坦克装甲车辆设计:履带式步兵战车卷
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第二节 美国履带式战车的技术分析

一、美国“布拉德利”系列步兵战车

1.简介

美国陆军“布拉德利”M2/M3履带式装甲战车用于在战场上和“艾布拉姆斯”M1A1/A2主战坦克协同作战,两者在世界武器排行榜都名列前茅。在伊拉克战争中,美国陆军第三步兵师出动了40辆“布拉德利”战车和主战坦克配合,一举拿下巴格达市中心的总统府和新闻大楼。作为世界上最先进的履带式步兵战车,“布拉德利”M2/M3战车火力、机动性、装甲防护和车载作战系统都非常出色。美国陆军不断改进来提升性能,使其能应付战场上不断出现的众多新的威胁。

“布拉德利”战车系统由联合防卫有限合资公司(UDLP)生产,主要包括M2步兵战车和M3骑兵(机械化部队)战车两大类。“布拉德利”战车系列产品用于替换M113战车系列产品,但不仅是“战争出租汽车”(M113战车的绰号)来运载步兵,“布拉德利”战车将会是一种最新的平台,用于一种广泛范围的支援车辆:还将是一种复杂的武器平台,能够提供巨大火力直接支援它携带的步兵。

“布拉德利”M2/M3履带式装甲战车主要在美国和沙特阿拉伯军队中服役,沙特阿拉伯在1990年采购400辆M2/M3型战车。“布拉德利”战车的可靠性、生存性和杀伤力已经超过最初的期待。在1991年“沙漠风暴”行动中,2200辆“布拉德利”战车参战,只有12辆丧失作战能力。事实上,比较起来摧毁的伊方装甲车辆数量,“布拉德利”战车甚至超过了“艾布拉姆斯”主战坦克。

伊拉克战争中,美军第三步兵师的几百辆M2A2步兵战车参加了战斗。由于伊军的实力与海湾战争时相差甚远,因此美军进攻非常顺利。在2003年4月初,美军“布拉德利”和“艾布拉姆斯”作战车队两次“昼闯巴格达”的惊人之举,成为最大亮点。

2.“布拉德利”战车发展历史

美国陆军“布拉德利”战车的名称由来和“艾布拉姆斯”主战坦克一样,是纪念在第二次世界大战中的美国名将,战车的同名人是奥马尔·布拉德利将军。

1972年4月,由于当时现役的M113战车已经不能符合需求,美国陆军推出新的步兵战车发展计划,主要有克莱斯勒集团、FMC集团(后由联合防卫公司并购)和太平洋汽车制造厂三家制造商竞争。最终FMC集团获胜,并于1975年夏天生产出第一辆XM-732步兵战车原型。在原型基础上,根据美国陆军要求进行修改,发展出XM-2步兵战车与XM-3骑兵(机械化部队)战车。1980年,美国陆军正式将其命名为“布拉德利”M2/M3战车,1981年正式量产,取代美国陆军大部分的M-113型步兵战车。

在1994年年底之前军队已经生产总数为6724辆“布拉德利”战车,其中包括M2步兵战车4641辆和M3骑兵战车2083辆。

3.“布拉德利”战车性能特点和作战用途

“布拉德利”M2/M3战车采用全装甲、全履带设计,拥有足够的越野灵活性去跟上“艾布拉姆斯”主战坦克,强大的中距和远距火力(车载反坦克导弹)能够击败在战场上的任何敌方车辆,自身装备足够的装甲去保护全体乘员免于火炮和轻武器威胁,集众多优点于一身,自然在战场上所向披靡。“布拉德利”M2/M3战车的任务主要用于:提供机动保护运输能力,输送一个步兵班到战场上危急的、具有重要价值的地点;执行侦察任务;提供掩护射击火力去支援下车徒步作战的步兵;压制或击败敌人的坦克和其他的战车。“布拉德利”战车系列产品现在由两类车辆所组成:M2步兵战车和M3骑兵(机械化部队)战车。

M2步兵战车[IFV]拥有强大动力和先进悬挂系统,具有较高的越野速度和优异的加速能力。M2步兵战车的任务是在战场上运送步兵,提供掩护使下车的军队压制敌人的坦克和战车,携带三名全体乘员:指挥官、炮手和驾驶员,加上六名全副武装步兵。车后有一个跳板式车舱门,采用液压装置操纵,左侧还开有小舱门,以备应急出入。

M3骑兵战车[CFV]同M2步兵战车[IFV]具有完全相同的底盘,但存在一些较小的内部差别。M3是骑兵/侦察车辆,携带三名全体乘员加上两名侦察兵。增加无线电接收装置,弹药和TOW、龙式或标枪反坦克导弹。事实上,M2和M3之间的唯一引人注目的差别是外面的射击孔,因为在M3上不装备班级M16步枪,所以M3上没有射击孔。

