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总说装甲|除了贵,日本10式坦克的先进性如何体现?


来源:总说装甲综合

日本10式坦克先进性如何体现? 刘晓峰 对于坦克设计而言,性能的取舍是考研总设计师对于未来战场预见能力的重要一关。世界各国很多坦克的研制侧重点不同,所以当各国工业基础达到一定水平后,坦克较量

日本10式坦克先进性如何体现?

刘晓峰

 

对于坦克设计而言,性能的取舍是考研总设计师对于未来战场预见能力的重要一关。世界各国很多坦克的研制侧重点不同,所以当各国工业基础达到一定水平后,坦克较量的往往就是设计师的总体设计思想。比如俄罗斯T-72、美国M1、以色列“梅卡瓦”三款坦克,如果从性能指标和工业技术水平上看,美国坦克最优;但论设计构思最强、将部件性能发挥到极致的当属俄罗斯坦克,比如美国坦克在启动时,由于传动装置选型等原因,造成发动机功率消耗远大于俄罗斯坦克,而俄罗斯坦克由于部件之间搭配合理,即便发动机总马力小于美国坦克,但表现出的机动性却与美国M1坦克不分伯仲。而以色列“梅卡瓦”坦克是在工业水平偏低的条件下研制的,很多分系统还依赖进口,但经过对于三大性能的取舍,使“梅卡瓦”坦克在世界知名坦克中参与城市作战最多、战斗成绩最优。

日本10式坦克诞生时间较晚,而且又在90式坦克之后研制,它比较充分地借鉴了当时世界现役先进坦克的各自特点。所以10式坦克在三大指标上均优于或者持平于90式坦克。

先进技术渗透在小细节中

优于三菱重工积累了以电子程序和液压设备等自动化控制方面的大量技术储备,所以10式坦克不仅效仿周边坦克技术强国采用自动装弹机,而且开创了在坦克上使用液力机械式无级变速箱(HMT)的先例。其变速箱的设计由3个有级变速档位和液气无级变速档位结合使用,它为10式他那刻带来的直接变化,不仅仅是优化了坦克行驶当中各转速区域中的传动比,使驾驶变得更容易,而明显地改善了坦克发动机的功率传递效率。从实验数据看,日本10式坦克的发动机功率传递效率远高于美国M1坦克。

由于传动系统设计合理,重量也比90式坦克有所减轻,所以10式坦克的动力系统采用的发动机是水冷四冲程8缸柴油机,虽然该型发动机的最大功率比90式坦克的10缸柴油机略小,仅有895千瓦,相当于1200马力。与10式坦克总体重量相比,单位功率将近27马力/吨,这优于周边坦克技术强国的相关数据。在机动性能达到较高水平的同时,油耗也有所下降。这直接带来的就是油箱体积从90式坦克的1100升减小至880升,为坦克总体设计节省出大量的尺寸和重量空间。

就发动机本身的设计和改进而言,不仅仅是各项数据指标的提高,更多的体现在对于先进技术与成熟技术的运用和取舍。90式坦克在研制时期,为了追求先进技术,采用当时比较前卫的二冲程发动机,但经过长期使用后,10式坦克又改回了燃烧效率更优的四冲程发动机。坦克在启动和低速行驶时,冒出的黑烟容易造成较为明显的目标,亚洲某坦克技术强国在坦克启动的时候也存在同样问题,虽然这被认为是柴油机不可避免的通病,但日本10式坦克仍然依靠先进技术使这一问题得到改善。设计人员为10式坦克采用了电子控制式可变喷嘴排气涡轮增压机,这种增压机对于提高柴油机的扭矩储备和瞬态响应性有很大帮助。所以,我们看到10式坦克在启动的时候,无风条件下黑烟极少,有风条件下则几乎看不到柴油机启动的黑烟。

售价为什么高?

