于學駟
坦克是陸戰的突擊力量,克敵制勝的核心裝備。自行研制出自己的先進坦克一直是中國兵工人的夢想。
舊中國沒有制造坦克的工廠和科研機構。1952年政務院組建國防工業部時,設立了坦克工業局,謀劃發展坦克工業。坦克工業局組建了坦克研究所、發動機研究所、金屬材料研究所,裝甲兵也建立了坦克研究院。20世紀六十年代初各工廠、科研機構開始研制自己的坦克。先后定型生產了輕型坦克、水陸坦克、裝甲輸送車。1969年“珍寶島事件”后,正在研制的121中型坦克吸收蘇式T62坦克的技術,1974年設計定型了六九式中型坦克,中國自行設計的第一代主戰坦克實現了零的突破。
“珍寶島事件”暴露了我國反坦克裝備的弱點。1970年2月4日,國務院、中央軍委決定研制第二代坦克車輛,并組建了會戰領導小組,集中全國力量大協作,搶在可能發生的事變前提供先進裝備。“二四會戰”有關部委共84個單位參與,會戰歷時五年取得可喜成果,二代輕型坦克完成設計定型試驗,其他坦克車輛都進行了兩輪或三輪試制和試驗,許多部件取得階段性成果,第一次嘗試西方坦克液力傳動、液壓操縱、液氣懸掛技術,研制了一臺“三液”試驗車。“二四會戰”所取得的科研成果有的移植到69式坦克改進型等項目上,如69-2項目適逢兩伊戰爭,又經多次改進,取得巨大經濟效益,獲得國家科技進步特等獎。
1978年4月,五機部黨組在大同召開會議,動員、布置在全系統開展新坦克研制,史稱“78-4”會戰。以617廠和201所為總設計師單位。項目以德國豹-2坦克為起點,以自力更生研制為主,并積極考察和引進國外技術。1978—1982年期間,各研制單位全力以赴,研制了三型四臺試驗樣車,三型樣車采用了不同的總體技術方案,嘗試了很多新技術,樣車分別進行了500多公里到2000多公里不等的行駛試驗。
“78-4”會戰以后,各廠所利用當時比較開放的國際環境,對多個國家的坦克及其動力、傳動系統進行了考察和引進。對法國ENC-200和德國LSG-3000傳動系統進行了認真、細致的研究、分析;對美國M48坦克、英國奇伏特坦克、俄羅斯六四式坦克進行了深入的研究分析;相關基礎技術如液力傳動、液壓操縱、高速軸承、摩擦片以及靜液傳動技術,甚至油料在國內都有進一步引進、分析、研究、提高。
1984年國家重啟新型坦克研制計劃,并作為國防科技重大項目之一列入專項計劃,兵器工業部張珍部長任第三代主戰坦克研制總指揮,國防科工委確定,該項目實行總設計師負責制,任命兵器科學研究院副院長祝榆生為總設計師。
祝榆生是自學成才的火炮專家,1948年在試驗改進的82毫米迫擊炮時右臂被炸斷。戰爭年代他研究改進了20多種兵工器材,出席了1950年全國戰斗英雄大會,被譽為“獨臂英雄”,文化大革命期間,在逆境中主持研制了82毫米增程無坐力炮,稱“南82”,在南京理工大學是一位很受尊敬的學者,他出任總設計師是眾望所歸。
中國坦克的發展一直存在著東西方坦克發展道路之爭,祝榆生通過調研和汲取二十年來坦克研制的經驗和教訓,結合中國國情和科學技術發展水平,提出了“系統取勝、功能覆蓋”的設計理念。他認為,三代坦克要走東西方結合的道路,把西方和俄羅斯坦克的先進部分都吸收進來融會貫通,在國家有限的工業基礎上,通過高綜合、揚長避短、優化匹配系統功能等手段來達到2000年與世界上先進坦克抗衡的設計目標。為貫徹這一理念,他帶領科技人員對各國一流主戰坦克進行了深入細致的分析對比,與軍內專家分析作戰需求,與國外技術專家進行研討交流,最終確定了第三代主戰坦克戰術技術指標。
