從法國(guó)陸軍看車(chē)輛模塊化發(fā)展

當(dāng)前，坦克裝甲車(chē)輛面臨日益復(fù)雜化的戰(zhàn)場(chǎng)威脅，從而導(dǎo)致其設(shè)計(jì)難度不斷加大。一方面，設(shè)計(jì)者們總是想方設(shè)法地將一些更加先進(jìn)的功能集成到所設(shè)計(jì)的車(chē)輛中，但豈知所集成的每一個(gè)具體系統(tǒng)的使用壽命本來(lái)就是各不相同的，某些嵌入式技術(shù)甚至只有不到一年的時(shí)間，而它們卻又是那些先進(jìn)功能最重要的驅(qū)動(dòng)器，因此，如何兼顧各種系統(tǒng)和技術(shù)的合理搭配和應(yīng)用就成為一件煞費(fèi)苦心的事情。另一方面，車(chē)輛不同的復(fù)雜性與戰(zhàn)場(chǎng)條件的易變性密切相關(guān)。在使用實(shí)踐中，由于地理?xiàng)l件的不同，加之?dāng)撤降膶?duì)抗手段多種多樣，致使各種參戰(zhàn)的車(chē)輛經(jīng)常會(huì)遇到的一個(gè)非常棘手的問(wèn)題，那就是不能近實(shí)時(shí)地掌握周?chē)那闆r，從而加大了車(chē)輛的作戰(zhàn)難度。而所有這些，都需要通過(guò)有效的車(chē)輛設(shè)計(jì)手段來(lái)解決。

車(chē)輛模塊化

從節(jié)約財(cái)政開(kāi)支方面考慮最近幾年，席卷全球的金融危機(jī)已經(jīng)導(dǎo)致了蔓延性的財(cái)政緊縮，在這樣的形勢(shì)下，各國(guó)都普遍削減了武器裝備的采購(gòu)和支援費(fèi)用，因此，提高武器裝備系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的適應(yīng)能力已成為當(dāng)務(wù)之急。這指的是：在無(wú)須對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行功能方面、技術(shù)方麗和使用方面的重新設(shè)計(jì)，就可以使它們快速地適應(yīng)新的作戰(zhàn)需求。為此，工程設(shè)計(jì)人員們已經(jīng)將系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計(jì)原理提上了議事日程，即研究如何盡可能地將系統(tǒng)的所有功能和技術(shù)分解成“塊兒”，并能夠根據(jù)應(yīng)用需要將一些新的“塊兒”插入系統(tǒng)中?；蛘呤遣捎貌煌姆椒▽?duì)某些“塊兒”進(jìn)行重新排列，以使系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)一種新的功能。當(dāng)前，這種模塊化體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理不但被廣泛應(yīng)用在信息系統(tǒng)和通信設(shè)備的新技術(shù)集成過(guò)程中，而且在航空業(yè)和汽車(chē)工業(yè)中也已經(jīng)開(kāi)始采用。如果將這種設(shè)計(jì)理念應(yīng)用在軍用車(chē)輛的設(shè)計(jì)中，則有望能在機(jī)動(dòng)性、防護(hù)、成本以及使用條件之間進(jìn)行折中權(quán)衡，從而尋求出一個(gè)靈活有效的解決方案來(lái)。

從作戰(zhàn)模式的演變方面考慮

當(dāng)前，地緣政治學(xué)和地緣戰(zhàn)略學(xué)的發(fā)展和演變已經(jīng)導(dǎo)致威脅的種類(lèi)和作戰(zhàn)的地域發(fā)生了很大的變化。早先設(shè)計(jì)的車(chē)輛針對(duì)的都是對(duì)稱(chēng)性威脅，而在目前的戰(zhàn)場(chǎng)上。車(chē)輛必須能夠在發(fā)生軍事沖突地域以非對(duì)稱(chēng)性的模式進(jìn)行作戰(zhàn)。在這樣的一種作戰(zhàn)情況下，裝甲車(chē)輛仍然采用執(zhí)行強(qiáng)制性任務(wù)或者維和任務(wù)時(shí)的體系結(jié)構(gòu)。而它們所面臨的卻是危機(jī)四伏的各種威脅，比如，在城區(qū)作戰(zhàn)中經(jīng)常會(huì)遭遇到包括火箭筒、輕武器和簡(jiǎn)易爆炸裝置(IED)在內(nèi)的各種近距離武器從任何方位和任何角度發(fā)起的攻擊，裝甲車(chē)輛遭受重創(chuàng)就在所難免了。但是，只要針對(duì)這種對(duì)抗形式的發(fā)展演變和各種對(duì)抗武器的不同攻擊特征，對(duì)裝甲車(chē)輛進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，就完全可以使老式車(chē)輛繼續(xù)保持完美的作戰(zhàn)能力；而能夠順利進(jìn)行這種改進(jìn)的前提條件就是：車(chē)輛必須是以模塊化理念設(shè)計(jì)的。