4.“布拉德利”战车车载系统

(1)射击控制和观测 炮手装备一套雷声公司生产的综合瞄准组件(ISU),包括一个放大倍率4倍和12倍昼/热瞄准器,因此拥有极佳的夜战能力。一套光学中继显示装置给指挥官提供炮手的视力图像。炮手也装备潜望镜用于前方和侧方观测。炮手或指挥官也被提供一套昼间瞄准系统,是对于主要的瞄准装置的备用系统。驾驶员配备三个位于车辆前方的潜望镜和一个装于左侧的潜望镜。中央的潜望镜可使用诺斯罗普·格鲁门公司生产的AN/VVS-2驾驶员夜视观察仪来代替,使用25mm第二代图像增强器。

(2)武器 “布拉德利”战车主要的武器是一门由ATK弹药系统公司(原为波音军火公司)生产的25mmM242“毒蛇”电动链式供弹机关炮,俯仰范围为-10°~+60°。为便于炮塔旋转、武器俯仰与操作,采用通用电气公司的炮塔驱动和稳定系统,该系统能使武器在越野时行进间射击。整套火炮系统由炮塔定位和控制用的旋转驱动系统、武器定位和控制用的武器俯仰驱动系统组成。M242采用单炮管使用一套综合双重供弹和遥控弹药选择系统,弹种主要有曳光脱壳穿甲弹、曳光尾翼稳定脱壳穿甲弹、曳光燃烧榴弹和曳光训练弹。炮手能选择单一或复式射击模式。单发、100发/min、200发/min、475发/min等射速可供选择,有效射程在2000m以上,废弹壳可自动抛出炮塔外。弹药基数:待发弹300发,备用弹600发。有能力击败世界上多数装甲车辆,甚至包括一些主战坦克。一挺M240C 7.62mm机枪同轴安装到“毒蛇”火炮的右侧。

在实战中显示“布拉德利”战车25mmM242机关炮的强大威力,在伊拉克战争中,曾发生误击事件。在激战中,一辆“布拉德利”战车M2/A2战车向伊军步兵还击时,误击中前方一辆“艾布拉姆斯”M-1A1主战坦克,虽然未将装甲击穿,却将坦克后部发动机击毁,使这辆坦克暂时失去行动能力。

当面对敌人重装甲战车时,“布拉德利”战车装备雷声公司生产的TOW BGM-71反坦克导弹系统,整套系统有发射架定位和控制用的俯仰驱动系统、导弹发射架升降装置、电子控制系统。可折叠收放双管箱式TOW导弹发射装置安装在转塔的左侧,内装2枚待发导弹,弹翼和尾翼折叠到弹体内,俯仰范围为-20°~+30°。但早期设计存在缺陷,“布拉德利”战车必须停下来发射导弹。再装填由后面车载步兵完成,装甲战车提供一个专用舱口来操作。车载导弹使用光学瞄准器,在导弹发射后飞行中使用导弹红外导引头来探测目标的红外信号,导弹和炮手之间的使用一个双重-线控数据连接系统,在导弹的后部从两个卷线轴分发。发射者的命令通过数据连接系统传送修正飞行数据给在导弹上的制导系统。M2型车内备弹5枚,M3型备弹10枚。TOW导弹的射程是3.75km,采用高性能聚能装药弹头,二级固体推进剂发动机推进。发射后,导弹将会在攻击目标的飞行途中达到接近1马赫(1马赫=340m/s)的飞行速度。车载TOW导弹可穿透500mm装甲,能够有效摧毁当今任何种类重型装甲战车,具有致命的精确性。

(3)“布拉德利”战车的车体装甲结构和自动保护措施 “布拉德利”战车装备两套M257烟榴弹释放装置,每套装载四颗烟榴弹。它也配备使用一个发动机烟幕发生系统,将燃油喷到排气管内来产生烟雾。M2型战车壳体采用焊接铝合金构造和间隔覆盖薄装甲钢板。除此之外,“布拉德利”M2/M3 A2型可采用外挂装甲增强防御能力,可附加被动装甲或爆炸反应装甲(ERA)。通用动力武器和技术公司已经为“布拉德利”战车发展一种增强性能爆炸反应装甲(ERA)标准部件。605套标准部件已经被美国陆军定购,在2005年之前交付。以色列拉菲尔武器发展局军火系统公司分担50%的生产。爆炸反应装甲(ERA)增强防护对抗多种反装甲弹药,包括便携式肩发射火箭推进榴弹(RPG)。一辆“布拉德利”战车的标准外挂反应装甲块,设定由下列各项105块所组成:26块M3A1,9块M4A1,55块M5A,17块6A1和8块M7A1。

