轉(zhuǎn)自兵器知識
2019年11月22日，中國科學(xué)院、中國工程院官方網(wǎng)站分別公布了2019年新增選院士名單。中國兵器首席科學(xué)家、中國兵器工業(yè)集團第二〇一研究所研究員毛明當(dāng)選中國科學(xué)院院士，成為兵器工業(yè)集團首位中科院院士。
我國第二代步兵戰(zhàn)車以俄羅斯BMP-3步兵戰(zhàn)車為標(biāo)桿，接下來我們就看看毛明院士如何評價BMP-3步兵戰(zhàn)車。
記者：既然要以BMP-3為標(biāo)桿，那您先給評價一下這個車吧？
毛：BMP-3是個好車，在世界上賣得也很好。車內(nèi)前部中央是駕駛員位置，駕駛員兩側(cè)各有1名載員，車體兩側(cè)各裝1挺7.62毫米機槍。炮塔位于車體中央，車長和炮長分別位于炮塔內(nèi)左右側(cè)。炮塔頂部后方設(shè)有小型橢圓窗蓋，這是火炮射擊后自動拋出彈殼的窗口，車長指揮塔艙門前也設(shè)有一個橢圓形窗蓋，以便乘員從車外補充彈藥。
◎ BMP-3步戰(zhàn)車乘員布置示意圖。采用“3+7”布置方式，一般步兵戰(zhàn)車很少這樣搭載乘員
BMP-3載員室內(nèi)設(shè)有5~7個載員位置，通常只容納5名步兵（每側(cè)2名，中央1名），必要時，還可擠入2名步兵。當(dāng)然，一般情況下不會這樣做，因為載員室的高度有限。該車的動力傳動裝置位于車內(nèi)后部，發(fā)動機位于右側(cè)，液力機械變速箱位于左側(cè)。
◎ BMP-3步兵戰(zhàn)車車內(nèi)后部及乘員通道示意圖
記者：BMP-3有沒有缺點呢？
毛：我認為BMP-3的缺點就是人員上下車不方便，水上行駛速度也低。它把動力艙設(shè)在車體后部，本來應(yīng)該水上速度高才對，但不知道為什么水上速度那么低。
◎ BMP-3步兵戰(zhàn)車（上）與二代步兵戰(zhàn)車后部對比
◎ BMP-3步兵戰(zhàn)車（上）與二代步兵戰(zhàn)車后部對比
記者：二代步戰(zhàn)車在總體布置時都遇到了哪些情況呢？
毛：總體布置首先要考慮發(fā)動機變速箱這個動力艙的位置。如果采用動力艙前置方案，那么主動輪也得放在前面。
坦克的動力艙和主動輪基本都是放在后面。從牽引的總體效率來說，動力艙后置的效率高，因為后面繃得很緊的履帶段大約1米，很短。而主動輪要放在前面，繃緊的履帶就會很長，大概有整車的長度，把履帶拉得很緊的時候，履帶板要相對運動，這樣就會消耗很多功率，效率就比較低。所以要提高牽引效率，就得把主動輪放在后面。BMP-3就是把主動輪放在后面，也就是動力艙設(shè)在車體后部。但我們采取了把動力艙前置的方案。
◎ BMP-1的火力單元
記者：既然主動輪放在前面沒有放在后面好，為什么還要這樣？
毛：步兵戰(zhàn)車不是坦克，需要有步兵上下車，如果后面布置有動力艙，士兵上下車就不方便了。在總體設(shè)計時，一般要把人坐的高度都用滿，再加上車底距地的高度，如果發(fā)動機太高了且放在后面，人就得爬過去了，整車也會很高。BMP-3裝有一臺UTD-29M型V形10缸水冷四沖程柴油發(fā)動機，體積小，重量輕。當(dāng)時俄羅斯就有這個優(yōu)勢，為了降低發(fā)動機的高度，把發(fā)動機做得很扁，做了個V型夾角是144°的發(fā)動機，幾乎能趴在地板上。
◎俄羅斯BMP-3步兵戰(zhàn)車
