水陆两栖全地形车辆现状与发展趋势
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水陆两栖汽车的原理
水陆两栖汽车是一种能够在陆地上行驶和水中漂浮行驶的特种汽车。
其原理主要包括以下几个方面:
1. 浮力原理:水陆两栖汽车通过车身设计和密封性结构来保证在水中能够产生足够的浮力。
通常采用的设计包括充气式浮箱、浮筒或者船体结构来提供浮力,使车辆能够浮在水上。
2. 推进原理:水陆两栖汽车在水中行驶需要具备适合的推进系统。
一般使用的推进方式有推进螺旋桨、喷水推进系统、推进涡轮等,能够提供足够的动力来推动车辆在水中前进。
3. 变形结构:水陆两栖汽车通常采用变形结构,可以通过转换车身形状在陆地和水中的转变。
在陆地上行驶时,车身变为具有传统车辆特征的形态,通过轮胎提供行驶动力;在水中行驶时,车身变为具有船体特征的形态,通过推进系统提供行驶动力。
4. 防水密封措施:为了确保车辆在水中的漂浮和行驶稳定,水陆两栖汽车采用特殊的密封措施,如防水密封胶条、密封门窗等,以防止水进入车厢。
总体来说,水陆两栖汽车的原理是通过浮力原理、推进原理、变形结构和防水密封等技术来实现在陆地和水中的行驶。
这种技术使得车辆具有更广泛的适应性,
能够在道路和水域交通之间灵活切换。
科技成果——西贝虎水陆两栖全地形车
技术开发单位浙江西贝虎特种车辆股份有限公司
成果简介
该车采用8×8、差速制动转向、链条传动、无极变速、全密封车体、水上螺旋桨推进设计,具有40度爬坡、原地360度转向、45公里/小时陆地高速行驶及40℃超常规环境下正常启动并连续长时间作业的能力,并能在各种复杂地形中穿梭自如。
根据车辆性能需要,采用直齿星形差速器转向机构和与之配合工作的盘式液压制动系统来实现差速转向。
大功率带式无级变速器是针对制动转向机构匹配设计的减速增扭装置,除了在直驶条件下可自动变速外,特别是能够在转向时及时降速增扭,为避免发动机熄火提供了保证。
主要性能指标
最高车速:陆地:45km/h,水上:轮胎划水:12km/h;
最小转弯半径1.5m;
最大爬坡角32度;
侧倾角≥32度,接近角54度,离去角57度;
加速性能:起步加速:100m≤15s;滑行距离≤30m(初速为30km/h);
最低稳定车速5km/h,侧滑量为±5m/km。
适用范围可在水上、山丘、沼泽、雪地、森林、沙漠等各种恶劣地形中自由行驶及超常规温度环境下连续作业,能满足抢险救灾、水上营救、等领域的各类特殊作业需要。
两栖工程作业车承制单位摘要:一、两栖工程作业车的概念和用途二、两栖工程作业车的承制单位介绍1.中船重工2.徐工集团3.三一重工三、各承制单位的两栖工程作业车产品特点及优势四、我国两栖工程作业车行业的发展前景正文:两栖工程作业车是一种既能在陆地行驶,又能在水上行驶的特殊工程车辆,广泛应用于滩涂、岛屿、沼泽等复杂地形环境中的工程建设、救援和军事任务。
随着我国经济建设的不断发展和国防需求的日益增长,两栖工程作业车的需求量逐年上升。
一、两栖工程作业车的概念和用途两栖工程作业车,简称两栖车,是一种具有独特行驶性能的特种车辆。
它可以在陆地和水中自由行驶,适应多种复杂环境。
两栖工程作业车主要用于工程建设和救援任务,如道路桥梁建设、滩涂开发、抗洪抢险、岛屿运输等。
二、两栖工程作业车的承制单位介绍我国的两栖工程作业车制造企业主要有中船重工、徐工集团和三一重工等。
1.中船重工中船重工集团是我国船舶工业的领军企业,拥有强大的科研和制造能力。
中船重工的两栖工程作业车产品线丰富,涵盖了不同吨位、不同用途的多种型号。
中船重工的两栖工程作业车以性能稳定、安全可靠著称。
2.徐工集团徐工集团是我国工程机械行业的佼佼者,具有丰富的工程机械制造经验。
徐工集团的两栖工程作业车以工程质量和效率为核心,产品具有高可靠性、高安全性和高机动性。
3.三一重工三一重工是我国著名的工程机械制造商,拥有世界领先的技术实力。
三一重工的两栖工程作业车采用先进的技术和材料,具有卓越的承载能力、行驶性能和作业效率。
三、各承制单位的两栖工程作业车产品特点及优势中船重工的两栖工程作业车以稳定性著称,适用于各种复杂环境;徐工集团的两栖工程作业车以工程质量和效率为核心,满足客户高强度作业需求;三一重工的两栖工程作业车采用世界领先技术,具有优越的性能和效率。
