提起国内重载越野卡车、军用特种车辆,尤其是能够拖运50吨以上坦克、自行火炮和履带式步战车的坦克运输车,肯定绕不开红岩、汉阳、陕汽和泰安特车这几家车企。
自1966年6月,四川汽车制造厂-綦江齿轮厂试制成功“红岩”CQ260/261重型越野汽车;我军的坦克运输车发展和升级换代才算蹒跚起步,经历“汉阳”HY4731 6×6鞍式牵引车(结合HY962半挂拖车统称为82式)之后,至泰安特种车制造厂成功推出TA4360 6×6和TA4410 8×8两种坦克运输车止,才改写了国内军用车辆“缺重少轻”的历史,也使得国产军车的发展,逐步同“奥什科什”M1070这样的车型接轨,而且走出了一条“多强多专”的军车发展之路!
这其中,能够运输96式和99式主战坦克的泰安TA4360坦克运输车,已经将空气悬挂、轮胎中央充放气系统等视为适配方案;比该车多一个载重车桥的TA4410,则可以承担60吨级以上的陆军装备运输任务,而且采用了5轴鹅颈式半挂车。其性能远超德国“象式”坦克坦克运输车,堪比美军的M1070,是目前我军中已知运载能力最强的车型。
当然,从我国下一代军用卡车的发展情况来看,TA4360/4410虽“占据”着军内坦克运输车的绝对霸主地位,却已经不算国内最尖端和先进的车型了。通过沉寂多年的陕汽,所发展的SX2550 10×10重型军用卡车的技术亮点上看,未来的我军最新一代军车,不一定像美军那样去追求纯电或插混驱动,车速也不一定要破百;可是在悬挂系统方面,绝对会发生又一次的质变。例如SX2550所采用的主动油气弹簧悬挂,通过将钢板弹簧、扭杆弹簧和螺旋弹簧换成了惰性气体,以及全轮转向技术,使该车拥有被国人津津乐道的“俯卧撑”与“螃蟹走”这两大绝技。
这就给SX2550提供了强大的非铺装路面行驶,以及在狭小区域绕行或斜向通过非必要困难路段,预先提供了技术支持;对该底盘未来搭载火箭炮、导弹等装备进行了技术储备;也是目前所有TEL车型中出类拔萃的一款产品,在某些方面甚至超过了被大家所熟知的俄罗斯/白俄罗斯同类“怪兽”车型。
一辆自重30吨左右的SX2550尚且需要如此,对于在运载坦克时整体重量近百吨,在加挂半挂车情况下全长接近18米的TA4410而言,是不是也需要在迭代过程中具备SX2550的这些功能呢?抛开成本和技术稳定要求的考虑,在有过半挂拖车驾驶经验和“玻羊车界”本人看来,一辆可以无限接近“坦克掉头”的坦克运输车,要远比一辆所谓电驱拖车更具有实用价值。
而这其中最为关键的就是全轮转向或后轮转向技术;考量一款军车是否先进的标准,并不一定是空气悬挂!事实上,俄罗斯车企目前已研发出KAMAZ-7850 16×16的多轴超重型军用特种卡车底盘,可是在演示过程中出现的5、6轴反向旋转,与其它车轮不一致故障,足见其多轮转向技术并不过关!那么,全轮转向或后轮转向技术的特点和难点到底在哪里呢?
