2013年-2014年,筆者根據(jù)《1車(chē)2人120天環(huán)中國(guó)游》在新疆與西藏的經(jīng)歷,撰寫(xiě)4篇介紹我人民解放軍反恐戰(zhàn)車(chē)稿件。其中一篇關(guān)于內(nèi)蒙古第一機(jī)械集團(tuán)生產(chǎn)的4驅(qū)防雷反恐戰(zhàn)車(chē),這款自重8噸,戰(zhàn)斗全重近11噸的4輪驅(qū)動(dòng)反恐防雷安全車(chē)已經(jīng)在南疆反恐前線投入實(shí)戰(zhàn)。就在2015年,筆者有幸拍攝到以這款反恐車(chē)改裝而來(lái)的無(wú)人駕駛智能戰(zhàn)車(chē)。本文在對(duì)某些核心數(shù)據(jù)、關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行模糊處理后,有選擇的與網(wǎng)友分享。當(dāng)然研發(fā)的背后以及即其擁有的技戰(zhàn)術(shù)值得深度研判。
如上圖所示,這是改裝為智能無(wú)人駕駛的4驅(qū)防雷反恐戰(zhàn)車(chē)(以后簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)人駕駛4驅(qū)防雷車(chē))正面特寫(xiě)。引用上班族論壇中山小號(hào)手模型廠技術(shù)總監(jiān)的話:“這個(gè)外觀不山寨會(huì)死啊”。因?yàn)槭羌友b多種傳感器以及伺服系統(tǒng),在前保險(xiǎn)杠中央下端增設(shè)2條鋁合金支架,以便固定前置觀瞄感知器材。除此之外,幾乎與原型車(chē)無(wú)任何差異。
因?yàn)槊鎸?duì)的是較維穩(wěn)巡邏等日常任務(wù)更嚴(yán)峻的反恐安全勤務(wù),無(wú)人駕駛4驅(qū)防雷車(chē)全部被鋼制裝甲板所覆蓋。可單獨(dú)更換的前照燈、防空燈、轉(zhuǎn)向燈,固定在前部翼子板并通過(guò)螺栓固定被護(hù)板保護(hù)。
上圖是無(wú)人駕駛4驅(qū)防雷車(chē)防空燈特寫(xiě)。防空燈:一種傳統(tǒng)的夜間作戰(zhàn)防護(hù)措施,在實(shí)行燈火管制時(shí)使用;可以減少被空中偵查裝備發(fā)現(xiàn)的幾率。
無(wú)人版4驅(qū)防雷車(chē)的前機(jī)蓋由兩條彈簧鎖扣從車(chē)外固定。由上圖并可見(jiàn),前動(dòng)力艙外覆蓋的裝甲板上固定著加鋼型螺栓。
上圖是無(wú)人駕駛4驅(qū)防雷車(chē)左后側(cè)特寫(xiě)。遠(yuǎn)處的三菱帕杰羅越野車(chē),則是同一個(gè)小組早期改裝的小噸位智能無(wú)人駕駛車(chē)。根據(jù)內(nèi)蒙古第一機(jī)械官方介紹,4驅(qū)防雷車(chē)采用承載式車(chē)身(懸架和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直接安裝在車(chē)身焊接上,與目前在售的比亞迪秦、大眾途銳結(jié)構(gòu)相似),乘員艙與動(dòng)力艙采用一體焊接而成。
從上圖可清晰看到,無(wú)人駕駛4驅(qū)防雷車(chē)乘員艙截面為U型,上端平直、下端圓弧過(guò)渡,這樣的設(shè)定可以有效分散來(lái)自地雷攻擊的沖擊波,最大限度保證車(chē)內(nèi)乘員的安全。
上圖是一體焊接成型的無(wú)人駕駛4驅(qū)防雷車(chē)載員艙與后翼子板的縫隙特寫(xiě)。當(dāng)然用民用車(chē)標(biāo)準(zhǔn)看,這是做工粗糙工藝差評(píng)的標(biāo)志。但是用軍標(biāo)衡量,這種“車(chē)身”與“附件”非整體固定裝配技術(shù)是保證人員安全的大前提。
無(wú)人駕駛4驅(qū)防雷車(chē)側(cè)面特寫(xiě)。碩大的側(cè)圍鑲嵌著乘員艙防彈玻璃、前車(chē)門(mén)設(shè)定在車(chē)身焊接上半段,而不是設(shè)立在下側(cè)泄壓板。
從上圖可清晰辨別,駕駛員側(cè)車(chē)門(mén)玻璃與乘員艙玻璃,由5mm厚聚氨酯等材質(zhì)構(gòu)成,具備防7.62mm口徑步槍彈在50米內(nèi)擊穿的能力。突出車(chē)身外的玻璃都用防彈鋼板通過(guò)螺栓固定車(chē)身,便于快速更換。
位于駕駛員一側(cè)的乘員踏板,臨時(shí)焊接了全車(chē)斷電緊急開(kāi)關(guān)。如上圖所示,頗具山寨風(fēng)格的鋼板電焊固定的開(kāi)關(guān),為的是車(chē)輛在進(jìn)入了自動(dòng)駕駛工況出現(xiàn)意外時(shí),人員可快速在車(chē)外切斷全車(chē)動(dòng)力以保證安全。
