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整車全電化:中國新型坦克已進化為“數字戰車”(多圖) zt

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整車全電化:中國新型坦克已進化為“數字戰車”
2007年12月21日 09:17科技日報


號稱世界最強的美軍M1A2主戰坦克,其最重要的先進要素就是“數字化”

臧克茂教授和他的科研團隊攻關紀實

全電戰鬥車輛是以整車“全電化”為特征,以電傳動係統為基礎,配有電武器係統、電防護係統和電子綜合係統的一種新概念車輛,是信息化條件下未來地麵機動作戰平台的重要發展方向。裝甲兵工程學院控製工程係臧克茂教授及其科研團隊,經過多年的潛心研究,在該研究領域取得了一係列具有軍內領先水平的研究成果,為我軍全電戰鬥車輛的建設發展奠定了堅實的理論和技術基礎。

地麵機動作戰平台武器係統運動控製

地麵機動作戰平台武器係統運動控製,是全電戰鬥車輛研究領域重要的發展方向之一。臧克茂教授和他的科研團隊完成的“炮塔電傳某型控製裝置”,首次提出對電機放大機控製繞組實施這一型號控製,獲得國家發明專利,並已列裝於某型主戰坦克,該成果曾獲國家科技進步二等獎。他們研製完成的“交流全電式炮控係統”和“大功率數字式全電力雙向炮控技術”,解決了炮控係統中長期存在的動態性能和瞄準精度之間的矛盾,並已成功應用於國防某重大型號裝備工程中,該成果獲得2006年國家科技進步二等獎。

由於仿真結果逼真、可信,研製完成的各種型號的裝甲車輛火炮控製訓練模擬器,已大量裝備部隊,獲得多項軍隊科技進步獎,為裝備建設做出了重要貢獻。

通過以上係列創新,他們從根本上改變了傳統作戰平台炮控係統的體係結構和控製方法,使我國炮控技術跨越了別的國家炮控係統全液壓和直流全電兩個發展階段,我國地麵作戰平台的炮控係統戰技指標達到了國際先進水平。

中國新型坦克采用電傳操縱後,靈活性和綜合戰鬥力將大幅提升

地麵機動作戰平台電氣係統總體技術

電氣係統總體技術是全電戰鬥車輛關鍵技術之一。在該研究方向上,臧克茂和他的科研團隊對現代地麵機動作戰平台中的發電機動態特性進行了研究。現代地麵機動作戰平台的電氣係統,是以矽整流發電機代替傳統的直流發電機的低壓直流係統,是一個複雜的時變非線性係統,係統容量小,負載變化大。該團隊經過對大量的實驗數據的梳理分析,提出了新的方法,解決了矽整流發電機電氣係統的突然短路電流計算的難題,取得了創新性成果。他們提出的模式整體轉移法以及模式轉換的多路徑法,對現代地麵機動作戰平台電氣係統瞬態特性分析具有重要意義,在此基礎上開發出可用於設計計算的軟件,提出了對係統動態性能進行測試的方法,在院校、研究所、工廠和部隊中得到了廣泛的應用,改變了我國對現代地麵機動作戰平台電氣係統動態性能不能測試,導致驗收工作不完整、性能不能保證的狀況。

該團隊還對現代地麵機動作戰平台的綜合電子係統進行了研究。綜合電子係統是集總線、計算機控製、數據傳輸等於一體的實時電氣網絡係統,其發展水平是地麵機動作戰平台現代化的重要標誌。臧克茂帶領該團隊一直對國內外地麵機動作戰平台電子綜合化技術進行跟蹤和研究,先後進行了“坦克電子綜合化”、“大功率數字炮控技術的電子綜合化接口設計”等多個重大項目的研究。首次實現了數字炮控係統在某型總線上的掛接,並提出了信息流優化的算法。目前對三種型號總線技術、標準化接口技術、信息流優化技術、係統信息綜合、降級使用等方麵進行了深入研究並取得了豐富的理論成果和實踐經驗。目前,該團隊在該研究方向承擔著武器裝備“十一五”預研和軍隊重點科研項目等課題的研究。該研究方向具有廣闊的發展空間,對裝備建設、提高地麵機動作戰平台的整體戰技水平都有重大意義。