依笔者来看,最肤浅的“难”,在于如何权衡“驱动+转向”。一辆民用版的6×4重型卡车的前、后悬架,会首选纵置钢板弹簧悬架、双纵臂式空气悬架。显著的特点是将转向与驱动分开;前轴具备转向功能,往往不兼顾驱动功能;而1-3个的后悬挂和车桥,具备承重和驱动功能,却不管转向的事情,等于是前后双方各负其责……
像多轴的SX2550要考虑全轮转向或多轴转向,并不是非要搞点高大上的技术上去才叫“下一代军车”;而是光靠一个或两个转向车桥,这只“多足蜈蚣”靠差速器根本就转不过去。假如普通卡车是为了简化技术降低成本,那么多轴车则是被迫的不得已而为之!这项技术到了1-4个车桥的坦克运输车面前,尤其是对于1+2或1+3这类布局的牵引车,多轮转向技术就成了可上可不上的选择题。
军方出于作战需要,肯定是希望车辆的悬挂水平越高越好,所以个别车辆已采用此项技术。例如二战德军的Sdkfz.9半履带牵引车,其运输或救援坦克等履带式装甲车辆的流程,虽然看起来是“技术理想主义”下的折腾,可是配合该车一起使用的Sd.Ah116平板拖车,就是一款比较典型且强调拖车转向机动性的车型。Sd.Ah116与目前全球常见的鹅颈式半挂平板车最大的不同,就是它“很复杂”,前后各有一个能够独立转向的轮组。而且每个轮组包括四个车轮,车轮通过枢轴还能左右摆动。前面的轮组和牵引杆连接,转向与否同牵引车保持同步;多少有点像上世纪90年代前,国内“黄河”、“东风”卡车货厢后面拽着的那个拖斗。Sd.Ah116后面的那组承重兼转向的轮组,则会安排一位具备2级以上驾驶证的人员来操作。为了减轻这位人肉转向系统的工作负担,还给他配了一套压缩空气助力装置。
在这么原始的“多轮转向技术”的启迪下,目前的军用卡车或民用大件运输车等重载多轴卡车中,“2+2”车桥布局的车型,依旧只安排前两个车桥具备转向功能。再有就是比较纯粹、还未完全脱离Sd.Ah116后轮组那样的“后轮转向技术”,这又可分一体车后轮转向和牵引车后轮转向技术,在此只谈与牵引车有关的后轮转向技术。
它又可以分随动和手动控制两类,但是要注意这两种控制是分别对应牵引车和半挂车而言。“随动转向”的技术执行,主要是靠“液压装置+预设程序”来完成的。但是要以“阿克曼转角”理论为参考依据,就是各个车轮转向角度的法线要相交于一点。像俄新型多轴车在掩饰“螃蟹走”时出现车轮转向不统一,应该属于程序崩溃的范畴;而我国民用卡车曾红极一时的“2+2”布局,通过大量的公路使用,发现第二转向车轮的轮胎磨损明显,依旧是属于程序设置造成的转向法线未相交于一点,造成不易察觉的“拧胎”问题。本是想解决转弯时,非转向轮推泥或搓路面的问题;却因为程序问题,最终让这种设计的大卡车又销声匿迹了......
手动控制转向,并不是说要安排第二名驾驶员。其整体工作原理和结构,等同于上文的“随动转向技术”,只不过是将预置程序控制剔除掉,有人工在车后方配合驾驶员进行角度调节。这种技术多被用在特大件运输车上。
在这个犹如航母的蒸汽弹射器,原理看似简单却不易制造好的转向技术的再低一层,还有一种和差速器近似,主要靠转弯时车轮受到的横向摩擦力而研发的,一种在后轮基座和轮轴固定点之间安装两个相配合的齿型凸台,来达到“随动转向”的设计。
从以上全轮转向、多轮转向到更低一层的后轮随动转向技术的阐述不难看出,制约很多功能不能上军车的原因,除了成本,再有就是这些技术往往看似极其简单;乃至在空气悬挂面前都不值一提的技术,却往往又存在着很难解的“玄机”。而解决这些“简单技术的困局”的最合适方案,反而是要像德国人学习,把它制造的复杂起来!
就比如有望在各电车上使用的,具有转向辅助功能的sHUB轮毂轴承。这种被称为“Ra-sHUB”的模块化产品,由日本NTN株式会社改进后,结合了NTN的设计、制造技术与电机等控制技术,最终能达到每个车轮的转向角都能得到单独修正的目的。