在前機(jī)蓋下隱藏著一臺(tái)電控調(diào)速柴油增壓機(jī),總功率已經(jīng)由之前的221kW提升至240kW。
上圖是無(wú)人駕駛4驅(qū)防雷車(chē)防彈前風(fēng)擋玻璃特寫(xiě)。
上圖是無(wú)人駕駛4驅(qū)防雷車(chē)車(chē)頂?shù)蹉^特寫(xiě)。
上圖是無(wú)人駕駛4驅(qū)防雷車(chē)車(chē)頂特寫(xiě)。
上圖同是無(wú)人駕駛4驅(qū)防雷車(chē)車(chē)頂后部載員艙蓋特寫(xiě)。[page]
上圖是駕駛艙特寫(xiě)。寬大平直的儀表臺(tái)、正副駕駛員中央布置了額外的分系統(tǒng)模塊、部分功能開(kāi)關(guān)采用按鍵式單獨(dú)控制。
因?yàn)楦难b智能無(wú)人駕駛系統(tǒng),雖然仍使用原車(chē)設(shè)定的液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng),但是已經(jīng)對(duì)助力泵末端以及轉(zhuǎn)向機(jī)加裝了額外的控制電機(jī)。
上圖中央銀色正方型模塊搭載的是我軍現(xiàn)役導(dǎo)航系統(tǒng),以便為處于智能無(wú)人駕駛工況下的4驅(qū)防雷車(chē),提供精準(zhǔn)授時(shí)和導(dǎo)航支持。
上圖是2013年早些時(shí)候,在北京舉辦的防務(wù)展上拍攝的4驅(qū)防雷車(chē)駕駛艙內(nèi)部特寫(xiě)。間隔2年,筆者拍攝的兩個(gè)狀態(tài)的4驅(qū)防雷車(chē)已經(jīng)出現(xiàn)了較大的提升。
老狀態(tài)(2013年)的內(nèi)飾覆蓋仿皮飾板,野外用海拔、高度和氣壓表位于儀表臺(tái)中央。醒目的三角形紅色警告燈開(kāi)關(guān)和其他按鈕以總成面板形式固定。
新?tīng)顟B(tài)(2015年)的內(nèi)飾全部采用鋼材質(zhì)。簡(jiǎn)化了的手動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)由駐河南新鄉(xiāng)3**廠提供,音響系統(tǒng)被取消,部分功能控制開(kāi)關(guān)也被簡(jiǎn)化掉,寬大的扶手箱拆除。加裝了的最新北斗導(dǎo)航系統(tǒng),通過(guò)三組9針數(shù)據(jù)線引入乘員艙內(nèi)的導(dǎo)控?cái)?shù)/操端口。
在乘員艙內(nèi)架設(shè)X臺(tái)控制終端、其中有導(dǎo)航參數(shù)放大終端、轉(zhuǎn)向操控信號(hào)轉(zhuǎn)換終端、多通道視頻采集以及全向物體感知傳感器處理系統(tǒng)。當(dāng)然還有部分武器控制處理系統(tǒng)和擴(kuò)展出來(lái)的通信設(shè)施。
從后部乘員艙車(chē)門(mén)向內(nèi)拍攝的部分終端特寫(xiě)。起碼2臺(tái)監(jiān)視器可以分別為測(cè)試人員提供導(dǎo)航數(shù)據(jù),或?qū)⒓烧颉⒆髠?cè)和右側(cè)的物體(人和障礙)探測(cè)系統(tǒng)與紅外、熱成像、甚至紫外觀瞄系統(tǒng)。當(dāng)然,作為一款極具測(cè)試性質(zhì)的智能無(wú)人控制的反恐裝備,在解決基本的無(wú)人駕駛技術(shù)成熟運(yùn)用問(wèn)題,隨車(chē)搭載的情報(bào)處理、通信中繼等設(shè)備都會(huì)進(jìn)行抗干擾測(cè)試。
上圖是前驅(qū)動(dòng)橋轉(zhuǎn)向節(jié)特寫(xiě)。
改款的智能無(wú)人駕駛4驅(qū)防雷車(chē)懸架和行走部分仍然采用原車(chē)設(shè)定。前后硬軸驅(qū)動(dòng)、鋼板彈簧和套筒減震器,簡(jiǎn)單可靠耐用。
對(duì)于智能無(wú)人駕駛部分的改裝,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制和動(dòng)力的輸出最為關(guān)鍵。上圖是配置搖臂式液壓助力轉(zhuǎn)向機(jī)特寫(xiě)??汕逦?jiàn)到,在轉(zhuǎn)向機(jī)末端連接轉(zhuǎn)向管柱處的車(chē)身鋼板被切割出一個(gè)三角形(上圖紅框區(qū)域)。因?yàn)椴⒎遣捎秒妱?dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng),而是傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向機(jī),為了達(dá)到智能無(wú)人駕駛功能,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的將會(huì)借助一套額外的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。紅色箭頭所指的轉(zhuǎn)向機(jī)與管住中間加入了一面XX密齒法蘭盤(pán)。筆者猜測(cè),這樣的改進(jìn)是為了承載額外的電動(dòng)機(jī)嚙合這具法蘭盤(pán)為轉(zhuǎn)向機(jī)提供近乎人為操作的轉(zhuǎn)向力(法蘭盤(pán)的齒牙越多,就意味著轉(zhuǎn)向機(jī)所獲得到補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)力更精準(zhǔn))。
