保守与进步

2014-12-22 01:32
兵器 2014年4期
关键词:履带炮塔

总体设计

BMP-1的成功首先是在重量、体积和成本几大关键因素之间把握住了“黄金分割点”。

由于BMP-1的车体装甲板较薄,整体强度和刚度较弱,因此增加了车底纵向冲压加强槽,前甲板加强筋和炮塔下甲板支撑立柱等结构,另外扭杆护套也可以提高底盘的强度,而类似的结构补强措施在重装甲的坦克上是不多见的。

该车车体采用钢板全焊接箱型结构,车体后部上方的壁舱向尾部收缩。车身和炮塔底部边缘由轧制钢板焊接而成,车身前部有较大的倾斜角,以提升防弹能力。

车身正面上方表面有一块面积颇大的盖板,表面覆盖着起棱的铝制装甲片,掀开这块盖板,就可以接触到传动装置和动力装置。车身正面最前方的装甲板还用铰链连接着一块钢制防浪板(涉水时在车前上抬,以增加浮力),由气动系统控制,除了挡水外,还能增加车身装甲抗打击的能力。

车顶由一块可拆卸式装甲和多块不可拆卸式装甲组成,可拆卸装甲下面是需要经常保养的发动机组件。车外侧部安装有轻型铝制装甲,用于保护履带。它们既可以减少履带扬起的尘土,又可以与格栅共同建立一条“流体动力隧道”,方便涉水时的推进。1970年后投产的BMP-1车身有所扩大,正面倾斜角度也发生一些变化,以提高涉水能力。这种车型在内部技术文件中被命名为“765工程特2号”。

乘载员位置及相关装备设计

◎驾驶员

BMP-1的内部布局堪称经典,车身前部偏右的位置是动力舱,其左侧是用保暖隔音挡板隔开的驾驶舱,驾驶员兼机械师在前、车长在后,他们的座椅均为可升降式。再向后是炮塔吊篮,位于中部偏前的位置。从炮塔到车尾则是载员舱。

驾驶员的舱盖前装有三具TNPO170潜望镜(带电加热除霜功能),水平视界为94度,高低视界为11~12度。中间那一具可换成TNPO-350B型高潜望镜,其镜头高出车首装甲板350毫米,以便于驾驶员在竖起防浪板时向前观察,但其水平视界和高低视界分别只有26度和4度。夜间行车时,驾驶员还可将中间这具TNPO-170换成TVN-2双筒夜视潜望镜。车前有一组FG-125红外大灯,照明距离不低于50米。为在复杂的机动条件下和较差的可视环境下辅助确定方位,BMP-1还装备了GPK-59陀螺方向仪,连续工作时间为一个小时。驾驶员设备包括仪表盘、操纵手柄、三个脚踏板、其他系统的操纵设备等。其中传动装置的操纵系统(手柄和摇臂)带有液压助力系统,可以减轻驾驶员的操纵负荷。

◎车长

车长是乘车步兵的班长。为方便车长进出驾驶舱,车顶设有一个向上打开的舱口,他头顶的舱盖上装有三个潜望镜,中间一个可换成TKN-3V双筒昼夜观察镜,分划板上有标尺用于粗略测距,设定目标高度为2.7米,其放大倍率为昼间5倍、夜间4.2倍,昼夜观察高低视界分别是10度和8度。车长座椅可以360度旋转,以观察周围情况。但其右后方是炮塔,限制了实际周向视界。TKN-3V观察镜通过连杆与车长舱盖上的红外探照灯实现随动,两者共同作用下,夜间最大观察距离在300~400米。主动红外夜视仪的成像质量较好,缺点是作用距离近、容易暴露目标,但在当时是唯一成熟的夜视技术。驾驶员和车长座椅的靠背可以向后放平,便于他们进入战斗舱和载员舱。

◎炮长

炮塔内是武器系统和炮长。炮塔外壳用轧制钢板焊接而成,外型接近截椎体,具有良好的防弹外形,也便于大量生产,炮长有一部1PN22M1潜望式单目昼夜瞄准镜,昼间的放大倍率为6倍,视场为15度;他还配备有微光夜视仪,内置三级像增强器,放大倍率为6.7倍,视场6度,夜间良好条件下的视距为400~600米。

