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帖子主题:中国ZTZ-98主战坦克(二)

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中国ZTZ-98主战坦克(二)

在原始状态,推弹链位于蜗室内,并用弹性定位器固定在推弹机体内。

为了防止弹匣中无弹时推弹链与链轮脱离啮合,在最后一个链节上装有无弹运转限制器。无弹运转限制器是一个节距比其余链节要小一些的链节,它能保证将推链锁住。

接触装置用来使微动开关动作,以便给自动装弹机控制电路发送信号。接触装置位于齿轮箱腔内。接触装置借助一对直齿轮由减速箱输出带动。仿形板与齿轮制成一体。工作过程中,仿形板的凸部挤压相应的微动转换开关。

火炮电机闭锁器装置固定在炮塔顶前部火炮的右侧,用于将火炮可靠地保持在装填角度上。闭锁器经三级减速器和弹性联轴器由可逆电动机传动。体内有带微动开关的仿形装置。为了手动解脱火炮的电机闭锁,在电机闭锁器体上有方形尾部。

装弹机的记忆装置固定在旋转输弹机减速箱的齿轮箱上,用于显示旋转输弹机的弹匣补弹数量,然后发出所选弹种的弹匣(或空弹匣)接近弹匣出口的信号,并向自动装弹机输入装弹和补弹数据。

自动装弹机配电盒安装在火炮下方右侧、旋转输弹机的底板上,用于安装自动装弹机的控制元件,包括继电器、接触器、二极管等,这些元件发㈩决定自动装弹机各机构工作顺序的电信号。

主操纵台安装在激光测距瞄准镜的控制面板上,用于控制自动装弹机。操纵台上装有弹种和装弹工况转换开关、显示接通手动工况的信号灯(带有绿色滤光玻璃)、显示收集器内有药筒底壳的信号灯 (带有红色滤光玻璃)、接通稳定器闭锁装置自动—手动开关、接通自动装弹机规定工况的按钮、炮弹数量指示器调整式电位计塞盖等。

装弹操纵台安装在炮塔内右侧甲板上,用于在装弹、卸弹和手动装填工况下控制自动装弹机。操纵台上装有卸弹按钮(用于接通卸弹工况,并向记忆装置输入卸弹弹匣的信息)、自动—手动卸弹开关 (用于接通自动装弹机自动工作工况以及装弹、卸弹和稳定器闭锁等工况)、显示接通手动工况的信号灯 (带有绿色滤光玻璃)、使火炮解脱电机闭锁装置的闭锁器按钮、药筒底壳自动—手动抛出转换开关(用于接通弹底壳自动—手动抛出工况)、药筒底壳抛出印框架原始位置转换开关(用于手动工况下抛出弹底壳和放下框架)、推弹机向前或向后运动的转换开笑(用于接通推弹机向前和向后运动电动机)、旋转输弹机停止信号灯(带有绿色滤光玻璃,用于手动装弹时显示带规定弹种的弹匣到达出弹口)、自动装弹机准备完毕信号灯(用于显示自动装弹机做好工作准备)等。

炮弹数量显示器是一个带有特制分划的毫安表,其固定在炮塔方向机上方、炮塔左侧的支架上,用于确定装入旋转输弹机中每种炮弹的数量以及旋转输弹机内空弹匣数量。炮弹数量是通过把主操纵台上的弹种选择开关置于相应位置来测定,空弹匣数量是靠把转换开关置于装弹位置来确定。如果某个弹种的数量不超过11发时,指示器能直接测出该弹种的空弹匣和实弹匣的数量;如果炮弹超过11发,那么其准确数量只有等其他弹种炮弹数量和空弹匣数量测出后才能确定。

自动装弹机终点转换开关的作用是发出自动装弹机各机构状态的信号,它包括弹匣提升机构转换开关、推弹机转换开关、药筒底壳抛出窗转换开关、框架下部和上部位置转换开关等。此外,在火炮和药筒底挡铁上还安装有炮闩触点、后坐触点和框架触点等。

在旋转输弹机中满载炮弹的情况下,炮长按下自动装弹机主操纵台上的“自动装弹机接通”按钮后,自动装弹机开始工作。当弹种选择开关置于导弹位置时,炮长瞄准镜镜头防护盖打开。当所选弹种的弹匣进入出弹门时,旋转输弹机制动并停止。在旋转输弹机转动的同时,火炮调到装填角度(4° 30),并用电机闭锁器闭锁。在旋转输弹机制动过程中,当火炮用电机闭锁器闭锁后,框架升起(或上运动)时,所选弹种的弹匣提升到弹丸推送线上,并闭锁在此位置。弹丸推送结束的同时,药筒底壳抛出窗盖打开,抛出药筒底壳,记忆装置滑块退回到“空位”。然后,借助推弹机的推弹链将弹丸推进药室内,推弹链返回原始位置。空弹匣和框架返回下部位置,火炮解除闭锁,调到与瞄准线相一致的位置。此时,装药过程完毕,火炮做好发射准备,每发炮弹的装填时间为8秒。