模塊化設(shè)計(jì)方法的可預(yù)見(jiàn)性裝甲車(chē)輛的模塊化設(shè)計(jì)可以同時(shí)兼顧在發(fā)射能力、重量、防護(hù)、機(jī)動(dòng)性、武器彈藥，以及有效載荷能力之間的最佳平衡，從而使其在成本受限的情況下獲得盡可能大的作戰(zhàn)能力。其中，防護(hù)能力和機(jī)動(dòng)性是車(chē)輛改造中的重中之重，而兩者之間又是相互制約的。無(wú)須置疑，未來(lái)的裝甲車(chē)輛必須具備標(biāo)準(zhǔn)的彈道防護(hù)能力、抗地雷能力和良好的機(jī)動(dòng)性。設(shè)計(jì)者們可以根據(jù)裝甲車(chē)輛有可能遭遇到的威脅的類(lèi)型和它所要執(zhí)行的任務(wù)的不同，為其增加各種不同的防護(hù)組件，以提高它們的防護(hù)級(jí)別。

由于特定的軍事作戰(zhàn)能力所需要的組件數(shù)量是可以估計(jì)出來(lái)的，所以，模塊化設(shè)計(jì)方法有助于進(jìn)行成本控制，剩余不用的車(chē)輛預(yù)先做好安排，以便在需要的時(shí)候能夠快速地為其裝上所的附加組件。當(dāng)然，這樣做是需要有前提條件的。那就是：①這些系統(tǒng)的適應(yīng)性要好；⑦潛在的科技發(fā)展情況是可以預(yù)見(jiàn)的；③車(chē)輛的有效載荷能力允許接受這些附加組件；④增加之后既可以為用戶(hù)提供額外的能力。又不會(huì)影響車(chē)輛的戰(zhàn)斗配置。

裝甲車(chē)模塊化的先驅(qū)——VAB

上世紀(jì)70年代設(shè)計(jì)的VAB輪式裝甲人員運(yùn)送車(chē)有多種不同的配置方式。從1976年開(kāi)始，這種車(chē)輛一直在法國(guó)陸軍服役，主要設(shè)計(jì)特征是具有很高的自主性和良好的全地形機(jī)動(dòng)能力，后勤支援費(fèi)用低，可以抵御7.62毫米彈藥和殺傷地雷的攻擊，并具備N(xiāo)BC防護(hù)能力。

在上世紀(jì)90年代期間，世界范圍軍事沖突的形式發(fā)生了很大的變化，使得VAB輪式裝甲車(chē)輛的部署數(shù)量一路攀升，從而導(dǎo)致了它的第一次現(xiàn)代化改造，主要是在車(chē)輛體系結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計(jì)上下工夫，以使它能夠方便地集成不同的設(shè)備，從而滿(mǎn)足各種軍事行動(dòng)的需要，通過(guò)采用中央輪胎壓力控制系統(tǒng)、防抱死系統(tǒng)和自動(dòng)傳送系統(tǒng)的辦法極大地增強(qiáng)了車(chē)輛的機(jī)動(dòng)能力，從而提高了該車(chē)輛所允許的戰(zhàn)斗全重和戰(zhàn)場(chǎng)生存能力；后來(lái)，VAB輪式裝甲車(chē)輛又集成了一個(gè)遙控式12.7毫米武器站，從而使炮手的安全更加有了保障。更值得一提的是，這種遙控武器站的兼容性非常好，可以根據(jù)作戰(zhàn)需要安裝不同的武器。如此這般的“即插即用”式兼容能力在2010年初顯示出了極大的優(yōu)越性：法國(guó)陸軍部署在阿富汗的VAB TOP輪式裝甲人員運(yùn)送車(chē)原先的M151“保護(hù)者”遙控武器站上安裝的是一挺12.7毫米重機(jī)槍?zhuān)瑧?yīng)一次緊急作戰(zhàn)的要求，很快就為其換裝上了一具40毫米自動(dòng)榴彈發(fā)射器。

