一种适合军民融合发展的动力舟桥

    卢康

    

    

    

    摘 要:本文介绍一种动力舟桥的结构特点、使用性能,可为我国的舟桥器材的军民融合发展提供参考。

    关键词:军民融合;动力舟桥;简化器材配置;高性价比;四折带式舟桥性能

    中图分类号:E951.3? ? ? ? ? ?文献标识码:A? ? ? ? ? ? 文章编号:1006—7973(2019)08-0058-04

    1? 国内外舟桥器材现状

    1.1 国内舟桥器材现状

    为满足应急救援和国防建设需要,我国舟桥器材历经引进、仿制、自主研发阶段的发展,研制了多种型号的器材,满足了不同时期应急抢险救灾和作战、训练的需求。目前主要装配的舟桥器材有四折带式舟桥(图1)、三代重型舟桥(图2)和多用途浮箱(图3)等器材。

    1.2? 国外舟桥器材现状

    目前,国外先进舟桥器材已在桥体动力一体化、舟车通用性、岸坡适应性、高流速适应性和使用可靠性等方面取得了实质性进步。其中具有代表性的有俄罗斯的ППC-84(图4)和ПП-2005(图5)带式舟桥,美国IRB带式舟桥(图6),法国的PFM自推进舟桥(图7)。

    2? 动力舟桥研究目标和研究内容

    2.1 研究目标

    舟桥器材按结构特征分为分置式舟桥和带式舟桥。分置式舟桥由浮游桥脚和上部结构组成(见2),早期的分置式舟桥,结构受力性能较差、运输车辆多、作业人手多、劳动强度大。优点是水阻力小,适应高流速能力强;带式舟桥集浮游桥脚和上部结构于一体(图1),结构紧凑、受力合理,最大限度地利用了运输空间,使运输车辆、作业人员和作业时间都大幅降低,其中以四折带式舟桥性能最为优越,目前已成为各国的主要舟桥器材装备。例如,俄罗斯ПМП带式舟桥与ТПП分置式舟桥相比,舟车数量减少1/2,操作人员减少4/5,架设速度快4倍,架设一座110m长的60t浮桥,仅用时10分20秒,并得到实战的考验。

    自行门/舟桥是集上部结构、陆上运输和水上动力功能于一身(图8、图9),其主要优点是使用时不需配备专用架桥汽艇,可从行进间迅速转变为渡河状态,快速满足渡河需求。由于其集专用两栖车辆和桥体结构于一身,系统较为复杂,对器材的使用、维护和保养要求较高。另由于其成本较高,目前各国只是少量装配部队使用。

    为了克服自行门/舟桥自重较大,水上适应能力相对较差等问题,一种集舟体和水上动力于一身的新型带式舟桥应运而生(图7),这种舟桥器材陆上机动时由普通舟车运载,水上使用时与舟车分离,靠自带推进动力完成门/舟桥架设作业,国外称其为自推进舟桥,国内研制的同类产品称作动力舟桥。动力舟桥与自行舟桥最大的区别在于,前者采用通用汽车底盘的舟车运输,使用时舟、车分离;后者采用专用两栖车辆底盘,使用时舟、车一体。两种装备在效能上各有千秋,但前者使用更加灵活,用途更加广泛,性价比更高。由于动力舟桥器材可舟、车分离,还可用直升机将桥节吊至渡河点完成保障作业。

    2.2 研究内容

    由前苏联发明的四折带式舟桥,以其简便可靠的使用性能,良好的通行保障能力得到世界各国的普遍认同和使用,并被业内专家奉为舟桥类产品的“经典”。但通过对国内外同类器材的调查发现,已使用了三十多年的同类器材桥节部分功能基本完好,但与其配套使用的架桥汽艇使用寿命无法与其匹配,存在可靠性和维护性相对较差等共性问题。本文介绍的动力舟桥总体构想是:在不降低现有四折带式舟桥可靠性和使用方便性的前提下,借鉴国外同类器材发展的先进技术,通过在舟桥桥节上加装通用舷外机动力模块的方式,取消问题相对较多的架桥汽艇,提高单个桥节的水上机动能力,加快门/舟桥的拼接速度,达到简化舟桥器材配置,大幅提升器材使用可靠性的目的;通过设计带有滑移架的舟车,提升器材桥节泛水和撤收时适应岸坡地形的能力,全面提升舟桥器材的整体综合性能。