當(dāng)時我國的發(fā)動機變速箱體積設(shè)計得比俄羅斯高，V型夾角達不到他們的144°。如果動力艙后置，就得把動力艙放在車體寬度中間，兩邊設(shè)計兩個通道，人可以從通道進出。要注意的是兩邊還有兩個驅(qū)動主動輪的軸，這軸也需要一個防護，不能軸還轉(zhuǎn)著，人員就上下車啊！所以又要設(shè)計個蓋子套在軸上。BMP-3動力艙后置，士兵上車以后，馬上遇到個門檻，要跨越這個門檻才能進入，太不方便了。所以我們最后決定，發(fā)動機變速箱必須放在前面，這樣步兵上下車比較方便，作戰(zhàn)轉(zhuǎn)換就會很快。當(dāng)然，動力艙前置還有個好處就是底盤變型能力強。
不過，步兵戰(zhàn)車不像坦克那樣可以潛渡，但要能在水上漂著走。動力艙前置，水上航行阻力就會較大，搭載的步兵不在車上時還會出現(xiàn)前重后輕的現(xiàn)象，搞不好會“扎頭”。
◎ M1A1主戰(zhàn)坦克潛渡示意圖
記者：“扎頭”現(xiàn)象是重心配置問題，可不可以通過在前面加浮箱來解決呢？
毛：可以用加浮箱解決的，但那樣做很笨，有一個很巧妙的技術(shù)。為了解決這個問題，我們提出“變形車體”的概念。車體本身就這么長，怎么能變呢？我們采用了“防浪板技術(shù)”。
步兵戰(zhàn)車的防浪板很寬，并往前多伸展些，加上可以操控。原來的防浪板的作用只是不讓浪打到車體上面，現(xiàn)在不僅不讓浪打上來，還要作為一個增大抬頭力矩的控制，從而增大車體前面的浮力，浮箱什么的都不用加。用防浪板提高浮力這項技術(shù)就是從二代步兵戰(zhàn)車開始的，解決了“扎頭”問題。后來的兩棲車都用了這個機關(guān)。
◎ 在水面浮渡的二代步兵戰(zhàn)車，第二代步兵戰(zhàn)車不僅要求陸上性能要好，水上速度也要高
記者：確實很巧妙！我發(fā)現(xiàn)你們的工作就是不斷發(fā)現(xiàn)問題，再不斷解決。
毛：對，我們搞設(shè)計工作的，就是先設(shè)定一個目標(biāo)，這么做有什么難點，有什么問題，再一個個去解決。把這些問題都解決了，你的想法也就做成了，從而還能有所創(chuàng)新。
再看看BMP-3步兵戰(zhàn)車，它也有水上浮渡能力，需在水上行駛時，豎起車首防浪板，在車體右側(cè)發(fā)動機進氣口上裝一個通氣筒，打開車體底部排水泵，即可在水上行駛。此時靠噴水推進器推進和轉(zhuǎn)向，最大水上速度為10千米/小時。
◎ 正在浮渡的BMP-3步兵戰(zhàn)車
當(dāng)時，除了要求二代步兵戰(zhàn)車陸上性能好以外，為適應(yīng)特定作戰(zhàn)準(zhǔn)備，要求盡量提高水上速度。最后定下的方案是：用600馬力發(fā)動機，動力艙前置，水上速度不能小于BMP-3的，這就是當(dāng)時的研制背景。
記者：在研制二代步兵戰(zhàn)車的時候，我們應(yīng)該沒有再仿制俄羅斯了吧？
毛：對，我們沒有仿制，但好好研究了它的設(shè)計理念。我們的總體布置是動力艙前置，中間是戰(zhàn)斗艙，后面是載員艙。車體后面開了很大的門，乘員上下車作戰(zhàn)轉(zhuǎn)換很快。而俄羅斯BMP-3的士兵上下車就得從動力艙上面進出，這樣很不方便。所以我認為作為步兵戰(zhàn)車，方便步兵上下車，提高作戰(zhàn)轉(zhuǎn)換是最重要的。
◎ 俄羅斯BMP-3步兵戰(zhàn)車過障礙表演
