牽引式測功系統設計

陳明明++晁智強

摘 要：以裝甲裝備牽引式測功系統為研究對象，針對原有測功方法無法準確有效地測量履帶式裝甲裝備的底盤輸出功率的問題，提出了集底盤加載測量和遠程監控管理控制等功能于一體的總體方案，并對底盤加載測量系統和測控系統等子系統進行了設計分析，最后進行了牽引式測功系統在測試裝甲裝備底盤輸出功率方面的有效性和準確性。

關鍵詞：裝甲裝備；測功系統；底盤

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.093

1 引言

裝甲裝備作為集機動、防護和火力于一身的優異作戰平臺，一直是陸軍作戰體系中的支撐力量。而作為衡量裝備技戰術指標之一的動力性能，由于裝甲裝備的結構特點，特別是履帶式裝甲裝備，難以采用汽車領域常用的滾筒式的檢測方法來測試裝備的底盤輸出功率，現今只能采用定性的道路測試評估和原地無負荷測試的方法來進行裝備的功率測試。但這些測試方法極其容易受到包括場地、主觀判斷和經驗等因素的影響，無法有效保證測試結果的準確度，嚴重制約著裝備性能狀態評估和制定維修保障計劃等工作的有效開展[1-3]。因此，有必要對履帶式裝甲裝備的測功技術進行研究，研制能夠實現對裝備底盤輸出功率快速準確的不解體測試技術，以便開展對裝備動力性能的有效評估，準確掌握裝備的性能狀態。

2 測功系統設計

牽引式測功系統是將阻力加裝裝置安裝在專用底盤上，并通過加載不同阻力值來實現對被試裝備不同行駛負荷的功率測試。當進行底盤功率測試時，將牽引式測功系統剛性連接在被試裝備后面，通過施加預期行駛狀態下的阻力來模擬對應的行駛負荷，以達到在平坦路面測試裝備在特定行駛狀態下的底盤功率狀態的目標。牽引式測功系統與被試裝備組成的底盤功率測試系統如圖1所示。

牽引式測功系統主要用于測量裝甲裝備的實際底盤輸出功率，而其測量是通過在被試裝備后面牽引測功系統來實現的，因此測功系統需要專業的底盤來承載包括加載裝置、測量裝置和測控系統等在內的諸多設備[4]。為實現對不同工況和不同裝備的實時有效地測試，需要加載不同的阻力來模擬不同的行駛負荷，因此需要相應的測控系統來精準地控制加載阻力。測試時，測功系統被牽引在裝甲裝備后面，操作人員則在合適地點對系統進行控制，因此需要對應的遠程監控管理系統和通訊系統，以實現對試驗系統的有效管控。故根據測試系統的以上要求，將牽引式測功系統設計為包括底盤加載模塊、測控模塊、通訊模塊、遠程監管模塊和操作引導模塊在內的諸多子系統的綜合集成測量控制系統，其頂層設計結構圖如圖2-3所示。底盤加載系統的結構示意圖和測控系統的構成示意圖分別如圖2和圖3所示。

3 實驗分析

試驗測試研究是為檢驗所研制的測功系統的可行性和有效性，并開展了以某型步兵戰車為被試裝備的測試試驗，實現了該測功系統對履帶式裝甲裝備底盤輸出功率的有效測量[5-6]。在完成臺架及叉車牽引控制誤差實驗之后，利用測功機對某型號裝甲車裝備進行功率測試，設定裝備額定扭矩工況為直接檔工況（IV檔），速度控制目標為25km/h。待測功機達到穩態后，對實測底盤輸出功率與理論值的比值進行記錄，對車輛的動力性狀況進行分析。裝甲裝備牽引實驗系統和場地環境如圖4所示。

按照上述測試步驟，進行了三次試驗，當試驗結果達到穩態后，各參數測試數據的均值如表1所示。

裝備額定扭矩工況下實測底盤輸出功率與理論值的比值為85.2%。

（1）

（2）

式中：為實際底盤的輸出功率；為理論底盤的輸出功率；為測裝備行駛的阻力功率；為掛車行駛的阻力功率。

4 結論

分析了原有測功方法存在的問題，并針對履帶式裝甲裝備的特點提出了測量底盤輸出功率的測量設備和方法的要求，并對牽引式測功系統的總體技術和測控系統的發展概況進行了分析研究。并對牽引式測功系統進行了設計通過采取臺架和控制誤差試驗的方式來驗證測功系統的可行性和有效性。并利用某型裝甲裝備牽引車進行了測功系統的功率實測試驗，通過對車速、測試功率和牽引力的測量，得到了裝備額定扭矩工況下實測底盤輸出功率與理論值的比值。

參考文獻：

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作者簡介：陳明明（1981-），男，河北廊坊人，碩士研究生，主要從事流體傳動與控制方面的科研工作。