为了提高炮塔内的通风效率,在无沾染地域射击后,可短时间内打开抛壳窗。火炮发射后,被抽出炮膛的药筒底壳落到收集器中并靠接盘支撑。在下一次装弹过程中,当火炮闭锁在装填角位置后,盛有药筒底的框架提升到对着抛壳窗口的位置。抛壳窗门盖被打开,电磁闭锁器的销使抓钩齿解脱,钩齿将弹壳抛出后,抛壳窗口盖关闭。

在采用自动装填方式时,98式主战坦克主炮的最大射速为8发/分,采用人工装弹方式时,射速降至1~2发/分。据检测,自动装弹机的间隔故障率为3‰。目前,更新型的性能优良、使用可靠、操作方便的自动装弹机系统已经研制成功,将装备在98改进型主战坦克上。

辅助武器

辅助武器包括1挺86式7.62毫米并列机枪,采用遥控电发、弹链供弹,每条弹链内装250发弹,总备弹量为2,000发,安装在火炮的右侧;车长指挥塔上装有1挺QJC88式12.7毫米高射机枪,由车长在炮塔外手动操纵,用单倍准直瞄准镜瞄准,对空中目标最大表尺射程为1.5公里,俯仰范围为-4°+75°~,战斗身寸速为80~100发/分,备弹300发,分装在5条弹链内。为了方便射击,在98式主战坦克的炮塔上共设有3个高射机枪枪架,其中车长指挥塔前方和右侧各有一个,炮长指挥塔左边设有一个。另外,3名坦克成员各配有一支56C型或95式短突击步枪。

先进的火控系统

从70年代初期开始,我国先后自行研制了十余种用途不一的坦克用火控系统。这些火控系统都是从我国的实际情况出发,根据不同时期的技术水平、技术储备,并借鉴吸收了一些国外先进经验的基础上研制成功的。初步 形成—了一条由简单到复杂、由单—技术到综合技术的发展道路。

98式主战坦克上安装了先进的下反稳像式火控系统,该系统属于指挥仪型数字式坦克火控系统,主要由昼夜观瞄、测距三合一的下反稳像式瞄准镜、火控计算机、控制盒、耳轴倾斜传感器、炮塔水平角速度传感器、横风传感器、炮控分系统组成。该系统与简易式火控系统的差别在于其光学瞄准线与火炮相互独立稳定,以炮长瞄准线作为稳定的基准,火炮随动于炮长瞄准线。下反稳像式火控系统是通过一个二自由度陀螺仪稳定瞄准镜中的下反射棱镜来实现炮长瞄准线的双向稳定。在瞄准状态时,炮长操作操纵台驱动瞄准镜的瞄准线,使瞄准线瞄准跟踪目标,而火炮随动于瞄准线。当炮长在坦克行进间从瞄准镜向外观察目标时,瞄准镜中的目标和背景几乎是不动的,极大的方便了炮长在坦克行进间进行射击,而且射击时只需一次瞄准。使用时,炮长将瞄准镜标志瞄准目标中央并发射激光测距后,目标不会出现扰动,炮长只需要继续瞄准目标就可以射击。另外,火控系统中还配有火炮重合射击装置,当火炮调到计算机算出的瞄准角和方位提前角的位置时,该装置会自动输出允许射击信号,如果这时炮长已经按下射击按钮,火炮会自动发射,这非常适合我军的实际情况。

由于我国研制的下反稳像式火控系统是炮长瞄准线在高低向和水平向都稳定的火控系统,98式主战坦克不仅能在静止时以较高的命中率射击固定和活动目标,而且还可以在行进间以较高的首发命中率射击固定和活动日标。为了提高坦克的作战能力,火控系统中增加了车长对火控进行操作的功能。在 98式主战坦克车长指挥塔的前方,有一具可360°旋转观察的上反式周视瞄准镜,该瞄准镜和炮长瞄准镜一样,均可在高低和方向位上独立稳定,并有激光测距和夜视功能,可独立稳定的搜索、选择和瞄准射击目标。车长可以进行目标指示,当炮长完成对一个目标射击后,车长可按下按钮调转炮塔,使炮长捕捉车长选定的目标射击。然后,车长可以继续搜索新的目标。如果车长突然发现对己方威胁较大的目标时,可立即按下指示目标按钮开关,调转火炮和炮塔。当火炮瞄准线与车长瞄准线重合时,炮塔停止转动,这就实现了超越调炮能力。若车长需要了解炮长正在执行的任务时,可按下监视炮长按钮,此时车长瞄准线与炮长瞄准线重合,车长镜停止转动,车长镜和炮长瞄准镜观察同一目标,实现了车长监视炮长功能。

98式坦克内的车长和炮长无论在昼夜均具有行进间射击固定和活动口标的能力,射击反应时间短,当静对静时≤5秒、静对动时≤7秒、动对动时≤9秒。经测试,在2,000米距离上98式主战坦克的首发命中率可达85%以上。

为了适应错综复杂的战场环境,98式主战坦克的火控系统还可以降级使用。当稳像部分出现故障时,该系统还可作为自动装表简易式火控系统使用;假设当自动装表简易火控系统又出现故障时,还可以用人工装定表尺进行瞄准射击。