四、我国两栖工程作业车行业的发展前景随着我国经济建设的不断深入和国防需求的日益增长,两栖工程作业车的需求量逐年上升。
科技成果——西贝虎水陆两栖全地形喷水推进车
技术开发单位
浙江西贝虎特种车辆股份有限公司
成果简介
1、两栖能力:
(1)全封闭车体技术:西贝虎水陆两栖全地形车选用秘制材料,下车体为全封闭设计,可以在水上浮渡,从而不再惧怕沼泽、湖泊等涉水环境;
(2)水上推进技术;
2、超强越野:
西贝虎的多项设计,都以超强的地形通过能力为目标,具有以下特殊越野性能:
(1)全轮驱动技术:8×8全轮驱动;可以保证车辆在两侧任何一个车轮与地面附着的情况下,都能顺利通过;
(2)超轻型车体技术:通过采用秘制超轻型材料制作车体,达到车体超强的抗高、低温,高强度的抗冲击,耐腐蚀性能。
而且使车辆的整备重量降低到800公斤以内,荷载能力达到500公斤,拓展了产品性能空间。
主要性能指标
车身尺寸:3160×1720×1150mm
轴距:670×670×670mm
轮距:1420mm
最小离地间隙:180mm
整车整备质量:750kg
额定载重:陆地:500kg(或6人)水上:300kg(或4人)
适用范围
可在水上、山丘、沼泽、雪地、森林、沙漠等各种恶劣地形中自由行驶及超常规温度环境下连续作业,能满足抢险救灾、水上营救等领域的各类特殊作业需要。
专利名称:水陆两栖全时六驱全地形车专利类型:发明专利
发明人:孙学军,孙学文
申请号:CN201510741616.9
申请日:20151102
公开号:CN105383241A
公开日:
20160309
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明是一种水陆两栖全时六驱全地形车,在附图中所示的水陆两栖全时六驱全地形车主要结构是整体分为全时六驱通用车架,专门设计的全时六驱传动系统,六轮独立悬架系统,另外还有制动系统,转向系统,电气系统,超低压力轮胎及涉水轮胎等。
水陆两栖全时六驱全地形车整体中部装有一个发动机,通过传动系统控制可以互换的装有各种叶片轮辋的各种轮胎,从而实现了水陆两栖全时六驱全地形车的机动性,使得水陆两栖全时六驱全地形车在水中,沼泽和冰上、雪地等复杂环境中自由驾驶。
申请人:哈尔滨龙途特种装备技术开发有限公司,孙学文
地址:150028 黑龙江省哈尔滨市松北区科技一街669号202室
国籍:CN
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高速两栖车辆技术现状与发展趋势贾小平于魁龙(装甲兵工程学院北京100072)摘要:近年来,不断出新的高速航渡技术大大地提高了两栖车辆的水上行驶速度,高速两栖轮式车辆和履带式两栖车辆航速指标均超过了45公里/小时,最高航速甚至已经接近100公里/小时。
本文分别介绍了国内外高速两栖车实例和技术现状,并对未来高速两栖车技术发展途径作了分析和预测。
一、前言高速水陆两栖车同样也分为履带式和轮式两种,但其水上关键技术既有相同也有不同之处。
目前,高速水陆两栖车技术无论是军用还是民用,都是国内外投入大量经费积极开展研究的重要项目之一。
该车在军用方面可用于两栖快速登陆突击、空投、巡逻;在民用方面则可用作抗洪抢险救灾、两栖地带运送物资、滩海娱乐等。
而传统的低航速两栖车辆大多采用排水型船形车体,水上推进装置有车轮、履带、螺旋桨和喷水等型式,但水上速度均较低。
采用轮履划水推进能达到4-5公里/小时;采用螺旋桨和喷水等专用推进装置能够达到12~13公里/小时的航速,仅能够满足克服一般的水障碍.距海上抢滩登陆作战和社会上抗洪抢险救灾任务所提出的要求还相差很远。
近年来,滑水、水翼、气垫等高速两栖技术的应用大大地提高了两栖车辆的航速.轮式和履带式高速两栖车均取得了较大进展。
其中最具代表性的是美国的AAAV水陆两栖履带式突击战车,辆航速已达到45公里/小时,英国Gibbs Technologies公司也开发出高速两栖汽车(HSA)技术,的轮式两栖车已经达到55公里/小时,瑞士Rinspeed 公司生产的两栖汽车已经达到80公里/小时,据最新报道,水上时速达98公里的轮式两栖车辆已经下水。
最近,Gibbs技术公司和洛克希德•马丁公司又开始联合为军方开发三种两栖运载平台:第一种平台是两栖远征作战飞行器(ACC-E),此飞行器长为6096毫米,水上速度为72.4千米/小时,陆上速度为128.7千米/小时;第二种平台是两栖河战飞行器(ACC- R),此飞行器长为10668毫米,水上速度为64.4千米/小时,陆上速度为104.6千米/小时;第三种平台是Terraquad,其水上速度超过88.5千米/小时,陆上速度为80.5千米/小时。
