追求极致之路

2019-04-17 04:43:24 兵器知识2019年4期

山水

记者(以下简称“记”):张总,首先请您简单回顾一下96系列坦克参加坦克大赛的过程。

张鹏(以下简称“张”):96系列坦克参加坦克大赛到2018年已经是第五年了。第一年是96A参赛,是没有进行过改进的。第二年是96A1,在96A的基础上进行了局部优化改进,改进不是很多。第三年就是96B了,已参赛了三次。96B坦克在参加过的三届国际坦克大赛中,都发挥稳定,保持着第二名的良好成绩。

记:那几次影响挺大,尤其是负重轮跑掉的那次。

张:负重轮跑掉那次看上去挺惊险,但其实对成绩没有什么影响,几乎没有减速。发生负重轮脱落故障是2016年,正值96B坦克完成改进后的首次参赛,准备时间比较仓促。2016年春节第一台96B坦克才总装下线,2016年4月底交付部队训练,在前后短短两个月的时间里,一直是边试验测试边持续改进,许多环境适应性与可靠性问题在这么短的时间周期内,是无法充分暴露的。也就是在这样一种尚未稳定的技术状态下,坦克快速运抵新疆展开集训,训练仅两个月后就又通过专列发往俄罗斯国际大赛现场。在实际训练后期,负重轮等悬挂系统的疲劳问题已经出现苗头,尽管采取了一系列的应急措施,对关键零部件也进行了方案的进一步优化改进,但新结构备件当时已没有了重新加工制造的周期。单从技术角度来分析这一问题,其根本原因还是竞速比赛的超高强度已经超过了传统设计结构的疲劳极限。

正在射击的96A主战坦克

虽然跑掉了负重轮,但没有影响96B的疾驰

记:比赛设置标准的强度是不是很大?

张:一般来说新研制坦克的试验考核强度主要以国军标为标准,然而坦克大赛为了展现观赏性,在许多障碍设置方面并不考虑实际作战需求,在一定程度上甚至超过了国军标对装备的要求。所以我们的参赛装备即使经过严苛的试验测试达到了国军标等相关设计标准,但在实际比赛中也会出现“不适是无法充分暴露的。也就是在这样一种尚未稳定的技术状态下,坦克快速运抵新疆展开集训,训练仅两个月后就又通过专列发往俄罗斯国际大赛现场。在实际训练后期,负重轮等悬挂系统的疲劳问题已经出现苗头,尽管采取了一系列的应急措施,对关键零部件也进行了方案的进一步优化改进,但新结构备件当时已没有了重新加工制造的周期。单从技术角度来分析这一问题,其根本原因还是竞速比赛的超高强度已经超过了传统设计结构的疲劳极限。

记:比赛设置标准的强度是不是很大?

张:一般来说新研制坦克的试验考核强度主要以国军标为标准,然而坦克大赛为了展现观赏性,在许多障碍设置方面并不考虑实际作战需求,在一定程度上甚至超过了国军标对装备的要求。所以我们的参赛装备即使经过严苛的试验测试達到了国军标等相关设计标准,但在实际比赛中也会出现“不适应”,暴露出设计裕度不足等问题。举个例子,96B坦克传动系统中有一根风扇传动轴在训练初期仅跑了2000千米后就出现了早期疲劳隐患,专家分析这根轴的设计裕度非常大,安全系数相当高,莫说2000千米,就是行驶一万千米都不成问题。但结合比赛现场再进行分析,结论就不成立了。原来,坦克大赛的规则就是要求车辆多次在高速行驶与涉水池之间进行连续切换,正常竞速行驶过程中,传动轴高速旋转,突然抵达涉水场坦克要完成“跳水”动作(也可减速进行常规涉水,但必然影响竞速成绩)。由于水的阻力非常大,瞬间制动风扇叶片,几秒钟出水后又再次高速旋转,如此反复的应力交变,最终造成风扇轴的快速疲劳,强度下降。再举个例子,坦克在刚才谈到的“跳水”障碍训练过程中,水池里的水会被坦克冲击溅起来高达十几米。经过多次训练后,池中的水会因排挤和飞溅大幅减少,而水管补给能力十分有限,做不到同步补偿,因此导致每天的训练几乎从中午开始,涉水池就变成了“摔车”训练场,相当于坦克起跳后直接拍在水泥路面上,因此对行动系统的冲击破坏非常严重。反过来讲,在实际作战中,我们考虑到河床底部都有淤泥,这种见河就“跳”的操作是不安全、不允许的。也正因如此,国军标里关于坦克涉水的要求都是在确认没有安全隐患的前提下,低速通过水场。

