开上航母甲板的“工程机械”
————舰载航空保障车辆技术的发展趋势
应用广泛的液压传动和电传动
除了直接借用岸基卡车型保障车辆和农用拖拉机上舰的个别事例外,现代自走式舰载航空保障车辆已基本不再使用手动换挡的有级变速器和离合器等传统汽车用机械传动装置,而主要采用可无级变速的液力、液压和电力传动,尤以液压传动为多。这与现代工程机械的发展趋势相近。
液压和电传动都具有配置灵活、调节方便、与电子控制系统匹配良好等优点,不仅适用于专用底盘的行走驱动装置,也是实现车载设备取力传动和驱动多个执行元件的有效手段,并易于满足可视化、自动控制和遥控的功能要求。液压传动和电传动的结合还为低速车辆采用混合动力装置提供了一种简单易行的方案。
电传动的许多特性和液压传动类似,但各有优、缺点,例如液压传动存在漏油污染而电传动比功率较低等。不过,类似美国航母上救援起重机使用的电传动系统已比较陈旧,人们需要的是基于现代电子技术基础上更先进的电传动装置。
大行其道的小直径宽基轮胎和刚性车架
无论是自行式还是拖挂型,除了大吨位叉车和救援起重机的轮胎较大以外,现代舰载航空保障车辆都采用直径较小的充氮气轮胎或可与之互换的高弹性实心轮胎以及防爆充泡沫轮胎。现代材料和工艺技术大大提高了车辆轮胎的承载能力——用宽基小直径轮胎取代大直径的旧式轮胎,可显著降低车高和缩短轴距,不仅利于压缩车辆尺寸和转向半径,还由于减小了驱动轮的传动扭矩而使相关构件做得更为紧凑。为适应舰面作业和停放的环境,轮胎的结构和胎面材料兼顾了在轮缘切线方向和轴线方向均有良好的防滑性能,胎面花纹除满足附着力的要求外,还应有排水能力。
专门设计的舰载保障车辆均采用高强度型钢焊制刚性车架,车轮与车架刚性连接或经平衡梁铰接,车架和车桥之间一般不设弹性悬架,仅依靠轮胎和各种橡胶元件减震。但车架上配置了完善吊和系留装置,以适应海上作业的特殊环境。
不断提高的综合化和通用化水平
舰载航空保障车辆是比较典型的品种多、批量小和要求高的专业化技术密集型产品,采用模块化设计和综合化、通用化的配置方式是提高其性价比和降低全寿命使用成本的重要技术措施;采用配置灵活的液压或电传动有助于综合化目标的实现。当前,美国在舰载保障车辆的挂车底盘和舰载飞机牵引杆的通用化方面已成功地实现了对用量较大的有杆牵引车和启动气源的整合。但要普遍解决带动力的自走式车辆的底盘,或至少是其中的关键总成的通用化问题,尚待时日。
我国研制舰载航空保障车辆体系的后发优势
我国正在建立和发展一支强大的海军,舰载机部队是其中重要的组成部分。相较美英等老牌海军强国,虽然我国起步较晚,但在科学技术层面拥有后发优势。就具体的舰载航空保障车辆领域而言,美国航母上许多车辆都是几十年前定型的产品,虽然技术成熟,但技术陈旧、老态毕现。从20世纪90年代开始,我国就逐渐研制成功了一系列具有中国特色的有杆和无杆飞机牵引车、挂弹车和其他机场地面保障设备,它们普遍应用了这一领域中最先进的核心技术,在这些成果的基础上研制的我国新型舰载航空保障车辆将对外军许多现役的老旧装备形成代差。
后发优势不仅体现在单个装备的技术内容里,也体现在整个舰载航空保障车辆体系的规划和设计上。我们既可以借鉴和吸取前人实践中的经验和教训,一开始就以模块化、车族化的理念将保障车辆纳入系列化、通用化和标准化的优化体系;又能根据我国工程机械等相关产业的现实基础,将它们的研发和生产统筹于军民通用技术的总体规划之中,达到又好又省的效果。在规划和设计中,还将充分考虑我国重型舰载机武器弹药的轻量化水平与外军尚有差距,中国人的身高和体力都要略逊于西方人等现实因素,同时,对进一步提高航母上舰载机保障作业的机械化水平,降低飞行甲板上作业人员的劳动强度给予更多关注。
相信本刊的许多读者都会对这些开上航母甲板的“工程机械”具有兴趣,甚至感到亲切,并能以独到的创新设计为我国方兴未艾的舰载航空装备做出自己的贡献。
责任编辑:Winnie
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