◎载员

炮塔后面就是载员舱,背靠背地设置了两排座椅,每排可乘坐4名步兵。车身两侧壁上各有4组射孔(带球形支座)。每个射孔设有专门的封闭盖,以避免沙尘、毒气和辐射尘埃。射孔附近还有废弹壳收集器和用于排除火药气体的通风抽气装置。值得注意的是,这8个射孔并不一样,两侧最前方的射孔用于PK班用机枪,其余的用于AK-47、AKM突击步枪。每个射孔均有枪管限位器,枪身锁定在支座上就不能抽回,防止发射中的枪械因车辆颠簸或后坐力退回舱内,酿成事故。为了便于观察外部,载员舱内设有10具TNPO-170型潜望镜,镜头带有电加热功能。每个潜望镜的水平观察视野为94度,垂直视野不低于23度。基本上每个射孔上方配套一具。为方便步兵出舱射击,载员舱顶上还设有四个向上开的舱盖。在两排步兵座位之间是332升主油箱、电瓶和电气设备的仪表,它们的外壳充当了步兵座椅的靠背。主油箱上面存放了两套9K32“箭2”单兵肩射式地空导弹,也可以换成RPG-7反坦克火箭筒,外加5枚PG-7V火箭榴弹、10颗F-1手榴弹、一支带12发弹的信号枪。

如此紧凑的设计自然使得乘车的步兵感到很不舒适。1973年底,以色列曾将一辆在戈兰高地缴获的叙利亚BMP-1送给美国测试。美军认为其乘员舱在夏季能够搭乘8名身高1.71米以下的兵员。当搭载兵穿着冬装时,身高需限制在1.67米以内,这显然很糟糕。美军认为BMP-1为放置乘车步兵的随身装具而预留的空间也比较小,难以支持长时间作战。

本刊记者曾体验过BMP-1。在2011年的伦敦军展上,BAE系统公司就展出了一辆斯洛伐克制造的BMP-1改型车。展商没有开放车顶的舱门,访客只能从步兵进出的尾门进入车内。这辆BMP-1的内部没有经过翻新,座椅和内部涂装还是苏联/东欧风格。两个火车座型的长条步兵座椅背靠背放置,中间是一个基本和车内空间等高的设备舱,充作靠背。这种设计确实充分利用了空间,但似乎不利于改为指挥车、侦察车或救护车等需要在车内作业的型号,而且步兵乘车时几乎不可能更换位置。座垫还算舒适,但舱内高度实在是太有限了。以记者1.74米的身高,挺直腰板,脑袋就和舱顶亲密接触了。如果戴着头盔,就必须低头。可能是设计师认为,步兵在车内就是作战,而对外观察或射击是不用挺胸抬头的。舱内没有什么储物空间,真不知道步兵要把自己的背囊放在哪里。但苏军有自己的作战风格,例如在长距离行军时,士兵往往会携带背囊坐在车顶而非车内,不受乘员舱高度和容积的限制。真正接敌时,士兵才进入车内,在装甲保护下作战。endprint

BMP-1有一部R-123M甚高频无线电台,天线高度4米时通信距离为20千米。另有一套有五个终端的R-124车内通话器,供乘员和载员间语音交流。BMP-1的搭载兵没有配备便携式电台,步兵班下车战斗时与战车的配合相当困难。

乘车步兵主要通过车尾的两扇平开舱门进出,每扇门上都有一个观察镜,左侧舱门上还自带射孔。为了有效利用空间,两侧舱门内侧各有一个油箱,储油量分别为60升和70升。门内侧安装有特制的螺旋把手转轮,涉水时可以把门关得更紧以防进水。曾有西方分析者认为,这两个车尾舱门油箱的输油管在高烈度作战中要切断,再向其中灌入沙子,以提高在击中情况下的防火安全性。但真正使用过BMP-1的苏联军人斥其为无稽之谈:“战斗结束后,如何将油箱内的沙子取出来呢?”

武器

按照战术技术要求,BMP-1要能够有效地与敌军坦克装甲车辆对抗,为此配备了强大的反坦克火力。

◎火炮与机枪

主要武器是2A28“雷”73毫米半自动滑膛炮。火炮配备有同轴液压反后坐力装置。火炮被安装在炮塔轴颈处,轴颈由滚珠轴承支撑,轴承固定在轴承圈上,轴承圈则焊接在炮塔凸座上,用楔子固定。高低射界为4度至+33度。火炮采用半自动立楔式炮闩和筒形摇架。

炮塔下方有半自动电子机械式装弹机,它由弧形弹盘和供弹机组成。弧形弹盘可容纳炮弹40发,弹头垂直朝上存放。供弹机械可将炮弹从弹盘上抓起,然后提升到供弹口,再装入炮管。采取自动装填方式时,火炮需在仰角为3.5度的位置上装弹。