地麵機動作戰平台電傳動技術

電傳動技術是全電戰鬥車輛的基礎,也是未來地麵機動作戰平台動力傳動技術的重要發展方向之一。臧克茂帶領團隊在國內率先開展履帶式車輛電傳動技術研究,取得了豐富的研究成果。他們研製出我國第一輛履帶式裝甲車輛電傳動原理樣車,完成了係統聯調和實車試驗,取得了豐富、寶貴的試驗數據,研究成果“坦克數字交流電驅動係統”獲得國家發明專利和2001年度軍隊科技進步二等獎。該項研究促成了裝甲車輛電傳動在武器裝備“十五”預研中的立項。“十五”期間,完成了預研項目“坦克電傳動總體技術研究”,在方案論證、性能評估和一係列相關技術等方麵開展了深入研究,為“十一五”期間裝甲車輛電傳動演示試驗樣車的研製打下了堅實基礎。

近10年來,該團隊獲得國家科技進步二等獎2項,軍隊科技進步一等獎3項、二等獎7項,發明專利5項,發表學術論文近200篇,2005年該團隊榮立集體三等功一次,培養和鍛煉出一批中青年教學和科研骨幹,形成了合理的人才梯隊和穩定的研究方向。其中有教授5人、副教授10人,博士11人。中青年學術帶頭人常天慶教授、馬曉軍教授、張豫南教授等人,均被評為全軍優秀教師,是總裝1153人才工程第一層次培養對象,享受國家政府特殊津貼,獲總裝人才優秀獎。

在坦克的三大係統中,炮控係統是重點。炮控電傳裝置是中國新型坦克的關鍵技術

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生命倒計時---記裝甲兵工程學院教授臧克茂

張海泉 劉為兵

一個人患癌症能頑強地活下來,實屬不易;倘若患了兩種癌症,不但頑強地活下來,而且還能取得令人歎服的成就,便可稱之為奇跡了。臧克茂教授正是創造這樣一個奇跡的人。

1993年2月23日,當61歲的臧克茂接過那張近乎於“死亡通知單”的診斷書時,竟平靜得像是在審視一張圖紙。其實,他在確診前就已預感到了這樣的結果,隻是這個日子比他預料的早了一些。比起這張診斷書,更令他割舍不下的是那已經持續研究了6年的“炮塔電傳PWM控製裝置”。臧克茂非常清楚,要獲得“炮塔電傳PWM控製裝置”的成功,最需要的就是時間了。這項具有國際先進水平的科研課題,凝聚著他兩千多個日日夜夜的心血,決不能因此而前功盡棄!於是,他把診斷書作為“絕密件”揣進了貼身口袋,然後,默默地走出了醫院。

在坦克的三大係統中,炮控係統是重點,也是世界各國發展坦克最為關注的難點。多年來鑄就的高度責任感,使臧克茂把專注的目光開始投入這一領域。啃下這塊硬骨頭,鑄造我軍坦克的“殺手鐧”,便成了臧克茂生命的支點和寄托。

成功是靠辛勤汗水澆鑄的。擔負著繁重教學任務的臧克茂,幾乎把所有的課餘和休息時間都投入到了PWM技術理論模型的探索上。隨著身體的每況愈下,他常常吃不下飯,有時吃上一點,便又吐了出來,以致工作起來總感到力不從心。一次,他頂著刺骨的寒風,在室外做實驗直到淩晨兩三點鍾。多年的老胃病犯了,痛得他實在挺不住了,隻好趴在冰冷的坦克上,用拳頭頂著胃部艱難地喘氣。大家看他那副痛苦不堪的樣子,紛紛勸他回家休息,可他說什麽也不肯。他知道,馬上就要開技術鑒定會了,如果誤了試驗,得不到準確數據,就要影響鑒定會的按時召開。病痛可以挺過去,誤了時間可再也找不回來。

