卡玛兹“北极”越野卡车准备征服北极
2022-06-28姜广顺褚鹏超余硕
姜广顺 褚鹏超 余硕
在制造越野及全地形载具方面,前苏联有着丰富的实践经验和深厚的技术底蕴。前苏联解体后,其汽车工业大部分被俄罗斯继承,由此,苏式机械暴力美学深入俄罗斯汽车制造业的精髓。复杂的地理环境和强大的军工业催生了一批诸如卡玛兹(KamAZ)-7850(16×16)超重型导弹发射车TEL底盘、卡玛兹-78504牵引车、卡玛兹-78509(12×12)特种底盘之类的“机械怪兽”。
想要汽车长期无故障行驶,谨慎驾驶、良好的气候条件和优质的路面或许是必要条件。然而,对俄罗斯卡玛兹汽车厂房里生产的“北极”系列越野卡车来说,气候条件和路面状况却很难保证。这些汽车能在不具备上述条件的情况下稳健运行,使其成为极北和北极地区不可或缺的交通运输工具,在那里,极低的温度和完全没有道路是常态。
1.“北极”越野卡车的研发过程
2021年5月,位于俄罗斯鞑靼斯坦共和国卡马河畔切尔内市的卡马汽车制造厂代表,对外发布了对有应用前景的卡玛兹-6355(8×8)轮式平台的下一步试验计划。这款适合雪地和沼泽地带行驶的全地形车,之前已在俄罗斯中部地区完成了测试程序。其后,在夏季的3个月内,通过俄联邦亚马洛·涅涅茨自治区道路难行季节的实地测试,以评估其技术和使用潜力。本次评测结果,对确定该研发项目的后续发展方向至关重要。
卡玛兹-6345(6×6)和卡玛兹-6355(8x8)轮式平台是卡马汽车制造厂在构造型式设计领域的全新发展,工厂设计人员以往从未开发过类似卡车。
该工程项目源于俄联邦政府于2014年4月21日发布的,关于批准《2020年前俄罗斯联邦北极地区社会经济发展》国家计划的第366号政府令。其中,基于地缘战略需要,针对区域社会经济综合集约化、资源的合理利用以及科技进步等若干优先发展方向,出台了一整套有效文件,研发能够在极北和北极地区提供全面物流和后勤保障的汽车技术装备,成为优先发展的项目之一。现代越野卡车有望为部队、救援人员、医生、地质工作者、石油天然气等行业从业人员提供上述服务的解决方案。
卡马汽车制造厂、莫斯科国立鲍曼技术大学轮式车辆系设计师团队,以及莫斯科理工大学的专家,在俄联邦教育科学部的密切支持下开展新型汽车平台的研发工作,研发成果最早出现在2015年02年后,在一年一度的俄罗斯国家级科技和教育成果展“VuzpromExpo-2017”上,正式展出了基于全新解决方案制造、性能完善的卡玛兹-6345(6×6)“北极”汽车平臺原型机。产品一经亮相就获得热烈反响,别具一格的设计理念让业界眼前一亮。卡玛兹-6345(6×6)的主要结构特点是,在3轴底盘中采用了铰接式车架。不同于一般卡车的导向轮设计,该车的两个前轮并不是导向轮,车辆转向是通过铰接式车架的摆动来实现的。相比普通整体式车架,铰接式车架在转弯半径及适应复杂路况等方面有着无可比拟的优势,可大大增强车辆的越野性能。配备了旗下12 L V8柴油机,最大功率294kW(400 PS),匹配16挡手动变速器。
为节约成本,卡玛兹-6345采用了卡玛兹-5350车的驾驶室,同时做了一些针对性的优化,加装了车顶逃生窗,在雨刮器下方安装了4个大功率LED探照灯,驾驶室周围装有攀爬扶梯和钢梁,车顶配有2个大功率警示求救灯,在驾驶室后面加装了玻璃钢材质的可拆卸生活舱,内部设计十分完善。同样是2年后,在2019俄罗斯国际商用车展(Comtrans)上展示了第2款“北极”系列试验样机一卡玛兹-6355(8×8)4轴轮式平台。
2.“北极”越野卡车的特点
显然,卡玛兹-6345和卡玛兹-6355是基于相同的技术解决方案研发的载重汽车平台。其基础是铰接式车架,可保证新型“北极”车能在水平面内倾斜450角,这对提高近14 m长车辆的机动性和减小转弯半径产生十分有必要。但由于2种车型在外观和技术上存在明显差异,2019年的这款“北极”越野车绝对值得关注。
卡玛兹-6355配备了旗下331 kW(450 PS)大功率涡轮增压动力装置,匹配4轮驱动的6挡自动变速器Allison 4500,以适应在超过-60℃严寒条件下的操作。
在悬架结构中,研发人员引入了使用2种现有技术解决方案建造的车桥。前悬架采用卡玛兹-5460(卡玛兹-6520)后悬架用到的弹簧式设计方案;后悬架采用平衡式方案。当然,这种底盘设计并不能保证出色的速度特性,但完全足以应对北极地区复杂的道路状况。“北极”越野卡车设计有牵引力超过2.5 t的绞盘,助力卡玛兹充分参与抢险救生作业。
