別樣馱馬：總設計師談中國機載武器掛彈車(圖)

2007年05月07日  兵器知識


                                                             資料圖：中國霹靂11中距空空導彈及其掛彈車

　　文/本刊記者 王瑾

　　掛彈車是一種自動式車輛，一輛車載彈一枚，能帶彈進行升、降、縱向移動、橫向移動、迴轉、俯仰、滾動等動作，將各種彈藥送往懸挂裝置，然後準確定位並完成懸挂。此外，掛彈車還可以裝副油箱、各種吊艙和外掛架。別樣的「馱馬"近乎完成了空軍地面保障作業的八成以上。

　　我國新型掛彈車的王意總設計師，一直致力于飛機牽引車、掛彈車的研究工作，系中國機械工程學會、中國農機學會高級會員，歐美同學會會員。

　　王瑾【以下簡稱記)：王總，您好!目前您正在主持研製新型掛彈車，請介紹一下掛彈車的用途? 王意(以下簡稱王總)：對於作戰飛機來說，掛彈車是一種非常重要的保障設備。它主要裝卸有效載荷設備，包括導彈、炸彈、炮彈、火箭彈等彈藥，以及副油箱、各種吊艙和空中發射的無人機等。

　　記：目前，用於裝卸物料的設備有很多，像叉車、裝載機、起重機，那麼為什麼還要搞掛彈車呢?

　　王總：首先.飛機掛彈的操作不僅是將重物移動.還要將懸挂物與飛機掛架進行精確地對接。這要求掛彈車除輕拿輕放外，還應具有精確調節懸挂物的空間位置和姿態的能力。這是普通起重設備不具備的。

　　第二，大多數飛機的掛架都設在機身和機翼下部，而且附近密布著起落架、艙門蓋等許多外露物，掛彈車的結構和功能必須適應這種狹小、低矮的作業環境。

　　大部分掛彈操作過程實際上是，從下方對托彈盤向上施力頂彈就位。用常見的叉車、起重機等操作往往勉為其難。當然，在飛機和導彈的試驗中，使用起重設備，輔以手動工具也可以裝卸。在現代作戰環境中，儘可能縮短飛機再次出動間隔時間已成為航空戰鬥力的重要因素。統計表明，美軍航空兵在以對地攻擊為主的作戰中，飛機掛彈作業的工作量占整個地面保障作業的80%，佔用人員60%以上，是構成地面保障作業「木桶」中那塊「最短的木板」。由於主戰裝備(作戰飛機和彈藥)和保障設備的採購價格和使用成本之間存在著可達幾個數量級的巨大差異，所以在提高飛機地面保障作業的效率方面所進行的任何努力都將創造可觀的軍事經濟效益。

　　記：請您講講掛彈設備和掛彈車的知識。

　　王總：按照工作原理和作業方式，飛機掛彈設備大體可分為柔性弔掛設備和全剛性機構兩類。 常見的一種柔性弔掛設備我們稱為「炸彈起重機」。它以飛機機翼、機身或發射架承力，通過絞盤和滑輪用吊索提升外掛物。它裝有由手動或小型動力裝置驅動的絞盤裝置.纏繞在起重絞盤上的鋼絲繩通過套管和滑輪引出，通過吊具兜住懸挂物向上提升，最後靠手工推拉調節外掛物的位置。手動型絞盤裝置的自重只有十幾千克，提升能力卻有5千牛，還可成對使用，使提升能力和速度加倍。這種比較簡單輕巧的掛彈設備在外軍已使用了30多年，我國也有類似產品。不過前提是飛機的結構或掛架上預設有標準化承力掛點。否則要在地上另設承力支架，就像頂端帶滑輪的多立柱式掛彈車那樣。

　　多立柱式鋼索升降機構掛彈車的立柱主要承受向下的壓力，其受力條件有利，結構比較輕小，能兼顧外掛物的運輸任務。缺點是可掛載的高度有限，橫向對位比較困難，而且通用性差。一般來說，這些具有柔性吊索環節的掛彈設備的優點是緊湊簡單、價格便宜，缺點是需佔用的人工多、作業效率低。

　　全剛性機構的掛彈設備是用一套由鉸接和滑動桿件系統組威的升降機構，通過載物台(托彈頭)舉升懸挂物，再調整懸挂物的位置和姿態進行對位。當把整套機構安裝在可移動的底盤上時，就構成了一輛掛彈車。按升降機構的不同，掛彈車又可分為升降台和升降臂兩類。

　　升降台型掛彈車就像一個車載的升降工作平台。托彈頭設在升降台上，升降機構多採用液壓缸驅動的平行剪叉機構。這種掛彈車的受力條件好，兼顧外掛物的運輸也比較方便。但由於掛彈作業時升降平台需位於飛機掛點的正下方，難以掛卸低位掛點(如機腹下)的懸挂物，而且操作位置受飛機起落架、天線等位置的限制也較大。

