新浪军事 军事深度

中国99A坦克柴油机虽大幅落后德国 但也是世界第二

新浪军事

关注

如果我们驱车前往山西大同的云冈石窟参观,会在盘山路上看到这样的场景——在一座军营的大门里,赫然有一辆5对轮安放在高高的基座上。千百年来,北方游牧民族一旦强盛起来,就从草原呼啸而下,在大同——也就是云州,和中原政权展开惨烈的铁骑对冲。如果不能取胜,中原政权的防线就要向南数百里,一直退到雁门关下,战略上极为被动。这辆五对轮的存在,意味着历史从来没有中断。

大同这座城市与铁骑的渊源,实际上要深厚得多。中国唯一的坦克发动机研究所和坦克发动机制造厂都坐落在这里。在宁静的西花园发生的故事,不但改变了世界陆军力量对比,也续写着中国人金戈铁马的传奇。

印度为何想超华成武器出口大国

80年代初期,苏联对中国的压力越来越大。当时的苏联陆军,无论在坦克数量还是质量上,都遥遥领先于世界先进水平。在精锐T80和无数T72面前,整个世界上只有德国豹2还可堪一战。其中主要的原因,就是豹2拥有一台1500马力的发动机,不但可以承载大口径的120毫米滑膛炮,还跑得快、爬得动。这台叫做MB873的柴油机,也成了中国坦克工业梦寐以求的对象。但是因为诸多因素的影响——其中包括价格问题和技术封锁政策,德国MTU没有向中国转让MB873的技术。

虽然没有买到873,但作为中国唯一的坦克柴油机生产企业,山西柴油机公司却捡了个漏,MTU提出,如果山柴可以帮MTU出售200台396型柴油机,就可以全面转让396的技术。

396的气缸结构和MB873非常接近,396的气缸直径是165毫米、活塞行程是185毫米,而873分别是170毫米和175毫米。重要的是,这两者是同一个时代的产品,使用了相同的设计理念和工作模式。学会了396,873就学会了一半。山柴毫不犹豫地签下了合同。

合同的前面一半执行得空前顺畅,这离不开铁老大的帮忙。就在那几年,全国铁路客车全面推行空调化,为了给十几列客车供应冷气,必须有一台强大的空调机。396体积小、功率大、故障率低、噪音小、价格合理,成为最理想的选择。一年之内,山柴就代理出售了500台以上的396。MTU也很高兴,如约提供了396的全套技术资料。不过MTU留了一手,发动机各部件的材料和尺寸是给了,怎么造出来却死活不说。一切要靠中国人自己摸索。

习惯了苏联式制造的山柴,一开始的确对396这种精密的大机器无从下手。无论零件公差还是装配条件,都高到了让人抓狂的程度。在好几年的时间里,396的制造都极为艰难,用进口零件装配的产品还算说得过去。只要换成国产零件,性能立刻下降到了让人掉眼泪的程度。最主要的指标——发动机功率,怎么也无法达到。

但是,山柴没有退路。

396不仅仅是拿来做空调车的。在MTU的产品名录上,396最主要的用途是船用。畅销世界的212潜艇,装的就是两台396柴油机。中国的海军建设,同样迫切呼唤着山柴尽早拿出合格的国产化396产品。在纠结之中,9958事件彻底改变了国家的国防工业政策。大笔技术改造资金注入了军工行业。山柴作为骨干企业,第一批得到了支持,大批先进制造和测量测试设备换掉了老掉牙的家伙。

新一代海军水面舰艇上的发电机组,多数使用山柴的396柴油机

所谓工欲善其事必先利其器,山柴很快就解决了396制造中的各种工业问题,不但制造出了不亚于德国原装的396空调机,还研制出了用于高速导弹艇和新一代潜艇的动力系统。MTU回访山柴的时候,看到合格的船用396产品,大惊失色之下终于说了真话。他们向不少企业转让了396技术,其中最看好的是南非企业。没想到这些企业全都造不出来,反而是1989年之后遭到西方技术禁运的中国首先突破了。

我们在前面说到,396的气缸结构和873是基本相同的。换言之,这时候的山柴,想造出873来也不是不可以。然而中国的坦克不需要那么大的发动机。祝榆生为99坦克确立的发展思路,决定了99的体积不会有豹2那么大。于是,中国北方发动机研究所和山柴决定,在396基础上,沿用老150发动机的气缸直径,重新设计一种150毫米缸径的坦克柴油机,而且功率不能下降。实际上,这是直接跳过MB873,研制接近于MB883的新一代发动机150HB。总设计师张保中在回忆录中,讨论了新150HB发动机的研制历程。然而,国内敢于进军150HB,很大程度上是摸透了396的设计思路和工艺方法,对150HB心中有底。

VT4坦克的动力包,和99A同款的12缸150HB发动机藏在各种管道和散热器的里面

150HB很快搞定,应用在新一代陆军装备上。包括04式步兵战车、05式155毫米榴弹炮、05式两栖突击车。其中王冠上的明珠,当然还是用在99A坦克上的12缸型号。

99A的发动机排气声雄浑有力却不刺耳

老150到150HB的跨越,是历史性的。如果有人在2009年和2015年两次站在北京街头,亲历参加阅兵的装甲纵队进出北京市区,就能清晰地感受到差异。2009年参加国庆阅兵的99式坦克依然在使用老150柴机,尖利的排气声就像几十个大汉在用铁锤敲打钢板。2015年胜利日阅兵上的99A已经改用了150HB,低沉而雄浑的排气声甚至压不过人群的惊呼。这是从110分贝到96分贝的噪音降低,意味着发动机性能的跨越性提高。