VAB輪式裝甲車(chē)輛的第二次現(xiàn)代化改造主要是提高了動(dòng)力允許功率，以應(yīng)對(duì)由于新增加了探測(cè)和干擾裝置面導(dǎo)致的動(dòng)力消耗。正是這一次現(xiàn)代億改造真正確定了所有現(xiàn)代化VAB車(chē)輛的機(jī)械化和電子化發(fā)展趨勢(shì)。裝載上了法國(guó)陸軍的FELIN士兵系統(tǒng)。最近，VAB輪式裝甲車(chē)輛已經(jīng)安裝上了可以抵御地雷和簡(jiǎn)易爆炸裝置的附加防護(hù)組件，從而達(dá)到了與在阿富汗部署應(yīng)用中相同的較高級(jí)別的防護(hù)能力。這些防護(hù)組件已經(jīng)利用了VAB輪式裝甲車(chē)輛所允許的全部的重量容差和體積容差。

模塊化的代表：VBCI

由于VBCI 8×8裝甲步兵戰(zhàn)車(chē)是最近幾年才設(shè)計(jì)的一款新型車(chē)輛，因此。其體系結(jié)構(gòu)非常適合于發(fā)展一些新的型號(hào)，從而在機(jī)動(dòng)性方面和防護(hù)級(jí)別方而適合不同的作戰(zhàn)需要。VBCI項(xiàng)目在剛開(kāi)始實(shí)施時(shí)就確定了兩種模塊化體系結(jié)構(gòu)方案，一種是VCI步兵戰(zhàn)車(chē)。另一種是VPC指揮車(chē)。此外，還簡(jiǎn)單確定了另外幾種可以滿(mǎn)足出口要求的其它型號(hào)，這些不同戰(zhàn)車(chē)之間的武器換裝不存在太大的困難，據(jù)說(shuō)可以在戰(zhàn)場(chǎng)上現(xiàn)場(chǎng)完成。

從技術(shù)的觀點(diǎn)考慮，VBCI裝甲車(chē)的鋁合金車(chē)體非常便于設(shè)計(jì)，而且發(fā)展?jié)摿σ埠艽螅@是因?yàn)檫@種車(chē)體結(jié)構(gòu)不需要進(jìn)行焊接，可以通過(guò)直接安插的方式實(shí)現(xiàn)不同的配量，比如固定特殊的防護(hù)材料，集成類(lèi)似于FE-LIN士兵系統(tǒng)或者簡(jiǎn)易爆炸裝置于擾器這樣的附加裝置。在防護(hù)能力方面，其鋁合金車(chē)體可以通過(guò)改變側(cè)裝甲和頂部裝甲的辦法，非常方便地改變車(chē)輛的防護(hù)級(jí)別。在需要對(duì)抗某些作戰(zhàn)威脅的情況下，還可以另外再增加一種可以有效抵御RPG攻擊的網(wǎng)格式防護(hù)組件。

具有創(chuàng)造性的挑戰(zhàn)：對(duì)抗簡(jiǎn)易爆炸裝置

近年來(lái)，一系列能有效對(duì)抗簡(jiǎn)易爆炸裝置的舉措就體現(xiàn)了車(chē)輛模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)越性。由于簡(jiǎn)易爆炸裝置這一類(lèi)威脅是多種多樣的，包括無(wú)線(xiàn)控制式簡(jiǎn)易爆炸裝置、有線(xiàn)控制式簡(jiǎn)易爆炸裝置、壓力敏感型炸彈等。因此，只采用單一對(duì)抗裝置往往很難奏效。必須聯(lián)合采用多種對(duì)抗裝置才有可能從根本上提高車(chē)輛防護(hù)這一類(lèi)威脅的能力。

