橡膠履帶:輕型戰車的“時尚新鞋”-新華網
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2024 07/26 16:36:04
來源:解放軍報

橡膠履帶:輕型戰車的“時尚新鞋”

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  Borsuk“獾”式步兵戰車

  在去年的第16屆阿布扎比國際防務展覽會上,愛沙尼亞米爾雷姆公司展示了新型Type-X機器人戰車。這種機器人戰車的出現,讓人眼前一亮。原因之一,是它集成了“獵人”2-S巡飛彈,實現了機器人戰車與巡飛彈的聯手。還有一點值得關注的是,該型戰車和它的前身X型機器人戰車一樣,也採用了橡膠履帶。那麼,什麼是橡膠履帶?它為什麼能成為一些輕型戰車的新選擇?請看解讀。

  鋼制履帶的局部替代品

  提到履帶,很多人會想到坦克。憑藉鋼制履帶,它能爬陡坡、越寬壕。甚至有人將坦克的這雙“鋼鞋”稱作它的“無限軌道”或“自帶之路”。

  不僅是坦克,為了獲得多種地形中的良好通過能力,其他重型裝甲車輛也會採用鋼制履帶設計。

  鋼制履帶主要由履帶板和履帶銷等組成。履帶銷是各個履帶板的銜接部件,能將履帶板連接起來組成履帶鏈環。

  這類履帶板的兩端有孔,能與主動輪齒嚙合,內側中部有誘導齒,用來規正履帶,防止坦克轉向或側傾行駛時履帶脫落。在與地面接觸的一面,有加強防滑筋(簡稱花紋),以提高履帶板的堅固性,增加履帶與地面的附着力。

  通過主動輪驅動,負重輪、從動輪、托帶輪共同“協作”,鋼制履帶就可以順利運轉,坦克等履帶車輛也由此獲得了一雙接地面積較大的鋼制“鞋子”,以及不凡的通過能力。

  但是,在坦克等履帶戰車的發展過程中,鋼制履帶也漸漸暴露出一些缺點,最明顯的一點是自身重量變大、造價不斷攀升。

  這種現象的出現,與坦克等履帶戰車的發展有關。在戰場需求牽引下,坦克需要搭載更多設備、武器彈藥,以及更多防護設施如各類裝甲等。與此相應,履帶也要造得更加結實、耐用,才能獲得更強的承重能力。怎樣才能變得更加結實、耐用?很重要的一點是向新結構、新材料、新工藝借力。這樣,就在無形中增加了製造成本。

  綜觀當前的鋼制履帶戰車,其履帶重量在戰車全重中的佔比,基本上都在10%左右,一定程度上影響了履帶式戰車的機動能力。同時,履帶與主動輪、從動輪、負重輪、托帶輪的摩擦,産生的聲音較大,在戰場上容易暴露戰車行蹤。

  不僅如此,鋼制履帶戰車在機動轉場過程中有時需要在公路上行駛,為降低對路面的損傷,也促使人們開始思考更新、改進履帶。

  科技的發展與相關需求的牽引,漸漸使橡膠開始與履帶“牽手”。

  一種方式是為現有的鋼制履帶加挂橡膠塊,這種履帶被稱作挂膠履帶。按其結合方式,分為可拆卸挂膠與硫化固定挂膠兩種。可拆卸挂膠,在橡膠塊損毀後可直接更換,而硫化固定挂膠的橡膠塊損毀時,需要將所附着的履帶板一起拆除,加以更換。

  另一種方式是純粹意義上的橡膠履帶,作為一個整體,它能在一定程度上替代鋼制履帶,是履帶戰車可以選擇的“新鞋”。不過,由於強度上的原因,它目前主要用於一些輕型戰車。

  從這個意義上講,橡膠履帶可以説是鋼制履帶的局部替代品。

  對戰車很挑剔的一種“新鞋”

  在韓華集團近年來提出的韓國“下一代步兵戰車(K-NIFV)”概念中,使用複合橡膠履帶,是其要點之一。

  在此之前,已有不少國家及公司研製的戰車使用橡膠履帶,如BVS10“北歐海盜”全地形車、CV90步兵戰車、Borsuk“獾”式步兵戰車等。

  正如前文所説,這些履帶車輛絕大部分是輕型戰車。這種現狀,體現着一個事實——橡膠履帶有其優點也有其缺點。

  從本質上講,橡膠履帶是用橡膠和骨架材料製造的履帶,這些骨架既可以是金屬的,也可以是金屬與複合材料的合體。橡膠履帶主要由金屬傳動承載部分、強力層牽引部分和彈性橡膠部分組成,因此也被稱作複合橡膠履帶。

  M113裝甲輸送車

  和鋼制履帶相比,橡膠履帶的鮮明特點是輕。據稱,M113裝甲輸送車換裝的橡膠履帶,重量比鋼制履帶減輕了56%。這種大幅減重,不僅使履帶車輛的行駛速度更快、加速性更好,而且耗油量減少,續航距離有所增加。