　　升降臂型掛彈車的托彈盤設於鉸接在掛彈車上的懸臂式升降臂的上端，採用液壓缸驅動升降和迴轉等動作，像一隻機械手。整車像一台小型裝載機一樣。由於這種掛彈車的托彈盤可伸到車架以外，車體容易避開飛機構件。其最低掛彈高度只受託彈盤及其附件自身高度限制，而通過升降臂槓桿比例的放大，又可把托彈盤舉得較高，對高、低位掛彈都能適應，因此升降臂型掛彈車無論對於懸挂物還是飛機都有良好的通用性。目前國內外帶動力的主流掛彈車都選用了這種樣式。但升降臂型掛彈車的運動部件較多，底盤形態和受力情況複雜，研製難度較大。

　　美國和北約軍隊廣泛使用的MJ-4系列堪稱升降臂型掛彈車的經典，自上世紀70年代問世以來，幾經升級改款，至今寶刀不老。其托彈盤承載能力約3.2噸，舉升高度超過2米，後輪轉向，前輪距和軸距可無級調節，功能基本覆蓋了當今軍用飛機外掛物的全部使用要求。

                                                               資料圖：新型國產大型國產新型掛彈車

　　記：請介紹一下我國在發展升降臂型掛彈車方面的情況。

　　王總：我國上世紀80年代初已研製了一種升降臂型掛彈車.作為飛機掛裝導彈的專用保障設備。該車採用液壓驅動，掛彈能力2噸，輪距、軸距可調，技術起點較高，解決了有無的問題，但仿製的成份較大。

　　80年代末.空軍科研部門組織了為第三代戰機配備新型保障車輛的一系列科研項目，其中包含了一型2噸級的升降臂型掛彈車。它採用液壓驅動，前輪轉向，前後輪的輪胎規格相同，但底盤的輪距等不能調節。

　　進入2l世紀后，研究導彈保障設備的單位又研製了幾款升降臂型掛彈車。在研製過程中，我為新掛彈車提了一些建議：第一，前輪用擺動方式調節輪距；第二，推薦採用在飛機牽引車和其它特種車輛上獲得了成功應用的輪邊驅動的大轉角液壓驅動轉向橋；第三，動力單元採用模塊法設計。這三項採用后的效果都很不錯，可以說形成了新一代中國掛彈車獨有的總體風格。

　　然而上面談的這些掛彈車都還有一些不盡如人意的地方。首先，托彈盤的仿製烙印很明顯，不僅結構複雜，性能也有不足之處。針對這些問題，我們在近期推出了兩種新型掛彈車，第一輪樣機也已試製出來了。

　　記：能否給讀者朋友介紹一下新型掛彈車上有哪些技術創新?

　　王總：當然可以。首先，新型掛彈車採用了兩種已申請專利的新型托彈盤。與現有托彈盤相比.由於採用了新的姿態調節機構，大大減少了零件數量，不僅製造工藝簡化了許多，性能也顯著提高。像現有掛彈車的托彈盤的迴轉角度只有105。左右，連接軟管也比較拖沓，弄不好會掛傷人員和裝備。而兩種新托彈盤都能做360。連續迴轉，管纜乾淨利索，操作更方便安全。

　　再有就是針對現有國產掛彈車駕駛條件較差的問題優化了總體布局。現有掛彈車，駕駛員入座后的兩腳或放在一個「坑」里，或被安置在一個粗大的操縱台兩側，操作和上下車都比較彆扭。而且用以控制提升臂和托彈盤移動的是一排形態一致的操縱手柄，無論被控制對象的運動狀態如何，各手柄的操縱動作都是相同的左右或前後擺動，很容易誤操作。新型掛彈車在這些方面則改善了很多，不僅為駕駛員專門設置了登車通道，還對操縱裝置作了改進，用個性化、圖示化的分區操縱元件取代了同質化的操縱手柄組，力求使駕駛員的操縱都與被操縱部件的功能和動作方向相關，並符合人體習慣，便於駕駛員記憶識別，從而顯著提高效率。

　　新型掛彈車的底盤結構也有所創新和改進。它們所裝用的柴油機的性能和排放水平更先進，車架結構簡潔，轉向驅動橋整合了承載、驅動轉向和制動等多項功能，保證了整車具有優異的機動性。其中的大型掛彈車採用了新穎的平行連桿式變幅機構，可靈活調節輪距和軸距，並設置了雙向駕駛系統，在較長距離的運彈作業中.能以有利的前輪轉向方式行駛並改善駕駛員的視野。中型掛彈車的前輪距的調節幅度和升降臂擺動角度也都大於現有產品，提高了作業適應性。

