深度:从陕汽SX2550/1型重高机研判基于可变行程液压减震技术发展

在2019年11月晚些时候播放的一档军事栏目中,对陕汽SX2550型10X10重型高机动载具(后文简称陕汽SX2550型重高机)配置的可变行程液压减震技术、带转向对中和自动回位功能的全轮转向技术进行了较为详细的介绍。通过这款陕汽SX2550型重高机标配的这2项核心车桥技术实用化,可以预判未来解放军乃至外军轮式装备发展的重要走向。

即基于双A型摆臂独立悬架的可变行程液压减震技术的大规模应用,意味着不同载荷的轻/中/重型高机动载具的机动性与通过性有机的结合。为更加丰富的电子、侦查、情报、火力和支援上装模块提供了坚实可靠的有力支持。

陕汽2550型重高机适配的可变行程油气液压减震系统与双A型摆臂独立悬架配合,可以进行车头、车尾、左侧、右侧4向车身姿态的静态调整和动态调整。这种主动可调形成高度液压减震技术优势,直接为复杂路况、高速机动、重载上装提供的双稳平台战术优势。

陕汽SX2550重高机适配的可变行程油气减震技术和带自动回位功能的全轮转向技术,几乎可以轻松的“改进”成一台超重型军用无人驾驶装备。实际上,陕汽已经在新进列装的SX2XXX型8X8重型高机动载具,完成了基于传统动力系统适配线性加速、线性制动和线性转向技术的测试,并顺利接受“跨越险阻-2018”陆上无人系统挑战赛的考验。

重要的是,在新能源技术军用化+无人驾驶技术军用化的大背景下,搭载传统发动机的轮式装备必将向适配增程式混合驱动技术,线性操控技术,北斗导航结合+5G通讯+激光雷达构成的轮/履作战平台解决方案。

1、陕汽SX2551型10X10重型高机动载具基础技术状态:

需要注意的是(1)这台陕汽SX2551型重高机与SX2550型重高机同属一个车系,只在一些细微之处存在差异。

在陕汽SX2551型重高机驾驶舱(具备装甲防护能力)顶端正向,设定1组包括白光、夜视以及热成像多通道视频采集系统(可调节前视场角度设定)。

红色箭头:疑似广角白光视频采集摄像头

蓝色箭头:疑似热成像定焦视频采集系统

标配兼容北斗1代的北斗2代导航系统和热成像视频采集系统,是“3代军”较“2代军” 显著的态势感知能力的提升部分。或许,步入“4代军”时代,智能驾驶技术将会向真无人驾驶解决方案将会完美的过渡。

在驾驶舱的驾驶员一侧(顶棚),设定1组可折叠的显示屏,用来显示(切换)不同通道的车辆正前方实时动态视频。

截止2021年4月,已经服役的“3代军”全部标配车载热成像视频采集系统。不过,为承担不同战术打击需求的载具配置性能更占优的三通道视频采集系统,直接提升了战场环境的机动性和存活率。

以驾驶员为侧重点的陕汽SX2551型重高机仪表台,“环绕”设定多组功能开关组件,并配置了1套可承受大扭矩的X前速国产自动变速器。

可调节高低和倾角的四幅面方向盘中央,粘贴着明晃晃的陕汽标识。驾驶员用指针+液晶组合仪表,也被移植到SX2XXX型6X6/8X8重型高机动载具。

在仪表左侧的开关区域设定了控制分动器、桥间差速锁以及驾驶舱除雾等开关组件。

在仪表右侧的开关区域设定了从分动器驱力、自动回位、车辆预热以及远程控制等开关组件。

需要注意的是(2),陕汽SX2551型特别针对全轮转向技术点,设定了转向对中和自动回位等功能开关,辅助驾驶员准确且快速掌握车身行进间轨迹姿态。

需要注意的是(3),转向对中和自动回位功能对大功率电液一体化摇臂式转向机(含助力系统)的控制策略难度较大;反而在全电驱动大功率EPS系统的控制策略较为简单。

在2017年发布《宋楠:从陕汽“3代军”看中国汽车工业的科技大创新!》一文中,笔者根据官方发布的一段CG短片研判陕汽SX2XXX型重高机的驱动、传动、车桥、驾驶舱以及改型潜力。