日本坦克装甲车辆造价在业内是有名的贵,这并不是日本坦克设计师没有把握好装备的性价比,而是基于日本国防工业体系和陆军装备发展的情况而有意为之。

由于日本陆自对坦克和装甲车的订货量极少,为了维持坦克生产线的正常运转,在军方的妥协下,允许以三菱重工为代表的军工企业适当提高坦克单车售价。在此要特别辟个谣,过去盛传过中国代表团参观日本企业的故事,当中国代表团看到厂区内有几个被封存的车间时,好奇地问这是干什么用的,日方解释说这是军工生产线。这个故事当时是作为证明日本长期备战的事例在国内被广为传颂,但真正经营过企业的人都能明白,军品生产线的建设是根据装备发展规划而来,军方在制订采购方案时,会考虑到生产的延续性,比如国家需要一款新型装甲车,数量为400辆,那么这400辆车不会同时造出来,而是根据装备使用周期,比如10年为一个周期,一年就生产几十台,在最新一批服役的时候,第一批车辆的寿命就到了临界点,而且在每一批的生产中,还会根据已经使用的装备暴露出的问题进行不断地改进和升级,以此保持装备常用常新、企业的生产线能够长期持续运转。这是经营军工企业需要熟知的基本规律。

10式坦克的售价之所以高昂,是伴随着大量新技术、高附加值部件的运用而来的。依靠采用先进技术和部件提高单车售价和利润是日本军工企业长期坚持的一种做法,这一点在80年代以后的日本坦克装甲车辆工业中,显得尤为突出,并主要集中体现在最近几年来日本新推出的几款坦克和装甲车上。

提高单车售价的做法如果放在亚洲某坦克技术强国的话,肯定会被使用部门拒绝并要求改用廉价部件,通过叠加效应,虽然日本坦克表面上看起来比较贵,但在军方的支持下,军工企业获得了可观的收益,所以我们看到日本坦克装甲车辆在二战后与亚洲某坦克技术强国之间的差距,经过这几十年的发展,已经被缩短得越来越小,而且日本军工企业后劲十足,不需要发展三产来维持经营。如果照此继续发展下去,不知道后果会是什么样。

轻量化坦克的新思路

以10式坦克自身为例,底盘方面的高附加值部件体现的尤为明显。由于全车总体重量已经比90式坦克减轻,悬挂系统采用成本较低的弹簧扭杆悬架已经能够满足使用需求,但真正装车的却是一套电子控制的半主动型液气悬架。这套悬架系统不仅减震效果好,使坦克能够适应更复杂的地形,更重要的是能够通过改变坦克姿态,使较轻的车辆能够承受高膛压炮发射时的巨大后坐力。10式坦克摆明了要走未来坦克轻量化的路子,虽然它受到设计理念的先天制约,不能完全达到四代坦克的总体要求,但四代坦克对于火炮的穿深要求造成巨大的炮口动能与车体轻量化之间的这对矛盾,也许能够从10式坦克的底盘设计中寻找出一条解决的思路。

10式坦克的全套行走系统均为全新设计,履带是全新研制的单块、双销式履带。虽然每一块履带板的外形与90式坦克相似,但尺寸却比90式坦克窄了40毫米,为580毫米。10式坦克的车体变轻后,履带可以稍微窄一些;履带变窄在一定程度上能够提高发动机功率的传递效率。随着履带尺寸变窄,主动轮的设计也将随之修改。所以我们看到,10式坦克行走系统的驱动方式有了较大改变,主动轮链齿则是卡在履带内侧小孔中,主动轮的尺寸也随之变薄。

74式坦克、90式坦克与周边国家一样,链齿在主动轮外侧,而10式坦克这样的改进设计使履带与主动轮的咬合更加紧密、不易脱落,但对于诱导轮调整履带的要求以及履带的设计要求随之提高,几百公里跑下来,不咬齿、不较劲是最基本的要求,而这样一个看上去很小的改进,却牵扯到一个国家工艺水平、材料科学、设计能力等诸多方面的因素,不是一般国家能够做出来的,当然对于日本来说,这也是一项高难度的技术活。

总结

日本10式坦克从总体设计到部件选型,都渗透着轻量化的特点,而且在技术储备较为充分的情况下,还在大胆舍弃自己认为不能满足未来需要的部件,进行又一轮部件攻关,这种勇气在坦克设计领域也十分难得。

[责任编辑:安晨 PN104]

责任编辑:安晨 PN104

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