軍選民用車駕駛室的開發(fā)設計

閆 博

（陜西重型汽車有限責任公司 汽車工程研究院，陜西 西安 710200）

前言

本文重點對軍選民用重型卡車的開發(fā)進行簡述。軍選民用車型主要有民改軍用、民品借用。軍選民車輛主要用于后勤保障車輛，其主要類型有運輸車、加油車、自卸車、牽引車、炊事車、搶修車、淋浴車、運水車和發(fā)電車等等。軍選民用的優(yōu)勢：民用汽車隨著技術(shù)發(fā)展、市場需求變化以及政策法規(guī)影響下，其相應整車的舒適性、安全性、產(chǎn)品可靠性等不斷提高，且其配套資源豐富，有利于產(chǎn)品的高效研發(fā)生產(chǎn)和節(jié)約大量的成本。軍選民用車型將會根據(jù)軍品市場需求得到大力發(fā)展[1]。針對軍用底盤搭裝民用駕駛室或者民用底盤搭載民車駕駛室，首先需要考慮通過局部開發(fā)或改進，使民用駕駛室滿足軍用指標，其增加的附件應符合GJB802《載貨汽車的軍用附加要求》。整車方面需要考慮分析：整車高度、接近角、環(huán)境適應性、鐵路運輸?shù)戎笜耸欠駶M足指標要求。駕駛室方面需要考慮：駕駛室涂裝、增加槍架、增加燃油空氣加熱器、防空燈和信息化裝備接口等[2]。

1 整車高度

根據(jù)部隊機動化作戰(zhàn)需求和裝備遠程輸送的需求，大部分均選民車輛要求能夠使用鐵路進行運輸，因此整車需要滿足鐵路運限（見圖1）的要求。同時通過在整車上合理地設置系留環(huán)，保證汽車能夠穩(wěn)固的固定在平板車上（見圖1）。GB7285《機動車運行安全技術(shù)條件》中將整車最大寬度規(guī)定為2550mm，后視鏡折疊后整車的寬度在2700mm，根據(jù)圖1，整車高度一般在3100mm。

圖1 鐵路運限與運輸固定

以陜汽德龍F3000駕駛室為例，將其裝配到越野底盤，整車高度達到了3430mm，與鐵路運限不大于3100mm的高度要求相距甚遠。所以需要對民用駕駛室進行局部改制，從而降低整車高度到3100mm。

經(jīng)分析將整車高度降低，可從駕駛室方面實現(xiàn)，重新設計開發(fā)頂蓋和的發(fā)動機罩。利用RAMSIS人機工程軟件，對現(xiàn)有駕駛室高度空間及頭部空間進行分析（見圖2），在不影響人機舒適性的前提下，可以將原頂蓋高度降低180mm[3]。

圖2 駕駛員頭部空間分析

1.1 頂窗蓋設計

原頂蓋（見圖3）由半高頂設計為平頂新頂蓋（圖3），原頂蓋上設計有方形頂窗蓋，其最大能夠打開16°，僅為通氣使用。而軍車天窗是軍用汽車的重要組成部分，除了透氣通氣，也為士兵觀察地形作戰(zhàn)提供方便，更是逃生的重要通道[4]。

圖3 原頂蓋與新頂蓋

國軍標GJB1824《裝甲車輛門窗孔尺寸》對裝甲車開口尺寸做如下規(guī)定：

新設計的頂窗考慮到戰(zhàn)士作戰(zhàn)衣服及裝備的修正量，取ΦA(chǔ)為640mm，同時其打開的角度可以達到近180°。

表1 指揮塔（車長門）和炮手門口尺寸 單位：mm

1.2 發(fā)動機罩設計

完成頂蓋的設計，整車的高度可以降低180mm，仍然不能滿足鐵路運限的要求，需要對發(fā)動機罩進行設計開發(fā)。由于越野底盤發(fā)動機定位較高，此時需要增加機罩的深度才能保證駕駛室的定位下降。根據(jù)發(fā)動機的邊界尺寸和駕駛室的跳動量，確定發(fā)動機罩的邊界，同時需要考慮機罩前端裝配的空調(diào)主機的安裝空間，以及對儀表板進行相應的適應性設計。換擋桿的位置需要通過人機校核，最終確定其位置。新設計的機罩較原機罩（見圖3）拉延深度增加了150mm，通過頂蓋和機罩兩個方面的設計改進，整車高度低于3100mm，滿足鐵路運限要求。