在2016年的坦克大赛中,96B主战坦克开始“跳水”

记:在“跳水”的过程中,水花四溅,视觉效果很好,但其实对装备的冲击力很大。

张:是的,即使在水没有流失的前提下,仅是水对装备造成的冲击力就已经非常大了。首次比赛的时候,坦克挡泥板都在跳水过程中被拍打变形,全部翻起。其实不光是中国队,在比赛录像中你能看到参加比赛的几乎所有国家的装备都出现了挡泥板变形、裙板翻转甚至丢失等现象。从2017年起,96B坦克改成了短裙板,也是出于这方面的考虑。如果按照坦克的作战需求设计,侧裙板是承担着防护作用的,长度尺寸是有着严格要求的。但是出于满足比赛的这一特定需要,考虑到裙板变形、破坏和翻转都会在国际镜头下造成装备形象的负面影响,为此科研人员对其进行了数次的改进和试验。跳水对坦克裙板造成的冲击力有多大?举个实际例子,我们曾经把侧裙板改成钢制的,并开了排水孔、排水百叶窗,仍然阻止不了变形和翻转,固定裙板的M10的螺栓,跳一次水就都被剪切断了。此外,“跳水”对坦克最大的影响是发动机。在传统设计中,坦克涉水采取低速行驶,涉水的允许深度,主要取决于发动机进气口的高度。“跳水”造成的十几米的浪已经将整个坦克没入水中。为了确保决赛中96B坦克能够安全完成12次“跳水”,不会出现发动机进水,我们也对发动机的进气系统进行了多次的结构改进,最终确保了发动机在数十次的“跳水”过程中都能安全运转、正常进气。

为了适应比赛,96B主战坦克的侧裙板明显短了许多

“小蘑菇”是新设计的发动机进气口

记:那俄罗斯的坦克是怎么解决发动机问题的呢?

张:他们采取的方案与我们不同。俄罗斯坦克的发动机内部结构和性能本身与96B坦克不同。俄罗斯发动机具有较高的排气压力,利用排气引射装置,将发动机进气中混入的水和杂质都能有效过滤排出,满足发动机进气要求,在技术上存在一定优势。此外,为了比赛,俄罗斯在发动机进气系统前部也特别采取了挡板结构,这些都有利于发动机的正常进气。但是随着“跳水”次数的积累,其发动机进水量增加与动力性能下降的风险也变得越来越大。而我们对发动机进气装置的系统性设计,理论上更具耐久优势。前期96B在训练过程中进行“跳水”测试超过50次后,进气系统仍未见异常,发动机工作状态稳定。

96B主战坦克高速通过“搓板路”

记:96B新设计的进气装置在实际作战中会有用吗?

张:为解决坦克“跳水”进气问题,进气系统的改进多达十几项,其中最简单直观的就是车外增设的进气通道,装备涉水能力得到了大幅提升,几乎可以满足2.5米水深的短时无准备快速潜渡,在远距离行军过程中确实能够提高装备的通过能力,理论上是可以被实际作战采用的。但是在战斗状态下,由于进气装置随炮塔旋转运动,是否会对射击、观瞄等造成局部影响,还需要进行系统性评估。这至少可以作为一个技术储备,在战时随时加装。