近几年中,由于在火控系统关键技术上取得了突破性进展,我国先后研制成功了多种自动跟踪式火控系统和瞄导合一的大闭环式火控系统。在98式 (改进型)主战坦克上,安装了最新型的瞄导合一的大闭环式火控系统。瞄导合一的大闭环式火控系统是一种可对射击结果实施自动校正的火控系统,假如首发射击不中时,该系统能对脱靶情况进行实时测量,把偏差的距离和角度自动输入火控计算机进行下一发弹的修正计算后立即射击,大大提高了次发命中率。在大闭环式火控系统中,如何自动的实时测出弹着点偏差并进行自动校正,是应用这种火控系统的前提和技术关键。系统中必须有能自动跟踪目标和自动跟踪弹丸的装置和传感器,目前跟踪目标用自动跟踪器实现,自动跟踪器可用闭路电视和热像仪实现;自动跟踪弹丸采用脱靶距离传感器 (如无线电定位传感器及观点传感器等)实现。由于热像仪可以根据目标的热特征跟踪目标,又能利用弹丸的热特征自动跟踪弹丸,因而也可以作为目标自动跟踪器的传感器和脱靶距离传感器。

由于大闭环式火控系统是建立在对脱靶距离实时自动校正的基础上实现的,因而要求火炮要有很高的初速,这样弹丸飞行时间就能缩短,利于迅速校正射击。大闭环式火控系统明显的提高了第二发弹的命中率,用于射击越野行进的高速日标效果有明显。在测试中,98式(改进型)主战坦克在2,000米距离上对运动目标进行的46次第二发补射中(人为设定),命中率为100%。就整体性能而言,这套火控系统已经具备了世界领先水平。

先进的夜视系统

20世纪70年代初期,红外探测器有了较快的进展,出现了探测器线性阵列,技术工艺也日趋成熟,热像仪应运而生,并被迅速应用到军事领域。由于热像仪是靠目标与背景的辐射对比度产生景物图像,所以不需要红外光源,也不需要借助夜天光,而且是完全被动式的,不易被敌方发现和干扰。大家知道,自然界中的一切物体,只要它的温度高于绝对零度,就会不断地发射红外辐射。特别是经常作为热成像日标的辐射源,如飞机发动机、地面车辆和人体等。这些辐射源所发射的辐射与背景辐射有较大的差异,容易通过热像仪探测和识别。热像仪就是基于这些景物的热辐射而工作的。它依赖于景物各部分的温度差,形成可见的辐射热图像,这种辐射热图像再现了景物各部分的辐射起伏,因而显示出景物的特征。红外辐射,我们用肉眼是看不到的。人们为了“看清”它,研究丁一种对红外辐射敏感的“感知器”——红外探测器。它通常是由半导体材料制成的,目前最重要的军用红外探测器材料是碲镉汞(HgCdTe),它的红外探测值较高,反应时间也快。红外探测器接收到目标的红外辐射后,便把它转换成电信号输出。一般来说,单元探测器很难使系统获得高质量的红外图像。而在大多数军事应用中,都要求得到高质量的目标图像,这就需要使用多元探测器:线性阵列(一维的)或者焦平面阵列(二维的)。这样的探测器阵列位于光学系统的焦平面—卜。红外目标经过系统的光学或电子扫描后输出与目标红外辐射强度成比例的光电信号,再经过放大和一系列信号处理,将二维图像信号转换成全电视信号,最后在监视器上显示可视图像。

热成像所用的热辐射,通常是波长为2~14u m的红外辐射,这个红外谱段是地球上物体自然辐射谱区。处于地球表面环境温度为300K的自然物体在波长20um波段每秒辐射约2×10的18次方个光子,这些光子可被利用。红外辐射的大气传输有两个称为“大气窗口”的波段,分别为3~5um和8~14um,热像仪实际上利用的就是这两个波段。不同用途的热像仪选用的波段也不同,用来观察高温目标的热像仪常用3~5um波段,而用来观察常温目标的热像仪多选用8~14um波段。所以,车载热像仪一般选用8~14um波段。

另外,热像仪还能透过尘埃雾霭观察,作用距离可达2~3公里甚至更远,且能全天候工作。在战场上,热像仪也不会像微光夜视仪那样由于强闪光和炸弹硝烟而产生迷茫效应。更重要的是,热像仪能够透过伪装探测出隐蔽的军事目标,甚至能识别出刚离去的飞机和坦克装甲车辆等所留下的热痕轮廓。在战场上,即使几个小时或者更长一段时间之前敌方驻过的营地,通过高性能的热像仪也能确定出火炮、坦克装甲车辆的位置,因为这些位置的红外辐射与周围其他部位是不同的。所以,热像仪在军事领域受到了极大的重视,可以说给夜间作战带来了革命性变革,这促使各国不惜重金竞相研制热像仪。