(4)推进 目前,“布拉德利”战车安装“康明斯”(Cummins)发动机有限公司的600hp(即“马力”,1hp=746W)VTA-903T型涡轮增压柴油发动机。洛克希德·马丁公司生产的HMPT-500液压传动系统,有2个液压泵和马达总成。利用径向球形活塞和独特的齿轮排列保证所需要的转向比和传动比。HMPT-500提供三挡速度范围,在此范围内均能无级变速。发动机提供的最大速度66km/h。所有的“布拉德利”战车均是水陆两栖型。较早的型号装备一套折叠式围帐附件,在下水之前由乘员安装,操作时间30min。A3型有一种安装在车辆前面和侧面的膨胀浮筒,采用类似水密舱分段设计,在大约15min时间完成,在水中行进期间没于水下并不间断地保持压力。水中推进是由履带提供的,而且“布拉德利”战车在水面最大速度能达7.2km/h。

5.“布拉德利”战车升级和改进

美国陆军“布拉德利”M2/M3战车从正式服役后一直不断进行升级和改进。推出新的型号,将一些旧型号升级到新型号标准、长期保持世界上最先进的履带式装甲战车地位。

(1)“布拉德利”战车M2/M3 A1改进型 “布拉德利”战车正式生产后一直不断进行改进。1985年开始生产M2/M3 A1改进型,1986年中交付使用。改进项目主要有能发射各种型号的TOW反坦克导弹:采用核、生、化集体防护装置,并为车载步兵配备防护服;为提高夜战能力,加装柯尔斯曼(Kollsman)公司的AN/TAS-5夜间瞄准镜;增加烟幕弹的数量,减少照明弹的数量;加装一个水箱;改进了火灾报警、灭火装置和燃料系统等。从1986~1988年M2/M3 A1型总共生产1371辆。

(2)“布拉德利”战车M2/M3 A2“高生存性”改进型 1988年开始生产M2/M3 A2“高生存性”改进型。主要改进项目有炮塔和车体外部披挂附加装甲,使该车能承受30mm炮弹;车体表面有能安装反应式装甲的连接点,可在作战时加装;战斗舱周围有芳纶衬层,改变车内25mm炮弹和TOW坦克导弹的存放位置与方式,避免和减少二次爆炸效应:取消车载步兵射击口。由于防护能力的提高,M2/M3 A2的战车全重增到29.5t,但最大速度由66km/h降到57.6km/h。为此,该车动力系统改用康明斯(Cummins)公司VTA-903改进型柴油机,功率由原来的500hp提高到600hp。传动装置、空气滤清器和排气管也相应改进。传动部分则采用高强度扭杆。到1996年,生产了3053辆A2型“高生存性”战车。所有的A1型都升级为A2型,此外另有2300辆第一代M2/M3型升级为A2型。

(3)“布拉德利”战车M2/M3 A2ODS改进型 在1991年海湾战争期间,美国陆军将参战的1423辆M2/M3 A2型升级为“沙漠风暴”(Operation Desert Storm,ODS)改进型,炮塔上方加装一具采用第二代FLIR技术、可以360°旋转的新型车长独立热成像仪(CITV)。此外加装“视力保护”激光测距仪、全球定位系统(GPS)/数字罗盘、简易敌我识别器(IFF)、导弹警告器等,并增加驾驶舱视野与车内储物空间。在车辆两侧外部和后部,还安装战斗识别面板(CIP),用于敌我识别。在战争期间还将9具美国休斯公司开发的AN/VAS-3驾驶员热成像仪(DTV)安装到M2/M3上进行测试,实战中证明其效果非常出色,在不利的环境中提供24h全天候作战能力,观察和搜索能力甚至优于“艾布拉姆斯”主战坦克。另外,在结构配置上,也根据战场实战经验作了改进和变动,如变动排气口位置设计等。

(4)“布拉德利”战车数字化M2/M3 A3型 M2/M3 A3型“布拉德利战车系统”(BFVS)是M2A2和M3A2 BFVS的数字化改进型,同时也是美国陆军第一种全数字化战车。在1994年3月,美国陆军授予一份承包合同给联合防卫公司,开始工程和制造发展阶段。在1998年11月第一批低速率初始生产“布拉德利”M2/M3 A3型战车交付,并且在2000年4月进入美国陆军服役。2001年5月经核准开始全速率生产。大约1602辆“布拉德利”战车升级改进到A3型,包括火车支援型和防空型等诸多派生改型。

BFVS-A3包括增强需要改良的指挥控制、杀伤力、机动性、生存性和防护承受能力,还使车载反坦克导弹系统具有多目标同时作战能力。但主要增加信息优势,提供必需的环境察觉数字指令和控制能力。附加地,这些增强预计提供增加信息优势所必需的环境察觉、数字指令和控制能力。BFVS-A3和“艾布拉姆斯”M1A2 SEP主战坦克以数字化为核心来构筑强大的战斗力去适应战场上新的作战需要,两者互补构成美国陆军数字化主要的地面进攻作战力量。

