支撑装置的优化设计

3.1 军用方舱载车调平支撑装置优化设计

除了对军用方舱装载底盘大梁后悬装置进行优化设计外，为了进一步增加军用方舱装载底盘的稳定性和环境适应性，还需要针对军用方舱装载底盘的调平支撑配置做升级强化处理。在具体的落地环节中，首先需要对军用方舱装载底盘所用到的调平支撑模件进行择选。顾名思义，调平支撑模件在军用方舱运行中主要具备两大功能范围，一是类同于汽车等交通工具中的千斤顶装置，如军用方舱等特大型装载工具在复杂地形中，需要借助此类调平支撑模件来保持军用方舱的平稳运行。一般情况下，调平支撑装置内嵌于汽车等交通工具前端的支杠处，但军用方舱的调平支撑装置需要根据底盘的设计参数和实际应用情况来进行安装，并可以借助计算机和平台软件来进行调平装置的演化模拟，聚焦调平支撑装置的支撑性能、支撑强度而展开优化，利用横梁加固等方法加固调平支撑的承臂。目前较为常见有“122”式和“022”式安装方式，如图3所示。另一方面，调平支撑装置的优化设计还可以有效运用于我国军事领域中，满足多元化军事物质及设备的运输装载需求。军用方舱载车驾驶员可以手动操作调平支撑装置或进行自动水平校正等，以此来实现军用方舱载车在不同运输环境中的能效最大化。通过上述的系统性研究，我们可以发现在军用方舱载车底盘调平支撑的装置改配中，对其影响最大的因素和条件是军用方舱装载底盘的最大承重指数。在部队实际作战期间，由于存在潜在地形威胁等不确定因素，因此军用方舱载车要承担大量军队物资及设备的运输工作，又加上军用设备本身重量较大，需要对装载车及装载设备进行重量总核算。并且调平支撑装置在实际使用过程中，其轴承部分需要承受十分巨大的重量，所以在研发优化时要侧重对受力结构的分析，避免因调平装置属性的不同，而特意改变军用方舱装载底盘的离去角度等。

图3 022及122式调平支撑装置结构示意图

3.2 军用方舱载车调平支撑装置优化的具体要求

针对军用方舱载车调平支撑装置的优化设计，除了目前军队中常见的022式、011式结构外，军事部队还可以根据实际的运输及生产目标，在军用方舱载车底盘区域进行二次改装的优化。例如在军用方舱载车底盘前部的前方杠架处，将多角度式千斤顶结构进行组合，进一步提高军用方舱载车的实际运输效能。在实际的运输过程中，军用方舱身处湿地、沙漠以及山路等复杂地形，由于地面水平、环境等因素，容易出现搁置、损害等问题，需要借助翻转式千斤顶，来实现支撑调平装置的调整和固定。在实际的军事演习中，对于军用方舱的装载设计要求是十分严苛的，重量巨大的军事物资如果仅仅采用一个千斤顶支撑，很容易出现重量失衡、倾斜等现象，因此要格外注重军用方舱载车调平支撑装置的优化设计。通过军用方舱载车调平支撑装置，一方面可以进行横向和纵向端调平支撑装置的自有伸缩和调整，也可以结合多功能调平支撑底部垫来提高军用方舱载车的运载性能，拓展底盘调平支撑的外延可用范围。如图 4所示，除了军用方舱载车底盘的千斤顶模块以外，需要把调平支撑装置直接固定在底盘两侧的支撑力臂上，并将两侧的支撑力臂配置到军用方舱载车底盘的梁柱之上。

图4 调平支臂安装示意图

3.3 军用方舱载车调平支撑装置优化的注意事项

在军用方舱载车调平支撑力臂的具体安装环节，主要采用的是机械螺栓的连接方式，借助自动化锁母与辅助平垫螺圈，可以提高军用方舱载车调平支撑装置的弯矩适应性，具体可以根据下方的螺栓力矩系数表来进行测算。另一方面，还需要在军用方舱载车调平支撑装置的梁臂上进行机械钻孔，以实现调平梁臂安装。如果本身军用方舱载车调平支撑装置的梁臂上已经配备好对应钻孔，则可以直接跳过大梁支臂的机械钻孔环节，但必须使用吹孔式而不能采用电钻或者电焊工具进行钻工，并且支臂上每个孔距要保持在横向4 cm，纵向保持在5 cm左右。

4 军用方舱载车底盘的其他优化设计

4.1 军用方舱载车底盘工具箱优化设计

为了满足多种军用物资的装载需求，在军用方舱载车底盘还配有底盘工具箱等配置，因此在讨论军用方舱载车底盘项目时，也要注重对军用方舱载车底盘工具箱的加装设计。军用方舱载车底盘工具箱一般是配置在车底盘的两边，部分军用方舱载车可能具备不同型号或功能的工具箱，并且在箱内还附有繁杂的操作组件，军用物资配件等。但是，部分军用方舱载车底盘工具箱改造过程中，容易出现因工具箱改造而出现的方舱底盘倾斜参数、离去角度改变的情况，这样将影响军用方舱载车调平支撑等其他配置的正常运行。此外，在军用方舱载车底盘工具箱改造时，也要注意在底盘部位留出部分多余空间，以此来满足车辆能源、备用胎架等军用物资的留存。在实际的装载过程中，主要采取两种安装方式，其中一种是将军用方舱载车底盘工具箱直接与底盘进行连接固定，并且与底盘梁柱是相分离的；另外一种就是借助托架的方式，将军用方舱载车底盘工具箱连接到底盘梁柱的外壁侧上方。无论哪一种科学安装方式，都需要注意底盘工具箱与军用方舱左右两边横梁的间距，不可以超出固定配置范围，否则将影响到军用方舱的正常行驶。

4.2 军用方舱载车底盘蓄电瓶支架以及能源箱储优化设计

通过对军用方舱载车底盘优化设计的实际调研，可以发现底盘优化中容易出现因油箱或蓄电瓶支架产生移位的情况，严重影响了军用方舱的有序使用。上述问题现象大部分都是由于底盘在调平支撑装置、或大梁后悬、工具箱改装等过程中，使军用方舱底盘的基准位置发生了侧移，因此军用方舱载车底盘的油箱口位将被底盘大梁进行覆盖，出现军用方舱载车无法正常加载能源的情况，影响后续的配送和运输任务。因此，在进行军用方舱载车底盘蓄电瓶支架以及能源箱储优化设计时，针对可能出现的异常现象，设计师要着重把握油箱的配置参数，将军用方舱载车底盘油箱布置在适宜的高度。太高时可能出现纵向通过角改变的情况，太低则可能出现与地面严重碰撞的情况，从而导致油箱的破损问题。另一方面，针对军用方舱载车底盘蓄电瓶支架装置，需要注意军用方舱载车底盘本身的管道布线，运维人员要及时进行管路的排查，如果出现破损要及时更换，以此来降低潜在的故障隐患。

5 结语

军用方舱载车底盘改装优化项目是我国军事科研实力的提升缩影，彰显了我国军事军队科研人员精益求精、求真务实的品质。为了进一步提升和完善我国军用方舱载车的整体性能，需要在保障军用方舱载车的运输和配送效能外，注重对车厢结构的继承性，避免刻意追求底盘改装引起车厢结构变化，导致底盘离去度改变。军用方舱载车底盘改装优化是轻型军用改装车走方舱化的趋势所引，军队方舱载车研发人员要牢牢把握发展契机，助推军用改装车研究水平更上一层楼。