98式主战坦克上的炮长用热像仪是我军装备的比较先进的热像系统,该热像仪的控测器为SPRITE探测器,其光敏面是粘贴在蓝宝石衬底上以光刻掩膜而成的8条蹄镉汞芯片。SPRITE探测器与单元阵列探测器相比,其优点是探测器就完成了时间延迟积分处理,即Signal Processing ln the Element,SPRITE也正是由此而得名。SPRITE探测器须在80K左右且真空中才有良好的性能,所以它需要封装在杜瓦瓶里,由制冷机对杜瓦瓶进行制冷。98式坦克上炮长热像仪采用了分置式斯特林制冷机制冷,连续工作时间在12小时以上,试用探测器工作的制冷时间为5分钟。热瞄镜全重为42公斤,采用串并联方式扫瞄,视场为5.6°×3.8°(11.4倍);12°×8°(5倍)。在昼间对坦克目标的识别距离为2,600米,夜间为2,750米。

日前,我国已经研制成功了第二代热像仪,该热像仪不需要光电扫描,由探测器直接接收全视场的热辐射信息而成凝视图像的热像仪,因此也称作凝视焦平面热像仪。其作用距离可达7~9公里,灵敏度和分辨率比第一代热像仪有了很大提高,且结构紧凑、造价较低,系统平均无故障时间高达4,000小时,在能见度只有100米左右的恶劣环境中对目标的发现距离为4,000米,识别距离为3,100米。该热像仪已经安装在98式改进型坦克上。在夜战能力上,98改型主战坦克已经对西方的第三代坦克形成了技术优势。

防护性能

98式主战坦克的外形低矮(不到2.3米),车首和炮塔正面采用可更换式新型复合装甲。其中车首用均质轧制装甲焊接而成,重要部位采用叠型陶瓷复合装甲加强。首上装甲板为多层复合装甲,具体结构为钢—玻璃纤维板—超硬钢—玻璃纤维板—钢,总厚度为220毫米,倾角为22°,其防护能力相当于500~600毫米厚的均质钢装甲。车体首下装甲板厚度为80毫米,挂装有两块大型钢质塑胶板,也可挂1具推土铲。车体两侧安装有8毫米厚夹布橡胶履带裙板,前护板和侧裙板对带倾斜引信的反坦克地雷和破甲弹有一定的防护作用。另外,为了保护驾驶员的安全,驾驶员的座椅悬挂在车体上,底部加强了防弹装甲,驾驶员两侧各焊有一根垂直钢架,用以提高结构强度。

随着复合装甲技术的发展,采用陶瓷类材料的复合装甲由于受到主战坦克尺寸及重量的限制,很难再继续提高抗弹性能,而树脂、纤维类夹层材料却显示出很强的优势。实际上,当成型装药射流在夹层装甲上穿孔时,其部分能量在惰性中间层内产生很高的压力,可使夹层装甲的内、外板瓢曲分离,这就使内、外板上的冲孔缘介入射流之中,从而扰乱射流,大大减少射流对夹层装甲背板装甲的穿甲深度。装有惰性中间层的夹层装甲与射流的相互作用跟装炸药中间层的夹层装甲与射流的相互作用虽然相同,但就装有惰性中间层的夹层装甲而言,扰乱射流的是射流本身的能量,而不是炸药的能量,因此不存在安全性问题。98式主战坦克的炮塔装甲就采用了类似的复合材料和特种钢组合而成,两者间的夹层内还夹有特种材料,故又称间隙式复合装甲。其在2,000米距离上可抗击穿甲能力在700毫米的动能穿甲弹和破甲能力在800毫米以上的聚能弹,与美军的贫铀装甲相比,在防护性能相差无几的情况下,具有较好安全性和经济性(我国的新型贫铀装甲早已研制成功,如有必要可迅速投入生产,综合指标优于美军贫铀装甲)。在1997年冬季进行的低温试验中,98式坦克经受了14发105毫米尾翼稳定脱壳穿甲弹的攻击,没有一发能够击穿98式坦克的前装甲。后来用T—72C坦克上的125毫米火炮对其进行射击6次,仍然无法击穿其前装甲。

如果披挂上附加装甲,在车重增加0.7吨的情况下,98式主战坦克的抗穿甲能力可达830毫米以上,抗破甲在1,060毫米以上;在炮塔和车体上加装新型双防反应装甲后,抗穿甲和破甲弹的能力可达1, 000~1,200毫米。另外,在98式主战坦克的侧屏蔽前端还装有反应装甲,坦克的顶部装甲也得以强化,更加有效地提高了坦克自下而上的防护能力。

众所周知,坦克最薄弱的防护在炮塔顶部,在制导武器(尤其是攻顶弹药)比重日趋增重的今天,单纯靠坦克的硬防护已经无法完全满足坦克的生存要求。另外,当今反坦克导弹的最大穿深已经接近 1,000毫米左右,美军的“霍特”3型反坦克导弹的最大穿深则达到了1,250毫米均质钢水平。为了能够进一步增加坦克的生存力,我国的设计人员专门为98式主战坦克研制了反导软防护系统。该系统由 JD-3红外干扰机、烟幕弹系统、激光告警装置和控制系统组成。JD—3红外干扰机由红外发射机、电源和控制装置、控制板组成,系统总质量为75公斤。通常情况下,在主战坦克上配有2台JD—3红外干扰机,安装在主炮两侧。