M2/M3 A3型采用数字化电子体系结构,整合车上监视、诊断/预测子系统和陆军技术体系结构(ATA)指挥控制软件程序组,完全能同“艾布拉姆斯”M1A1 D型和M1A2 SEP型主战坦克,以及其他的军事力量“XXI数字化平台”共同操作。“布拉德利”战车机械化步兵单位将会能够和“艾布拉姆斯”M1A2 SEP主战坦克装甲单位共享战场数据。数字化升级将会通过自动化的故障报告和诊断来改良环境察觉和维持能力。A3型升级包括增加一套改良的射击控制系统和一套指挥官独立的热成像仪来增加“布拉德利”战车的杀伤力。BFVS-A3增强主要包括:

•一套车辆控制和操作系统,去控制和自动化许多乘员功能,通过传送、接收、存储和显示数字信息提高环境察觉能力。这种数字化能力与组合的武器系统所有的部件兼容。

•“改良布拉德利探测系统”(IBAS)和指挥官的独立热成像仪(CITV),两者都采用第二代前视红外(FLIR)系统,提高目标发现和目标截获能力。由雷声公司生产的第二代热像仪来源于“陆军水准技术集成红外成像系统”,以480×4扫描红外焦平面阵列为基础。“改良布拉德利探测系统”也提供昼间电视和直接观察光学装置;自动双目标跟踪系统;视力安全激光测距仪和双轴稳定顶部反射器。

•将安装DRS技术公司生产的AN/VAS-5驾驶员“视觉增强装置”(DVE),采用320×240非冷却铁电体扫描阵列。安装战斗辨识系统,电子系统包括一套1553B数据链、中央处理机。为指挥官、驾驶员和车载步兵的班指挥官提供数字信息显示装置。

•一套使用GPS接收机的位置导航系统,提高环境察觉能力。

近来,世界各国发展一批型号众多的轮式装甲车辆来增强机动部署能力,轮式装甲车辆的优点是重量轻,使空载运输部署能力加强。但任何优点都是不能兼得的,这也势必降低其防护能力。鉴于外挂装甲的发展,强化履带式战车的模块化设计和车辆主动防护系统,将是一种兼得的发展路线。

6.M2A3步兵战车主要战技性能

M2A3步兵战车的主要技术性能数据见表1-1。

表1-1 M2A3步兵战车的主要技术性能数据

续表

①32659kg是车辆加装爆炸装甲板之后的战斗全重,在没有加装爆炸装甲板时,车辆的战斗全重为29030kg。

二、M113履带式装甲输送车

(一)简述

M113装甲输送车是一种水陆两用履带式装甲输送车,战略及战术机动性好,主要用于战场上输送步兵,作为某型底盘,还可变型为多种用途的战斗车辆。该车由FMC公司的圣何塞兵工厂于1960年开始成批生产,并装备美国陆军,同年被正式命名为“M113装甲输送车”。

美国陆军先后列装了战后型M75和现代化型M59两种装甲输送车,1954年6月决定由底特律工厂开始研制车体通用化的轻型战斗车辆。

该车辆要求分为重型和轻型两种,动力系和行动机构通用;为适用空降作战,重型车辆能够进行空投,重量控制到7.2t。轻型车辆的重量控制到3.6t,两种车都要能水上行驶,分别研究的驱动形式是履带式和轮式。重型车可以容纳10名人员,并且考虑了自行火炮、运货车和救护车等用途,轻型车可以容纳4名人员,能够用作侦察和指挥车及无后坐力炮运载车等。

1955年8月,完成了履带式重型车的全尺寸实物模型,由于不能满足行驶性能要求,取消了轮式大重量型车的研制。根据1956年1月5日的装备技术委员会报告的记载,这种新型车辆系列包括M113装甲输送车(13名乘员)、T114履带式装甲输送车(4名乘员)和T115轮式装甲输送车(5名乘员)。

美国国防部于1956年5月就此新型车辆与食品机械与化学品公司签订了研制合同。共有16辆试制车辆,其中包括10辆装甲输送车,2辆81mm自行火炮(后称T157),3辆“标致”反坦克导弹发射车(后称T149)及1辆研制专用车。其中8辆被称为T113,采用当时已经投入使用的5083铝合金,对于探讨铝合金的有效性无疑也是一种尝试;其他8辆车采用了钢板。最终决定T113装甲输送车采用原有的风冷发动机,全尺寸实物模型于10月接受审查,各试制车于1957年完成。

T113采用了大陆公司生产的AOS1-314-2型发动机,可以用降落伞空投,重量为7.92t。

1957年底,陆军对降低动力系的成本和增强装甲提出了要求,食品机械与化学品公司针对此要求提出了两种方案。

一种方案适用于空降部队,将车重控制到了7.88t,另一种方案适用于装甲部队,为了增强装甲将车重控制到了10.8t,两种方案在1958年分别被赋予了T113E1和T113E2的名称,订购的试制车各有4辆。另外,上述的“标致”反坦克导弹发射车也改变了计划,采用了T113E1和T113E2的车体。

