高机动履带车辆行驶系统中的5个科学技术问题

行驶系统对坦克装甲车辆的性能尤其是机动性有特别重要的影响,然而由于工作环境复杂且恶劣,使行驶系统技术成为制约坦克装甲车辆性能提高的“瓶颈”。论述了高机动履带车辆行驶系统中基于机电相似系统的振动衰减网络设计、复杂系统非线性振动动力学、能量耗散、地面力学和非线性振动控制等5个科学技术问题的概念内涵、研究目标、研究内容和前人的研究成果,期望引起各方面的关注,并深入开展基础理论层面上的研究和工程技术层面上的协同攻关。行驶系统对坦克装甲车辆的性能尤其是机动性有特别重要的影响,然而由于工作环境复杂且恶劣,使行驶系统技术成为制约坦克装甲车辆性能提高的“瓶颈”。论述了高机动履带车辆行驶系统中基于机电相似系统的振动衰减网络设计、复杂系统非线性振动动力学、能量耗散、地面力学和非线性振动控制等5个科学技术问题的概念内涵、研究目标、研究内容和前人的研究成果,期望引起各方面的关注,并深入开展基础理论层面上的研究和工程技术层面上的协同攻关。     

特殊履带车辆

正近百年来,坦克装甲车辆履带行走系统的基本原理没有改变,但从总体布置和结构组成,或从悬挂装置来看,具有不少发展变化和不同类型。高速履带车辆的负重轮可以有不同大小、不同数量的各种方案,负重轮的大小影响一系列问题,多年来就有不同的选择。     

履带车辆悬挂系统振动的半主动控制与仿真

恶劣路面上行驶的履带车辆的振动对车辆的性能、平顺性、操作稳定性及运动安全性都造成不同程度的消极影响。履带车辆悬挂系统振动的加速度是描述履带车辆振动程度的一个重要指标。首先提出了一个考虑负重轮的履带车辆悬挂系统的力学模型,并且建立了相应的运动微分方程组。又选取了一组新的描述悬挂系统运动的输出变量,然后应用二次型半主动最优控制理论,具体计算了正弦路面激励下悬挂系统在控制前后运动状态的改变。参数分析和数值仿真结果表明,通过选取合适的控制参数,就能使履带车辆悬挂系统的加速度得到有效的控制。     

装甲车辆平顺性仿真及试验验证

该文研究内容为车辆(轮式、履带)在不平路面行驶和通过障碍时的平顺性问题。利用状态方程法建立了包括随机和确定路面轮廓、三维车体等较为通用的车辆行驶平顺性模型。并针对行驶振动中车轮与悬架的碰撞建立了专用模型。对某型装甲车辆进行了计算机仿真和验证,对模型的精度和有效性进行检验和评估。结果证明所建立的车辆—地面系统模型是有效的。该模型和建模采用的方法为装甲车辆的系统设计和动力学分析提供了一条途径。     

履带车辆悬挂系统的动态特性分析

履带车辆悬挂系统的动态特性分析,以ADAMS软件建立其悬挂系统的两自由度动力学模型,并将路面不平度和行驶速度结合,构造出路面位移激励,得到对应的1/12车体响应,即得出该系统的频率响应函数.并计算出履带车辆在B、D级路面以不同速度行驶时,该悬挂系统的动态响应.     

军事万花筒

中国已研制成功99式轻型水陆坦克据《简氏防务周刊》报道,中国99式新型坦克是在63式坦克的基础上改进而成的,并将取代它。新坦克的车体和炮塔采用全焊接结构,能够抵御轻武器和弹片的攻击。车体分为三个部分,驾驶舱在前、战斗舱居中、动力舱在后。悬挂系统与63式水陆坦克相似,每侧有6个负重轮,诱导轮在前,主动轮在后。水上航行时靠喷水推进装置推进,2个喷水推进装置分别安装在车体尾部两侧。据称,为了减小水中行驶阻力,该坦克没有托带轮,履带的上部和悬挂系统都用履带裙板     