在插入的陕汽SX2XXX型重高机驾驶舱的画面中,清晰可见的是数字与指针组合仪表、自动变速器换挡系统、防雷座椅等关键信息。

绿色箭头:驾驶舱两侧风挡玻璃个配置3组除霜出风口

红色箭头:位于驾驶舱内侧(双侧)原厂设定2x2 95式卡宾枪枪架

橘色箭头:机械式仪表+液晶显示多功能组合仪表

黄色箭头:X前速重型自动变速器

白色箭头:驾驶员防雷座椅

显然,6X6/8X8非全轮转向的SX2XXX型重高机所应用的仪表和自动变速器,与10X10全轮驱动的SX2550/1型重高机适配的一些分系统存在交叉验证的可能性。

上图为陕汽SX2551型重高机的仪表台,副驾驶员一侧实拍特写。红色箭头所指的是具备手动调节功能的自动空调控制面板,蓝色箭头所指的是全车可变行程液压减震系统控制面板。

陕汽SX2551型重高机适配的可变行程液压减震,理论上可以对任意一套驱动轮的高度进行控制。在战场环境中,由副驾驶员操作,可以完成载具、后端、左侧和右侧姿态(高度)的实时控制。并且这套可变行程液压减震无论研发、量产,还是控制策略,全部100%国产化。

需要注意的是(4),可手动调节行程的液压减震系统,在复杂路况高机动时,可以 大程度保持车身上装模块的姿态稳定的技术设定,以此满足高精密战术打击武器,电子侦察设备的运行平稳的战术需求。

陕汽SX2551型重高机的双排驾驶舱后端有一个刻意的“凹槽”便于设定和整体吊装纵置X缸柴油机。

黄色箭头:位于驾驶舱后端设定2组“小天鹅”牌军用空调系统

白色箭头:纵置X缸柴油增压发动机(输出的)力矩传递路线

黄色箭头:经X前速自动变速器输出的扭矩传递路线

绿色箭头:从变速器向中置的分动器输出扭矩的主前传动轴

在自动变速器后端设定2组动力输出法兰组件,1组动力输出法兰关联主前传动轴(红色箭头)至分动器,1组动力输出法兰没有关联任何扭矩承载分系统(蓝色箭头所指)。

猜测陕汽SX2551型重高机为了满足不同上装或改型的需求,而额外设定了1组与驱动用扭矩相同的取力系统。在驾驶舱仪表板预设的2组针对按钮,可以设定为“行车取力”或“怠速取力”两种模式。

“行车取力”需要进行功率分流,即部分扭矩用于行车,部分扭矩用于向上装输出动力用于大功率发电;

“怠速取力”可以将全部扭矩输出至上装,满足大功率对外放电、车端吊具甚至导弹托架竖起;

上图为陕汽SX2551型重高机车架部分细节特写。

红色箭头:从自动变速器向分动器引出的主前传动轴

绿色箭头:位于第2和第3转向驱动桥间的分动器

白色箭头:从分动器向第3、4、5转向驱动桥传递扭矩路径

黄色箭头:从分动器向第2、1转向驱动桥传递扭矩路径

为了提升陕汽SX2551重高机的通过性,从动力总成引出的主前传动轴位于车架上端;第1、2、3、4、5驱动桥贯通式差速器以及传动轴全部“隐藏”在车架中。

上图为陕汽SX2551型重高机的副驾驶员一侧的第4转向驱动桥技术状态细节特写。

红色箭头:固定在车架上端的液压减震器上端支座

蓝色箭头:上A型摆臂

黄色箭头:下A型摆臂

白色箭头:传动半轴

绿色箭头:伺服可变行程液压减震系统的2组高压油管

尽管双A型摆臂和转向节等悬架分系统没有采用换装全铝材质的轻量化,但是钢材质的可靠性以及来自结构方面的优化,还是有助于降低簧下质量,间接降低能耗、直接提升操控性。

需要注意的是(5),可变行程液压减震系统的开发为某著名科研院所独家承揽,理论上全部10条驱动轮端姿态全部可以独立调整,或预设多种模式与不同载荷和不同路况像匹配。作为纯粹的军工制品,全寿命周期内的可靠性将得到优先保证,并针对涉及全车数十组高压油/气管路的密封效能进行全向优化。

