牽引式測功系統(tǒng)設計

陳明明++晁智強

摘 要：以裝甲裝備牽引式測功系統(tǒng)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(jiān)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(tǒng)和測控系統(tǒng)等子系統(tǒng)進行了設計分析，最后進行了牽引式測功系統(tǒng)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(tǒng)；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(yōu)異作戰(zhàn)平臺，一直是陸軍作戰(zhàn)體系中的支撐力量。而作為衡量裝備技戰(zhàn)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(xiàn)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(jīng)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(tài)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(xiàn)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(tài)。

2 測功系統(tǒng)設計

牽引式測功系統(tǒng)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(xiàn)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(tǒng)剛性連接在被試裝備后面，通過施加預期行駛狀態(tài)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(tài)下的底盤功率狀態(tài)的目標。牽引式測功系統(tǒng)與被試裝備組成的底盤功率測試系統(tǒng)如圖1所示。

牽引式測功系統(tǒng)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(tǒng)來實現(xiàn)的，因此測功系統(tǒng)需要專業(yè)的底盤來承載包括加載裝置、測量裝置和測控系統(tǒng)等在內的諸多設備[4]。為實現(xiàn)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(tǒng)來精準地控制加載阻力。測試時，測功系統(tǒng)被牽引在裝甲裝備后面，操作人員則在合適地點對系統(tǒng)進行控制，因此需要對應的遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)，以實現(xiàn)對試驗系統(tǒng)的有效管控。故根據(jù)測試系統(tǒng)的以上要求，將牽引式測功系統(tǒng)設計為包括底盤加載模塊、測控模塊、通訊模塊、遠程監(jiān)管模塊和操作引導模塊在內的諸多子系統(tǒng)的綜合集成測量控制系統(tǒng)，其頂層設計結構圖如圖2-3所示。底盤加載系統(tǒng)的結構示意圖和測控系統(tǒng)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(tǒng)的可行性和有效性，并開展了以某型步兵戰(zhàn)車為被試裝備的測試試驗，實現(xiàn)了該測功系統(tǒng)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(wěn)態(tài)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(tǒng)和場地環(huán)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(wěn)態(tài)后，各參數(shù)測試數(shù)據(jù)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(tǒng)的總體技術和測控系統(tǒng)的發(fā)展概況進行了分析研究。并對牽引式測功系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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。