圖3 原發(fā)動機罩與新發(fā)動機罩

新開發(fā)機罩（見圖3）由于拉延深度較深，需要對其成形的可行性進行工藝分析（見圖3）。然后根據(jù)分析結(jié)果對局部壓形及圓角進行調(diào)整，且不能影響之前分析的機罩邊界。

1.3 民用底盤及上裝搭裝民用駕駛室

對于非全驅(qū)類型的民用底盤，其發(fā)動機定位相對較低，仍以陜汽德龍F3000駕駛室為例，裝配半高頂駕駛室的整車最低高度在3200mm左右。僅需使用上面開發(fā)的發(fā)動機罩就可以將整車高度將低到3100mm以下，不會影響駕駛室的舒適性。

2 接近角

接近角是指在汽車滿載靜止時，汽車前端突出點向前輪所引切線與地面的夾角。接近角的大小直接影響汽車的通過性。

圖4 接近角分析圖

軍車為了提高車輛的爬坡度和通過性，一般會對接近角提出具體的指標要求。而民用車輛大多接近角在13°到27°之間，而軍用車輛接近角可以達到36°（見圖4），三代重型高機動車型接近角達到45°。軍選民用車輛需提高接近角。

駕駛室前端影響接近角主要有前保險杠、上車踏板和冷卻系中的散熱模塊等。冷卻系的散熱模塊可以通過適當提高發(fā)動機整體定位，來增加散熱模塊距離地面高度。上車踏板的一階踏步設計成活動踏板，避免對接近角產(chǎn)生影響。

通過重新設計保險杠可以有效提高接近角，需選用較小的前大燈，保證保險杠扁平化。保險杠下翻邊采用大斜度，加長翻邊對外露底盤件進行有效的遮擋（見圖5）。

圖5 扁平保險杠

3 環(huán)境適應性

3.1 軍用汽車一般要求環(huán)境使用溫度：-41℃～46℃

軍選民用車輛通過配備發(fā)動機水套加熱裝置（液體燃油加熱器）、水寒寶、燃油管路加熱裝置來保證低溫啟動的性能。

液體式燃油加熱器是通過燃燒少量的燃油對發(fā)動機冷卻液進行加熱，通過冷卻液循環(huán)對發(fā)動機缸體進行循環(huán)加熱。通過預熱發(fā)動機機體，使氣缸、活塞、活塞環(huán)以及其他摩擦副之間的機油溫度隨之升高，機油粘度下降，降低起動阻力矩，改善發(fā)動機的起動性能。

液體燃油加熱器主要布置在車架上或踏板支架下部。布置時，應在發(fā)動機附加找合適的空間，利于水管布置。排煙管應遠離線束或氣管路。排煙口周邊無遮擋。

3.2 獨立暖風主機布置

通過在駕駛室內(nèi)部增加獨立暖風來保證駕駛室的采暖效果，滿足-41℃極寒環(huán)境使用。駕駛室內(nèi)的獨立暖風可以布置在臥鋪下的箱體內(nèi)，其空間密閉，不會影響駕駛室內(nèi)部的空間，但需注意保證獨立暖風周邊空氣的流動性，空氣循環(huán)順暢。當臥鋪箱體密封較好時，通過在臥鋪箱體周邊開孔，提高空氣流動性。