主炮的俯仰与炮塔驱动均为电力机械式,最大回旋和俯仰速度为20度/秒和6度/秒,最小旋转和俯仰速度为0.1度/秒和0.07度/秒(用于精确瞄准)。由于引入了半自动装弹机的帮助,2A28的理论射速为8~10发/分。1974年7月,为提升对步兵的杀伤能力,部分BMP-1(车型为“765工程特3号”)的火炮配用了OG-15V型杀伤爆破榴弹,为避免卡壳而偶发爆炸事故,该弹药只能人工装填,为此只得拆除装弹机。

2A28滑膛炮的优点是结构简单、重量轻、威力适中,常用的PG-15V火箭破甲弹只有一个很小的发射药筒,发射后无需抛出,减少了炮塔空间。但该弹初速只有400米/秒,最大飞行速度只有665米/秒,又使用尾翼稳定,受横风影响大,命中率偏低。PG-15V瞄准距离为1300米,对两米高目标的打击距离为765米,可击穿180220毫米的垂直装甲板,威力在当时还算不错。苏军称,PG-15V可在敌方坦克射程边缘处击穿其正面装甲,侧面和尾部装甲更不在话下,包括当时北约军队的主力M-60A1、豹-1,AMX-30B,“酋长”等。由于采用聚能破甲战斗部,PG-15V对人员的杀伤效应不强,这也是部分BMP-1增配OG-15V的主要原因。为了适应OG15V,“765工程特3号”在瞄准具分划板上增加了杀伤爆破榴弹的分划刻度,称为1PN22M2瞄准具。

与火炮并联的PKT机枪射速为200-250发/分(双管),PKT采用弹链供弹,存放在枪架下方的特制箱子里。机枪瞄准距离为1800米。机枪高低角为-4~30度。

◎反坦克导弹

9K14“婴儿”导弹系统发射架设置在火炮上方。当战车从行军状态进入战斗状态时,炮长无需出舱,只要通过炮塔顶部前面的舱盖,就能把导弹和尾部的放线器推入发射基座上的导轨,再用销子把四片折叠的弹翼打开、固定好,装填一枚导弹需50秒。装填导弹时,炮长不能发射其他武器,也无法实施对外观察。9M14M导弹为线导,采用目视跟踪、手动操纵的方式,这是第一代反坦克导弹的典型控制方式,对射手的操纵技巧要求很高。与步兵型9K14不同的是,BMP-1的导弹飞行控制杆固定在炮长座位下方,不使用时可以卸下来放到座椅下面。BMP-1备有4枚9M14M导弹,其中两枚位于炮塔内的吊篮弹药架上,另两枚在车身右侧壁上。

炮长用1PN22M1昼夜用潜望镜一种设备即可实现火炮、机枪和导弹的瞄准与射击。1PN22M1的昼间放大倍数为6倍,夜间则为6.7倍,夜间可见距离不超过400米,但在使用导弹时不受该距离限制。为方便观察战场态势,炮长舱口处还装有4具TNPO-170潜望镜。

BMP-1没有复杂的火控系统,武器和瞄准器材均不设稳定器,也没有激光测距仪和弹道计算机,炮长只能通过瞄准镜的分划对目标进行简单的距离判定和提前量预估,因此不能实施行进间射击,以短停射击为主,也难以射击快速机动的目标。以苏军日常训练成绩来看,其73毫米炮对1000米距离上3×2.5米固定坦克靶的命中率约30%,反坦克导弹对3000米距离上的同尺寸固定坦克正面靶的命中率为50%~70%。

机动性

由于采用了经济型柴油机、新型行走系统和一系列创新技术,BMP-1在平均速度、续航能力、越野性能和灵活性方面都很出色。BMP-1在坑洼不严重的干燥土路上行驶时,平均速度为40~45千米/小时,公路最大速度为65千米/小时。BMP-1的垂直越障高度为0.7米,越壕宽度达2.5米,最大爬坡度和侧坡度分别是30度和17度。