                                                               資料圖：新型國產大型國產新型掛彈車

　　記：請介紹一下我國在發展升降臂型掛彈車方面的情況。

　　王總：我國上世紀80年代初已研製了一種升降臂型掛彈車.作為飛機掛裝導彈的專用保障設備。該車採用液壓驅動，掛彈能力2噸，輪距、軸距可調，技術起點較高，解決了有無的問題，但仿製的成份較大。

　　80年代末.空軍科研部門組織了為第三代戰機配備新型保障車輛的一系列科研項目，其中包含了一型2噸級的升降臂型掛彈車。它採用液壓驅動，前輪轉向，前後輪的輪胎規格相同，但底盤的輪距等不能調節。

　　進入2l世紀后，研究導彈保障設備的單位又研製了幾款升降臂型掛彈車。在研製過程中，我為新掛彈車提了一些建議：第一，前輪用擺動方式調節輪距；第二，推薦採用在飛機牽引車和其它特種車輛上獲得了成功應用的輪邊驅動的大轉角液壓驅動轉向橋；第三，動力單元採用模塊法設計。這三項採用后的效果都很不錯，可以說形成了新一代中國掛彈車獨有的總體風格。

　　然而上面談的這些掛彈車都還有一些不盡如人意的地方。首先，托彈盤的仿製烙印很明顯，不僅結構複雜，性能也有不足之處。針對這些問題，我們在近期推出了兩種新型掛彈車，第一輪樣機也已試製出來了。

　　記：能否給讀者朋友介紹一下新型掛彈車上有哪些技術創新?

　　王總：當然可以。首先，新型掛彈車採用了兩種已申請專利的新型托彈盤。與現有托彈盤相比.由於採用了新的姿態調節機構，大大減少了零件數量，不僅製造工藝簡化了許多，性能也顯著提高。像現有掛彈車的托彈盤的迴轉角度只有105。左右，連接軟管也比較拖沓，弄不好會掛傷人員和裝備。而兩種新托彈盤都能做360。連續迴轉，管纜乾淨利索，操作更方便安全。

　　再有就是針對現有國產掛彈車駕駛條件較差的問題優化了總體布局。現有掛彈車，駕駛員入座后的兩腳或放在一個「坑」里，或被安置在一個粗大的操縱台兩側，操作和上下車都比較彆扭。而且用以控制提升臂和托彈盤移動的是一排形態一致的操縱手柄，無論被控制對象的運動狀態如何，各手柄的操縱動作都是相同的左右或前後擺動，很容易誤操作。新型掛彈車在這些方面則改善了很多，不僅為駕駛員專門設置了登車通道，還對操縱裝置作了改進，用個性化、圖示化的分區操縱元件取代了同質化的操縱手柄組，力求使駕駛員的操縱都與被操縱部件的功能和動作方向相關，並符合人體習慣，便於駕駛員記憶識別，從而顯著提高效率。

　　新型掛彈車的底盤結構也有所創新和改進。它們所裝用的柴油機的性能和排放水平更先進，車架結構簡潔，轉向驅動橋整合了承載、驅動轉向和制動等多項功能，保證了整車具有優異的機動性。其中的大型掛彈車採用了新穎的平行連桿式變幅機構，可靈活調節輪距和軸距，並設置了雙向駕駛系統，在較長距離的運彈作業中.能以有利的前輪轉向方式行駛並改善駕駛員的視野。中型掛彈車的前輪距的調節幅度和升降臂擺動角度也都大於現有產品，提高了作業適應性。

                                              資料圖：新型國產大型掛彈車具有獨特的雙向駕駛功能

　　記：請您談談掛彈車的動力問題? 王總：掛彈車採用的動力驅動裝置，包括內燃機動力和蓄電池動力兩種。掛彈車的內燃機動力裝置經歷了一個由汽油機向柴油機發展的過程。

　　汽油機結構輕小，啟動方便，但火災風險較高，汽油機特有的高壓點火系統還可能對其它電子系統造成干擾，這也是它在軍事領域中的弱項。

　　與汽油機相比，柴油機的壽命較長，油耗大約可降低30%，並可直接燃用航空煤油。如國外裝有柴油機的MJ—lD和MJ一4D掛彈車就規定除柴油外，還可燃用JP4和JP8噴氣燃料及它們之間任何比例的混合燃料。我們也作過這方面的試驗，確實可行。多種燃料的適應性有利減輕航空後勤供應的壓力。柴油機的防爆、防火性能也優於汽油機，並且不產生電磁干擾。柴油機的主要缺點是比較笨重，雜訊和震動大，轉速低。但對軍用車輛來說，柴油機的優點更為重要。如果對掛彈作業中的排放和雜訊等有特殊要求，掛彈車也可配置內燃機和蓄電池一電機組成的混合動力系統。不過與以降低油耗和提高加速能力的混合動力技術不同，掛彈車卻可以採用一種機場牽引車等更簡單的混合動力裝置。