爆炸反應(yīng)裝甲在坦克裝甲車(chē)輛防護(hù)技術(shù)的發(fā)展演變中承擔(dān)著承上啟下的一個(gè)重要角色，其優(yōu)點(diǎn)包括成本相對(duì)低廉。安裝起來(lái)比較簡(jiǎn)單，容易管理，可以滿(mǎn)足作戰(zhàn)需要等。在用于對(duì)抗某些簡(jiǎn)易爆炸裝置時(shí)，爆炸反應(yīng)裝甲能及時(shí)發(fā)揮作用，從而保護(hù)車(chē)輛的主裝甲。

上述VAB裝甲車(chē)的模塊化程度屬于中等水平，其重?cái)z容差允許另外再增加一些裝置，比如增加一些用于對(duì)抗無(wú)線(xiàn)控制式簡(jiǎn)易爆炸裝置的干擾器、增加一些防范措施以限制損害蔓延，以及集成一些誘騙手段等。這些裝置的綜合應(yīng)用可以做到相互之間取長(zhǎng)補(bǔ)短和相輔相成，從而發(fā)揮出比較理想的防護(hù)作用。不過(guò)，這種模塊化有時(shí)候幾乎是不能取消的，比如那些必須被焊接到車(chē)體上的附加防護(hù)材料。

而上述VBCI則可以稱(chēng)得上是新一代裝甲車(chē)輛的典型代表，其優(yōu)良性能得益于它具備了比較高的模塊化水平。一方而，它的體系結(jié)構(gòu)是圍繞“生存空間”理念設(shè)計(jì)的，舒適性和安全性非常好；另一方面，車(chē)輛的重量容差可以根據(jù)需要不斷增加，因此升級(jí)改造的余地很大。特別值得一提的是VBCI的車(chē)體外側(cè)專(zhuān)門(mén)設(shè)有附加裝甲緊固件，所以，附加裝甲的安裝和拆卸非常方便。

裝甲車(chē)的模塊化設(shè)計(jì)不但可以使車(chē)輛上的所有系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多功能性，而且還非常有利于支持這些系統(tǒng)的不斷發(fā)展和演變。也就是說(shuō)，隨著技術(shù)的進(jìn)步和研究工作的不斷進(jìn)展，當(dāng)一些新的更適用的系統(tǒng)問(wèn)世后，就可以方便地將車(chē)輛上原先配置的系統(tǒng)拿掉更換。從而使車(chē)輛長(zhǎng)久地保持在最先進(jìn)狀態(tài)。比如在車(chē)輛的防護(hù)方面，各種各樣的新型附加裝甲組件、可以有效緩沖地雷沖擊波的新措施(車(chē)內(nèi)防護(hù)橡膠鋪墊、加固座椅。懸掛座椅)等都是已經(jīng)推出的新系統(tǒng)和正在研究的新課題。

除了模塊化設(shè)計(jì)解決方案之外，各種新組件的集成技術(shù)也有助于控制車(chē)輛的后勤保障成本。這是因?yàn)榧杉夹g(shù)提高之后就不再需要連續(xù)地推出一些新的平臺(tái)，只要研制和采購(gòu)一些新的通用子系統(tǒng)，比如探測(cè)系統(tǒng)、附加防護(hù)組件等就可以確保車(chē)輛的先進(jìn)性。

事實(shí)上，單就“模塊化設(shè)計(jì)”這一提法來(lái)說(shuō)，并不算是一個(gè)新的概念，但如此具體地將它應(yīng)用到現(xiàn)代軍用車(chē)輛的研究中卻是一個(gè)全新的話(huà)題。法國(guó)在這方面的成功經(jīng)驗(yàn)匹明，將模塊化設(shè)計(jì)很好地應(yīng)用在現(xiàn)代裝甲車(chē)輛的設(shè)計(jì)中是完全可行而且非常適用的。在軍事對(duì)抗方式變幻莫測(cè)的當(dāng)代。軍用車(chē)輛的模塊化設(shè)計(jì)有利于大力發(fā)掘車(chē)輛的適用潛能，使之在節(jié)約研制與支援成本的前提下，及時(shí)滿(mǎn)足各種作戰(zhàn)情況下的軍事需求?？梢灶A(yù)言，這種設(shè)計(jì)思想很快就會(huì)滲透到所有軍用車(chē)輛開(kāi)發(fā)與研制者們的頭腦中，從而引發(fā)軍用車(chē)輛領(lǐng)域中一場(chǎng)新的革命。