首辆试制车于1958年11月完成,尽管基本与T113没有大的区别,但是由于曾在T113的试验中出现过水上行驶安全性问题,证明有必要采用大型的防浪板,车体前部因而改变成了一块板,悬挂装置也作了改进。其他改进之处是增大了各负重轮的间隔,以独立的形式将诱导轮安装在后部。还有一个小变化,即车体前部的牵引钩由铝合金焊接式改变成了钢制螺栓固定。

动力系统的变更是把克莱斯勒公司生产的361B型水冷发动机(215hp,后称75M)与阿里逊公司的TX200-2型变速箱相匹配。另外,也研制过用51mm厚的镁合金来代替铝合金的方法,但由于曾出现过易燃烧的问题,最终没有采用这种方法。

1958年秋开始使用试验,试验后提出了将T113E2的重量减轻180kg的问题,食品机械与化学品公司采取了相应的措施,如减小了车体下面、后面和两翼的装甲厚度。此种改进获得军方的批准,并于1959年4月2日将其定型为M113装甲车。

在定型以后很快制造了2辆先行生产车,从1960年1月开始生产。因为后来面向美国陆军的生产转向了M113A1,所以M113的生产在1964年就结束了,总计为美国陆军生产了4974辆。但是,面向国外的生产则持续到1968年底,出口车总计生产了9839辆。

(二)结构特点

1.总体布置

M113装甲输送车是最先采用铝合金车体的车辆,但是其基本结构与以前的装甲输送车相同,沿用了箱形车体,为全焊接结构。车首倾斜装甲板上装有一块防浪板,车体两侧装甲板垂直。车内前部为驾驶-动力部分,后部为载员部分。其结构如图1-1所示。

图1-1 M113装甲输送车的结构

1—顶灯;2—蓄电池;3—舱底排水泵;4—整流器;5—发电机;6—燃油泵;7—断路开关;8—调整器;9—发动机;10—红外电源;11—油门踏板连杆;12—传动箱;13—侧减速器;14—双差速器;15—转向连杆;16—变速连杆;17—变速箱;18—护板;19—风扇;20—消音器;21—空气滤清器;22—扭杆;23—主动轮;24—负重轮;25—减振器;26—履带调整器;27—诱导轮

驾驶员位于车体前部左侧,其上方有一扇可向后开启的舱门,门前装有4具M17型潜望式观察镜和1具M19型潜望式红外夜视仪。驾驶员的右侧是发动机室,驾驶室与发动机室之间用隔板隔开,发动机室顶部有进气百叶窗。车长位于车体中部,其上方有1个指挥塔。指挥塔上安装有5具M17型潜望镜和1挺机枪。

载员室位于车体后部,室内两侧各有5名步兵面对面而坐。载员室顶部开有舱口。尾部装甲板由液压操纵装置控制,能整块向下打开,可供载员上、下车用,该装甲板上还开有一个小门,可供载员在后装甲板关闭时使用。

车体每侧有5个负重轮,在第1和第5负重轮平衡肘上装有液压减振器。主动轮在前,诱导轮在后。右侧履带由64块履带板组成,左侧履带由63块履带板组成。

载员室与驾驶室和发动机室之间用隔板隔开,载员室左右设置的折叠式座椅分别可乘坐5名人员,紧挨着车长座椅后面的是班长座椅,他朝后方而坐。

车体装甲主要有两种厚度,前、后和顶部为38mm,侧面和底部为25.4mm。但是,还有一部分车体装甲较薄。

车体前部装有防浪板,在水上行驶时它可以防止装有发动机的前部前倾及水流越过车体上面,水上行驶时要将其向前打开。为了提高水密性,在跳板尾门和其他舱口的开口边缘都用橡胶进行密封。同时,为了处理少量进入车内的水,在车体地板上还装了两个排水泵,通过驾驶员的操作将水由设置在车体左前部和右后侧的排水口排出。

另外,为了便于在寒冷地带使用,考虑了专用的附加设备,加温器就是其中之一。它以与排气管一体化的形式设置在载员室右前部,用于向载员室提供暖气,同时它可通过延长的管道对设置在右后部的蓄电池箱加温,在必要时它还可向动力室内输送暖气。

该车同样可以用作装甲救护输送车,可以在载员室左右两侧各设置两个担架,用以运送伤病员,此时可通过在载员室上下固定部拉装铁链来固定担架。该车的战斗全重为10.26t,可空运和空投。

2.主要武器

该车仅装有1挺M2HB型12.7mm机枪,主要用于自卫。机枪由车长操纵,方向射界为360°,高低射界-21°~+53°,可攻击地面目标和空中目标。射速为450~500发/min,有效射程为1800m。

3.动力装置

该车的动力装置为1台克莱斯勒公司的75M型8缸水冷汽油机,在转速4000r/min时,功率为154kW。动力装置布置在车体右前方,其突出的优点是通过打开设置在车体前部和顶部的大检查口可方便地进行维修,更换时间也可以明显缩短。