◎发动机

采用由巴尔瑙尔运输机械制造厂设计师、“社会主义劳动英雄”鲍里斯·叶戈罗夫设计的UTD-20型四冲程V型六缸水冷柴油机,两列汽缸的夹角达到120度,有效控制了机体高度,体积仅为792×1150×732毫米,无油情况下的发动机重仅665千克。UTD20在输出最大功率时的耗油率为129克/千瓦·时,战车油箱总容量达462升,可以实现600千米的公路续航力。UTD-20在夏天一般使用DL牌号坦克柴油,冬天使用DZ牌号柴油,当温度低于零下30度时则使用DA牌号柴油,也可以使用TS-1航空煤油。UTD20在转速2600转/分时的功率可达220千瓦,使BMP-1的单位功率可以达到16.8千瓦/吨,创造了当时装甲车辆的世界记录。BMP-1的发动机冷却系统为气冷式。endprint

◎传动系统

变速箱、二级行星齿轮转向器共同安装在一个框架内,并整体固定在三个点上。由于无需调整重心,安装和更换动力系统时的工作量较小。

BMP-1采用机械传动,包括干式多盘主摩擦离合器、变速箱、二级行星齿轮转向器和侧减速器。变速箱采用双轴结构,小齿轮与二、三、四、五档同步器长期啮合,一档和倒档有专门的机械传动装置,以利于在原地起步时减轻换档力度,其他档位则使用液压助力换挡。两组二级行星齿轮转向器带有两个联锁式摩擦离合器,每侧一个。

行星齿轮转向器安装在附接架上,固定在变速箱的轴箱上。行星齿轮转向器的离合器与刹车采用钢与金属陶瓷材料直接摩擦的设计,其中有润滑油保护。刹车装置为带式,驻车时主要使用左侧刹车。侧减速器用来向行走系统主动轮传送扭矩,采用单列行星齿轮设计。

BMP-1使用带液压助力的操纵系统,驾驶员通过T型操纵手柄控制车辆的行驶方向,由于驾驶舱空间极小,主副变速杆布置在倾斜的操纵手柄套筒上,外观和安装位置与轿车的灯光组合开关手柄非常相似。BMP-1操纵简单省力,是当时最易于驾驶的苏制履带装甲车辆。

◎行走系统

行走系统包括履带、轮系和悬挂装置。每侧有六个鼓形挂胶单轮缘负重轮、三个橡胶轮缘的托带轮、一个诱导轮、一个主动轮和一条履带。BMP-1采用独立扭杆悬挂,带有压减震器。除第二对和第五对负重轮采用橡胶限位器外,其他四对负重轮均采用弹簧限位器。位于车身后部的诱导轮不挂胶,通过曲柄和蜗杆器将履带张紧,其操纵设备设在载员舱内。

BMP-1采用钢质细链钝齿履带,上有双销履带节和平行的橡胶金属铰链,每个履带节有两个钢销和卡钉用来相互连接。履带节宽300毫米,间距140毫米,每条履带有84块履带板。

◎水上机动能力

为了减轻整车重量,保证涉水能力,BMP-1的设计师们最大程度地利用行走系统各部分的内部空间。例如负重轮由两块薄壁冲压型材焊接而成,再加上轮毂和橡胶轮箍,轮子内部是密封中空的,里面大约有几升的空气。12个负重轮的空气加起来有数百升,从而提高了浮力。

考虑到战车涉水时可能遭遇“履带重绕”问题,为此设计师们在履带上部覆盖了一层由薄钢板制成的护板,与履带上部一起形成流体动力隧道,被履带卷起的水流急剧冲击护板,经过车尾格栅排出,由此推动战车在水中前进,此时履带板也起到桨叶的作用。BMP-1涉水时的最大向前速度为7千米/小时,后退速度2千米/小时。

在浮渡入水前,BMP-1乘组应将车首防浪板竖起,排水泵打开。浮渡时,传动装置的档位不能高于三档,水的流速不应大于1.2米/秒,浪高应小于0.25米。为保障涉水状态下发动机正常工作,专门在炮塔后方设计了一个进气管,在气动系统的作用下升降。早期生产的BMP-1重心靠前,水上行驶时车头吃水偏深,不仅降低行驶速度,还增大了发动机散热窗进水的可能,甚至需要在载员舱顶放置沙袋压载来纠正重心。但这容易造成重量集中在头尾,浪高稍大便出现周期性的颠簸,且损失储备浮力。于是,从1972年开始生产的BMP-1把车首下甲板向前延长250毫米,车体上甲板加高43毫米,车体侧下甲板倾角由15度加到22度,以弥补车头浮力的不足,并略微提高储备浮力。战斗全重也因此上升至13.02吨。