三代坦克設計遇到的第一個難題是火炮配置。1975年南京會議確定主戰坦克火炮口徑以100毫米為宜,而世界先進主戰坦克火炮口徑在120~125毫米之間,祝總說:火力是坦克三大性能中第一位的,一定要超過美國,搶占火力制高點。他力排眾議,沖破100毫米束縛,果斷決定采用125毫米坦克炮。他認為447廠在“二四會戰”中研制了120毫米坦克炮,有關彈藥廠研制了120毫米超速脫殼穿甲彈等先進彈種,在此基礎上再加5毫米,同時加大火炮藥室容積,才能超越當時一流的125毫米坦克炮。為提高火炮綜合性能,采用新型炮鋼、內膛壁鍍鉻及液壓自緊工藝,又加上身管熱護套和身管前抽功能,經射擊檢驗,火炮完全達到了設計要求。
火控系統是發揮坦克火力的另一個關鍵環節。我國二代坦克采用的是計算機控制的簡易火控系統,只能行進間打固定目標,或短暫停車打移動目標。為了尋求先進的火控技術,祝榆生團隊對國內外多種火控系統進行了考察、比較。祝總師果斷地采用了201所擁有自主知識產權的穩像式火控系統,匹配125毫米火炮,解決了在行進間對移動目標的火力打擊問題。為了提高三代坦克的對抗能力,祝總組織研制了自動裝彈機、激光壓制觀瞄系統、激光敵我識別系統、激光輔助通信系統等裝置,使三代坦克在信息化戰爭條件下能先敵發現目標,先敵開火,占據主動權。
坦克發動機一直是制約我國坦克事業發展的瓶頸。我國坦克發動機的研制是在引進蘇聯B-54型發動機的基礎上開展的,經過二十多年努力,從520馬力提高到730馬力,但戰士們仍感坦克動力不足。祝總力主三代坦克的發動機一定要跨過1000馬力這個坎,才能拉動50噸的坦克。70研究所從20世紀七十年代就研究渦輪增壓技術,這次在全所科研人員和616廠試制人員的努力下,通過機體、缸蓋、供油、燃燒、增壓等多領域技術攻關,研制出1200馬力增壓中冷柴油機,滿足了三代坦克的需求。
祝榆生非常重視科研基礎能力的提高,八十年代初期我們剛從文革動蕩中走出來,很多國際上已經比較成熟的科研方法和手段才剛剛了解,在祝總帶領下,三代坦克設計中第一次把設計圖全部應用計算機繪制,第一次全面應用CAD設計;第一次在研制中全面應用質量管理,進行質量認證和質量評審;第一次應用可靠性設計、可靠性試驗以及采用電子元器件篩選;第一次將提高可維護性設計作為設計的重要約束條件。
三代坦克歷經17年研制,于2000年11月經國家批準設計定型,命名為“99式坦克”,在1999年國慶50周年閱兵儀式上亮相,國際著名的《簡氏防務周刊》將中國“99式坦克”列入世界十大坦克排行榜,躋身世界坦克第一方陣。實踐證明,祝總在99式坦克研制工作中不僅有系統成熟的設計思想,運籌帷幄的組織能力,而且能夠承前啟后,比較好地處理了過去的科研項目、今后的發展以及研究所和工廠之間等一系列關系問題。他特別注重科研成果的轉化,將研制過程中的成果及時轉化到軍貿產品上,為國家創造了巨大的經濟效益。
祝榆生身殘志堅,平易近人,勤奮學習,善于捕捉國防科技發展的動向和趨勢。多年來居住在一幢老樓的兩居室小房子里,沒有業余生活,將所有的時間都投入到工作中。祝總淡泊名利,生活簡樸,謝絕了寬敞的住房、專家津貼、20萬元的兵器科技終身成就獎金,特別是謝絕了中國工程院院士的評選,把機會讓給了同事,他不愧是優秀共產黨員的楷模!