　　目前，掛彈車都採用了無級變速的液壓傳動裝置。液壓傳動和控制技術具備布置靈活和調節方便兩方面的優點，這對於機動性、微動性要求較高而形態和功能又比較複雜的掛彈車十分適用。採用以液壓傳動為核心的機電液一體化先進技術還能有效地整合掛彈車上行走驅動、轉向、制動和升降臂、托彈盤等各個功能系統，更方便於採用模塊式結構。因此即使在以蓄電池組為毹源的電動型掛彈車上，電動機大多也只是代替柴油機驅動液壓泵組，底盤和工作部件仍靠液壓元件驅動，使採用不同能源系統的掛彈車可具有高度通用的底盤。

　　記：您幾次提到掛彈車調節底盤的輪距和軸距的問題。這個功能很重要嗎?這樣會不會把底盤搞複雜了呢?

　　王總：我們的經驗是挺重要的。調節掛彈車的輪距和軸距主要有兩個目的，第一是要解決掛彈作業時底盤穩定性和轉場運輸時的機動性之間的矛盾。以我們正在研製的大型掛彈車為例.要它掛的彈重量超過3噸，長近8米。雖然托彈盤支承在彈體的重心部位，靜態負荷有限，但這麼個大傢伙移動或轉動時發生的慣性力和慣性力矩還是挺可觀的，所以掛彈操作時要把前輪距調大到3.5米左右，才可以穩穩噹噹地幹活。但是這麼寬的車子又很不靈活，也難於上路，所以在它自身轉移或運彈行駛時要把前輪距調小，使車寬減少到2.2米左右。

　　第二是要提高掛彈車對於不同外掛物和飛機機型的適應能力。現代作戰飛機的掛架越來越多，間距越來越小，不同機型的掛架布置也不同。掛彈操作時掛彈車不僅要躲開起落架、艙蓋等飛機上原裝的部件，還要避讓已經掛好了的外掛物，想「以不變應萬變」很難。現在的做法就是根據作業現場情況改變掛彈車的前輪距，必要時還要調節前後軸距，而且左右車架應該能獨立調節，以適應飛機對稱掛載的需要。我們設計的各型掛彈車的車架變幅機構的結構和操縱都並不複雜，使用液壓缸控制，不到一分鐘即可調節到位，這樣的掛彈車是名副其實的「變形金剛」。

　　記：與國外產品相比，國產升降臂型掛彈車的水平怎樣?

　　王總：現在，國產掛彈車所擁有的品種規格和功能已與國外產品大體相當，某些性能甚至還有所超越。例如國產掛彈車普遍採用的輪邊驅動的液壓轉向驅動橋的驅動方式，就比國外通行的機械式轉向驅動橋方式在結構上要乾淨利索得多，而轉向輪的最大偏轉角則增大50%以上，這使得國產車雖然體積略大，轉向半徑卻要比外國車小得多，也就是更為機動靈活。

　　不過差距也還是明顯的。一個主要的差距是西方外軍掛彈車的工藝水平很高，體積和重量都比我們同等能力的掛彈車要小，這和它們採用了比強度更高的材料和進行了更為精準詳細的強度、剛度設計計算直接相關。當然，對於體積重量的嚴格要求也是外軍強調裝備的快速空運性能的直接結果。再有很重要的一點就是，外軍現役的掛彈車都已經過多次實戰的考驗，我們的則只有靶場演習的少量經驗。

　　但我們相信，前面介紹的正在研製的新產品的問世將把我國飛機掛彈車的總體性能提高到一個新的水平。

　　記：感謝您接受本刊的採訪。

　　掛彈車是一種自動式車輛，一輛車載彈一枚，能帶彈進行升、降、縱向移動、橫向移動、迴轉、俯仰、滾動等動作，將各種彈藥送往懸挂裝置，然後準確定位並完成懸挂。此外，掛彈車還可以裝副油箱、各種吊艙和外掛架。別樣的「馱馬"近乎完成了空軍地面保障作業的八成以上。

資料圖：兩種國產新型升降臂型掛彈車的結構示意圖



資料圖：中國空軍列裝的反跑道炸彈與掛彈車



資料圖：中國轟六配備的新型鷹擊巡航導彈的掛彈車外形比較獨特



資料圖：美軍MJ-77型掛彈車掛載EGBU-27型2000磅級激光制導侵徹炸彈



資料圖：裝在掛彈車上的R-73近距格鬥空空導彈

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