履带装甲车辆空气阻力系数试验测定

针对高速履带车辆空气阻力系数不准确、影响机动性能计算的问题,开展了履带装甲车辆空气阻力系数测试研究。利用相似性理论,对多种履带装甲车辆微缩比例模型开展风洞试验,获得不同类型履带装甲车辆的空气阻力系数值。结果表明：履带装甲车辆空气动力学设计中,主战坦克空气阻力系数可选择0.92,自行火炮类型车辆空气阻力系数可选择0.99,步兵战车等类型车辆空气阻力系数可选择0.83;试验结果为车辆机动性精确计算提供了工程指导。     

某履带车辆半主动悬挂系统建模与仿真

在一系列简化条件基础上,建立了履带车辆悬挂系统二自由度振动模型,选定状态变量,推导出悬挂系统状态方程矩阵表达形式．提出了基于线性二次型(LQR)最优控制理论的半主动控制算法．对耕地路面激励下履带车辆悬挂系统的半主动控制进行了仿真,并与被动悬挂结果进行比较．结果表明,该算法能很好控制车体位移和加速度．     

坦克履带行驶装置温度场数值计算分析

为掌握坦克履带行驶装置的温度状况,建立了三维温度场数学模型,应用ANSYS软件进行了有限元数值计算,得到了负重轮、主动轮、诱导轮和履带环的详细温度分布。研究了坦克行驶速度、外界环境温度、太阳辐射能量、地面状况和坦克载荷等因素对负重轮温度的影响,敏感性分析显示坦克载荷的影响最大,地面状况的影响最小。研制了负重轮温度实车测试系统并进行了试验,有限元计算结果与试验值符合较好。     

简化自行火炮虚拟样机平顺性试验仿真

为提高仿真效率，缩短求解时间，在ADAMS下建立某型自行火炮简化虚拟样机模型，通过省略履带使路面与负重轮直接接触以减少系统的自由度，达到简化模型的目的。同时用一个接触碰撞模型模拟路面、履带板与负重轮的相互作用，从而保证模型的合理性。仿真结果表明，模型能够反应车辆的振动特性，可以为进行快速的强化行驶实验提供一个良好的仿真平台。     

履带车辆半主动悬挂系统建模与仿真

履带车辆半主动悬挂系统的建模,先作模型假设和简化,建立其系统二自由度振动模型.选定状态变量,得出悬挂系统状态方程和振动微分方程.利用线性最优控制的半主动控制算法算出控制力,并用Simulink对典型沙土路面激励下某型履带车辆半主动悬挂系统的响应仿真,结果表明该算法能很好控制车体位移和加速度.     

2013俄罗斯武器展(下)

正与日益兴盛的轮式装甲车辆相比,履带式装甲车辆可谓日暮途穷,基本没有什么全新产品推出,有的只是大批改进型履带装甲车,传说中的第四代坦克还是没有出现。但从这些改进型车辆,我们可以看到俄罗斯研制履带装甲车辆     

无负重轮式履带车辆牵引特性研究

无负重轮型式的履带车辆行走系统由于其内部结构组成的变化导致其牵引性能匹配计算与负重轮型式车辆相比存在差别,研究了履带行走系的内部摩擦系统和履带-地面行驶动力学,分析了不同重心偏心和内摩擦对整机牵引特性的影响,并对某型履带车辆进行了分析计算,结果表明,无负重轮型式机型的有效牵引力和牵引效率下降可达50％,其中机架履带滑动摩擦是构成功耗的主要因素。     

履带车辆磁流变液半主动悬挂系统动力学模拟实验台研究

基于磁流变液(MRF)构造出的半主动悬挂系统,可以用于对车辆振动的实时控制,半主动悬挂系统模拟试验台是实行实车动力学分析进而实现上述目标的基础性设备.首先,按照相似定理,进行了履带车辆磁流变液半主动悬挂系统动力学模拟实验的台架设计,实现了动力学模拟;进而,结合履带车辆行驶的典型越野路面,提出一种路面激励输入设计方案;最后叙述了基于LabVIEW虚拟仪器的磁流变振动实验台状态监测系统的构成.     