俄罗斯靠黑哨的帮助才勉强胜过96B一头

150HB的跨越还在于动力曲线的优化,这在阅兵的时候很难有所体现。但历史总是在不经意间把机会送上门来。2016年,中国军队携带着全新的96B主战坦克来到俄罗斯。在她的动力舱里是一台1000马力的8缸150HB发动机,着成了150HB作为坦克发动机的国际首秀。在赛场上,96B启停灵活、动作机敏,在自动变速箱的协同下,把多数对手远远甩在后面。俄方只能出动黑哨兵团,才勉强把冠军奖杯留在了自己麾下。要知道,96B只不过是中国坦克生产线上的低端产品,1500马力的99A还没有出现在赛场上呢。

工艺精湛的MB883用在了出口型勒克莱尔、韩国K2、土耳其阿尔泰等型号上

当然,突破高端柴油机的道路没有这么顺利。即使在99A服役之后,150HB虽然在功率上达到了MB873的水平,但可靠性和寿命差距相当大。99A总设计师毛明在2015年的公开讲座中,强调指出了这个问题。此后又经过几年的攻关,150HB的寿命得到了有效提高,缩短了差距,但还是没有抵达胜利的终点,战斗正未有穷期。

在150HB基础上开发的民用电站柴油机

MB873只是MTU公司在上世纪60年代末研制成功的,大规模要等到1979年。而MB883在1976年开始研制,到1980年代初期研制成功。MB883参数的缸径缩小到了144毫米,活塞行程缩小到了140毫米,加上伦克HSWL295TM变速箱,形成了著名的“欧洲动力包”。这是MTU独步全球的核心产品之一。这样算来,中国现役坦克柴油机基本上达到了MTU公司上世纪70年代的水平,差距几乎有40年。

看到这个吓人的数字,人们是不是心头一阵寒风吹过呢?然而放眼世界,在追赶MTU的道路上,中国其实是跑在最前面的。

美国陆军第一个放弃了治疗,不愿意付出代价去突破这样艰难的技术,转向了美国具有优势的燃气轮机方案。即使如此,作为M1A2的主承包商,通用动力地面系统部为了打开台湾市场,尝试着把一套“欧洲动力包”塞进了M1A2的动力舱里。

英国人直到1993年,才开发出了1200马力的帕金斯CV-12,用在挑战者2坦克上,从此驻足不前。

日本90式坦克为了实现1500马力的指标,选择了有严重缺陷的两冲程方案,历经20多年之后,被迫在10式坦克上回到了四冲程方案,但功率只实现了1200马力。

法国的勒克莱尔坦克为了实现1500马力指标和紧凑性要求,在V8X-1500型8缸柴油机的前端加装了一台透博卡姆TM 307B微型燃气轮机,实现了柴油机的超高增压和功率指标。但带来的结果却是使用成本的高涨。当财大气粗的阿联酋陆军准备购买勒克莱尔,面对着维护保养收费表露出了目瞪口呆的表情。他们决定,坦克可以买,但要把高冷的V8X-1500换成“欧洲动力包”,否则用不起。法国陆军自己的办法更有效一些——能不用坦克的时候就坚决不用。

意大利人做得比英国人略好一点,依维柯公司老老实实地开发了一种25.8升排量的涡轮增压柴油机,在“公羊”坦克上实现了1250马力的功率。

以上就是世界上所有的先进主战坦克发动机了,如果有人一定要讨论俄罗斯和乌克兰。那么可以负责任地说,他们全都走在邪路上。乌克兰马雷舍夫厂曾经设法推销1500马力的6TD3,但毫无悬念地,这是一种两冲程发动机。俄罗斯的选择更加令人掩面——四组汽缸X型排列的柴油机,只有航空发动机才可以选择如此不利于散热的方案。

事实上,如果我们来到任意一次国际军展的现场,都会发现这样的事实:MTU是唯一展销先进坦克发动机的厂家,所以其他柴油机企业——包括卡特皮勒——都已经放弃,转进到轮式车辆市场了。

换句话说,中国兵器工业集团有限公司是MTU之外唯一还在研制先进坦克柴油机的企业。在这个世界上,依然在正确道路上孜孜不懈追赶MTU的,也许只剩下中国人了。

那么,我们追得上吗?

在开发和完善150HB的同时,中国兵器的柴油机科研生产部门也没有忘记跟踪MTU当下最先进的MB890,有关样机已经投入科研试验。然而MTU公司发现,按照人类当下拥有的材料和工艺,890基本上是军用柴油发动机的极限,想要达到更高的热效率和单位功率,几乎已经不可能了。如果北方发动机所和山柴制造出了相当于890的型号,就只能和MTU一起,在华山之巅分享这份寂寞。如果兵器工业保持当前的研发速度,那么这一天可能在2030年之前来到。

当然,这只是工程师的寂寞。对于国家来说,坦克和装甲车辆柴油机的领先,意味着在决定陆军作战能力的诸多要素中,取得了一项关键性的领先。回想中华民族的辉煌历史,中原王朝铁骑强盛的时刻,都是纵横塞北的岁月,是驰骋西域的岁月,是万邦来朝的岁月,是光荣的岁月。(作者署名:鼎盛微胖)

《出鞘》完整内容请关注新浪军事官方微信抢先查看(查看详情请搜索微信公众号:sinamilnews),《出鞘》每天在新浪军事官方微信完整首发。

加载中...