2、可变行程的液压减震技术的重要性:

在2000年代,北方某著名轮式装备科研院校在1代勇士早期测试车基础上,进行了换装前后副车架+可变行程液压减震的独立悬架技术验证。这台存世仅1台北汽勇士伞兵空降试验车,适配的液压升降解决方案在随后的不断改进中,成为电液混合技术全向应用的前导。

在2010年代前,我军轮式装备体系中 早应用的可变行程液压减震技术,多为泰安和三江等源自“苏俄”系技术的战略载具。但是,诸如泰安TA5系和三江WA210系重型载具适配的空气悬架虽然可变行程,但相对落后的车桥技术、一般的可靠性以及高昂的成本,只能用于搭载高附加值的战略导弹系统。

2020年早些时候,适配由东风正向开发的EQ22XXXXXX型6X6轮式专用载具的红旗17A野战近程防空导弹,标配了可变行程的液压减震系统。在作战状态时,红旗17A载具的离地间隙调节至 高状态,满足复杂路况机动作战上装的稳定性;在补给状态,红旗17A载具的离地间隙调节至 低状态,便于野战环境备弹快速装填。

适配双A型摆臂独立悬架+可变行程的液压减震系统+后置双驻犁的PCL-161型4轮驱动122车载炮,正在终端用户群体中进行官方的测试。有消息表明,PCL-161型车载炮源自某款成熟通用型“3代军”平台(6X6驱动)。但是,为了获得复杂路况高机动性、122mm口径榴弹炮具备10点钟和14点中方向的火力投射战术打击效能,在原车型平台重新匹配了可变行程液压减震系统。

在机动工况,PCL-161型车载炮液压减震行程调节至 大或相应行程;在战斗工况,PCL-161型车载炮液压减震行程调节至 小行程、关闭液压阀体与车身呈刚性链接状态以提升稳定性。

适配双A型摆臂独立悬架+可变行程的液压减震系统+后置双驻犁的PCL-171型6轮驱动122车载炮,正在不同气候环境地区形成战斗力。可以确认的是,PCL-171型车载炮直接“套用”东风全新一代猛士车族的标准轴距6轮驱动非承载车型平台。但是,为了获得复杂路况高机动性、122mm口径榴弹炮具备10点钟和14点中方向的精准平射战术打击效能,在原车型平台重新匹配了可变行程液压减震系统。

PCL-171型6轮驱动122车载炮适配4组驻犁(额外设定1组支座)与液压减震系统(发射时液压减震闭锁,与车身呈刚性链接状态),使得6轮驱动的承载式车型平台具备更宽泛的发射角度同时,仍然保持车身姿态的稳定和平射火力投射的精度。

适配双A型摆臂独立悬架+可变行程的液压减震系统+后置双驻犁的PCL-181型6轮驱动155车载炮,已经在高海拔地区形成战斗力。可以完全确认的是,PCL-181型车载炮采用正向开发的专用载具平台。为了获得复杂路况高机动性、122mm口径榴弹炮具备在10点钟和14点中方向,遂行的远程精准平射反装甲或反工事战术打击效能。作为专用载具,首先要对155mm口径火炮在正向正负X0度范围进行平射攻击时,车型平台具备更高的稳定性。因此,PCL-181型6轮驱动155车载炮,为了保证高机动性选择了双A型摆臂独立悬架;为了保证平射火力投射精度选择了可变行程的液压减震系统。

我们的目标是星辰大海:

在军用履带装备为了获得更好的高机动平顺性而全面引入可变行程的液压减震系统之后,在“3代军”类通用型载具基础上换装液压悬架,与上装结合获得更均衡的综合性能;在专用载具基础上标配液压悬架,与上装结合获得更优异的全面性能。然而,全面配置可变行程的液压减震技术,只是新时期新能源技术军用化展开的第一步。

新能源情报分析网评测组出品

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