铁甲神兵降九霄：ZBD-03伞兵战车（项目代号WZ506）项目组高级工程师周英战

铁甲神兵降九霄
《坦克装甲车辆 2014年10期》
【编者按】ZBD-03式伞兵战车的正式列装，使中国人民解放军的快速反应、战役战术支援、对周边地区投送、部署机械化步兵的能力有了巨大提升。然而，这款十分成功的装甲车究竟是如何研制的？在研制的过程当中又有哪些鲜为人知的故事？在此我们请当年参与过ZBD-03伞兵战车（项目代号WZ506）研制工作的项目组高级工程师周英战与大家分享这段难忘的经历。

从WZ551到WZ506

1964年，我从石家庄工业学院毕业以后，分配到装甲兵科学技术研究院工作，在试验室工作40多年，曾经参与了WZ551、wZ550、wZ506等装甲车的设计工作，后来担任过一些专项组的试车队长，参与了一些车辆的试验工作。在我参与装甲车研制工作的40多年里，给我印象最深的两款车是WZ551轮式装甲车和WZ506履带式空降装甲车。

WZ551是北方车辆研究所研制的第一款轮式装甲车，当时什么技术储备都没有，一切都是全新的，每个部件都是我们自己进行试验并改进设计。不仅仅悬挂系统和行动部分是这样，其它的部分如传动部分、武器系统等，研制工作都面临很大的困难。比如，那时我们国家没有装甲车用的防弹轮胎，所以轮胎能不能满足设计要求都是不确定的，只能是自己一点一点去测试。因此，WZ551的研制跨度达10年，而且由于缺乏经验，在研制的过程中问题频发，甚至出现过研制中断的情况。所以，WZ551的研制过程是我经历过所有装甲车中最难的。与WZ551形成鲜明对比的是，我参与的WZ506装甲车的研制过程。wZ506装甲车是研究所1998年开始研制的空降步兵战车，当时的技术和资料储备都比较全面了，研制起来不像WZ551那么难，所以研制wZ506给我的最大感受就是一个字——爽！过去研制所有车型从来没有像WZ506这样痛快。

说起WZ506的研制，有一款车不能不提。早在研制WZ506之前20多年，我国曾经研制过一款空降超轻型坦克，型号WZ141，这款车对于我国年轻一代来讲可能鲜有所闻，但是当年我们做研制工作的时候它却非常有名，因为那是我国自己研制的第一款可以空降的坦克装甲车辆。后来在研制WZ506的时候，借鉴不少WZl41当年的成功经验，WZ506能够研制得那么顺利，很大程度上来自于早期研制WZ141打下的基础。

在WZ506装备部队以前，中国从俄罗斯购买了一批BMD-3，后来用了一段时间后发现该车保养起来很困难，而且经过使用发现，很多性能都不尽如人意，因为它毕竟是一出口型号，各方面技术指标肯定比原型车差一些。再加上我们国家当时的打算是空降装甲车要能够迅速装备1～2个师，那么只是靠从国外购买，肯定满足不了需要。所以在1998年，国家下定决心要研制一款完全国产化的空降装甲车。研究所作为总师单位承担了这个任务。新型空降战车的研制代号是WZ506，从WZ506论证样车，到初样车，再到定型车，直到2003年正式定型，用了5年左右的时间，在此之前我国还没有任何一辆装甲车的研制能达到这个速度。

全新的设计思路和工艺

在研制WZ506的时候，我负责行动部分的总体协调。所谓总体协调，形象一点说有点像是拼积木，所有零件都是已经设计好的，我要做的就是把这些零件按照最优的方案组装起来。比如一个零部件放在什么位置，各个零部件之间怎样布置才能够既发挥它们各自的最大功效，又不互相影响，这是一个很费脑力的活。比如WZ506的履带、主动轮、诱导轮、悬挂系统这些部件如何协调、安装，尤其是能不能满足重量的要求，这都是要协调的问题。因为WZ506是空降战车，对重量和尺寸的要求非常严格，所以在这方面我们每个人投入的精力也是最多的。