4.传动系统

传动系统位于发动机的左侧。它包括传动箱、半自动变速箱(阿里逊公司的TX-200-2型半自动变速箱)、双差速器与侧减速器。发动机的动力经传动箱传至变速箱,再经差速转向机构传至侧减速器,然后传至主动轮。变速箱采用了由驾驶员干预的自动换挡系统。该变速箱有6个前进挡和1个倒挡,其中1挡、3挡、倒挡既有机械工况也有液力工况。2挡、4挡、5挡、6挡均为机械工况。这样,3挡一般用于起步;1挡、2挡用于上坡和通过困难路面;高挡为机械工况。从而较充分地发挥了液力传动和机械传动的特点。其最大公路速度达64km/h。

5.行走系统

该车的悬挂装置采用扭杆式,支撑直径610mm、宽54mm的5对负重轮,在第1、第5负重轮处装有减振器,各平衡肘上装有橡胶制的缓冲器。与M59的最大区别是取消了托带轮。履带为381mm宽的单销式,各履带板上装有可拆卸的橡胶衬垫,每条履带的标准数量为64块。由于采用了扭杆悬挂装置和液压减振器,该车具有良好的减振特性。履带板有可变换的橡胶垫,可减小噪声并保护路面。当在冰雪地行驶时,可取下橡胶垫,以增大与地面的附着力。履带板的销耳内有橡胶衬套,以免履带销直接与销孔产生摩擦,从而延长了履带的使用寿命。水上行驶时用履带划水推进。车体两侧装有能控制履带上部水流的橡胶侧板。水上车速为5.6km/h。

6.防护系统

该车车体采用铝合金装甲,车辆的装甲厚度足可以使车内人员免受炮弹破片和枪弹的杀伤。该车火力很弱,只配有一挺12.7mm高平两用机枪,车体两侧壁上无射击孔,搭载步兵无乘车作战能力。

(三)主要性能

M113履带式装甲输送车各型号的主要战术技术性能对比见表1-2。

表1-2 M113履带式装甲输送车各型号的主要战术技术性能对比

续表

三、美国海军陆战队用EFV远征战车

(一)简介

美海军陆战队长期以来期望装备一种能变化成为全履带式装甲步兵战车的高速两栖攻击车。虽然实际研制工作花费的时间比原计划要长一些,但是经过30多年的技术和工艺发展,美海军陆战队最终研制出一种新型远征战车(EFV)。这种战车目前虽然面临一些技术难题,但是全部研制工作将进入最终阶段。

美军使用两栖装甲战车的历史可以追溯到第二次世界大战时期,当时它的主要功能是用来将海军部队从船坞登陆舰上安全运送到海岸,因此两栖装甲战车最重要的作用就是能够抵制机枪、炮弹的打击。

早在20世纪30年代,美国就开展了履带式登陆车的研制。如1935~1937年研制出LVT1履带式“鳄鱼”登陆车,1942年生产出LVT2履带式“水牛”登陆车,1943年研制出LVT3履带式“大毒蛇”登陆车,50年代研制出LVTP5履带式登陆输送车,70年代研制出LVTP7履带式登陆输送车,70年代末由LVTP7履带式登陆输送车改装后称为AAV7两栖突击车。

从1979年开始服役的AAV7A1两栖突击战车。该战车由三人驾驶,可以承载25名海军陆战队员,并且该战车还装备了一部50mm口径机关枪和40mm口径半自动榴弹发射器,它的陆地最高时速为72km,水中时速为13km。如今,为了满足当前战争的需要,美军已花费了大约250万美元将AAV7A1两栖突击战车改装了相对较轻的轻型装甲,这是因为现在两栖突击战车最重要的任务是输送陆战队员,附加的重型装甲可能会使战车过重而沉入海底。

但是,两栖远征战车作为装甲战车也存在很多局限性。它当初的设计是计划与美国海军陆战队的M1A1艾布拉姆斯坦克相配合使用,因此它根本无法抵制像BMP-2或法国的AMX-10步兵战车的火力,更不用说坦克的袭击(甚至连100mmT-55火炮的都不能抵挡)。在20世纪80年代,美海军陆战队就已提出超越水平面的三栖登陆作战概念,即在敌方海岸守备部队的视距外、海岸雷达的侦测距离外,进行换乘和向岸突击。此概念提出的主要原因之一,就是为了顺应反舰导弹的普及化,此时许多国家都能获取和自行研制反舰导弹,而反舰导弹让传统的靠近海岸进行以两栖机动为主的登陆作战变得十分危险。海军陆战队最初在1975年启动高速两栖攻击登陆车的研究,但是由于该型车的技术过于复杂,并且研制费用太高,美国政府不得不在四年后取消了这个项目。美国政府从1986年开始考虑远征战车的研究,并在两年后启动了高级两栖攻击车研制项目。这一次,海军陆战车花费了约13年时间,耗资高达76亿美元。高速两栖车辆的基本技术终于变得成熟,在保护性能上两栖远征战车与AAV7A1两栖突击战车相比还是取得了较大的提升。