记:对于这样苛刻的比赛,经过不断改进,可以看出我们坦克的可靠性也越来越高了。

参加2017年坦克大赛的96B主战坦克

96B坦克负重轮上的3个孔可以方便地排出在行驶时负重轮中的淤泥

张:确实如此,历经三年来的比赛考验,研制系统对96B坦克的大小改进已经累计达到百余次,装备可靠性明显提升。记得在2018年的训练过程中,出于训练时间紧迫,某天高强度训练从早晨6点持续到了晚上9点半没有休息,期间只换人不换车,参训的96B坦克未发生任何故障,部队战士开玩笑戏称96B坦克的可靠性超过了美国的“悍马”。此外,2017年、2018年连续两年的坦克大赛,所有参赛坦克全程无故障,也是其高可靠性的有力证明。其实就96B坦克的可靠性提升而言,其经历的并非传统装备研制的寻常路。国际坦克大赛出于观赏性考虑,坦克比赛规则的制定,在一定程度上比装备的正常作战使用更加苛刻。表面来看针对这类比赛特殊性去开展装备改进,似乎對实际作战的贡献并不大,其实我个人认为这一观点应该说是比较狭隘的。三年来通过对96B坦克的持续改进,我们深刻体会到,所有的优化和改进,都是影响深远的。可靠性是个系统性的问题。看似简单的可靠性问题,其实涉及到了从设计到工艺,从制造到质量管控,从使用维护再到备件保障的方方面面,某一个环节的薄弱都会造成零部件的可靠性短板,而一个零部件的可靠性短板,最终将造成整个装备战斗力的短板。就如一个内部小结构的疲劳断裂,会造成负重轮的脱落,进而造成对整个装备战斗力的严重破坏。基于这样一个认识,我们充分利用高强度比赛训练,在短期内自觉排查设计、工艺、管理等各个环节的问题和隐患,不仅大幅提升了96B坦克的产品可靠性,能轻松应对国际比赛需求,同时也从根本上提高了整个产品从研制到生产再到列装的全寿命周期质量管控水平。不仅如此,这两年来,我们也将96B坦克上已经验证成熟的可靠性提升成果,积极地应用到了其它装备上,降低了其它装备的可靠性风险。

96A1主战坦克

记:通过几次比赛,96系列的改进提高给人们的印象很深,这一改进过程是怎样的呢?

张:是的,96系列坦克在性能方面均得到了有效的提升。纵观整个系列的性能提升,可以说是策划地十分科学,都是实事求是严格按照装备水平状态,分阶段、分步骤且十分高效地完成的。96A属于二代坦克装备,相对于T-72坦克这一经典三代装备,在火控、动力和防护方面都存在代差。因此在2014年的坦克大赛上,装备表现平平,与国外装备差距明显。2015年根据国际比赛需求,我们利用半年时间对这一老旧装备重新进行技术升级。这一过程考虑到车辆原有内部空间和布局的限制,仅是在原车基础上快速强化动力、行动、传动等局部薄弱环节,并最终以96A1坦克的崭新形象赶在201 5年坦克大赛重新亮相国际,并一举取得亚军的优异成绩。而另一方面,我们也考虑到与俄罗斯T-7283M坦克这一先进装备同台竞技,单靠简单的局部改进,是很难从根本上解决96A坦克的动力短板,因此在进行96A向96A1坦克改进的同时,也重新组建研发团队优化96A内部结构,改进动力系统,完成了96A坦克向96B坦克的升级蜕变。不仅如此,我们出于对装备实际作战能力负责的态度,并没有止步于应付比赛,而是通盘考虑,相对于原96A坦克在机动、火力、火控、防护、信息化甚至人机环境等各个方面都进行了全方位升级,确保96B坦克成为一款登得了赛场,更上得了战场的优秀装备。也正因如此,96B坦克在整车重量上也超出96A坦克3吨。换言之,如果96B坦克只是一款比赛专用产品,增加的这3吨重量,不仅对竞速十分不利,更是令人费解的。此外,96B坦克在真正的战场上还将更帅,包括遥控武器站在内的多种先进武器和装置都将在96B坦克上呈现,只是这些系统在坦克比赛中是不必要的。

记:这几年的坦克大赛,对咱们的坦克设计有哪些促进?