上圖是無(wú)人駕駛4驅(qū)防雷車(chē)前懸架和傳動(dòng)軸特寫(xiě)。
上圖是無(wú)人駕駛4驅(qū)防雷車(chē)分動(dòng)器特寫(xiě)。
上圖是無(wú)人駕駛4驅(qū)防雷車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋特寫(xiě)。
通過(guò)以上3張?zhí)貙?xiě)可看到,無(wú)人駕駛4驅(qū)防雷車(chē)仍然采用的是傳統(tǒng)車(chē)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。前后驅(qū)動(dòng)橋來(lái)自重慶大江特種車(chē)橋廠,而這個(gè)車(chē)橋廠的技術(shù)來(lái)源于1970年代,四川重汽引進(jìn)德國(guó)奔馳2046整車(chē)技術(shù)(為解放軍研發(fā)92步戰(zhàn)車(chē)族所積累的技術(shù)儲(chǔ)備)。當(dāng)然,基于傳統(tǒng)的車(chē)橋和驅(qū)動(dòng)總成,其傳動(dòng)效率不如輪邊電機(jī)和電(混)驅(qū)動(dòng)更高。
為了提升無(wú)人駕駛4驅(qū)防雷車(chē)的通過(guò)性,為4條車(chē)輪標(biāo)配了胎壓中央充放氣系統(tǒng)。車(chē)輛可在行走間隔對(duì)胎壓進(jìn)行調(diào)整以便適應(yīng)不同路況。
對(duì)這款車(chē)進(jìn)行跟蹤報(bào)道半年中,這款智能無(wú)人駕駛4驅(qū)防雷車(chē)在進(jìn)行了多達(dá)數(shù)十次的實(shí)戰(zhàn)測(cè)試。根據(jù)非官方渠道獲悉,這款車(chē)可以用30-60公里時(shí)速完成包含轉(zhuǎn)向、急加速、緊急制動(dòng)、躲避一定尺寸的靜態(tài)障礙物等戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作,并可對(duì)移動(dòng)物體的正向辨識(shí)體積可達(dá)到0.XXm?(具體數(shù)據(jù)還不能確定)等,基于整套無(wú)人駕駛載具還可根據(jù)搭載的武器基站完成偵查、情報(bào)、通信中繼、根據(jù)預(yù)定路線維穩(wěn)巡邏等高風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)。[page]
已知的實(shí)際應(yīng)用:
在2014年9月,智能無(wú)人駕駛4驅(qū)反恐防雷車(chē),參加了由我軍某總部機(jī)關(guān)組織的名為“跨越險(xiǎn)阻2014”地面無(wú)人平臺(tái)挑戰(zhàn)賽。應(yīng)用官方宣傳通稿可以獲悉:
“為加速推進(jìn)我軍地面無(wú)人作戰(zhàn)平臺(tái)的裝備發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步,9月1日到4日,總裝備部在駐京某研究所試驗(yàn)場(chǎng)舉辦了“跨越險(xiǎn)阻-2014”首屆地面無(wú)人平臺(tái)挑戰(zhàn)賽,10余家科研院所的21支無(wú)人車(chē)隊(duì)展開(kāi)激烈角逐,最終國(guó)防科大“神虎”車(chē)隊(duì)榮獲第一名,國(guó)防科大“絕地”車(chē)隊(duì)、北京理工大學(xué)“泰坦”車(chē)隊(duì)和軍事交通學(xué)院“哈弗”車(chē)隊(duì)分獲第二、三、四名。”
此次比賽,研發(fā)小組派出2款不同噸級(jí)的軍用載具改裝的無(wú)人駕駛載具,以及1臺(tái)由民用車(chē)改裝而來(lái)的無(wú)人駕駛車(chē)。1臺(tái)是本文具體介紹的由內(nèi)蒙古第一集團(tuán)研發(fā)的4驅(qū)防雷安全車(chē);1臺(tái)是有東風(fēng)二汽生產(chǎn)的1代猛士軍用車(chē)。
另1臺(tái)有民用車(chē)改裝而來(lái)的車(chē)是由比亞迪提供的速銳。
