摘要：以4×4輪式裝甲防暴車為例,，介紹了裝甲車主裝甲防護(hù),、異形裝甲防護(hù),、艙門的雙鎖機(jī)構(gòu),、射擊孔和側(cè)門鉸鏈部件的設(shè)計(jì)方法,。經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試，樣車能夠達(dá)到各項(xiàng)指標(biāo)要求,，試驗(yàn)效果良好,，能夠滿足應(yīng)急機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)、城市作戰(zhàn)及反恐維穩(wěn)控制的使用要求,。

關(guān)鍵詞：裝甲車防彈 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)

1 前言

為適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的特點(diǎn),，世界各軍事強(qiáng)國近年來大力發(fā)展輕型輪式裝甲裝備，其中4×4輪式裝甲防暴車是重點(diǎn)發(fā)展的裝備之一,。我司新研制的輪式裝甲防暴車,，是在斯太爾4×4軍用越野卡車底盤基礎(chǔ)上開發(fā)的，可以裝備于輕型機(jī)械化部隊(duì)、武裝警察部隊(duì),、公安防暴分隊(duì),，執(zhí)行應(yīng)急機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)、城市作戰(zhàn),、反恐維穩(wěn)等任務(wù),，還可用于發(fā)展突擊、偵察,、指揮,、火力支援、保障等多種變型車輛,。

2 裝甲車的防護(hù)要求

為保證裝甲車工作的安全,，國家國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì)1998年制定了GJB1372-92《裝甲車輛通用規(guī)范》、GJB1835-93《裝甲車輛人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)》,、GJB1824-93《裝甲車輛門窗孔尺寸》,、GJB3191-98《裝甲車輛設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》、GJB3030-97《裝甲車輛用防彈玻璃規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn),。防護(hù)要求車輛正面在100m處應(yīng)能防御7.62 mm的穿甲彈,，側(cè)、后面在100m處應(yīng)能防御7.62mm的普通彈^[1-5],。

3 裝甲車的防彈結(jié)構(gòu)

3.1 裝甲車防護(hù)的基本結(jié)構(gòu)

裝甲車防護(hù)由主裝甲防護(hù)（如艙體）和異形裝甲（如后輪艙）防護(hù)組成,。在乘員艙中，前后艙是貫通的,，中間部分沒有隔板,，能夠有效保證車長與乘員間的溝通及信息的傳遞，乘員艙前部布置了2扇側(cè)門,，中部布置1扇側(cè)門,，后部布置1扇液壓后門。此外,，艙體內(nèi)還設(shè)有1個(gè)頂艙蓋,，它可根據(jù)不同車型裝備各種武器，艙體兩側(cè)各開2個(gè)窗口作為觀察口和射擊孔,。裝甲車防護(hù)結(jié)構(gòu)如圖1所示,。

3.2 主裝甲防護(hù)的防彈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

裝甲車艙體為非承載式車身結(jié)構(gòu)，采用防彈鋼板制作,，是防彈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最重要的部位,。設(shè)計(jì)時(shí)，艙體若采用普通的對(duì)接焊合連接方式,，當(dāng)車體經(jīng)受猛烈撞擊或遇到火力攻擊時(shí),，可能會(huì)造成開焊,，為了解決這一問題，需要尋找一種特殊的焊合方式,。根據(jù)裝甲車的防彈性能要求,，并參考以色列及美軍在防護(hù)上裝成熟先進(jìn)的技術(shù)，主防護(hù)艙體的兩側(cè)邊板采用中部向外膨起的大傾角結(jié)構(gòu),，傾角為150°,；主防護(hù)艙體的后圍板采用中部向外膨起的大傾角結(jié)構(gòu)，傾角為156°,；主防護(hù)艙體的前圍板與水平面之間的夾角為120°,；艙體兩側(cè)邊板與底板之間的夾角為 115°。兩側(cè)圍與頂板總成及地板總成連接均采用榫接形式,，并利用特殊焊接材料（有溫度要求）和時(shí)效磁共振等處理,。此裝甲車共設(shè)5個(gè)火力點(diǎn)，分別為頂蓋處的通用機(jī)槍射擊孔和乘員艙兩側(cè)長窗邊4個(gè)射擊孔（乘員用自動(dòng)步槍射擊）,。

