15轻坦样车采用先进液气悬挂系统为何量产后却放弃

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新浪军事频道官方账号 2020.03.0610:31

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来源：喜之狼的军事札记

我军新装备的15式轻型坦克公开亮相可谓是高调，到目前为止各自媒体大咖、军事频道都有一定的介绍，军事刊物关于其类似外贸产品（VT-5轻型坦克）的文章也能让我们窥其一二。这些内容主要的注意力都集中在了15式轻坦直观的优势上，比如较轻的自重（30几吨）、大功率紧凑型增压柴油发动机与综合传动系统组成的综合动力包、105mm口径高膛压大威力线膛坦克炮、原地转向性能等等，这些就不再赘述。本文就说些没有提及到的内容做一个补充。

▲ 国庆大阅兵亮相的15式轻型坦克

为何还有军迷质疑15式轻坦存在的必要性？

装备的研制与列装必定有其需求背景。我国军队近几年提出的“机动作战、立体攻防”的战略要求，陆军势必加强全域机动投送能力的建设，也就是在我国国土疆域内和境外国家利益攸关地区的全范围内，能够向任何一个作战方向和地区实现兵力的远程快速投送。所谓的全域不仅包括地幅，也包括了山地、高原高寒、荒漠草原、山岳丛林、江河水网等各类地形，并且还要延伸到与国家利益相关的海外地域。这些就要求陆军的装甲装备必须具有良好的战略和战术机动能力，那么轻量化的问题就凸显出来了。

▲ 近几年陆军装备的发展重点就是全域机动投送能力

我军现役的96A、99和99A式主战坦克虽然火力强、装甲厚，但自身重量却达到了四十几到五十几吨，要完成远程战略机动，如果使用铁路或拖车运输，铁路运调及装载、卸运需要耗费大量的时间，远达不到短时间快速部署的需要，而重装拖车运输还要考虑公路条件（比方说峡谷或盘山公路）、涵洞和一般桥梁的负载强度的问题；如果使用大型运输机或滚装船运输，对其外廓尺寸和自身重量又有诸多限制，这个应该很好理解。

▲ 重装运输车尺寸庞大，难以在恶劣地形运送主战坦克

在上世纪80年代末，国内兵器科研机构大量试验数据已经证明，在我国平原、丘陵和山地稻田，坦克等作战车辆的履带压强应不大于0.7MPa（兆帕）[这是我第二次敲黑板说的事儿]。而国内41吨重白板96主战坦克的压强就已经达到了0.87MPa，自重增加的96A压强达到了0.9MPa，99A主战坦克更甚。如果有人楞要说南方也装备有96系列坦克云云，那么也很简单，要嘛绝大多数地形绕开走，要嘛将面临履带打滑、车体托底或者淤陷的问题，这远不符合上述全域作战的基本要求[也没有其他更好的选择啊]。此外，现役主战坦克在山地的机动能力也不尽如人意（96式主战坦克的最大爬坡度仅有32°），遇恶劣地形也只能望而却步。解决这些问题最切实可行的办法也就是——减重、提高功率比。

▲ 自重决定了坦克的履带单位压强，较重的主战坦克在松软地面容易“托底”而无法动弹

▲ 主战坦克携带自救原木是个传统招式，但陷了还是耽误事儿

国内在近年来也推动了以8×8轮式装甲车和轻型“猛士”高机动车为主的轻型机械化部队的快速发展，以缩短装甲装备与轻型、高机动要求之间的差距。这两类轮式装备虽然自主远距离机动能力强、乘员乘坐舒适、故障率低，但8×8轮式装甲车主要是以依托公路自主高速机动为主，它在冰雪、泥泞等地带机动仍然无法摆脱轮式车辆的固有劣势；“猛士”高机动车战略机动能力相当不错，但仍然存在“轮式”的问题，而且高机动部队面对稍强的地区冲突烈度作战力不从心。