  在降低噪聲方面,橡膠履帶有天然優勢。如果説,挂膠履帶還會因為主動輪與履帶邊緣金屬相咬合,與誘導輪輪齒和負重輪邊緣有摩擦而産生較大噪聲的話,那麼橡膠履帶基於橡膠的彈性和形變能力,這種咬合、摩擦相當於“軟着陸”,所産生的噪聲會大大降低。

  從一些換裝了橡膠履帶的輕型戰車來看,橡膠履帶的幅面更寬,在黏土地形中的通過性更好,減震明顯,可有效降低車內乘員的疲勞度。與鋼制履帶相比,橡膠履帶在酸、鹼、鹽度較高的環境中工作時,抗腐蝕性更好。

  還有非常重要的一點,橡膠履帶有着“價格誘人”的光明前景。對一些材料技術與製造工藝過關的國家來説,橡膠履帶的造價與鋼制履帶相比已佔有一定優勢。

  不過,橡膠履帶也有強度有限、壽命較短等與生俱來的短板。比如在極端環境中,橡膠履帶會加速老化;在碎石較多或凹凸不平的路面,銳利的突起會讓橡膠履帶産生裂紋或裂口;情況嚴重時,會導致芯鐵脫落、鋼絲斷裂、履帶脫落。

  橡膠履帶通常是一體成型。這決定了它不可能像鋼制履帶一樣,哪塊履帶板壞了換哪塊,而是一旦發生斷裂,就必須整體換新。

  要適應更嚴酷的環境,就必須在材料強度和耐用度方面繼續下大功夫,相關方面的投入顯然不會少。

  或將迎來發展黃金期

  對裝備來説,瑕瑜互見是常態。之所以一種裝備能得到持續發展,關鍵在於其瑕不掩瑜。

  橡膠履帶的發展也是如此。畢竟,它能為戰車帶來一連串的好處,比如行進隱蔽、突防快速、保養方便等。

  隨着科技的發展,尤其是新材料技術的不斷突破,橡膠履帶可承受的戰車重量一直在增加。與之相應,越來越多的戰車開始使用橡膠履帶。據外媒報道,一些知名的橡膠履帶製造企業,已經開始研發55噸級戰車所用的橡膠履帶。

  同時,無人機深度融入戰場,以及它在裝甲力量面前所呈現的優勢,促使無人車開始蓬勃興起。

  無人車中,履帶式無人戰車的發展較快。作為陸戰場上的新興力量,很多無人戰車會選用橡膠履帶,以確保其實用性、隱蔽性和低消耗性。

  X型機器人戰車

  比如,2015年10月裝備俄軍部隊的“&&-M”履帶式戰鬥機器人,就用橡膠履帶代替了金屬履帶。它還在敘利亞反恐中投入實戰,成為“世界上第一場以戰鬥機器人為主的攻堅戰”的參與者。

  前不久,在美國國防高級研究計劃局計劃框架下,幾家參加“未來X車輛(GXV-T)”項目第二階段研製的廠商和研究機構展示了一些科研成果。其中由一所大學推出的“可重構車輪-履帶”技術受到關注。採用該技術的車輪,所用的不是充氣輪胎,而是由可變內部結構支撐的特殊橡膠履帶。

  多款下一代輕型戰車選“鞋”時不約而同地選擇橡膠履帶,由此可見各國軍隊對橡膠履帶的期望值和信任度之高。

  CV90步兵戰車

  那麼,今後的橡膠履帶會朝哪個方向發展?結合其當前研製與使用情況,大體上有以下幾個方面:

  向新材料、新工藝要性能。當前,之所以主要是輕型戰車在使用橡膠履帶,關鍵的一點是橡膠履帶的強度不夠,使用壽命較短。今後,研發人員勢必會向新材料、新工藝不斷借力,以增強橡膠履帶的強度,延長其使用壽命,使它不僅能用於輕型戰車,也能用於重型戰車,並能在複雜路況上持續行駛,在更大程度上替代鋼制履帶。

  在更高層面上達到新平衡。更強的承重、機動和越野能力,更低的造價,是橡膠履帶今後發展的目標。但這幾者之間很難同時實現。因此,如何在更高層面上達到一個平衡,尤其是如何在獲得更高性能的前提下,讓橡膠履帶的造價可以承受並大量製造,是研發人員必須面對的課題。

  適用對象進一步增多。以前,多方面需求的牽引,使橡膠履帶越來越多地出現在輕型戰車上。如今,戰場環境的變化,使無人車成為橡膠履帶的“使用大戶”。“可重構車輪-履帶”技術的運用,使橡膠履帶開始挑戰傳統車輪並拓展用武之地。這種趨勢的存在,意味着橡膠履帶在今後將擁有更多適用對象。尤其是在要求履帶戰車快速提高生存力、戰鬥力的信息化、智能化戰爭背景下,橡膠履帶可能迎來發展的黃金期。(孫章漢 蘇健)

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