张:96B坦克对我们的设计理念转变起到了很大的推进作用。例如在可靠性方面,装备必须是用出来的,要能“抗造”,也就是说必须要在实战或接近实战的苛刻的环境中使用,研制和考核过程绝对不要吝惜和心疼装备,这样才能真正检验装备的可靠性。毕竟装备是在最残酷的战场上打仗的,即使性能指标很先进,一旦上了战场,今天“掉链子”明天“脱裤子”,再先进的性能也发挥不出来。96B坦克在试验和训练过程中的条件都非常严苛,例如过垂直墙,有时候战士操控不熟练,就直接高速撞到垂直墙上,车首挡泥板撞坏、诱导轮变形这些都曾出现过,当时我们许多上年纪的设计人员都心疼地不忍看下去。但就是这样放手让战士去用,去“造”,才一步步地发现隐患,发现问题,也才能在极短的时间内提升装备的可靠性,放心它去赛场,放心它去战场。当然这一理念的转变不仅仅是在研发系统,也已经深入到了装备的加工制造、试验考核、售后保障等方方面面。

列队准备参赛的96B主战坦克

2018年参赛的96B坦克因其涂装,被军迷戏称为“消防坦克”

记:那96B坦克在部队训练使用中的反响怎样?

张:2016年参赛部队对于首次使用96B坦克参赛是有抵触情绪的——虽然96B坦克性能相对96A坦克有了明显的提升,但由于96B坦克在操控等各个方面都与96A不同,例如96A是传统的操纵杆转向,96B则采用了方向盘转向,从操纵习惯和保障经验方面,部队都是有所担心的。加之训练时间短,换新装备需要战士边学习、边磨合,而针对人员身体素质和心理素质的相关训练时间也将被压缩。但是到了训练后期,伴随战士对96B坦克的操控日渐熟练,96B坦克得到了广泛的认可。曾经发生过一个小故事,新疆训练期间,我们的工厂保障人员是住在距离军事训练场约一个半小时车程的市内,某天等我们按计划早晨10点(新疆地区相对于北京日出晚2个小时,相当于北京时间8点)抵达训练场的时候,部队已经把全天的训练任务都完成了——战士早上7点钟开始训练,因为96B坦克全程没有发生故障,训练计划完成的十分顺利。团长兴奋地说:“这个坦克的可靠性太高了!又是方向盘驾驶,速度也快,开着它就像开越野车一样!我们所有队员每个人完成了一遍模拟单车赛,又完成了一遍模拟接力赛。原计划一天的训练任务,现在3个小时就搞定了!”而且他还骄傲地告诉我们他亲自把车速飙到了76千米/小时。

记:这个车的人机工程也很好吧。

张:确实如此。这方面不能不说到96B坦克的总设计师曹福辉。曹总对这个车非常负责任,不仅在重要结构的改进上带头抛方案、严把关,就是对部队所提的任何一个小要求都极为重视、认真考虑。有时候我们都觉得要求提得不是很合理,或者对使用影响不大。但他事无巨细,只要是战士提出来的要求,全部要求整改落实。他说在战场上,坦克是坦克兵唯一的武器和依靠,他的目标就是要把96B坦克打造成所有战士都认可,从心里就感觉靠得住的精品利器。例如,仅驾驶员座椅靠背的高度我们就改进了不下五次。战士身高不同,有的习惯于靠背低一些,有的习惯于靠背高一些,有的觉得靠背支撑住腰部更舒服,有的还提出靠背上边缘有时又会造成手动关闭驾驶窗不便。仅就这一处人机环,我们反复调整并让不同战士亲自试验,最终找到了一个大家都普遍接受的最佳高度。再有,96B坦克相对于传统坦克,舱内的把手特别多,这是比赛时当车辆进行“跳水”等剧烈动作时,考虑到乘员的安全性而专门设计的。此外,为了方便战士们比赛时快速登车,在车体上增加了小踏板;考虑到战士们鞋上沾上水容易打滑,在小踏板以及坦克首上装甲板、炮塔顶部都铺设了防滑颗粒。像这样的小细节很多。细节虽小,却最能以小见大。

车体尾部增设的便于战士登车的小踏板

坦克首上裝甲上铺设的防滑颗粒

记:非常感谢您在百忙中接受我刊的采访!也祝96B今后能更上一层楼!