某新型履帶式雷達機動性能設計與分析

陳 卓 于 悅

(1.西安電子工程研究所 西安 710100;2.陸航駐西安地區軍代室 西安 710100)

1 引言

近幾年，隨著軍事技術水平的不斷提高，外軍武器裝備在不斷發展，世界各軍事強國陸續開展了對現役雷達的改進或升級換代，同時隨著現代火炮射程更遠、機動性更強、反應時間更快的發展現狀和炮兵“打了就跑”的作戰方法應用，對炮位偵察校射雷達也提出了高機動、快速反應的要求。各國競相對炮位偵察校射雷達進行了較大的改進或開發，研制了各種新型炮位偵察校射雷達，如俄羅斯陸軍開發的ZOOPark-1相控陣雷達，瑞典Ericsson公司研制的ARTHUR雷達，英、法、德聯合研制了火炮定位COBRA雷達，以及美軍正研制的TPQ-36V(8)型和EQ-36雷達，如圖1所示。其中ZOOPark-1雷達和ARTHUR雷達的所有設備均安裝在履帶式裝甲底盤上，以進一步提高雷達快反能力和機動性能，使陸軍具備很好應對復雜戰場條件下多樣化戰爭樣式的能力，并且能夠提高炮位偵察校射雷達在前沿配置時的戰場生存能力。

圖1 “ZooPark-1”雷達和ARTHUR雷達

縱觀國內外炮位偵察校射雷達的發展趨勢，同時為了適應未來炮兵裝備的發展需求，我軍最新研制了某新型履帶式炮位偵察校射雷達(以下簡稱:履帶式雷達)，本文將對該履帶式雷達機動性能進行分析和計算，并通過試驗進行了驗證。

2 履帶式雷達機動性能分析

履帶式車輛機動性能是指車輛在戰斗全重狀態下，在一定環境中進行指定運動的可能性和快速性，包括陸地機動性、水面機動性、環境適應性和運輸適應性。限于篇幅，這里主要介紹履帶式雷達陸地機動性和水面機動性等方面內容。

陸地機動性是雷達在陸地上的機動性能，主要包括公路最大速度、越野平均速度、最小轉彎半徑、制動距離、最大爬坡度、最大側傾行駛坡度、最大行程等指標，履帶式雷達陸地機動性能主要指標為:

行軍戰斗轉換時間:≤5min

戰斗行軍轉換時間:≤3min

公路最大行駛速度:≥60km/h

越野平均速度:30～35km/h

最小轉彎半徑:≤18m

制動距離(以32km/h行駛):≤15m

最大爬坡度:≥30°

最大側傾行駛坡度:≥25°

公路最大行程:≥500km

水面機動性是雷達在水面上的機動性能，主要包括浮力儲備、最大航速、靜縱傾角、靜橫傾角、出入水角等指標，履帶式雷達水面機動性能主要指標為:

浮力儲備:≥20%

水上最大航速:≥6km/h

最大入水角:≥25°

最大出水角:≥15°

靜縱傾角:≤3°

靜橫傾角:≤1.5°

下面，我們將針對履帶式雷達的陸地機動性能和水面機動性能指標進行設計和計算。

3 履帶式雷達機動性能設計和計算

為了進一步提高雷達快速反應能力和機動性能，雷達載車選用履帶式裝甲運輸車作為雷達裝載底盤。對于履帶式裝甲運輸車，要求允許載重量不大于4000kg，并且在總體結構設計布局上，需進行合理布局設計，才能保證整車重心、浮心、最大爬坡度、最大出入水角和浮力儲備等機動性能指標滿足使用要求。

在進行履帶式雷達總體結構設計時，將雷達天線-轉臺部分布置在載車頂甲板后部，電源機布置在載車中部，操控終端部分布置在載車車箱右部。

履帶式雷達采用上述總體結構布局方案，其目的是合理設計整車重心和浮心相對位置，如果浮心與重心重合、或浮心在重心后部以及相對位置較大，都會導致整車橫傾角和縱傾角不合理，使整車水面機動性能不好，一般在進行履帶式雷達機動性能設計時，浮心控制在重心前80～120mm范圍內是比較理想的。