全地形车辆现状与发展趋势贾小平于魁龙李军(装甲兵工程学院北京 100072)摘要:全地形车是针对恶劣环境和地域而设计的特种车辆,具有超强的越野和克服障碍的能力。
本文回顾了国外早期研制的各种典型全地形车辆及其性能特点,并对国内河北五星电力设备有限公司在该领域的研究状况和进展作了简要分析,最后对全地形车辆未来的发展趋势和设计要求作了概括。
关键词:全地形车现状发展The Current State and the Development Trend of All-terrain vehicleJia Xiao-ping Yu Kui-long(Department of Mechanical Engineering, Academy of Armored Force Engineering, Beijing 100072, China) Abstract:The all-terrain vehicle, a kind of special vehicle, is developed for the severe environment and zone, and it has wonderful off-road and overcoming the barriers abilities. This paper reviews the foreign developed early some kinds of all-terrain vehicle and their characteristic, and analysis briefly the current state and evolvements of our country in this aspect. In the end it generalized the trends of the further development and design for the all-terrain vehicle.Key words: all-terrain vehicle; the current state; development1 前言全地形车理论上是指可以在任何地形上行驶的车辆,最大特点是具有较低的接地压力,通过性强,可以在普通车辆难以机动的地形上行走自如。
全地形车辆现状与发展趋势贾小平于魁龙李军(装甲兵工程学院北京 100072)摘要:全地形车是针对恶劣环境和地域而设计的特种车辆,具有超强的越野和克服障碍的能力。
本文回顾了国外早期研制的各种典型全地形车辆及其性能特点,并对国内河北五星电力设备有限公司在该领域的研究状况和进展作了简要分析,最后对全地形车辆未来的发展趋势和设计要求作了概括。
关键词:全地形车现状发展The Current State and the Development Trend of All-terrain vehicleJia Xiao-ping Yu Kui-long(Department of Mechanical Engineering, Academy of Armored Force Engineering, Beijing 100072, China) Abstract:The all-terrain vehicle, a kind of special vehicle, is developed for the severe environment and zone, and it has wonderful off-road and overcoming the barriers abilities. This paper reviews the foreign developed early some kinds of all-terrain vehicle and their characteristic, and analysis briefly the current state and evolvements of our country in this aspect. In the end it generalized the trends of the further development and design for the all-terrain vehicle.Key words: all-terrain vehicle; the current state; development1 前言全地形车理论上是指可以在任何地形上行驶的车辆,最大特点是具有较低的接地压力,通过性强,可以在普通车辆难以机动的地形上行走自如。