JD—3红外干扰机的方位覆盖范围为主炮两侧22‘方位角,高低覆盖范围为5°,在探测到来袭目标后2秒钟内发射0.7~2.5um波段的红外脉冲辐射信号。红外发射机能够持续发射编码红外脉冲干扰信号,使红外制导反坦克弹药的制导电路产生假信号,可有效干扰“陶”、“龙”、“霍特”等反坦克导弹。另外,该发射机还可以为红外夜视装置进行照射。

烟幕弹系统由94式烟幕弹发射器和97式烟幕弹组成。该系统可在3秒钟内在距离坦克50~80米处形成气溶胶烟幕屏障,对敌方的激光目标指示器和激光测距机产生屏蔽,对0.4~14um波段具有较好的遮蔽作用,持续时间为20秒。

试验证明,该系统可使“陶”、“龙”、“幼畜”、“海尔法”等反坦克导弹的命中率降低3/4~4/5;使“霍特”、“米兰”反坦克导弹的命中率降低2/3;使激光测距机辅助射击的各种火炮命中概率下降2/3。

除了“软”防护外,98式主战坦克上还安装了新型主动式防御系统。该系统由控制装置、毫米波雷达、发射系统组成。由于子系统采用了模块式设计,可以快速更换。该系统的工作原理为:车长将系统置寸:工作状态,此时雷达采用监视工作状态。当探测到距离坦克50米之内、在规定的范围内飞行的目标时,雷达自动转化成跟踪工作方式,并向火控计算机提供目标的弹道数据,火控计算机确定来袭弹药是否可能命中坦克。如果判断来袭弹药会命中坦克,雷达则提供精确跟踪数据,计算机确定防御弹药的发射位置和时间,在来袭弹药距坦克7.8~10米处锁定日标,榴弹发射后在距坦克1.5~4.2米处爆炸,击中来袭弹药,使来袭弹药的弹头提前爆炸或使弹药偏离飞行弹道。如果判定来袭弹药不构成威胁,雷达则恢复到监视状态。

主动防御系统可以对付飞行速度为70~700米/秒的来袭目标,系统重新做好准备只需0.2~0.4秒。该系统对协同作战步兵的危险区为20~30米。另外,该系统还可以自动识别假目标,如飞鸟、子弹、炮弹破片和己方发射的炮弹或导弹等。如果需要的话,车长可人工超越控制并发射弹药。除了98式主战坦克外,主动式防御系统还可以安装在多种坦克装甲车辆上,可将坦克装甲车辆的生存能力提高近2倍。安装该系统的坦克不会对其他坦克产生电磁干扰,系统本身也具有良好的反电子对抗能力。

另外,在98式主战坦克的车内还装有集体三防装置和自动灭火抑爆系统,战斗舱、驾驶舱及其舱盖的内壁上加装—层防辐射衬层,可降低r射线对乘员的伤害。此外,在坦克被穿甲弹击中时还可防止乘员受到从内侧崩落的碎片的伤害。车体和炮塔均涂有三色迷彩涂层。

由于88、88A、88B、88C和59D坦克上装备的85式76毫米发烟弹仅能遮蔽可见和近红外波段,从弹的发射开始到形成有效烟雾所需时间较长,不适应现代战场上使用的要求。根据98式主战坦克的设计要求,重新设计了76毫米多功能烟幕弹,作为85式76毫米赤磷发烟弹的换代产品。在98式坦克炮塔两侧的10具发射筒中,有8具为多功能烟幕弹发射筒,这8具发射筒与TLK—1型击发控制盒和电缆等组成抛射式烟幕装置;该装置即可8发为一组齐射,也可每4发为一组,分两次齐射。多功能烟幕弹具有遮蔽、干扰可见光、1.06um激光、红外辐射和8毫米雷达波的功能;遮蔽波段宽,成烟速度快,是我军部队必备的新型发烟弹药。