▲ 试问，这样的路面，8×8轮式装甲车和东风“猛士”高机动车能够通过嘛？

▲ 东风“猛士”装甲高机动车自身无法安装大威力直瞄火炮，应对较强烈度的冲突力就不合适了

那么上面一番分析我们可知，为弥补现役主战坦克和轮式战斗车辆之间的短板，陆军在新形势下就必须用新的理念，融合主战坦克高防护、高通过性和轮式装备重量轻、自主机动力强的优点，发展一种结构尺寸紧凑、自身重量适中的新型履带式主战装备，它不但要能适应一体化联合作战信息化的要求，能满足使用大型运输机、滚装船实施快速战略机动的需要，也能保持自身较低的履带通过压强，而且具备较高的传动比和功率比，具有良好的高速行驶性能和爬坡能力，其次悬挂系统要有优异的减振性能保证越野平稳，使乘员不至于疲劳，降低部件磨损。

▲ 正在负重跑车试验的15式轻型坦克底盘，预示着新一代高机动履带装甲通用底盘的问世

▲ 疑似由15式轻型坦克底盘衍生而来的保障车辆，车族化是必然结果

悬挂系统智能化，大幅提高减振性能

轻型坦克要适应全域机动作战环境就必须具备在各种地形的高速行驶能力，这是因为在现代战场上大量充斥着武装直升机、高机动自行反坦克导弹和单兵便携反坦克导弹，坦克面临的危险已非常多，而要提高生存能力，就需要以很高的速度，灵活躲避来自各方向的威胁，并长途奔袭和迅速占领战略要地。要达到高速性，除了必须增大发动机功率、减轻重量达到较高的功率比，还要提高悬挂系统的性能。比方说美军的M1A2主战坦克，它配备的大功率发动机使其能达到100公里/小时以上的理论最高速度，但在实际使用中，因为它还是配套传统的扭杆悬挂，为减少越野条件下部件剧烈振动带来的故障，它的实际时速只有68公里/小时。因此高功率比和传动比也只能体现在加速性和良好路面行驶上，要提高各种地形的高速性能就必须在悬挂系统上下大功夫。

▲ 美军M1A2主战坦克即便动力强劲，到了越野路面也不能撒欢儿跑

15式轻坦在样车阶段，通过网上爆出的图片，军迷都判断它采用的是液气悬挂，因为液气悬挂系统能够调节车体高度，在运输时能够使车体底部几乎完全贴到铁路平板车和运输挂车上。军迷们都对15式轻坦液气悬挂良好的越野性能和可调车姿发挥火力充满遐想，但是在定型以后15式轻坦却放弃了液气悬挂，仍然沿用了扭杆悬挂，但此扭杆已非彼扭杆可比了。

▲ 早期的轻型坦克样车的确采用了液气悬挂系统

我们先来看看96式主战坦克采用的传统扭杆式悬挂系统，它属于被动悬挂（或称不可控悬挂）独立扭杆式，由扭力轴、弹性缓冲器、平衡肘总成和摩擦式减振器等组成。它的工作原理是，当坦克行驶在越野条件下凹凸不平的路面时，负重轮相对于车体上下运动，带动平衡肘绕轴转动，经拉臂使减振器轴转动。减振器产生的摩擦力具有反作用到平衡肘，起到阻力作用，从而达到减振的目的。当坦克速度加快，平衡肘产生较大幅度转动后，就会猛烈撞击到缓冲器，此时驾驶员就必须降低速度，以免损坏扭力轴，在这种情况下何谈越野高速行驶？