進入21世紀,信息技術迅猛發展,國家為搶占未來戰爭的制高點,決定在“99式坦克”的基礎上研制一種適應信息戰爭的坦克。2004年,中國兵器工業集團公司任命毛明為新型坦克(即99A式坦克)總設計師。時任201所所長的毛明長期從事坦克動力驅動系統研究,曾任第二代步兵戰車第一副總設計師水上分系統總設計師,并因此項目獲得國家科技進步一等獎,是一位優秀的青年科技專家。
其實在“99式坦克”即將完成設計定型之時,201所已經著手新一代坦克的預研工作,毛明和他的團隊依靠預研積淀的先進技術,以及那些年隨國民經濟發展建設起來的先進科研條件,踏上了新的征途。
毛明和他的團隊將智能布局理論運用于坦克的總體布置設計,建立了坦克動力艙部件一體化布局設計新方法,形成我國坦克“外形低矮、重量輕”的鮮明技術特征與優勢;他提出以“車際信息共享、平臺任務綜合、部件自動化與狀態監測、信息設備標準化、器件自主可控”為基本特征的信息化坦克總體方案和車載綜合電子系統拓撲方案,構建了多系統的攻防策略以及多功能的作用體制,使99A式坦克不僅首次擁有統一指控、態勢共享、協同攻防、綜合保障等新功能,而且火力、機動力和防護力獲得跨越式提升。
重達50多噸的坦克,能否像汽車一樣用方向盤操控進行無級轉向?動力自動換擋過程中,如何降低換擋沖擊?重載車輛高速行駛時能否緊急制動?發動機和傳動裝置是新型坦克研制的難點之一。他帶領團隊攻克了多自由度行星變速、電液自動操縱、高能容液力傳動、雙流液壓無級轉向、液力機械聯合制動和復雜系統供油等關鍵技術,研制成功系列化液力機械綜合傳動裝置,使我國坦克裝甲車輛實現了由手動換擋向自動換擋、由操縱桿有級轉向向方向盤無級轉向、由低速機械制動向高速聯合制動的跨越。
動力艙熱平衡也是新型坦克研制難題之一。在低溫條件下,發動機頻繁地出現過熱、排氣溫度過高、傳動裝置過冷等情況;在高溫試驗中,又出現綜合傳動裝置過熱等問題。毛明指導研制團隊反復分析試驗情況,摸索發動機、綜合傳動裝置的熱負荷在不同道路條件下,隨車速變化的規律,制訂新的散熱系統方案,研究冷卻風扇轉速控制策略。經過幾個寒暑的不懈努力,最終解決了動力艙熱平衡問題。
重達50多噸的坦克要以40km/h以上速度越野,承擔巨大沖擊載荷的行動系統無疑是最讓人擔心的部位。跑車試驗中扭桿的斷裂,將讓坦克徹底不能動彈。毛明帶領團隊對懸掛系統的受力狀態作仔細分析,自己親自計算各扭力軸的動載荷,無數次的激烈討論和試驗現場攻關,最終找到了扭桿斷裂的癥結所在。他多次下總裝廠督促整改,最終成功解決了扭桿的可靠性問題。
毛明作風嚴謹,嚴以律己。幾年間,毛明帶領參加研制的技術人員和工人,嚴冬奔赴塔河嚴寒地區試驗,酷夏下南京或福建長泰濕熱地區試驗,高原上4400米以上的西藏羊八井試驗,去新疆和靜茫茫沙海試驗。經過數年的艱苦鏖戰,毛明攜團隊攻克了一系列核心關鍵技術難關,如野戰條件下的信息綜合、具備自動換檔無級轉向高速制動功能的綜合傳動技術、融合光電對抗的綜合防護技術等難題,并通過優化火力、機動力、防護力的系統匹配,實現了機械化與信息化的有效融合,提升了坦克的綜合作戰效能。
99A式主戰坦克的研制成功,顯著提高了我軍裝甲部隊的機械化和信息化水平,極大地推動了我陸軍由機械化向機械化信息化復合發展的轉型,在我國坦克發展史上具有里程碑意義。該項目2013年獲國家科技進步一等獎,毛明實現了打造“陸戰之王”的心愿,也圓了幾代兵工人的強軍夢。