坦克火炮系统动态特性仿真

主要对坦克在不平地面行驶时火炮系统的振动动态特性问题进行了动力学分析与建模仿真,主要包括:通过随机抽样法建立双侧不平地面模型,采用状态方程法建立三维车体和双侧任意车轮在内的坦克底盘的振动模型、车体与火炮的相互作用模型。所用方法和建立模型可以将坦克底盘振动对火炮系统运动的影响体现出来,更加全面和客观地反映了坦克行驶过程中火炮系统的振动机理和动态特性,较实际车辆测量法获得火炮运动特性的方法更为高效和系统,对于坦克行驶间的整车振动和火炮系统控制分析有着积极的作用.     

降低履带车辆车内振动和噪声的有效途径

一、引言履带车辆乘员室内的噪声对车内通讯产生不利影响,在一定车速时能达到使乘员听力遭受破坏的程度。乘员室中的低频振动,能引起乘员疲劳,降低战斗力。音响在车外传播还会使自己暴露目标,易遭敌人攻击。噪声来自于不同的振动源。发动机-传动系统和行动部分是噪声振动源,它们都与车辆速度有关。七十年代研制的坦克,行驶速度大大提高,噪声和振动已成为突出问题,如不解决随速度提高而带来的这个问题,速度实际上亦难上去。最近,美国陆军部负责研究、发展与采购     

读者之声

安徽马鞍山市郑湘岭读者问: 坦克悬挂装置的种类?有何特点? 坦克悬挂装置是连接车体和负重轮的弹性装置。它由弹性元件、减振元件、平衡肘和限制器组成。根据负重轮与车体的连接方式可分为平衡式悬挂、独立式悬挂和二者兼有的混合式悬挂。     

履带式装甲车辆扭力轴使用可靠度工具包的开发

根据路面的统计特性生成了装甲车辆行驶的典型路面的路面谱。根据装甲车辆悬挂系统的受力特点，并结合动力学理论模拟了车辆在典型路面上行驶时负重轮摆角的变化情况，对扭力轴的受力进行了统计分析。根据扭力轴材料45CrNiMoVA特性和扭力轴的生产工艺特点，利用应力-寿命干涉模型对扭力轴的使用可靠性进行了分析计算。整个软件包的6个模块分别是路面谱模块、受力分析模块、动力学分析模块、统计处理模块、零件材料曲线绘制模块和应力-寿命计算可靠度模块。利用该工具包能较好地预测装甲车辆扭力轴的使用可靠性和疲劳寿命，为使用过程中制定有效的技术保障方案提供了科学依据。     

某型坦克底盘线振动对行进间射击精度影响机理研究

针对某型坦克高速行进间射击精度较低的问题,从底盘线振动的角度分析了炮弹出膛的横向速度、瞄准系统成像质量、乘员观瞄操纵效能三方面的影响因素,并结合实车试验数据逐一研究了每个因素对射击精度的影响。研究结果表明：底盘线振动引起的横向射击偏差较小,不足以引起射击精度的大幅降低;底盘线振动虽然对瞄准镜成像质量虽然有一定的影响,但基本不会影响观瞄效果;而由于乘员乘坐位置线振动较大,乘员的乘坐舒适性较差,使其难以精确操纵瞄准设备,从而影响观瞄效果。因此,车辆底盘线振动对坦克装甲车辆射击精度的影响主要表现在对乘员乘坐舒适性的影响上,乘员舒适性较差是限制行进间射击精度的重要原因。     

读者之声

福建长泰读者许东问: 在坦克装甲车辆中,什么是“履带挂胶”、“销轴挂胶”和“负重轮挂胶”?它们各有何作用? 首先应了解坦克装甲车辆中履带板的结构。履带式装甲车辆用的履带是一节节履带板用履带销连接起来的。它有两种结构:由一根履带销把相邻的两节履带板相连的称为单销式履带;由两根履带销分别