3.1 履帶式雷達陸地機動性能計算

3.1.1 重心計算

根據履帶式裝甲運輸車底盤參數以及設備的重量計算雷達車重心位置。在計算雷達車重心坐標時，首先取車輛運輸時狀態時，縱向幾何中心線為X軸，距車輛前1279.38mm與輪中心線平行的直線為Y軸，垂直于X、Y軸的鉛垂線為Z軸，然后分別計算每部分重心坐標，其結果如下:

3.1.2 最大爬坡度計算

雷達車最大爬坡度:

L1為整車重心距后履帶輪支撐點距離;H為整車重心距地高度。

3.1.3 最大側傾行駛坡度

雷達車最大側傾行駛坡度:

L2為整車重心距履帶輪支撐點橫向最小距離。

3.2 履帶式雷達水面機動性能計算

3.2.1 浮力儲備和浮性計算

3.2.1.1 整車排水量計算

整車排水量:

V1Z為車體部分排水量;V2為行動部分排水量。

3.2.1.2 浮力儲備系數計算

V為排水量，在數值上等于戰斗全重。

3.2.1.3 浮性計算

a.車體浮心

按底盤參數建立三維模型，通過模型計算得到車體浮心坐標:

b.行動部分浮心

按行動部分尺寸數據計算，得到行動部分浮心坐標:

c.整車浮心

d.靜縱傾角計算)Xg為整車重心X方向的坐標值;Xc為整車浮心X方向的坐標值;L為水性長;B為水性寬。

e.靜橫傾角計算Yg為整車重心Y方向的坐標值;Yc為整車浮心Y方向的坐標值。

通過以上計算得出:整車浮力儲備為24.12%、大于20%，后傾1.216°，右傾0.158°，整車水上性能滿足GJB1372-1992要求，同時浮心在重心前100mm位置處，重量分配與整車浮力設計是合理的。

4 履帶式雷達機動性能試驗

4.1 陸地機動性能試驗

雷達車戰斗全重狀態下，在專用稱重設備和跑車道路上進行了陸地機動性能試驗，其結果如下:

重量:T=19.66t;質心:X=2655.5mm;Y=16.6mm;Z=794.7mm

公路最大行駛速度為62.5km/h，越野平均速度為32km/h;最小轉彎半徑為12m，平均制動距離為7.5m，爬坡度為32°，公路最大行程為580km。

4.2 水面機動性能試驗

雷達車戰斗全重狀態下，關閉窗門后，整車駛入潛渡池并處于浮渡狀態后，測量吃水線距頂甲板距離。測量完畢后，雷達車按規定的排檔進行水上行駛試驗，在行駛過程中，采用專用儀表測量其行駛速度，其結果為:水上最大航速為6.5 km/h，平均航速為6.15 km/h。

根據吃水線距頂甲板距離，計算出吃水線以上部分體積為4.59m3，整車全重19.66t，這樣整車水面機動性能實際為:

浮力儲備:σ=4.59/(19.66)=23.3%

靜縱傾角計算:Φ=1.45°;靜橫傾角:θ=0.2°

由此可知，整車在水面行駛時，其平均航速大于6km/h，浮力儲備大于20%，后傾1.45°，右傾0.2°，整車水面機動性能很好。

由上述試驗可知，履帶式雷達陸地機動性能和水面機動性能等主要指標滿足規定的使用要求，同時試驗結果與設計結果比較接近或一致，表明履帶式雷達機動性能設計合理可行。

5 結束語

在現代戰爭中，雷達的機動性能是一項重要的指標，本文通過對某新型履帶式炮位偵察校射雷達機動性能進行了設計、分析和計算，并通過試驗進行了驗證，試驗結果表明，該履帶式炮位偵察校射雷達的機動性能指標滿足規定的使用要求。

[1]GJB1372-92裝甲車輛通用規范.國防科學技術工業委員會.

[2]GJB150.16-86軍用設備環境試驗方法.國防科學技術工業委員會.

[3]GJB59.59-95裝甲車輛試驗規程.中國人民解放軍總裝備部.

[4]張亞婷.新體制雷達的發展及應用[J].火控雷達技術，2011，40(3):1 ～7.