BMP-1的电气系统为一台VG-1500型5千瓦28.5伏交流发电机和两组总容量为140安培/时的蓄电池组。UTD-20柴油机靠一台G-5型15千瓦直流电机启动。电机工作电压为24伏,最大电流可达460安。为防止电机烧坏,单次工作时间不得超过10秒。

◎战略机动能力

每节铁路平车可以运载两辆,安-12中型运输机可以运载一辆,安-22和伊尔-76大型运输机则可运载2~3辆。苏军甚至进行过将BMP-1的履带拆掉,在硬化路面公路使用卡车牵引拖行的试验,以减少行军过程中发动机和履带的磨损。由于BMP-1重量轻,直接利用负重轮在公路上拖曳行走没有问题。但是拆装履带费工费时,又容易弄坏行走装置的部件,因此这种方式没有被正式勤务条例采纳。

防护性

BMP-1各个部位都可以抵挡轻武器子弹和炮弹破片的打击,相对低矮的车身、保护迷彩、烟幕弹发射器、高度机动能力也对综合防护能力有一定贡献。BMP-1还有热烟幕系统,工作时向排气管中喷入柴油,利用柴油蒸汽和部分燃烧产物形成烟雾。另外,动力舱前置也起到了一定的人员防护作用。

◎装甲

车体正前方的大倾角设计令人印象深刻,也是该车族的外观标志。大倾角设计力求在不过分增加重量的情况下提高防护能力。炮塔和车体正面120度弧形范围内分别可防20毫米和12.7毫米以下的穿甲弹,其中车体首上装甲(即向上翻起的动力舱盖)采用铝制材料以求减轻重量。车身侧、后可防200米外发射的12.7毫米穿甲弹,顶部可防7.62毫米普通枪弹。各部位装甲厚度及倾角如下:车体前上6毫米/10度,车体前下19毫米/34度,车体侧上16毫米/76度,车体侧下18毫米/90度,车体后上和后下16毫米/71度,顶部和底部分别为6毫米和7毫米;炮塔前部为23毫米/48度,侧部19毫米/54度,后部13毫米/60度,顶部6毫米,防盾26-33毫米。

◎三防设备

在BMP-1设计之初,设计团队就设计了核生化三防系统。为保证密封性,专门安装了可以长时间使用的封闭装置,包括各种舱门下的密封垫,炮塔下的衬圈,加油口盖子和各种接口处的衬垫等,以及空气过滤通风装置、百叶窗、冷却系统节气门、空调出口等处的密封设备。核生化防护系统可以自动、有效地隔绝核辐射尘埃和有毒气体。

除了密封设备外,核生化防护系统还包括空气过滤通风装置、排风系统、操作组件和相关电子仪器等。核生化侦察设备带有传感器组件,用来探测核爆炸时产生的中子流和毒气,可以记录中子辐射、测量车内伽马射线强度、发现化学沾染物质,向车内人员发出灯光和声音警告。

在发生核爆炸、发现核污染或化学沾染时,三防设备可以自动开启。也可以通过驾驶员控制面板上的按钮来人工启动。但它不能探测细菌沾染,所以当接到细菌武器威胁的情报信号后必须手动方式启动。

空气过滤通风装置可以过滤掉空气中的尘埃、放射性物质、有毒物质、带菌物质,并在车内建立一个气压相对高一些的环境,以阻止上述物质的进入。在没有污染的区域行进时,空气过滤通风装置将仅开启通风模式,即不需要对外部空气进行过滤和吸附,只要清除灰尘即可。该装置包括带有阀门的增压器/分离器、过滤器/吸收器、向车内分送净化空气的导气管。增压器/分离器、过滤器/吸收器设在车长座椅后、车身左侧的独立隔舱内。在70年代中期以前生产的BMP-1上,空气过滤通风装置裸露地安装在车身左侧壁上。其辅助设备包括:(通风与过滤通风)模式转换装置,喷射器百叶窗与节流门自动关闭装置,抽气式通风设备阀门自动关闭装置,发动机熄火装置,炮塔水平旋转驱动器关闭装置。

为了抵挡辐射伤害,BMP-1在载员舱车顶、舱壁内部及各种舱盖上装有用特殊聚合物材料制成的衬板。

BMP-1还装有固定的自动防火灭火系统,其中包括操作模块、四个装在动力舱内的热传感器、战斗舱内的两个两升装三溴氯甲烷灭火器、转换装置、喷雾导管。在载员舱内壁上还固定有手持式OU-2型二氧化碳灭火器。endprint

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