WZ506的设计思路和制造工艺都是全新的，有很多技术都是最新应用在装甲车上。在众多的新技术当中，最现代化的首先是虚拟仪表技术在WZ506装甲车上的应用。这项创新应用当时在世界范围内都是非常尖端的，过去我们所有坦克和装甲车的仪表都是传统的机械式仪表，当时世界上比较先进的观点认为，在未来的坦克装甲车辆上，用虚拟仪表代替传统的机械式仪表是实现未来坦克装甲车辆数字化、信息化和掌握综合显示控制技术的重要标志，这主要是因为传统的机械式仪表是固定的、不可变的，而虚拟仪表的可塑性比较强。例如，从设计制造的角度来讲，设计一款新车就得设计相应的一系列仪表，再加上仪器仪表的布局设计，也是很费脑筋的，这就容易延长一款战车的设计时间，而且零件越多，发生故障的几率也就越大；从使用者的角度来看，车辆上的仪器仪表都是独立的，如果有损坏就要有一个备用的仪表替换，这就不利于战场上的应急快速保障，如水温表或者油温表不准了，就要重新检测，看是感应器的问题还是仪表的问题，然后再找零件维修或者更换。但是如果选用虚拟仪表就不存在这样的问题了，因为虚拟仪表的显示格式十分灵活，可以通过编程来改变，这样，我们以后只要研制几种虚拟仪表就可以了。比如为装甲车研制两款，再为主战坦克研制一款，装配的时候只要把相应的仪表装上去，再和各个感应器之间连接好就可以了。部队在使用的时候只要带上备用的仪表就能实现快速更换，这就缩短了战场上的装备保养时间。而且，传统的机械式仪表面板需要占用坦克和装甲车内有限的空间，有些仪表较小，离驾驶员的位置近了其它的仪表放不下，而位置远了驾驶员又看不清楚，这用专业术语讲，叫做“空分制布局”。当装甲车辆选用虚拟仪表以后，就不存在这种问题了。因为有些仪表利用率很低，在车辆行驶的时候不需随时盯着看。而虚拟仪表就可以在驾驶员需要哪个数据的时候切换显示哪个数据，而且显示器与驾驶员的距离很近，低头就能看清楚，不用像之前那样到处找仪表，因此虚拟仪表在战场上能够使驾驶员集中精力，这一点非常重要。而这种仪表的布局方式叫做“时分制布局”。所以未来先进的坦克装甲车辆安装的都应该是具有“时分制布局”或“时分制为主布局”的虚拟仪表。

除虚拟仪表这个最大的创新亮点外，WZ506装甲车还是我国第一种铝合金车体的空降战车，虽然现在看起来选用铝合金的车体使得WZ506的性’能很好，但是当初我们因为要不要选用铝合金车体产生过很大的争论。这主要是因为，从理论角度来讲，铝合金车体的防护性能要比传统的钢质车体差一些，坦克装甲车辆在战场上最主要的三个性能指标是火力、防护性能、机动能力，而对于装甲车而言，其火力对付步兵还行，在坦克面前肯定占不了便宜，于是判定一个装甲车好坏的主要性能指标就集中在机动性和防护性这两项上。所以当时就有一些设计人员提出，能不能在选用钢质车体的前提下，通过改进悬挂设计和加大发动机功率的办法来保证WZ506的高性能。但是经过技术论证，发现这样做的实际难度太大，有些技术也达不到要求，后来专项组经验比较丰富的老同志就提出，关于要不要选用铝合金车体的问题要综合考虑。战场上我们的装甲车面对的威胁有哪些？120毫米火炮射出的穿甲弹、反坦克火箭弹、反器材狙击枪、不同口径的冲锋枪……铝合金车体能够防御的武器有哪些？钢质车体能防御的威胁又有哪些？经过大家详细的研究和试验，我们认为对于一般枪弹的攻击，铝合金车身的防御能力足够了；如果受到了重型武器的近距离攻击，就算是选用了钢质车体也不一定能防护得好。经过论证，所有设计人员统一了思想，我们干脆从车身整体的重量考虑，在强度要求比较高的地方做了一些特殊设计，这样就研制出了既轻便又实用的WZ506铝合金车体。后来不论是我们国家自己研制的ZBD-2000装甲车还是美国AAV7装甲车等当今世界一流的装甲车，大部分采用的都是铝合金车体。这也说明当初我们在决定选用铝合金车体的问题上，确实具备了很强的前瞻性。

WZ506作为一款先进的装甲车，研制的时间很短，这与科研基础的进步和加强是密不可分的。从WZ551长达10年的研制过程，到WZ506短短5年的研制时间，我们亲历的这些人都很有感触。为什么能这么快，我认为有两个关键的因素，一是我们引入了计算机设计，二是我们拥有了很多的技术储备作为基础。从WZ551到WZ506，悬挂系统都是由我来主持设计的，当时给我印象最深的，是当时我们有个负责画图的同事，她会用计算机，而且每个部件怎么安排、怎么设计她领会得很快，每次我说完后，她就在计算机上输入数据，一套方案很快就计算出来。这比起我们当年设计WZ551省力很多。WZ551为什么研制得慢而累呢？我深有感触。在WZ551的论证样车制造出来以后，我们要进行各种各样的跑车试验，在车辆跑起来的时候轮胎是上下跳动的，在跳动的过程中轮胎和车体就会在横向上发生一定的位移，而这个位移的大小直接影响到了车轮和悬挂系统的使用寿命。所以对于我来讲，要在满足先决条件的情况下，使轮胎的横向位移尽量地减小，这样轮胎的寿命才长。我们当时做方案，只能用铅笔在图上画，绘图人员跪在地上一画就要画好几天。所以通过当年研制WZ551和后来研制WZ506，我感受到计算机带来的诸多方便。相比过去而言，在研制WZ506的时候，年轻人用计算机干起活来，确实快了很多。在计算机上做方案，比我们最初的时候容易多了。