美海军陆战队最初确定了战车的各个部件,如发动机、喷水推进器、液压气动悬架系统和轻型复合装甲等,并且分别研究各个部件,最后对这些部件进行系统合成。采用这种研制方法不仅减少了技术上的风险,并且也证实了高速两栖战车的效力。

远征战车所面临的最大挑战是必须既能在水上又能在陆上高速行进。因为在水上,需要减轻战车的重量,并保持车体的流线型。而在陆地上任务要求则需要战车具有高机动力和配备重型装甲。

远征战车最初的研究单位包括海军的大卫·泰勒研究中心和AAI公司。研究工作在1991年进入理论研究阶段,通用动力公司和联合防御(现在的BAE系统)公司获得了研究合同。1996年6月,通用动力公司作为主承包商进行下一阶段的研究工作,包括合成、制造和测试最初的原型车。2001年2月,该公司获得另一份合同,制造10辆第二代原型车。先进两栖突击车设计定型后,于2003年9月10日被改称为远征战车。

(二)性能指标

远征战车长31ft(1ft=0.3048m)、重78000lb(1lb=0.45359237kg)。战车乘员包括车长、炮手和驾驶员。除乘员外,战车还能搭载17名陆战队员。速度和灵活性是远征战车的两大特征。战车的动力由一台德国MTU公司制造的12汽缸、2700hp的柴油发动机提供。战车的两台直径为23in(1in=2.54cm)的独特的喷水推进器由霍尼韦尔公司设计,每分钟向后喷水10万加仑,使该型战车以25节(1节=1海里/h=1.852km/h)的速度在水上行进。战斗中,该型战车可以从离海岸线20~25海里(1海里=1.852km)的舰只上出发,向海岸发起攻击。当战车抵达海岸时,所有滑板收起,履带向下伸出。发动机从向喷水推进器提供动力改向履带提供动力。一旦登陆,战车速度每小时可达45mile(1mile=1.609km)。为适应海上与陆上不同动力的需求,MT883 Ka-523发动机有以下几种功率输出模式:陆地模式、海上过渡模式、海上高速机动模式。

远征战车的原型车在数千小时的测试中已经展示出在水上和陆地上高速行驶的能力,但是四辆原型车在各种严厉的作战评估中出现很多故障。

(三)火力和防护

火力强和防护好是远征战车的另外两大特征,该型战车装备了1具30mm稳定式自动链式机关炮,1挺在360°方位内射击的7.62mm同轴机枪和一具双重装弹的30mm机关炮。采用良好保护措施的远征战车装备了合成装甲板,这减轻了战车的重量,并且增加了在水上的浮力。这些装甲板焊接在战车的外部,可承受14.5mm重机枪穿甲弹的攻击,顶部可防155mm榴弹破片。

EFVP人员输送车的主要武器为1门可更换身管的MK44型30/40mm稳定式机关炮,辅助武器为1挺M240型7.62mm并列机枪,安装在车体前部的MK46型双人炮塔上。在电力系统的驱动下,武器系统可快速在360°方位内射击,高低射界为-10°~+45°。必要时,MK44型30mm机关炮身管只需更换5个零件,就可容易地更换为40mm身管。这样,就可以相当低的成本来大幅度强化EFV远征战车的火力,且车上待发与备用炮弹数量与先前相同。

车内携带215发30mm待用弹,其中55发穿甲弹、160发高爆弹,另外还有180发备用弹。机枪弹共1400发,其中待用弹600发,备用弹800发。身管射击寿命高达20000发。MK44型30mm炮可击毁2000m内的轻型装甲车辆,最大射程可达4000m。

车长有5具前视潜望镜和1具后视潜望镜,可进行360°的周视观察。炮塔上安装了通用动力公司地面系统分公司的紧凑型模块化观瞄系统,它由昼用光学镜、人眼安全激光测距仪和第二代前视红外系统和双向稳定装置组成,无论在白天、夜间,还是在恶劣气候条件下都能够瞄准打击目标。火控系统由通用动力公司地面系统分公司生产,是M1A2主战坦克的计算机化火控系统的衍生型。30mm机关炮和瞄准具都装有双向稳定器,可在行进间射击静止目标和运动目标,在打击运动目标时具有相当高的首发命中率。

除装甲防护外,EFV上还装设有自动火警侦知与扑灭系统、核生化防护功能的环控超压系统。另外还设有多具烟幕弹发射器,其中16具位于炮塔,16具位于车身。未来将引进各种主动/被动干扰装置,并强化各项隐身效果,以求得全面整体的优质存活性。

(四)作战使用

由于EFV战车优异的特性,使登陆舰在离海岸40km处或更远的距离外,就卸下EFV战车,并尽快脱离战区。而EFV战车也可凭仗本身强大的火力与优异的防护力,在畅通的指挥系统掌握下,向内陆发起攻击,执行各项作战任务。