上面主要介绍的是怎样预防坦克尽可能的不被击中或者被击中后尽可能的不被击穿,但是假如坦克万一被击穿后又怎样防护呢?这就需要坦克设计师在设计坦克时要充分地考虑坦克被击穿后不被击毁,尽可能地降低坦克乘员的伤亡。我们知道,当反坦克武器击中坦克装甲车辆时,对车辆及其人员造成的直接破坏和杀伤效果称为“一次效应”。在战场上,装甲车辆被击中是不可避免的,一旦反坦克弹药穿透甲板后,乘员和车内设备不仅会受到穿甲弹头及碎片或者破甲弹高温、高速金属射流的直接伤害,而且还可能引起车内的燃油起火或油气、弹药的爆炸,从而造成车毁人亡。这种由于中弹而引起的车内起火燃烧或爆炸所产生的破坏、杀伤效应就是通常所说的“二次效应”。经测试,坦克战斗舱内,由空心装药破甲弹射流引起的车内油气混合物的爆炸,会在140毫秒~240毫秒内形成0.35~1.4兆帕的超压,有的甚至达到2兆帕,伴随爆炸同时产生的热辐射强度可达6~10瓦/平方厘米。当弹丸穿透甲板时,车内乘员很容易受到三种主要危害:压力冲击、皮肤烧伤和毒剂效应。对人体而言,假如作用于身体的压力时间超过50毫秒时,0.1兆帕以上的超压通常会造成肺部永久性损伤,0.3兆帕以上的超压将使人员的死亡率达50%,当超压值达到0. 4~0.5兆帕时,人员将必死无疑。按照医学要求,皮肤以下0.08毫米深处的温度超过43.5℃,身体裸露部位将遭受难以恢复的2度烧伤。或者用热辐射计表示,即10瓦/平方厘米强度的热辐射作用在皮肤上的时间超过100毫秒时,所引起的皮肤烧伤将会达到1度。

除了超压、皮肤烧伤外,毒剂效应对乘员的伤害也不能忽视。在残酷的战场环境下,当车辆中弹时,车内乘员处于高度紧张、担忧状态。人员体内肾上腺素将会增高,这会增高人体对毒性物质的敏感性。毒性物质来自爆炸物后的产物、燃烧的产物及热分解产物。爆炸产生的毒性物质取决于来袭弹药的性质,燃烧和热分解产生的毒性物质的多少则取决于感受穿透射流的敏感速度和灭火的持续时间。综上所述,装甲车辆内一旦发生“二次效应”,对车内乘员的伤害将是致命的。海湾战争期间,由于伊拉克装甲部队的坦克装甲车辆上没有装备预防“二次效应”的有效设备,导致惨重的伤亡(尤其是较为先进的T—72坦克)。因此,给装甲车辆配备高效的灭火抑爆系统,预防“二次效应”,对提高坦克装甲车辆在战场上的生存能力有着极其重要的作用。

在装甲车辆内,有效的灭火抑爆系统应该具备敏感的探测器、快速的控制系统和有效的灭火剂,这样才能有效地制止爆炸和彻底地避免“二次效应”。

通过研究人员的反复实验证明,如果在130毫秒内扑灭坦克内的各种火灾,就能够避免各种油气混合物的爆炸。在预防二度烧伤时,只要10瓦/平方厘米热辐射作用在皮肤表面的时间不超过100毫秒,就能使坦克乘员避免遭受较为严重的二度烧伤。但是,如果压力的作用时间在50毫秒以上时,同样会造成人体的各部位损伤甚至死亡。因此,自动灭火抑爆系统的反应时间越快、抑制超压和避免烧伤的效果就越好。

早在20世纪60年代初期,我国就展开了坦克装甲车辆自动灭火系统的研制,但由于种种原因研究工作进展缓慢。直到中越边境冲突后,战场上血的教训使我们提高了对装甲车辆自动灭火装置作用的认识,并产生了迫切要求,这就极大的促进了我国自动灭火系统研究工作的进程。

1980年,我国自行研制的80式自动灭火装置定型后装备在各种类型的坦克装甲车辆上,经实践证明,使用效果良好。但是,该系统不具备抑爆功能,因此在80年代初,我国又引进了“SAFE”系统,并很快完成了样机试制和全部系统的国产化。后来,在其基础上我国又开发了更先进的自动灭火抑爆系统。 98式坦克内装备有92式自动灭火抑爆系统,该系统由光学探测器(6个)、控制盒、灭火瓶(4个)、紧急开关和电缆组成。其工作方式如下:当光学探测器根据油料燃烧或金属射流等发出的火光,在极短的时间内探测出火源,并转换相应的电信号送入控制盒,控制盒根据接收到的火情报警,判断是一般火警还是爆炸火警,同时发出相应指令启动1—2个灭火瓶喷射灭火剂,喷1瓶进行灭火、喷2瓶进行抑爆。该系统从火情开始到完全扑灭的时间极短,在 50毫秒内抑制由于破甲弹射流引起的战斗舱内油气混合物的爆炸,并能够将油气爆炸产生的压力限制在0.1兆帕以内,这样能够使乘员的皮肤烧伤程度限制在1度以下,故能够达到灭火抑爆作用,防止了车内“二次效应”的发生。在灭火瓶中,装有加压成液态的“哈隆”1301灭火剂,并充满氮气,阀体直接装在瓶口上,不使用分布管道,这样可极大的缩短喷射时间。

以前我国装甲车辆装备的灭火系统采用的是二氧化碳和1211灭火剂,目前采用的1301灭火剂较上述两种灭火剂更为先进,是当前最好的高效、完全的灭火剂之一,特别适合扑灭油类、一般有机溶剂及固体材料的火灾等。经试验,1301灭火剂本身几乎无毒,它的毒性比1211灭火剂低2.5倍,比二氧化碳低28倍。美国陆军器材部曾经对97种灭火剂进行对比试验,证明1301灭火剂是目前灭火效率高、效果奸、毒性小、最为安全的灭火剂。