艙體分為前圍,、后圍、底板,、頂板和側(cè)圍幾部分,。前圍設(shè)計(jì)時(shí)，為保證駕駛員的視野足夠開闊,，先按照GB/T 11559-89,、GB 11563-89和GJB 1835-93等國家標(biāo)準(zhǔn)將三維H點(diǎn)人體模型安放在汽車內(nèi)，然后進(jìn)行駕駛員的眼橢圓樣板及位置的確定,。儀表板布置時(shí)應(yīng)注意,，儀表板與駕駛員的視線夾角不得小于60°；刮水器的設(shè)計(jì)應(yīng)以駕駛員眼橢圓為定位基準(zhǔn),，根據(jù)《對(duì)貨車和大客車風(fēng)窗玻璃刮掃部要求》規(guī)定,，確定刮掃區(qū)域，即可確定刮軸及電機(jī)的安裝位置,；操縱器布置時(shí),，應(yīng)優(yōu)先在人的手或腳活動(dòng)最靈敏、辨別力最好,、反應(yīng)最快和用力最強(qiáng)的方位上設(shè)置操縱器,，制動(dòng)踏板與加速踏板間距100～150 mm為宜,；駕駛員座椅位置的確定可根據(jù)GB/T 15705-1995《載貨汽車駕駛員操作位置尺寸》,，選用某品牌減震駕駛員座椅，座椅上下高度調(diào)整范圍為0～60mm,，座椅前后的調(diào)整范圍 為50～100mm,，以確保駕駛員乘坐的舒適性,。艙體結(jié)構(gòu)如圖2所示，榫結(jié)構(gòu)如圖3所示^[6-9],。

3.3 防彈玻璃的安裝

防彈玻璃分為前風(fēng)擋防彈玻璃和兩側(cè)車門（側(cè)車窗）防彈玻璃兩類,。前風(fēng)擋和側(cè)門均設(shè)計(jì)采用厚度為79 mm的 防彈玻璃；也圖3榫結(jié)構(gòu)圖4防彈玻璃的安裝可將前風(fēng)擋防彈玻璃的厚度設(shè)計(jì)為98.5 mm,，其可防御54式12.7mm穿甲 燃燒彈,，車門（側(cè)車窗）采用厚度為79 mm的防彈玻璃。駕駛員前方及左右兩側(cè)區(qū)域的透射比應(yīng)大于70%,，其耐熱性,、霧度等指標(biāo)應(yīng)按GJB 3030-97《裝甲車輛用防彈玻璃規(guī)范》執(zhí)行。由于防彈玻璃比一般車窗玻璃厚,，且比一般車窗玻璃重,，因此防彈玻璃四周邊緣應(yīng)包黑膠,。包膠的主要目的是減小車輛使用過程中產(chǎn)生的扭力和震動(dòng)力，延長玻璃的使用壽命。安裝時(shí),，玻璃與玻璃框之間應(yīng)保證2～5mm的間隙，并在玻璃的四周粘接密封膠,，防止玻璃在框內(nèi)移動(dòng),，玻璃的正反面不需留間隙，打膠后將玻璃外壓板框壓緊并用不銹鋼螺栓,、不銹鋼彈簧墊圈和不銹鋼平墊圈擰緊,。包膠厚度應(yīng)隨玻璃的厚度增加而增厚。該車的防彈玻璃及前風(fēng)擋玻璃是采用某品牌擋風(fēng)玻璃聚氨酯膠密封的 ,，防彈玻璃的安裝如圖4所示,。

3.4 防彈鋼板的安裝

防彈鋼板的安裝方式主要為焊接和螺栓連接兩種。主裝甲防護(hù)(如艙體)焊合總成和各異形裝甲（如后輪艙）焊合總成均采用焊接方式連接,，而異形裝甲防護(hù)與主裝甲防護(hù)的安裝則通過螺栓連接（如后輪艙用螺栓固定在艙體上）,。焊接方式主要有以下4種。

a. 對(duì)接方式,。艙體頂板,、地板尺寸較大，需要拼焊,。防彈鋼板焊接時(shí),，對(duì)于6mm、8mm及12mm的特種鋼,，其重要焊縫及異種材料的焊接需采用專用焊條（A146/A147奧氏體焊條,，其綜合性能好，焊后不需熱處理,，有防彈性）,，焊后需用專用去應(yīng)力設(shè)備對(duì)艙體進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理,。

b. 搭接方式。艙體頂板,、地板與梁以及各支架焊合均采用搭接焊接方式,。

c. 立接方式。頂板,、地板與兩側(cè)圍焊接均采用立接焊接方式,。

d. 塞焊方式。當(dāng)防彈鋼板面積太大時(shí),，除四周焊接外,，為防止防彈鋼板發(fā)響，中間需采用塞焊方式,。

3.5 射擊孔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

射擊孔的形式和大小可根據(jù)不同的車型來設(shè)計(jì),，基本原則是使用方便，防彈結(jié)構(gòu)可靠,。

a. 方案一,。圖5位置為關(guān)閉狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)方式為手動(dòng)推拉式,，射擊孔蓋板為防彈鋼板,。此結(jié)構(gòu)通過拉、壓彈簧再加旋轉(zhuǎn)射擊孔推板即可開啟射擊孔,，射擊孔結(jié)構(gòu)如圖5,、6所示。

b. 方案二,。 驅(qū)動(dòng)方式為手動(dòng) 推拉式,，射擊孔蓋板為 防彈鋼板。此結(jié)構(gòu)通過把手,、壓墊拉,、壓彈簧再旋轉(zhuǎn)射擊孔推板即可開啟射擊孔，射擊孔結(jié)構(gòu)如圖7,、8所示,。