美国海军陆战队在20世纪80年代就提出了“超视距”三栖登陆作战概念,即在敌方海岸守备部队的视距与海岸雷达的侦察距离外(通常指30~50km处),两栖突击战车遂行由舰到岸登陆作战。当时,美军可以遂行“超视距”作战的运载装备,主要有CH-46运输直升机和LCAC气垫艇。在两栖登陆战车方面,其LVTP7A1(后改为AAV7A1)虽可以约10km/h的速度在海上行驶7h,但如果要横跨40km从舰到岸的距离,一车陆战队员须在海上颠簸4个小时,不仅影响士兵战斗力,而且在这4个小时中发生的变化也难以预料。

为进一步提高“超视距”作战能力,实现21世纪美国海军陆战队“从海上作战机动”的概念,美军陆战队除计划装备飞得更快、更远的MV-22倾转旋翼飞机,以取代CH-46直升机外,还将装备一种水上速度更快、地面机动性更好、火力和生存力更强的,并具有指挥控制功能的两栖作战平台,即EFV远征战车。

面对未来登陆作战可能的最大威胁环境,MV-22侧转旋翼飞机、LCAC气垫艇、EFV远征车被美军陆战队视为21世纪执行“超视距”三栖作战的“三大法宝”。

(五)四级编制

目前,在美国海军陆战队AAV7A1两栖突击车的编制中,最大的单位为两栖突击营。未来EFV远征战车在编制和运用上也将是一样,其编制单位为两栖突击营、两栖突击连、两栖突击排和两栖突击分队四级。

两栖突击营将根据任务需要,配属给陆战师,可为团级登陆队提供两栖运输、战术机动、通信支援与战斗支援。整个两栖突击营总共拥有EFV登陆战车207辆,其中EFVP人员输送车192辆,EFVC指挥控制车15辆。1个标准两栖突击营下辖1个营部勤务连和3个两栖突击连。其中营勤连下辖营部排(组)、维修排、通信排、一般支援排、机动运输分队和一般支援分队等单位,配备的23辆EFV战车(包括7辆EFVP输送车和16辆指挥控制车)都编在一般支援排内,可提供营直属单位必要的战术机动与装甲防护能力。

两栖突击连下辖3个两栖突击排、1个维修排和1个连部排,配备44辆EFVP输送车和2辆指挥控制车,可为营级登陆队(BLT)提供战术机动与战斗支援。其中连部排负责连的行政管理、后勤、武器与医疗支援,分为指挥车分队与一般支援分队,指挥车分队配有2辆EFVP输送车和2辆EFVC指挥控制车,其中EFVC指挥控制车可为受支援的单位(步兵营)提供机械化的战术指挥所,而EFVP输送车则可为指挥所提供安全防护,并提供额外的载运能力。一般支援分队配有6辆EFVP输送车,可用于搭载营的81mm迫击炮排、反坦克排和配属的战斗工兵。维修排主要由战车维修与通信技术人员组成,这些人员通常被编组为数个小组,或由两栖突击连指挥官统辖运用,或编配给两栖突击排作直接支援。

两栖突击排配备12辆E-FVP输送车,可运载、支援1个陆战队加强步兵连。编制包括1个排分队和3个两栖突击分队。其中排分队配有3辆E-FVP输送车,用以运载连级指挥人员、配属的间接火力/空中火力支援作业人员和数个60mm迫击炮组人员。

两栖突击分队配备3辆EFVP输送车,用以运载机枪小组。一般可载、支援1个加强步兵排,为两栖突击队中最小的运用部署单位。当任务需要时,两栖突击连也可派出部分EFVP输送车组成一般支援分队,来加强两栖突击排的阵容。

(六)面临的问题

2006年9月,美海军陆战队结束了对远征战车为期9个月的评估。评估结果显示,该战车的原型车辆的可靠性比预计要低一些。必要的改进工作会使该型战车装备推迟约两年的时间。据海军陆战队远征战车项目主管约翰·布赖恩特称,陆战队计划该战车平均故障率约在17~17.5h,但是在评估中平均每8.5h出现一次故障,但是这并不意味着每8.5h就必须拖回基地维修,因为其中有些故障是无线电或显示器出现故障。

对海军陆战队来说,远征战车没有任何重大的设计问题,并且已经克服了在最初的研制过程所遇到的技术难题。至于远征战车目前的可靠性问题,并不需要在技术上的任何额外的突破才能解决问题,但是需要大量的系统工程来提高可靠性,并且在部件方面进行一定的再设计。例如对液压系统可能采用飞机的高压部件,而这些部件是以前未采用的,因此必须在费用或战车的重量上进行重新考虑。目前海军陆战队努力使远征战车更加可靠,使第一批低速率生产的战车执行任务至少43.5h内无需大修。