98式主战坦克上还配有热烟幕系统,可将燃油喷入排气管内,形成250~400米长的烟幕,烟幕持续时间为2~4分钟,连续工作时间不超过10分钟。

先进的光电通信及对抗系统

调频通信是扩展频谱(扩频)通信中的一种,作为通信电子对抗的重要手段被广泛应用于坦克装甲车辆的通讯系统。与以前坦克装备的不同,98式坦克上采用了新型的VHF-2000型坦克通信系统,该系统具有良好的抗电子对抗性能,系统通用性好,便于使用和维修,可靠性高,电磁兼容性及同台多机工作性能良好等特点,具有世界先进水平。在98式坦克的炮塔后部右侧,有一具敌我识别与激光通信系统,其激光敌我识别与激光通信系统选用大功率半导体激光器发射的激光波作为载波传递信息。这是一套小型化的一机多功能的车载系统,供车长用于敌我识别、发射数字指令、进行语音通信,并可发展用于激光搜索。系统的全方位接收机控制头也可用于对0.9~1.06um激光波告警器。该系统可抗光、电、磁干扰,工作距离≥3.6km,高低向-10°~+45°(与车长周视镜相同),水平向360°,识别一次目标时间≤0.6秒,有60种敌我识别密码。系统能显示敌我识别结果、数字通信指令、正在通信与等待通信车的概略方位。

在坦克炮塔尾舱右侧顶甲板上方,装有9602型 GPS导航定位接收天线,负责接收并放大导航卫星发射的高频信号,并变成中频信号送入接收机。在炮塔尾舱内右侧甲板上,接收并处理来自天线的中频信号和来自GPS接收机显示控制器的控制指令,其显示控制器安装在炮塔内右侧座圈下方,显示导航信息并输入输出控制指令。

9602型GPS卫星导航仪是二通道的C/A码接收机,可对四颗卫星按时分制进行时序观测,采用L1载波上调制的C/A码进行续距测量,由导航处理机实时求出三维位置和速度。如果可供观测的卫星只有三颗时,接收机可以将人工输入的高程或上次三维定位得到的高程做为已知值,进行二维定位,实时求出经纬度值,对于军事用户而言,可将经纬度值交换成我国九四军用网络坐标值。

9602型GPS接收装置属被动式导航、无积累误差、保密性较好。可全天候向乘员提供坦克所处位置的三维坐标式军用网络直角坐标,能提供坦克的行进方位、行进速度等数据。输入目标点可供目标的方位和距离。输入多个航路点后可建立航线,并对航偏距离和接近目标距离进行报警。设备本身具备进行工况自检和故障诊断功能。

9602型GPS属单一的粗码定位系统,其精度目前相对较低(100米),对于有些战术要求还不能满足。“GLONSS/GPS'’兼容型导航定位位置在我国已研制成功,它的精度可达20米,明显优于GPS,对 98式坦克而言,单一GPS只是过渡产品,最终要被双G兼容机所取代,一但98改进型坦克配备了双G兼容机,则可与车内电台、激光测距等设备连接起来,构成装甲车际信息系统,可实现战场管理、火力支援、目标营救、敌我识别等多种战术任务,届时98改进型坦克将成为我军最新型数字化坦克。

在98式主战坦克炮长指挥塔后部的基座上,装有一具新颖独特的装置,该装置被西方军事观察员称之为激光压制观瞄系统。从理论上分析,在已经具备了被动和主动防御后,又添加上激光压制观瞄系统,可以部分理解为是为了预防主动干扰失灵而采取的应急手段之一。由于红外干扰发射机的作用仅局限在干扰红外制导方式的导弹,不能干扰其他方式制导的导弹,要具备多功能干扰能力,就要为坦克配备多种不同的光电对抗设备,或者用一种多功能的光电对抗系统干扰所有制导方式的导弹,但这就会使对抗系统复杂化和庞大化。另外,西方有些红外制导的反坦克导弹为了对抗红外干扰,已经采用了有效的防干扰措施,并针对红外千扰的原理,用一种编码脉冲氙弧光源替代红外信号,这样一来,就很难对其实施干扰。而且,光电对抗式的主动防御系统只相对于被动式的装甲壳体而言,由于对抗系统是在发现敌人正在攻击或者攻击在进行时才起作用,是敌方先开火,己方再采取对抗措施,从这一点上讲,主动防御系统实际上就变成了被动式。而真正的主动防御系统,应该是在敌人发动进攻之前就将敌人的光电系统和观瞄装置摧毁或干扰,使其不能有效发挥作用或者性能大幅下降直至失去效能。 98式主战坦克上的激光压制观瞄系统就能够起到先发制人,主动对付各种类型制导方式的制导武器系统的作用。