全電戰鬥車輛是以整車“全電化”為特征,以電傳動係統為基礎,配有電武器係統、電防護係統和電子綜合係統的一種新概念車輛

1993年3月初,為課題忙碌了大半宿的臧克茂,一大早就擠上去醫院的公共汽車。下車時,卻怎麽也站不起來。乘務員發現這位瘦弱老人那求助的目光,趕緊把他扶下車。平時去醫院不足一小時的路程,他竟用了三個多小時。醫生說,這麽大的手術,你怎麽又是一個人來。臧克茂理解醫生此時的心情,便說我能挺住,何必再搭上別人的時間。如此20次治療,他每次都受到機械的損傷,導致尿道炎症,小便出血、失禁,體重由原來的60多公斤降到不足50公斤,血小板和白血球都降到了正常人的1/2。他的身體虛弱得到了極限,雙腿撐不住身軀,經常頭暈目眩,但他仍是堅持著繼續工作。

當臧克茂拚足了勁向“炮塔電傳PWM控製裝置”列裝成功做最後衝刺的時候,死神又一次降臨到他的頭上。1995年1月,臧克茂被檢查出前列腺上長了硬結,醫生在進行B超和病理解剖後委婉地告訴他,是前列腺癌。前列腺癌比膀胱癌治愈的可能性更小。臧教授聽後反而異常沉靜,治愈的希望越小,那麽生命的分分秒秒就越是寶貴。他平靜地與醫生商量,仍然要求邊工作邊治療。醫生責備道:“你這老同誌怎麽對自己這麽不負責任,不要命啦?!”

臧教授說:“橫豎是一個死,死在我熱愛的崗位上,總比躺在醫院的病床上等死心裏好受啊!”

臧克茂比誰都清楚,在他生命倒計時的日子裏,一分一秒都可能成為決勝的砝碼,隻要能拿下課題,再大的痛苦、疾病和困難都可以超越。

臧克茂就是憑著這種超人的毅力和超常的精神,完成了“炮塔電傳PWM控製裝置”的研製。此項成果運用於我軍現有坦克,不僅大大提高了火炮的射擊命中率,同時還大大縮短了瞄準時間。1997年,這項科研成果被評為軍隊科技進步一等獎,在25項一等獎中,排名第二。經中國國防信息中心檢索證明,此項技術與發達國家同等技術性能相比,具有性能優越、操作便利、造價低廉和維修方便等特點,可運用於我軍現裝備的各型坦克。1997年5月,由兩院院士組成的專家組評價:“這項技術國際領先。”

十年磨一劍。臧克茂為強固共和國的鋼鐵長城,用生命實踐了他的諾言,完成了一次艱難的超越,使我國坦克炮控係統從落後狀態一躍為世界前列。 [《人民日報》〔1998-08-06〕]


坦克裝備新型綜合電子係統後,不僅僅將極大提高單輛坦克作戰實力,多輛坦克的聯合作戰效率將發生根本變化

“交流全電式炮控係統”和“大功率數字式全電力雙向炮控技術”,解決了中國坦克炮控係統中長期存在的動態性能和瞄準精度之間的矛盾

未來評價坦克戰鬥力,單車的火力和防護指標都將是低層次的標準,如果沒有信息化裝備的配合,再先進的坦克也無法對抗“數字化”坦克的聯合攻擊。圖為裝甲防護被稱為最強的英國“挑戰者-2”主戰坦克。

中國坦克炮控技術跨越了別的國家炮控係統全液壓和直流全電兩個發展階段,使地麵作戰平台的炮控係統戰技指標達到了國際先進水平。

中國坦克一直還局限於機械傳動和控製技術,新型電傳係統的裝備將使中國坦克戰鬥力發生革命性的變化
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