可以轻松的穿越沼泽、雪地、山林、池塘、溪流等恶劣的地形,按照行走方式分类,全地形车有轮式和履带式两种。
目前,全地形车的军用潜力已经被越来越多国家的军队所认识,可用于特种突击作战分队和边防巡逻,其具有作战运输无阻、机动运兵迅速、增援运兵高效的特点。
在民用方面,全地形车主要应用森林救火、抢险救灾、野外石油勘、雪地救援、木材运输、管线维护、娱乐行业等多种领域。
2 国内外现状全地形车最早出现于瑞典、苏联等少数几个位于北半球的国家,这些国家地形条件较为特殊。
如瑞典和苏联境内湖泊沼泽众多,大面积的领土处于北极边缘地带的积雪区,因此,军方高度重视车辆的越野性能,特别是在雪地通行能力。
从车型看,囿于当时的技术水平,轮式车辆对地面的压力很难减小,材料和设计技术难度较大,所以大都选择了较为成熟的履带式车型,因此这一时期的全地形车常称履带型为雪地车。
冷战结束后,由于战争样式的改变,全面大战的可能性日益降低,而围绕热点地区的冲突却不断增加,但一般的战斗车辆很难从容地完成机动、运输和战斗任务。
尤其是世界各国对特殊地带反恐机动作战的迫切需求,具备轻便、灵活、快速、舒适、噪声低等优点的轮式全地形车,也得到了飞速发展。
军用全地形车辆方面的代表车型主要有美国的M-Gator型6x6全地形车、意大利的“索帕猫”6×6系列全地形车等。
民用全地形车辆的代表主要有美国的MAXⅡ和MAXⅣ,加拿大的ARGO。
2.1 履带式全地形车河北五星电力设备有限公司履带式全地形车的主要特点是接地压力低,松软地面通过性强。
具有代表意义的车型主要有瑞典的BV206、苏联的RTCM、美国的LMCl450等。
虽然这些车型都采用双箱铰接式底盘,全自动液力机械变速箱,扭杆式独立悬挂结构,但和坦克不同,并没有采用履带车辆特有的转向方式,而是采用了“轮式车辆的传动-履带车辆的行走-铰接车辆的转向”方式,通过两个箱体之间的液压缸伸缩来实现车辆转向。
由瑞典阿尔维斯·赫格隆公司生产的Alvis Bv206S履带式装甲全地形车,是最有代表性的双车箱铰接车辆,主要用于运送作战人员和物资。
图1 瑞典的BV206S 图2 新加坡骏马JM-6基本型Bv206车身采用耐火玻璃纤维增强塑料(GRP)制成,采用双层结构,比钢车厢轻,而且还起防翻车作用。
Bv206S是Bv206的装甲型,具有两栖功能,车身则采用全焊接钢制装甲层,可抵抗直接射击7.62 毫米弹药和榴弹炮碎片。
最新型BVS10“北欧海盗”全地形车是Bv206系列最新改进型。
车重约10.5吨,最大有效载重3160公斤,采用了新的康明斯5.9升柴油发动机和阿里逊的全自动变速装置,其最大速度65千米/小时,水中行驶速度5千米/小时。
河北五星电力设备有限公司多功能履带式全地形车,2001年开始装备部队,主要用于在特别恶劣的道路和气候条件下运送武器、装备和器材。
其车重为11.2吨,最大行驶速度为70公里/小时,越野速度25公里/小时,水中速度为5公里/小时,爬坡能力60%,跨越垂直障碍高度为0.6米,可由C-130运输机运输。
图3 俄罗斯勇士图4美国M-Gator轮式全地形车2.2 轮式全地形车河北五星电力设备有限公司轮式全地形车和履带式相比接地压力较大,但和普通轮式车辆相比其通过性还是要高出许多。
主要原因是轮式全地形车辆均采用铰接式结构来增加车轮动行程,均匀分配接地压力和降低最大峰值,从而提高通过性。
此类全地形车辆的动力传动系统布置和操纵装置与普通汽车基本相同,只有少数车辆具备水上行驶能力。
图4 美国6轮铰接式车辆图5 美军早期4轮铰接式车辆2.3 轮履合一超轻型全地形车河北五星电力设备有限公司轮履合一全地形车实际上是指采用履带式车辆传动系统却能够以轮式行走的全地形车。
其履带可在不改动任何车辆结构条件下随时更换。
也就是说行走方式既可以选用轮式行驶,也可以直接套用履带行驶。
鉴于其行走机构和转向方式特点,目前仅用于小型轻载车辆,且绝大多数都具备水陆两栖功能。
