20 世纪90年代之前,军用轮式越野车一般不附带装甲或附挂薄装甲,防护能力差,仅作为快速机动力量辅助履带式装甲车辆作战,如战场补给、救护、运输等二线工作。20 世纪90年代后,美俄冷战结束,世界格局发生重大变化,局部地区的军事冲突成为现代战争的主要模式,轮式越野车因其快速的反应能力而被各国军方所重视,同时与履带式越野车相比较,轮式越野车还大大减轻了后勤物资的供应压力,尤其是油料的供应。因此当今世界对轮式装甲车的需求激增,各国都开始设计和大量装备轮式装甲车,6 ×6、8 ×8等重型越野车型由于可以匹配重武器,以及披挂较厚的装甲而备受推崇。图1.3所示为国外几种典型的军用重型越野车。
图1.3 国外几种典型的军用重型越野车
在军用越野车发展的70 多年间,随着变速器技术的发展,重型越野车用变速器由手动变速器发展为自动变速器,并且挡位逐渐增加。在20 世纪60年代前,重型越野车用变速器均为5 挡或6 挡的手动机械变速器;苏联在20 世纪五六十年代新研发的第二代重型军用越野车曾尝试使用具有3 个前进挡的手动操纵的液力机械变速器;70年代之后,美国的重型军用越野车开始装备4 挡液力机械自动变速器,欧洲的重型军用越野车也开始选装4 挡液力机械自动变速器;90年代以后,美国新生产的重型军用越野车基本全部装备6 挡乃至7 挡的液力机械自动变速器,在欧洲的重型军用越野车上,液力机械自动变速器也已经成为主流。表1.2所示为当前代表性8×8 重型越野车动力性参数统计。
1.欧美(除俄罗斯)发达国家的重型越野车基本实现自动换挡功能
自动变速器为AT 产品,主要集中于德国采埃孚公司(ZF Friedrichshafen AG,ZF)的Ecomat 系列和美国Allison 公司的3000 系列、4000 系列,这得益于欧美成熟的工业体系和战略合作关系。早在20 世纪70年代,欧美的重型越野车便开始配备自动变速器,同期,AMT 还未出现,AT 是唯一选择。随着大功率AT 技术的发展和成熟,自动变速器由4AT 逐步升级为6AT 或7AT。此外,欧美战略合作关系中美国的主导地位以及其先进的工业技术,对AT 的使用也起到一定的导向作用。图1.4所示为8 ×8 重型越野车配备的主要自动变速器类型。
表1.2 当前代表性8 ×8 重型越野车动力性参数统计
续表
图1.4 8 ×8 重型越野车配备的主要自动变速器类型
(a)ZF 公司的Ecomat 变速器;(b)Allison 公司的3200 系列变速器(www.xing528.com)
2.多挡位自动变速器是重型越野车的发展趋势,AMT 是多挡化发展的较好选择
重型越野车所配备的自动变速器已从4AT 发展到7AT,受限于大功率AT的技术复杂度,目前单一AT 的最高挡位基本只能实现7 挡。若想通过挡位增加提高重型越野车辆的技术水平,AMT 是较好的选择。
(1)12 挡或16 挡AMT 产品已相当成熟,并在重型卡车得到广泛应用;而从乘用车4AT 到10AT 的发展历程来看,大功率AT 若由7 挡到12 挡甚至到10 挡都需要多年的发展。
(2)Stryker ICV、Pandur Ⅱ通过增加2 挡变速器实现12 挡自动变速,不仅变速器总成质量大、体积大,且控制更为复杂,需要两套自动变速系统;而集成型的12 挡AMT 结构简单,Paccar 公司推出的12 挡AMT 只有657 lb(1 lb≈0.454 kg)。
(3)6AT+2 挡变速器的匹配形式很难达到理想的传动比,6AT 本身是一个独立的产品,传动比设计时充分考虑车辆性能,额外增加2 挡变速器,很难保证车辆的最佳性能;而12/16 挡AMT 各个传动比统一设计,能实现更好的车辆性能。
AMT 技术虽然没有在重型越野车上得到应用,但已开始装配于其他军用车辆。由德国MAN 公司研制的军用卡车HX 系列和SX 系列,均配备12 挡TipMatic AMT,该变速器源自ZF 公司的AS Tronic 机械式自动变速器。HX 系列为全驱卡车,是具有完美越野能力的补给车,该车技术源于民用卡车TGA系列,充分发挥了民用卡车的经济性,也是最耐用的,设计寿命为20年。该系列包含4 ×4、6 ×6 和8 ×8 不同车型,可满足货运、兵运等不同需求,最大载重为120 t。MAN 公司于2012年推出HX2 系列,该系列中增加了10 ×10车型。SX 系列是HX 系列的强化系列,有6 ×6 和8 ×8 不同车型,具有更强的越野性能,使用寿命可达30年。图1.5所示为HX 系列和SX 系列军用车辆的基本性能参数。
图1.5 HX 系列和SX 系列军用车辆的基本性能参数
对比8 ×8 重型越野车辆性能参数可知,该系列卡车可基本达到8 ×8 重型越野车辆性能指标,具有良好的机动性和动力性。HX 系列和SX 系列军用车辆优越的动力性与经济性,使其得到欧洲各国的认可,除了德国军队外,英国、澳大利亚、挪威、瑞典、奥地利、丹麦、意大利等国家都引进了相关产品。图1.6所示为HX 和SX 军用运输车辆。
图1.6 HX 和SX 军用运输车辆
需要指出的是,HX 系列军用车辆技术源于民用卡车TGA 系列,是军民融合的成功代表,该产品的成功,必将促进民用技术在军用车辆上的应用。考虑到欧洲重型卡车AMT 技术的先进性以及排放标准的提高,AMT 技术将会出现于更多的军用汽车品牌。
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