野外辦公物資車結構布局設計

計京寶 李海軍 陳紅

1.重慶凱瑞特種車有限公司 重慶 401122

2.中國汽車工程研究院股份有限公司 重慶 400039

1 前言

隨著軍事裝備的現代化發展，以及部隊對軍事裝備功能要求的不斷提高，需要開發一種既能夠保障物資運輸，又能夠兼有召開臨時作戰會議功能的軍事裝備，以解決目前軍用裝備運輸車使用功能單一的問題；其次，最大化地開發單車性能，實現一車具有多功能性，也有利于合理地降低軍事裝備的使用成本。

2 布局與結構

2.1 整車功能及組成

野外辦公物資車是集辦公物資運輸和召開臨時作戰會議功能于一體的特種用途軍車。方艙內部攜帶野外作戰軍用帳篷、折疊座椅、折疊桌、作戰辦公箱、戰備作業箱、攝像機組件、投影儀組件、傳真復印機等辦公物資。該車后部過道區留有會議座位空間，可供10人召開臨時作戰會議。

該野外辦公物資車由EQ1118GA二類汽車底盤、5 m大板方艙、副車架、5 kW獨立發電機機組、折疊式可收放滑梯、吊柜、移動滑軌托盤裝置、單柱旋轉升降吊臂裝置、32〃液晶顯示器、可翻轉會議平臺、折疊作戰地圖平臺、傳真復印機、消防滅火器等組成。

2.2 整體結構設計

在野外辦公物資車的設計過程中，采用了計算機輔助三維設計技術完成整車布局、結構設計和虛擬裝配，結合仿真運動演示，使得在設計初期就可以掌控整車布局并及時檢驗結構設計的合理性，避免了結構件和運動件之間發生干涉。整體結構設計分為整車布局設計和機械系統設計兩個步驟。

2.2.1 整車布局設計

由于野外辦公物資車方艙內所攜帶辦公物資數量較大、品種較多、規格不一，故其自身辦公物資、輔助裝備的安裝布置較為復雜；同時，又因為要求在方艙內能兼有召開臨時作戰會議的功能，因此，需壓縮物資、裝備的占用空間，預留出相應的會議座位空間。整車布局的設計合理與否，直接關系到該車的使用功能能否最終實現。

經過對野外辦公物資車所裝辦公物資的合理梳理，進行如下布局分配：首先在方艙內頂端左右兩側設計安裝吊柜，將較小的辦公物資，如戰備作業箱、攝像機組件、投影儀組件等依次放在吊柜內，按要求對放在吊柜內物資進行捆綁固定；液晶顯示器掛在方艙前內壁中部適當的高度，為避免在車輛行駛過程中較大的沖擊振動而使其功能損壞，對其進行了嚴格的減振安裝設計。考慮到野外作戰軍用帳篷體積大、質量重(約有250 kg)，為便于移動取放，將其放置在方艙內前左端的移動滑軌托盤裝置上。為使整車質心位置布置合理，將折疊座椅、折疊桌布置在方艙內前右端，在帳篷和折疊座椅、折疊桌中間留有會議專用辦公箱存放區。緊鄰方艙前布置區過道左側是單柱旋轉升降吊臂裝置，過道右側布置了傳真復印機。單人用作戰辦公箱整齊地分列于方艙后部過道兩側，在作戰辦公箱上部，安裝有可翻轉會議平臺(圖中紫色部分)，為召開臨時作戰會議時使用。經過上述布置后，過道留有面積約為3.6 m2，作為會議人員座位區，滿足設計功能要求。野外辦公物資車作戰會議功能示意圖如圖1(a)和圖1(b)所示。

野外辦公物資車的方艙左后部地板下安裝有5 kW獨立發電機組，為野外辦公提供動力系統保障；方艙后中部地板下縱向安裝有折疊式可收放滑梯，其上設有滑道，為單人作戰辦公箱等較重物資進出方艙使用。

2.2.2 機械系統設計

野外辦公物資車的機械系統設計，主要是針對大板方艙艙門的結構及展開方式、單人作戰辦公箱的移動和固定方式、野外作戰軍用帳篷的移動和升降裝置等3部分設計。

2.2.2.1 大板方艙艙門結構及展開方式

方艙采用軍用方艙通用形式，方艙長度為5 m。方艙左右兩側艙門采用上下對開結構形式，在上翻艙門上設計有活動窗口，既有利于光線射入，又利于通風；后艙門采用對開門形式，具有較大的開門空間，便于單人作戰辦公箱從后門進出。

目前，采用上下對開艙門的軍用方艙中，其上翻艙門支撐方式通常采用氣彈簧支撐，下翻艙門(打開后)采用拉鏈方式固定。但此種結構形式在使用過程中存在一個問題，當整車高度較高，展開的上翻艙門最低邊緣距地面的高度大于2.2 m時，站在地面上的人員無法直接將上翻艙門回攏關閉，此時人員必須進入方艙內部，從內側方能將上翻艙門關閉，增加了使用上的不便。