该系统在与敌人对抗时,能起到干扰和压制敌人观瞄系统的作用。经多次检测,均取得良好的效果。该系统供车长或炮长操作,能发射激光束对敌观瞄体系进行压制、干扰。由于激光束固有的特性,既然能压制干扰观瞄系统,那么对人体的危害性是不言而喻的。特别是对于使用直视型光学瞄准镜对我方观察瞄准的敌方人员的眼睛,其杀伤效果特别明显。由于多种证据表明,西方许多国家已经将激光致盲武器用于特种车辆上,并有装备规模扩大的趋势,因此在坦克装甲车上安装类似的系统完全符合我国家利益。另外,激光压制观瞄系统还可对敌方使用可见光、近红外光电传感器的火控、制导系统(如激光测距机、微光夜视、电视摄像头、瞄准镜等)实施干扰,使之饱和失效,甚至产生永久性损坏,即仪器致盲,从而失去战斗能力。同样,为了预防敌方对我实施激光照射,98式坦克上的驾驶员均配有防激光镜。

激光压制观瞄系统由微机控制器、跟踪转台及随动系统、激光压制仪、热成像干扰机(气体激光发射机)组成。为了实现车长、炮长遥控跟踪瞄准,对跟踪转台采用数字式位置闭环控制方式。该系统可360°全方位工作,俯仰角为-12°~90°,跟踪角速度左右为45°/秒,俯仰40°/秒。从炮长(或车长)按下按钮到系统对准目标只需1秒钟。激光输出能量为1,000兆焦,脉冲重复工作频率为10次/秒,最大作用距离为4,000米,系统连续工作时间为30分钟,激光器的寿命为120万次。

动力传动系统

长期以来,缺乏强劲的大功率发动机是制约我国主战坦克迈向世界最高水平的一大技术瓶颈。经过不懈地努力,我国在20世纪80年代末研制成功了多种883千瓦(1,200马力)的大功率柴油发动机。其中,150HB系列中的883千瓦(1200马力)涡轮增压中冷式大功率柴油机的性能较为出色。可能是在设计时参考和借鉴了德国MTU公司的 MB87lka501型发动机的设计思想,所以150HB883千瓦发动机与其有着惊人的相似之处。在韩国的 K1A1坦克上也安装了MB871ka501型柴油发动机。经过严酷的试验考核后,150HB883千瓦(1,200马力)柴油机最终成为98式主战坦克的动力系统。

由于安装了大功率发动机,51吨重的98式主战坦克的单位功率达到厂17.3千瓦(23.54马力)/吨,最大公路时速高达70公里/小时,0~32公里加速时间为12秒。无论是单位功率还是最大公路时速均超过了英国的“挑战者”2型坦克(单位功率14.4千瓦/吨、最大公路时速56公里/小时)和德国“豹” 2A6坦克(单位功率17千瓦/吨、最大公路时速68公里/小时)。与“挑战者”上安装的CVl2TVC-1200型柴油机相比, 在输出功率相同的情况下, 150HB883千瓦柴汕机的重量比前者轻15%。

为了适应装甲兵的发展要求,我科研人员又在 150HB柴油发动机的基础上研制成功了具有世界先进水平的150HBll03千瓦大功率柴油机,在研制之初,新型发动机所瞄准的目标就是德国的MT883型发动机。目前,该发动机已经安装在52吨重的98改进型主战坦克上。经测试,98改进型主战坦克的最大公路时速和最大越野时速分别为80公里/小时和 60公里/小时。

在98式坦克上,仍然采用了传统的机械传动、液压控制装置,传动装置由传动箱、两个侧变速箱和同轴侧传动器组成。发动机扭矩通过固定齿轮箱和主动轴传递给双侧行星变速箱,同时它还驱动压气机、启动发电机和风扇。侧变速箱为行星式,带摩擦离合器,采用液压操纵,有7个前进档和1个倒档,每个变速箱内有2个闭锁离合器和4个机械式制动器。在操纵时,驾驶员借助转换内侧的变速箱排档实现转向行驶。如果驾驶员将内侧变速箱降低一档,坦克则以两条履带的速度差实现相应半径的转向。驾驶员拉回操纵杆,安全制动一侧履带,则可实现坦克的最小半径转向。

在行走部分上,98式主战坦克采用了两条双销挂胶履带(每条由85块履带板组成,总质量为2.1吨,使用寿命为10,000公里)、6对直径为730毫米的双轮缘负重轮、2对挂胶托带轮、2对挂胶托边轮以及主动轮和诱导轮组成,主动轮在后,诱导轮在前。主动轮带2个可拆卸齿圈,齿数为11个,质量为203公斤,啮合部用耐磨合金制成。诱导轮由两个焊接在一起的铸造圆盘组成,上面有间隙,便于清除积雪和泥土,并配有履带张紧调整机构。诱导与曲臂总成的质量为189公斤,轮轴中装有电子测速器和减速器。托带轮和托边轮为单轮缘挂胶式,单个质量为28公斤。在第一、第二和第六负重轮上安装有液压套筒式减振器和“Z”形轴减振器。悬挂装置的扭杆沿底甲板横向布置,操纵装置的拉杆沿侧甲板布置。由于对扭杆进行了改进,负重轮行程增至340毫米,从而使车辆平均行驶速度提高了12%,从停车状态加速到42公里/小时只需10秒。

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      2018/4/24 14:33:39

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