3.3 駕駛室涂裝

改變車輛外部顏色：應改為軍綠色涂層。按照軍隊訂貨部門的特別要求，也可涂裝迷彩色或軍兵種特定顏色。涂裝顏色的光澤、色標、圖譜和涂層的質(zhì)量，均按國家軍用標準的有關(guān)規(guī)定進行。

3.4 防空燈布置

根據(jù)GJB802《載貨汽車的軍用附加要求》 中規(guī)定：要求在車輛前后各加裝1只防空燈。防空前照燈安裝高度規(guī)定為距地面1.1m～1.3 m，發(fā)射白光。防空尾燈安裝高度規(guī)定為距地面0.5m～1.5 m，防空尾燈上半部用于顯示制動信號，發(fā)射紅光，下半部設置4個用于后車判斷車距的特種縫隙，發(fā)射綠光。車輛的燈光控制系統(tǒng)亦須作相應改裝，增設帶鎖止機構(gòu)的防空燈開關(guān)，并且應確保防空燈開關(guān)置于接通位置時，保證其最高的優(yōu)先級，其他任何燈光均不能開啟。

在滿足GJB802要求的前提下，對于民用車型前方空燈的位置基本處于保險杠的上方（見圖6）。應避免防空燈裸露在汽車外部，顯得比較突兀。在保險杠上開孔，將防空燈布置在保險杠內(nèi)部。外觀比較協(xié)調(diào)統(tǒng)一，同時可滿足防空燈的使用功能。在布置防空燈時，應不影響駕駛的跳動，同時防空燈安裝支架剛度要足夠大，可采取多點連接，減小其在車輛運行時的振動。后防空燈布置有充足的空間，可以布置在尾梁上，固定牢固可靠。

圖6 防空燈

4 軍用裝備

4.1 槍架設計

在實踐中，由于部隊列裝自動步槍的制式不盡相同，采購的車輛裝備情況也有所不同，可以設計一種同時適應95式、95B-1和03式自動步槍的通用槍架。這樣可以提高裝備的通用性。

4.2 頭盔支架設計

頭盔支架固定在發(fā)動機罩上平面前端。

4.3 單兵行囊固定

駕駛室后圍預留系留帶，用于捆綁乘員背囊及偽裝網(wǎng)。

4.4 醫(yī)藥箱

藥品盒安裝于駕駛室左側(cè)圍上。

4.5 土木工具

土木工具包括1個大軍鎬，1個軍用鍬，1個斧子及1個8磅錘。固定于車架后尾梁固定座上。

4.6 預留信息化接口

在軍用車輛領(lǐng)域，隨著汽車電子信息技術(shù)的快速發(fā)展及電臺、北斗等軍用信息化設備的車載化，軍用車輛已成為各軍兵種戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)中一個重要的信息化節(jié)點。軍選民用車輛也需預留信息化裝備安裝接口。

發(fā)動機罩底部增加加強筋，預留用于安裝電臺、北斗終端顯示屏、控制盒的設備支架安裝接口。駕駛室頂部左前方、左后方分別預留天線倒伏裝置及天線擱架安裝接口；右后方預留北斗天線安裝接口。駕駛室頂部與后圍增加線束捆綁支架，用于北斗天線及倒伏天線等信息化設備線纜的捆綁。

5 結(jié)論

軍選民用車型在開發(fā)的過程中應該嚴格按照軍用指標進行設計開發(fā)。根據(jù)軍用汽車的用途進行合理布置駕駛室內(nèi)的各種軍用裝備。設計過程中應根據(jù)具體的裝備結(jié)合民車自身的特點，合理對駕駛室局部進行加強，避免增加軍用裝備后對原駕駛室產(chǎn)生影響或破壞。增加的各類專用零部件，可以發(fā)揮民用成熟的配套資源，節(jié)約開發(fā)成本和周期，提高軍選民用車型的開發(fā)效率和質(zhì)量[5]。