早在2013年,這所研發(fā)機(jī)構(gòu)就對(duì)速銳進(jìn)行了探索性質(zhì)的改裝。北京理工大學(xué)機(jī)械與車(chē)輛學(xué)院與比亞迪汽車(chē)有限公司聯(lián)合研制出線控自動(dòng)駕駛實(shí)驗(yàn)汽車(chē),為無(wú)人駕駛汽車(chē)技術(shù)提供了一個(gè)非常方便的研究測(cè)試平臺(tái)。因?yàn)樗黉J采用車(chē)輛CAN總線控制。通過(guò)基于汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)、發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)、變速箱換檔電控系統(tǒng)以及組合儀表和燈光進(jìn)行控制。實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛功能時(shí),感知系統(tǒng)和規(guī)劃決策系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)車(chē)輛的縱向速度和橫向軌跡跟蹤控制,不需要外加輔助機(jī)構(gòu)。而參加2014年“跨越險(xiǎn)阻2014”地面無(wú)人平臺(tái)挑戰(zhàn)賽的無(wú)人駕駛版速銳,所使用的技術(shù)已經(jīng)對(duì)多向物體識(shí)別率、對(duì)正向障礙物感知距離、以及無(wú)人操控下的速度、轉(zhuǎn)向和制動(dòng)分系統(tǒng)可靠性進(jìn)一步提升。
源于中央臺(tái)公開(kāi)播放視頻畫(huà)面可見(jiàn),畫(huà)面左側(cè)背景不僅有黃色涂裝智能無(wú)人駕駛4驅(qū)防雷安全車(chē),還有63式履帶裝甲車(chē)、而畫(huà)面右側(cè)則是我軍近2年來(lái)在部分快速反應(yīng)部隊(duì)獵裝的情形全地形高機(jī)動(dòng)車(chē)。此次無(wú)人駕駛載具的比拼,共分為軍用載具和民用車(chē)兩個(gè)組別。其中,民用車(chē)組別中,不少車(chē)輛出現(xiàn)轉(zhuǎn)向失靈、對(duì)前方障礙物辨識(shí)不足等問(wèn)題而退賽。而軍用載具組別的比賽,不僅要比拼一半路況智能駕駛環(huán)節(jié),跟要考評(píng)近乎實(shí)戰(zhàn)環(huán)境下完成特殊戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作的流暢度。
目前,這款智能無(wú)人駕駛的4驅(qū)防雷反恐戰(zhàn)車(chē),雖然沒(méi)有采用傳統(tǒng)動(dòng)力總成,但是驗(yàn)證了智能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、觀瞄組件以及整車(chē)控制系統(tǒng)成熟應(yīng)用效能。為正在研發(fā)的全新混動(dòng)大型無(wú)人載具提供了分系統(tǒng)的驗(yàn)證和技術(shù)積累。目前我軍在新能源技術(shù)應(yīng)用上,已經(jīng)在飛航、輪式載具以及對(duì)地攻擊的裝備進(jìn)行了大量的研發(fā)投入。
筆者有話說(shuō):
最先進(jìn)的技術(shù)往往都是首先應(yīng)用在軍事領(lǐng)域,智能駕駛無(wú)人操控技術(shù)原本就是為軍事打擊而研發(fā),現(xiàn)在美軍已經(jīng)在阿富汗戰(zhàn)場(chǎng)、中東大部分區(qū)域、南亞打擊塔利班以及在中國(guó)南海對(duì)我海空軍情報(bào)刺探等多戰(zhàn)場(chǎng)和區(qū)域進(jìn)行廣泛的應(yīng)用。日本空軍的無(wú)人機(jī)更是對(duì)我續(xù)航釣魚(yú)島區(qū)域的海軍編隊(duì)構(gòu)成極大威脅。德軍、法軍、英軍甚至是以色列軍隊(duì)都將智能駕駛、無(wú)人操控以及新能源動(dòng)力軍用化作為“新冷戰(zhàn)”時(shí)期裝備研發(fā)突破口。而我軍在此領(lǐng)域的技術(shù)和裝備研發(fā),更是緊追不舍。當(dāng)然筆者很高興地看到,國(guó)內(nèi)中國(guó)品牌的車(chē)廠用高度商業(yè)化新能源車(chē)用技術(shù),為我軍裝備領(lǐng)域的建設(shè)作出更多貢獻(xiàn)。
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作者:列寧格勒
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