比較兩方案可知，選用第二種方案較為合理,。此推拉式設(shè)計(jì)孔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，可有效地解決乘員人身安全、射擊孔密封和結(jié)構(gòu)開啟靈活的問題,，確保了推拉式射擊孔結(jié)構(gòu)可靠,。該結(jié)構(gòu)完全符合整車設(shè)計(jì)要求，已批量生產(chǎn)并安裝在裝甲車上,。

3.6 門鎖的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一般情況下,，用普通鋼板制作的特種車輛的門鎖均采用外購門鎖,，但由于該裝甲車的門較大較重,，外購門鎖不能滿足該裝甲車的使用要求,，根據(jù)國內(nèi)外成熟產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)，將門鎖確定為自制件,，門鎖結(jié)構(gòu)如圖9,、10所示。

艙體上駕駛員,、車長及機(jī)槍手的艙門均為單開式旋轉(zhuǎn)門,，采用防彈鋼板折彎而成，可具有較大的射擊法線角 ,，增加攻擊子彈的跳彈率,。同時(shí)由于艙門大且重，僅依靠中間門鎖實(shí)現(xiàn)鎖緊狀態(tài)是不夠的,，因此艙門門鎖采用了雙鎖緊機(jī)構(gòu),。該機(jī)構(gòu)通過機(jī)械連桿上下雙鎖形式，將門鎖牢固鎖緊,，雙鎖機(jī)構(gòu)示意如圖11,、12所示。

3.6.1艙內(nèi)門鎖

艙內(nèi)上下鎖工作原理為逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)手把時(shí),，內(nèi)手把帶動(dòng)外鎖轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng),，隨之帶動(dòng)上下連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng) ，使上 下鎖軸向右移動(dòng),，將門上下鎖緊,；順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)手把時(shí)，內(nèi)手把帶動(dòng)外鎖轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng),，隨之帶動(dòng)上下連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng),， 使上下鎖軸向左移動(dòng)，將門上下鎖打開,。艙內(nèi)中間鎖工作原理為關(guān)上門后 ,，將內(nèi)門鎖把壓下，通過連桿帶動(dòng)鎖舌向 右移動(dòng),，門鎖處于鎖緊狀態(tài),；將內(nèi)門鎖把抬起，通過連桿帶動(dòng)鎖舌向左移動(dòng),，門鎖處于開啟狀態(tài),。

3.6.2艙外門鎖

可用自制套筒手把轉(zhuǎn)動(dòng)方軸，方軸帶動(dòng)外鎖轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng),，隨之帶動(dòng)上下連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng),，使上下鎖軸向左（右）移動(dòng),，此時(shí)上下鎖軸處于鎖緊狀態(tài)。中間的門關(guān)上后,，用手把鑰匙鎖上或打開中間鎖即可,。

3.7 重工門鉸鏈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在車身設(shè)計(jì)中，對(duì)車門鉸鏈的設(shè)計(jì)及工藝要求十分嚴(yán)格,，并列為保安項(xiàng)進(jìn)行自我保證和專項(xiàng)檢驗(yàn)抽查,，以確保司乘人員在特殊情況下的人身安全。因此根據(jù)門的質(zhì)量和受力分析情況采用重工門鉸鏈（自制）,，如圖13,、14所示。

帶圓弧槽的鉸鏈臂一端與門連接,，另一端與艙體連接,。當(dāng)門開啟時(shí)，帶圓弧槽的鉸鏈臂推動(dòng)滾柱移動(dòng) ,，滾柱帶動(dòng)滑動(dòng)叉移動(dòng),，使彈簧壓縮。圓弧槽的鉸鏈臂轉(zhuǎn)動(dòng)到一定角度時(shí),，圓弧槽與滾柱相吻合,，此時(shí)門處于敞開位置。 帶圓弧槽的鉸鏈臂由于轉(zhuǎn)動(dòng)頻繁,，需在帶圓弧槽的鉸鏈臂孔內(nèi)加裝FZ-2A 16 20復(fù)合軸套,，并通過鉸鏈轉(zhuǎn)軸上的潤滑油孔進(jìn)行潤滑，滾柱,、滑動(dòng)塊和滑動(dòng)叉需涂抹黃油進(jìn)行潤滑,。此外，為延長鉸鏈的使用壽命,，需進(jìn)行防腐處理,，具體方法是：對(duì)門鉸鏈表面進(jìn)行鍍鉻處理，連接螺栓,、螺母等標(biāo)準(zhǔn)件都采用不銹鋼件,；門鉸鏈裝配后，相結(jié)合部件的部位應(yīng)涂抹密封膠,，避免結(jié)合部位進(jìn)水生銹,。