热平衡测试

在设计完成后，我们把图纸下到试制工厂，很快试制工厂就制造出了两台样车。样车试验的时候，总设计师为我任命的职务是试车队长，进行包括台架试验的行动部分等细致试验。WZ506样车首先在高低温环境试验室进行模拟高温地区的测试。我国热带高温湿热的代表天气是在6～7月份，我们要到海南去进行试验，国标和军标都要求车辆要在35摄氏度以上的环境下连续跑车，而且在高温湿热的环境下要求车辆的发动机、水箱、油箱等重要零部件不能过热，满足这种条件的情况下才算合格，而且在高低温环境试验室进行模拟试验的时候，履带式装甲车还要加上扭矩。压力机的操作员按照规定的扭矩是多少，通过压力机给装甲车的履带上增加多少千牛的阻力。这时候我就命令驾驶员打火，把车发动起来，然后空档加大油门，让发动机一直空转，直到达到热平衡。什么叫热平衡？就是指发动机按照规定的转速连续工作5分钟以上，水温和油温基本上不再向上升，这就算是达到了热平衡，这就说明散热系统工作正常。只要过了这一关，再去海南、长兴那些高温湿热地区跑车，原则上就不会出现开锅、爆缸等重大的质量问题。我们把WZ506做到初样车的时候，就做这个试验，而且从我个人来讲，我觉得高低温环境模拟试验太有必要了。当时我负责这个试验的实施，就随时对各个部件的情况进行详细地记录，车辆挂上几档、扭矩值是多少、每个零部件究竟怎么样，如果有问题，是零件设计的问题还是总体布置不合理的问题，这些都要很清楚。所以当时我非常紧张。当时WZ506初样车2000千米还没有跑完，等于是把一辆新车拉到高温试验室进行试验。到高温试验室，我们主要测试三个档位，从二档起步，再加速到三档、五档。当车辆测试到三档以后，我对这个试验真的不想再做下去了，因为我怕把发动机和变速箱烧了。当时该车的水温表显示到105度，油温表极值是120度，我把车上的油温表和水温表就拉到控制室，找专门的工作人员看着。这两个温度表到了极限的时候会报警，如果还不停下来的话，结果就是发动机和变速箱全部烧毁。车还没有上试验场，就给试坏了，那我们都有责任。所以我很担心，万一发动机烧了怎么办？我遇到过油温在117～118摄氏度之间变化，而且还不能稳定的情况。不能稳定说明散热器有问题。这可是将近120摄氏度的高温，油都变质了，而油料变质以后就会产生积碳，对发动机将来的使用寿命会造成折损。水温也徘徊在100度上下，我和几个年轻的参试人员都特别紧张。试验样车的发动机就这么一直空转着，我们都在边上掐着秒表等待，那5分钟简直过得太漫长了。时间到了以后，我赶紧喊停！驾驶员就收了油门，赶紧减档，后来降到第三档以后，我实在是不想做了。当时那个状态，油温已经到了极限，就让试验室的所有同志们都休息一下，然后我就赶紧给副总设计师打电话，请求做完两个档位就不再做了。最后总师和副总师两个人在电话那头强压着，要求必须把所有档位全部做完，于是我硬撑着把剩下的几个档挨个测试完，每加上一档，心都跟着往上提一下。加到最高档后，过了4～5分钟，我看水温和油温都不再向上升了，就停止加速，等到车自己停下来。

宣布测试结束的时候，我的心终于踏实下来。因为是在试验室进行测试，所以测试的扭矩要比在实际路面上跑车时的扭矩大得多，无论是在公路上跑车还是在野战环境地域行驶，都没有我们在试验室设计的扭矩大，所以在高低温试验室进行测试的残酷程度比实际野外试验时的残酷程度还要严峻。实际上真正的跑车试验达不到这种残酷程度，这就是要故意增加扭矩、加大难度。所以等真正到了黑龙江塔河试验场和海南进行寒区、热区试验的时候，我们所有人都信心满满。我们的初样车进行跑车试验时也确实没有出现问题。但是当时的试验很不容易。从这个角度来看，之前做的台架试验，实际上也是一种对WZ5061性能极限的摸底试验。要是能适应高低温环境试验的检验，就证明WZ506肯定符合军标的要求，而且装甲兵代表每次都要求驾驶员对车辆必须猛跑猛造。所以，车辆的摸底试验很重要。

好