▲ 96式主战坦克的被动式悬挂系统示意图

▲ 96B式主战坦克的悬挂系统实物直观感受一下（赛道吊轱辘那次）

其实说到扭杆悬挂，我国经过几十年的发展，扭杆弹簧制造技术和制造工艺都已非常的成熟，我国制造的高强度金属扭杆性能优良，目前已处于世界领先地位。国内科研机构在对悬挂系统经过大量的研究之后，从上世纪末到本世纪初就提出了基于扭杆悬挂系统的半自动控制技术，并取得了成功。这种新型的半主动扭杆悬挂系统最初是运用于三代改进型主战坦克（也就是99A）的预研项目中，在优化改进后成功应用到15式轻型坦克上。

▲ 15式轻坦底盘越过壕沟示意图，平衡肘的行程很大（见负重轮上的红色箭头），说明扭杆性能优良

坦克在不同路面和不同速度行驶时，各种行驶的工况对悬挂系统的阻尼要求是不同的，而传统悬挂系统减振器的阻尼比却是不可调的，不能随之而变化，显然无法有效消除车体的行驶振动。15式轻型坦克的半主动扭杆悬挂系统，是在传统扭杆悬挂的基础上，采用了叶片式的液力减振器。坦克在行驶状态时，由传感器先测出坦克的速度和路况，再由控制单元计算出最合适的阻尼参数，然后控制每一套电磁比例流量阀，连续调节液体通孔来改变整个减振器内的液体流量，起到调节到所需阻尼参数的作用，达到适应各种行驶速度和路面变化的目的。

▲96式主战坦克悬挂系统减振器的结构示意图

▲ 15式轻坦采用的可控叶片减振器原理示意图

▲ 15式轻坦在各种地形的行驶是非常平稳的

▲ 15式轻坦的半主动悬挂是在传统扭杆悬挂主要部件基础上的改进提升，因此两者从外观看差别不大

15式轻坦采用这套悬挂系统后，大幅度改善了它的行驶平顺性，带来的好处是非常明显的：

能够使轻坦在各种地形条件下的都能高速通行；
降低了坦克各部件在行驶时面临的冲击震荡，减少了坦克整车的故障率；
提高了乘坐舒适性，利于保持乘员长时间的作战能力；
避免了车体振动产生的炮身扰动干扰误差和火控系统陀螺仪信号误差，使行进间射击精度得到提高；
悬挂系统的半自动控制元件一定故障或作战受损，整个悬挂系统还能转化为被动悬挂继续工作，不影响作战。

正是因为如此，15式轻坦在高原地区测试时“创造了部队列装装备机动距离最长、行驶速度最快、故障最少等多项纪录”，得到军方的高度赞扬。

▲ 15式轻坦目前在国内履带装甲车辆中行驶速度是最快的了

▲ 在越野地形行驶，15式轻坦不需要减速也能高速通过

▲ 15式轻坦的爬坡能力使其非常适合于山地和丘陵地形作战

直瞄射击与超视距射击集成，具备多元化火力打击能力

一直以来，坦克作为战场突击兵器，都是以直瞄射击方式消灭作战距离在2000m到3000m以内的敌方目标。近年来，为适应信息化战场作战的需要，提高坦克的任务适应性和综合作战能力，我军也在强调坦克的远距离打击能力。几年前，驻高原某部装甲团就已经在尝试使用96式主战坦克125mm滑膛炮打击9000米外目标的战法。而在此之前，一些部队也试制过“坦克间瞄射击诸元计算器”，用于延伸老式坦克的间瞄打击能力。这些都可以看出我军对这一能力提升的专注由来已久。在15式坦克的研制过程中，已经将原来的简易辅助手段拓展为了“直瞄/间瞄射击集成火控技术”的实用化[这是不是让人很意外？]。