3.8 前百葉窗和防撞橫梁

考慮裝甲車輛的正面防護(hù)等級(jí)、發(fā)動(dòng)機(jī)的熱平衡及百葉窗的射擊法線角等的綜合要求,，前百葉窗采用8 mm厚的防彈鋼板焊接在框架梁上,，且進(jìn)風(fēng)口處防彈鋼板的射擊法線角為60°，最大限度地增加了槍彈的跳彈率。為了增強(qiáng)裝甲車前部的防撞和排障能力,，防撞橫梁總成采用變截面框架結(jié)構(gòu),，通過螺栓可靠地與車架縱梁連成一體，前百葉窗和防撞橫梁焊合示意如圖15所示,。

3.9 動(dòng)力艙異形裝甲的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

動(dòng)力艙的結(jié)構(gòu)由主防護(hù)和異形裝甲防護(hù)兩部分組成,。動(dòng)力艙主防護(hù)采用防彈鋼板拼焊成四面體防護(hù)罩，主要為 發(fā)動(dòng)機(jī),、散熱器,、中冷器及進(jìn)排氣系統(tǒng)提供必要的防彈保護(hù),。為了提高防彈等級(jí),，增加槍彈的跳彈率，在主防護(hù)裝甲的外側(cè),，通過支架和預(yù)埋的螺紋件,，加裝了大角度射擊法線角的異形裝甲組件?？紤]到發(fā)動(dòng)機(jī)的維修,，動(dòng)力艙設(shè)計(jì)為可通過手動(dòng)操作液壓泵來控制液壓缸的伸縮，從而實(shí)現(xiàn)整體動(dòng)力艙繞固定鉸鏈點(diǎn)的翻轉(zhuǎn),，便于發(fā)動(dòng)機(jī)的維護(hù) 和修理,。 另外，為了增強(qiáng)對(duì)車輛重要總成部件的防護(hù)能力,，車體底部采用V型結(jié)構(gòu),，對(duì)底盤中蓄電池、儲(chǔ)氣筒,、 空調(diào)蒸發(fā)器,、前后輪艙、制動(dòng)系統(tǒng)的主要閥件,、燃料供給系統(tǒng)的重要件進(jìn)行了異形裝甲防護(hù),。動(dòng)力艙異形裝甲結(jié)構(gòu)如圖16所示。

動(dòng)力艙上蓋翻轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)裝置主要是在車輛行駛或動(dòng)力艙需要翻轉(zhuǎn)時(shí)（如發(fā)動(dòng)機(jī)維修）提供支撐保護(hù)作用 ,。 在安裝調(diào)試過程中,，可以首先確定支架軸的位置，然后隨之確定下支架的位置,，確保頂緊發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力艙外翻蓋,； 拉桿長度可適度調(diào)整，調(diào)整原則為：動(dòng)力艙打開時(shí),，前翻轉(zhuǎn)蓋應(yīng)隨之打開,，此過程中各部件不應(yīng)有干涉；鋼絲繩可適度調(diào)整，調(diào)整原則為：動(dòng)力艙翻轉(zhuǎn)油缸完全伸出時(shí)鋼絲繩正好處于拉緊狀態(tài),。動(dòng)力艙上蓋翻轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)如圖17所示,。

4 結(jié)語

進(jìn)入21世紀(jì)后，恐怖主義對(duì)國際安全穩(wěn)定的威脅日益突出,，打擊恐怖主義,，遂行反分裂、反顛覆,、反暴亂等任務(wù)將是世界各國的重要任務(wù)之一,。因此，我軍反恐維穩(wěn)作戰(zhàn)的裝甲裝備將以輪式裝甲車輛為主,，裝甲防暴車也得到各方面的重視,，該裝甲防暴車現(xiàn)已完成樣車試制并通過了定遠(yuǎn)、撫順試驗(yàn),，各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求,，試驗(yàn)效果良好， 已批量生產(chǎn),。該裝甲車的主裝甲防護(hù),、異形裝甲防護(hù)、艙門的雙鎖機(jī)構(gòu),、射擊孔和側(cè)門鉸鏈等各項(xiàng)性能良好,，裝甲車能夠在應(yīng)急機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)、城市作戰(zhàn)及反恐維穩(wěn)的控制中發(fā)揮重要作用,。