卡玛兹-6345/6355汽车平台均配备有“大号”和“超大号”2种类型轮胎。第一种是阿尔泰轮胎联合体生产的R38(1960×716mm) Nortec TA-01 710/70轮胎,使用这种轮胎可保证接地压力指标不超过1.5 kg/cm。第二种轮胎(1920×1052 mm)可将接地压力降至1.1~1.15 kg/cm,这一数值不仅保证了“北极”越野卡车的越野性能,也保证了自然保护组织极力坚持的独特冻原植被层的完整性。
新型北极卡车装备有符合人体工程学的K5代舒适驾驶室,简化了驾驶员的操作过程。大功率空调和供暖系统,配合风挡玻璃及后视镜加热装置,使极低温度条件下雪地沼泽汽车的使用操作更加轻松。驾驶室正后方有一个放置备胎和备件箱的地方,还配备有IM77“茵曼”液压机械手,最大臂展6.8 m,承载能力1.1t。
考虑到其北方定位,卡玛兹-6355“北极”越野卡车的独特设计部分是“豪华”的生活舱。它不仅仅是一个工艺隔舱,更是一个具有完备设施、足够舒适的完美生活空间,可保证至少72 h的独立生活。生活舱配备有卧室、锅炉加热器、发电机、洗脸池、洗浴间和马桶。居住人员有饮用水供应,可使用卫星电话、冰箱、电视、微波炉和炊具。此外,可选装空调,以免遭受蚊虫叮咬。
卡玛兹-6355“北极”越野卡车试验样机有拦板式车厢,不过投入批量生产时,不仅可装备封闭型或开放式车厢,还可装备不同用途的箱式车厢。此外,可在底盘上安装钻机等各种不同的专用设备。
在复杂的地形下,车速不是最重要的,低速大扭矩才是王道。新型“北极”4轴越野卡车庞大的车身尺寸和自身重量,并不妨碍其以60~65 km/h的速度行进;众多硬核配置使该车得以应付在不同气候条件和公共道路、松软或压实的雪地、沼泽等各种路况下,保持高度的机动性,设法通过300的斜坡和1.8m深的浅滩。
作为一款应对极端路况的运载工具,除了铰接式车架、低压超大宽度轮胎以及生活舱这些设计之外,新型“北极”越野卡车上还有一些围绕对抗恶劣环境而生的设计,细微之处体现着科学与用心。
(1)驾驶室下方软质登车踏板
不同于一般卡车的固定式登车踏板,“北极”越野车采用了软质登车踏板。为方便驾驶员上下车,登车踏板必须设计得足够低,而软质登车踏板很好地避免了恶劣路况下,过低的固定式登车踏板磕坏的问题。
(2)连贯的登车梯、扶手及踏板
野外遭遇沼泽或者河流,很容易陷车,“北极”越野卡车在驾驶室和生活舱等处,设计有多个登车梯、扶手和踏板,可以保障司乘人员在不下车的情况下,从驾驶室过渡到生活舱及货厢.提升了便利性和安全性。
(3)生活舱下可折叠收起的登车梯
这种设计和驾驶室下方软质登车踏板有异曲同工之妙,不同的是生活舱的登车梯更长,可避免出现磕碰时,磕到前轮(倒车时)和后面油箱。
3.“北极”越野卡车的未来
2021年3月30日,俄罗斯总理米舒斯京签发政府令,批准了修订的《俄罗斯联邦北极地区经济社会发展》国家计划。根据规定,武装部队以及民用和商业机构正在实施一系列国防和基础设施项目。然而没有足够数量的,满足特定的技术和使用特性需求的载重汽车,就不可能解决极北和北极地区的物流问题。因此,考虑到当今面临的各种挑战,卡马汽车制造厂与相关合作方共同研发的“北极”越野车项目的重要性,怎么评价都不为过。平台本身及其关键组(部)件完全适应在极低温度条件下使用,此外,结构设计极为简洁、可靠。
这些因素的有机结合,使俄罗斯在国产汽车制造业的探索与实践中,研制出了第一台纯“北极产品”。它不是对现有车辆的改装,而是具有独特技术和操作潜力的全新货运平台。
对于在亚马洛·涅涅茨自治区境内开展的新型卡玛兹-6355“北极”(8×8)越野车平台的测试结果,目前还没有官方确认的信息。不过,在2个主要方面非常有把握:一是试验确信是成功的;二是会形成必要的设计改進清单。为了避免被指责为过于乐观,开发商透露:新型卡玛兹-6355“北极”越野卡车的特殊性和独特性,会让买家付出一笔高昂的费用。2019年秋季,这款越野卡车的售价在1200万~1500万卢布之间(约合19.4万~24.2万美元),对于卡玛兹汽车制造商来说,绝对是创记录的价格。
当然,这样的造价对于产品投入批量生产来说,是一个相当大的障碍,很可能首先向某些类别的客户,如国防部,以及石油天然气这类行业的国家机构和企业小批量供货。不过,在了解了卡玛兹-6355(8×8)“北极”越野卡车坚固的结构和出色的动态性能后,人们对其在细分市场中的需求和竞争力充满信心。
(注:本文作者单位,空军二十厂,北京,102200)