    2.2.1 动力模块技术

    为使现有普通带式舟桥的桥节,在水中与自行门/舟桥一样,有较好的机动能力,以加快门/舟桥的拼接速度,同时控制舟桥器材制造成本与现有普通带式舟桥相当,法国研制了一种桥体和水上动力一体化的PFM自推进舟桥(图7和图11),其采取五折式带式桥体结构,桥节在半挂式舟车上由液压系统完成展开、折叠和泛水作业;桥节在水中由动力模块推进完成渡河架桥作业。其优点是:桥节自带动力水上机动性好,门/舟桥的拼接速度快,不需配置专用架桥汽艇;缺点是:采用半挂式舟车陆上机动性差,五折桥体由液压机构展开,折叠,与四折带式舟桥比操纵相对复杂。

    本文所介绍的动力舟桥在桥体结构和架设原理上全面继承了四折带式舟桥的技术优点,加装在桥节边舟上的动力模块可选用性能可靠的水星和雅马哈等舷外机通用产品,即使舷外机发生故障,也可在几分钟内进行整体更换,因而可进一步提高现有四折带式舟桥的先进性和可靠性。由于动力舟桥取消了专用架桥汽艇和艇车,使其具有更为优良的性价比,并使装备的主要配套器材由5种减少到3种,器材整体可靠性更好。国内已批量生产相关系列产品(图12)。由于器材可根据用户要求灵活选用通用汽车地盘和可全球采购的先进动力模块,使器材的使用更为简便,储存和维护保养更为方便,更适应军民融合发展的要求。器材现已批量装配国内武警部队和应急救援部门,并大量外贸出口,装配多国军队。

    2.2.2 舟车装卸载技术

    我国现有四折带式舟桥,及俄罗斯、美国、德国等国的同类器材均采用带有臂架和牵引绞盘的固定车架作业系统,用以完成桥节的装卸载作业,其优点是结构简单、可靠性高,但作业过程车辆一般需要在1米深的水中进行,因而对作业场地的坡岸地形要求相对较高。为提高器材装卸载作业对岸坡的适应能力,进一步提高裝备的使用效能,法国PFM五折自推进舟桥和国产三代重型舟桥,均采用在舟车上设置滑移架的技术,使舟桥器材在装卸载作业时适应岸坡的能力大大提高,适应最大岸坡高度可达3米。

    动力舟桥的装卸载技术集成了上述两类舟桥器材的技术优点,在岸坡地形允许的条件下,可将舟车直接倒入水中快速完成装卸载作业;而在高坡岸条件下,可将舟车的滑移架伸出,满足3米高岸坡桥节的装卸载作业要求。此装卸载技术还解决了现有器材的架桥汽艇必须入水卸载,且速度较慢的技术难题,实现汽艇的高岸快速泛水作业,满足用户对舟桥器材的不同配置使用要求,并实现了舟桥器材运输车辆的通用化。

    3结论

    通过对动力舟桥的研究和使用证明:可在不降低现有四折带式舟桥优良综合性能的基础上,采取在桥节上加装动力模块,及舟车上加装滑移架等技术手段,可将现有的四折带式舟桥器材配套种类减少2/5、实现器材运输车辆的通用化;器材通行能力由履带载50t提升到73t、适应水流速能力由2.5m/s提高到3.0m/s、架设浮桥适应岸坡能力由1.2米提高到3米;使100m器材的运输车辆减少1/2、作业人员减少2/5;并使器材使用的可靠性、维修性、公路和水上机动能力、门/舟桥架设速度等都得到较大幅度的提升,由于器材的运输车辆和水上动力均选用技术成熟且可靠的通用产品,并取消了可靠性、维修性相对较差的专用架桥汽艇和艇车,使全套器材具有更为优良的性价比,器材被国内外用户大量采购使用证明,动力浮桥更适应渡河舟桥器材军民融合发展的需要。

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