河北五星电力设备有限公司早期的全地形车多为民用车辆,经常用于科考探险、石油钻探、森林防护、抢险救灾、水上和雪地营救等特殊作业的需要,也为喜欢户外运动的人们带来野外旅游、水上垂钓等众多乐趣。
随着世界反恐斗争局势的紧迫需要,此类小型水陆两栖全地形车越来越备受军方关注。
其中美国曾经利用这种全地形车改装成功性能可靠、成本低的无人驾驶车辆,并装备特种部队。
此类全地形车一般都采用履带式车辆的传动和转向原理:简易经济型的一般采用差速制动转向方式;普通型有的采用行星机构转向装置;性能要求高一些的采用双流传动转向方式。
为了兼顾直线行驶速度和转向力矩,简化操纵,一般都配有CVT无级变速机构。
由于此类车的水陆两栖功能是突出特点,所以多数都采用全塑车身防腐减重。
由于行驶速度较低,一般为45公里/小时左右,为保证高通过性一般不设置单独的悬架系统,通常是利用低压轮胎来降低振动。
国外只有美国和加拿大生产此类全地形车,其典型代表是加拿大的ARGO和美国的MAXⅡ、MAXⅣ以及具有铰接车厢方式的COOT车。
英国去年也专门为军队开发出类似小型车辆超级猫。
图7 美国6×6 MAXⅡ图8 加拿大的8×8 ARGO河北五星电力设备有限公司的水陆两栖全地形车为全塑车体,能够实现无级变速、原地转向,陆地速度为60公里/小时,水上速度12公里,最大爬坡度可达40度。
并被我国南极考察队和北极科考队选定为进站使用的特种运输车辆。
图9 8×8全地形车图10 全地形车图11 西贝虎 8×8全地形车图123、发展趋势:虽然今天的汽车技术已经发展到极高的水平,但适合公路以外地域行驶的全地形车技术仍存在很大的发展空间,无论是军用还是民用市场都具有很大的需求。
随着社会的进步和发展,随着全球自然灾害的频频发生,对全地形车的要求也在不断提高,面临着更大的挑战。
3.1进一步降低接地压力,提高滩涂沼泽地带通行能力河北五星电力设备有限公司全地形车的通过能力是它大行其道的王牌。
全地形车提高通过能力的主要手段在于其接地行走系统的独特设计。
河北五星电力设备有限公司履带式全地形车一般采用特殊的履带,履带板的宽度和整个履带的长度都有所增加,瑞典的BV206履带板比一般履带式车辆的履带板要宽得多,履带是以橡胶配以纵向纤维帘布和整体式钢质成型加固,履带板寿命超过10 000小时。
水上行驶时靠履带划水,最大航速可达4.7千米/小时,最大爬坡度达31°,在厚雪地最大爬坡度达17度,能够适用于-46℃~+49℃的气温环境。
BVS10安装的履带是整体成型橡胶履带,与钢制履带相比,整体成型橡胶履带可减少50%的重量,并能够大幅度降低噪音和振动等。
BVS10采用的履带每条宽620毫米,所以尽管BVS10战斗全重超过10吨,但在松软地形上,如雪地、泥地或沙地等仍有良好的机动能力。
采用四条履带接地还产生了另外一个其它双履带车辆根本不具备的优点:即如果一条履带触雷损坏,车辆仍可凭借三条履带机动。
轮式全地形车为增大接面积,采用了两种途径。
一是增加轮数,如采用6×6或8×8配置,相对于4×4配置就增加了接地面积,降低了每个轮胎的承重,而且只要全车有3个轮胎得到有效支撑,全车就会处于平衡状态。
二是采用宽型高附着力车胎,增大接地面积和磨擦系数,进而提高通过能力。
三是采用有特殊花纹的低压轮胎,既可以减缓车辆振动,又可以进一步增加轮胎与地面的接触面积。
3.2 采用可控悬架底盘和防弹防扎轮胎,进一步提高越障能力河北五星电力设备有限公司全地形车辆的突出特点是通过性强,其中软地面通过性能和跨越障碍通过性能。
在跨越垂直障碍方面虽说履带式要比轮式更好一些,但越障高度也仅仅达到0.6米左右,离实际中需要克服的障碍要求还远远不够。
如果在轮式车辆上采用可控尤其悬挂和前轮提升机构则能够克服1.2-1.5米的垂直障碍。
若再配装防弹或防扎轮胎,则能够在地震抢险救灾和森林救火任务中发挥出极大作用。
3.3 进一步减小水上阻力,提高航行速度河北五星电力设备有限公司全地形车在野外行驶过程中,经常穿越森林、沼泽等无人居住区域,也就不可避免遇到湖泊、河流、水洼甚至海滩等路况,但目前的全地形车水上推进一般靠自身的轮胎或履带划水,水上速度一般为5-6公里/小时;采用动力内置螺旋桨推进或外挂舷外机推进时,水上速度可达到10公里/小时以上,但仍不能满足恶劣条件下的需求,尤其是在抗洪抢险救灾情况下,洪水流速度较大,造成无法控制,容易失稳。