▲ 我军其实很长一段时间都在琢磨坦克炮的间瞄射击

以国内老式69式100mm坦克炮为例，它发射脱壳穿甲弹的直射距离为1730米，而发射榴弹的最大射程可达11800m（国内新型105mm坦克炮更要远的多），但榴弹的最大射程也只能在通视距离内才能发挥。现代炮兵自行火炮都配备有卫星定位系统、寻北仪和惯性导航系统，它是通过指挥系统或前观侦查车提供的目标定位信息（距离、方向、高低角）、自身定位信息以及炮身与真北的夹角（即自主定位定向）通过火控计算机来解算目标诸元，进而装定射角、发射摧毁目标。而坦克则是利用观瞄系统搜索发现目标，用激光测距仪测定目标距离，火控计算机开始解算，再精准击中目标。和自行火炮一样，新一代坦克也都配备有卫星定位和惯导系统，而且坦克方向、高低向的炮控伺服系统精度还更高，因此在研制之初就集成多个角度传感器（方位与倾斜）、寻北仪，在火控计算机内注入间瞄射击弹道数字模型，就能够使15式轻坦达具备自行火炮般的间瞄射击能力，使其火力系统“一专多能”。

▲ 15式轻坦在高原地区测试发射105mm炮射导弹

▲ 15式轻坦能直瞄、能间瞄、也能打炮射导弹，可谓一专多能

15式轻坦采用的“直瞄/间瞄射击集成火控技术”，可能是目前世界上第一例投入实战化的坦克多元化火力打击技术。以15式轻坦的105mm高膛压线膛坦克炮发射榴弹，它的最大射程应该能够达到15~16km的远距离射程（毕竟弹丸初速在那儿，在高原空气稀薄射程还能有增益），和世界上西方国家现役的火力支援用105mm榴弹炮最大射程属于一个等级甚至还更远。在指挥信息化系统的指引或空中、地面侦察系统的引导下，15式轻坦具备的这种能力，不但能作为火力支援炮兵的辅助手段，弥补炮兵配属数量上的不足，加强目前合成营的远程火力打击能力，而且可以更加灵活的实施各种战术，比如远距离消灭敌方前沿的目标，加快进攻推进速度，提高火力的连续性和覆盖率等等。

▲ 15式轻坦的105mm榴弹威力比西方国家装备的105mm榴弹炮要强得多

火控系统网络化，信息化水平达到一个新高度

我军坦克的火控系统经历了一个从模拟式、数字式到数字加CAN总线式的过程，到目前为止已走到了融入车际高速实时数据系统和综合信息处理系统的时代（毕竟民用手机都5G了），形成了陆军武器装备平台的火控系统网络化，这一亮点将首先在最新研制的15式轻型坦克上得到体现。这套系统能够综合利用合成营内的所有作战车辆（如坦克、步兵战车、自行反坦克导弹、自行火炮、侦察车）的战场探测到的信息，进行协同作战，提高营级作战部队从发现目标到实施火力打击的快速反应，并增强作战范围。

▲ 陆军的信息化程度和作战能力还在不断提升中

▲ 15式轻坦驾驶舱盖旁的长方盒子（红色箭头所指），用于开舱驾驶时辅助显示发动机工况，这还是首次使用

基于车载计算机控制的高速实时无线数据传输系统使15式轻坦具备了全新的信息化作战能力。它可以利用作战分队多武器平台的多频谱、多元化传感器协同进行战场搜索和探测，比如一辆15式轻坦发现敌目标，它将通过网络通信自动引导给其他武器平台；一辆15式轻坦的火控系统如果在跟踪某个目标时因地形限制丢失后，它可以立即引导其他15式轻坦继续跟踪直至摧毁目标。又比如，一辆15式轻坦采用共享的信息，在自身火控系统出现故障时，可由友邻的15式轻坦协同解算，彻底解决了坦克火控系统可靠性的问题。通过远、近距离纵深侦察探测信息的实时共享，15式轻坦也能够打击其观瞄系统通视范围以外的固定目标，这也是它充分发挥直瞄/间瞄射击集成火力能力的基础。此外，利用网络传输，15轻坦的车辆与油料等信息也能够共享于保障分队，便于维修和油料供应进行精准保障，迅速到达施救（修）或补充燃料，不至于贻误战机并使乘员将更多精力用于作战。