為解決上述問題，本車方艙兩側艙門支撐采用較新穎的機械式聯動支撐機構，此聯動支撐是由連接上下艙門的支撐桿和三角轉臂組成的連桿機構，結構如圖2所示。此機械式聯動支撐工作原理是：當人員打開下翻艙門時，與下翻艙門連接的下支撐桿拉動三角轉臂繞固定點A轉動，由于連桿機構的三角轉臂作用，此時與三角轉臂相連接的上支撐桿同時推動上翻艙門打開，最終達到如圖2所示虛線位置的展開狀態；同理，在關閉下翻艙門的同時，由于連桿機構的作用，上翻艙門亦同時關閉。如此結構方式，既能夠一次將上、下翻艙門關閉，又能夠很好地解決部分車型由于方艙艙門過高，站在地面的人由于夠不到上翻艙門，無法直接關閉下翻艙門的問題。

2.2.2.2 作戰辦公箱移動和固定功能設計

由于作戰辦公箱為單兵配置，其體積較大，質量約為50 kg，設計要求為單人提取時，移動便捷；固定時，牢固可靠，因此經過分析比較，最終采用固定框與捆綁帶結合的設計方案。依據作戰辦公箱底部尺寸設計了用角鐵型材圍成的矩型固定框，避免了車輛行駛過程中，作戰辦公箱會向左右、前后方向移動。在固定框的角鐵兩端采用耐磨尼龍滾輪的結構方式，如圖3所示。耐磨尼龍滾輪的設計，使提取移動非常方便，同時也避免了在提取作戰辦公箱過程中，金屬框體對箱體表面的刮傷。為防止在車輛行駛過程中，作戰辦公箱由于顛簸上下竄動，使用捆綁帶將其固定，捆綁帶由棘輪收放機構、綁帶、固定掛鉤組成，捆綁帶兩端通過掛鉤固定在固定框上，棘輪收放機構操作簡單、便捷，緊固可靠。

由于作戰辦公箱較重，如直接從側面提取，則比較費力，不太方便，因此設計將方艙后部艙門作為作戰辦公箱提取的進出口。為了便于單人能夠提取，在緊挨方艙地板的后中部縱向安裝了折疊式可收放滑梯。此滑梯由踏板、滑輪軌道、連接板、轉軸、滾輪等組成，其平面上部，單邊設置為作戰辦公箱移動的軌道，另一邊為人員上下的踏步梯，其整體長度為3.4 m，抽出并擺放好后，與水平地面夾角約為20°，便于人員上下。提取作戰辦公箱時，首先將折疊式可收放滑梯的固定銷松開，將滑梯從方艙后部全部抽出(滑梯通過后端連接板與底架連接)，抽出端依靠自重繞連接板端部轉軸轉動、下落，直至將抽出末端抵到平整地面上，此時滑梯自然展開，人員可拖動作戰辦公箱沿滑梯上下，如圖4、5所示。

2.2.2.3 野外作戰軍用帳篷的移動和升降功能設計

野外作戰軍用帳篷的移動和升降功能設計也是本車難點。首先，由于其自重較重，體積較大，在保證可供召開臨時作戰會議使用空間的前提下，其可供布置的空間較為狹小，移動空間也小；其次，在野外宿營使用時，沒有其它地面輔助提升設備配套作業，導致其移動和裝車較為困難。

考慮到上述因素，對本車野外作戰軍用帳篷的移動和升降功能方案的實現，提出的設計思路為：移得出，降得下，升得上，進得去。針對上述設計思路的要求，最終采用車載移動滑軌托盤裝置和單柱旋轉升降吊臂裝置結合使用的方式，在方艙內部前左端，野外作戰軍用帳篷存放位置，設計安裝了移動滑軌托盤裝置，移動滑軌托盤裝置由托盤、滑軌、鎖緊固定機構組成。需存放時，將野外作戰軍用帳篷捆扎在移動滑軌托盤裝置上，此時，需鎖緊移動滑軌托盤。在緊挨移動滑軌托盤裝置后側，安裝了由旋轉立柱、釣臂、吊鉤及連接鋼絲、棘輪機構組成的單柱旋轉升降吊臂裝置。

在野外宿營，需要將野外作戰軍用帳篷取下時，其操作程序為：首先將鎖緊固定機構松開，拖動移動滑軌托盤至最大位置，然后將單柱旋轉升降吊臂的釣臂、釣鉤旋轉到野外作戰軍用帳篷上部合適的位置，如圖6(a)所示；松動棘輪機構，將吊鉤掛在野外作戰軍用帳篷扎帶上，收緊棘輪機構，將野外作戰軍用帳篷吊起，直至脫離托盤，接著將托盤退回到起始位置，如圖6(b)所示；再緩慢松動棘輪機構裝置，直至將野外作戰軍用帳篷降到地面為止，如圖6(c)所示。反之，按其逆操作過程，可對野外作戰軍用帳篷進行裝車作業。

3 結束語

在野外辦公物資車的設計上，既考慮保持原有運輸功能要求，又考慮到作為召開臨時會議功能的布置需求，合理地將運輸與辦公兩種功能布置在有限的空間之內；在設計過程中，力求按人機工程學要求進行設計，使其達到了設計布置合理，功能簡單、實用的目的。