水陆坦克水上航行的方方面面

设计》一书(国防工业出版社出版)。

本来，从介质的情况看，陆地表面要比水面复杂得多；但是，物体浸入水中运动的水的阻力，要比空气阻力和地面阻力大得多，而且水的阻力还跟航行速度有极大的关系(一般为平方的关系，可利用经验公式来计算，水上推进力P≈70WV²，式中，w一水陆坦克的战斗全重，吨。V一航速，米／秒；P的单位为牛)。这样一来，使得水陆坦克在水中的航行速度远低于在陆地上的行驶速度。要想使水陆坦克在水中“跑得快”，无非是两条：一条是增加发动机的功率，以增大水上推进力，美国EFV远征战车上的三模式动力装置，用的就是这一招；另一条是采用滑行车体技术甚至类似于气垫船的技术，最大限度地减小水的阻力。当然，这涉及到水动力学问题，说起来容易，解决起来相当困难，但总是可以解决的。在减小水的阻力方面，美国EFV远征战车的“变形金刚”式两栖车体技术，也是一个不错的选择，但技术上过于复杂。

这里还要解答一位读者朋友的询问。这位读者朋友在读到本刊“水陆坦克行驶原理浅说”一文后，曾电话询问：“履带划水式的水陆坦克，下边的履带向后划水，那上边的履带不是要向前划水，两者的力不是互相抵消了吗”?这个问题问的好，说明这位读者朋友真正动了脑筋。实际上，对于履带划水式的水陆坦克，如上支履带在水线以上，则它只能“划空气”，形不成反阻力，美国早期的LVT两栖突击车就是这样一种结构。如上支履带在水线以下，则要用专门的挡水板罩住，可以减小乃至消除向前的划水反阻力。

关于滑行车体的原理和受力分析，不是一两句话可以说清楚的，大体上可以认为，而栖战车在水上高速航行时，车体底面对水有一个下压力，反过来，水便对车体底面有一个上抬力。这个上抬力，和坦克过垂直墙时产生的上抬力，本质上是一样的，只不过是介质不同而已。两栖战车的航速越大，这个上抬力也越大，结果使车头翘起来，从而使水的阻力大大减小。这就像摩托艇一样，开的越快，摩托艇头部翘得越厉害，简直像在水上飞一样。滑行车体情同此理。这个上抬力是动态力，一旦航速慢下来，上抬力也就迅速减小，直到最后消失。显然，两栖战车的滑行车体的底面越平、越光滑越好，陆上行驶的履带等这时变成了阻力的“大户”了，所以，滑行车体要和“变形金刚”式的可收放式履带装置结合起来，才能发挥水上高速航行的效能。当然，这一切还要求两栖战车先要在水里冲起来，才能滑起来。看来，滑行车体技术要和可收放式履带装置技术以及三模式发动机技术三者结合起来，才能实现水上高速航行。

采用喷水推进装置的水陆坦克，可以通过改变一侧的喷水方向来实现水中转向；可以通过改变两侧的喷水方向实现水中倒车。

水中的稳定性问题

水陆坦克的水中稳定性，也是一个大问题。水面风平浪静宛如镜面，那是理想的情况。通常情况下，水面总有涟漪；在近海的水面上，更是“无风三尺浪”。而小小的水陆坦克和浩瀚的大海及奔腾的江河相比，不过是“沧海一粟”和“一叶扁舟”，要求水陆坦克有大中型舰船一样的稳定性和抗风浪能力，是不现实的。不过，水陆坦克总要有一定的抗风浪能力，一般情况下，应当有抗三级风、二级浪的能力，像EFV远征战车更有抗三级浪的能力。理想情况下，水陆坦克能像“不倒翁”那样为最好，美军在二战中的一些两栖战车，就具有倾覆后能自动复原的能力。涉及到水陆坦克的水上稳定性，有如下几个指标。

浮力储备 是指“水陆坦克在战斗全重状态下浮停在静水中，其吃水线以上部分的水密容积所能提供的浮力，一般以浮力储备系数(浮力储备与车辆战斗全重的百分比)来表示”。一般说，水陆坦克的浮力储备系数在20％～30％之间。以近海岛屿地区使用为主的水陆坦克和两栖战车，浮力储备系数一般取30％左右，以提高海上航行时的安全性；以内陆江河地区使用为主的，一般取20％左右，以尽量减少水上航行时暴露的部分，降低被命中概率。浮力储备大些，两栖战车抗风浪的能力和稳定性就越好；但也不是浮力储备系数越大越好，一来是浮力储备过大将使两栖战车的形体增大，不利于防护，二来是加上一些浮箱和浮囊一类，将使两栖战车的适航性大打折扣。我国63式水陆坦克的浮力储备系数为23％，比较适中。

浮心和稳性 浮心是指“水陆坦克在静水中处于平衡状态时，其承受浮力的作用点。处于车体所排开的水的体积的形心，其位置取决于水下部分排开水体积的形状”。通常，重心位于浮心之下的水陆坦克，处于稳定状态。即重心越低、浮心越高越好。像“不倒翁”那样最好，当外界风浪等干扰力欲使水陆坦克倾覆时，浮力和重力构成的力矩，便是一个恢复力矩，使水陆坦克迅速恢复到原来的竖直状态。

稳性是指“在静水中处于平衡状态的水陆坦克，受外力作用产生倾斜，当外力消失后，能自动恢复原来平衡状态的能力”。它是保证水陆坦克在水上安全航行的重要指标。一般说，影响稳性的最大因素是车辆的重量分布和宽度。稳性有纵稳性和横稳性之分，由于水陆坦克的纵稳性比横稳性要好，通常在设计时比较关注横稳性。我国的63式水陆坦克的一个亮点是，炮塔在转向横位，即火炮处于时钟3点钟和9点钟的位置上可以开炮，不至于侧倾覆，说明它的横稳性相当好。

横摇周期 横摇周期是指“水陆坦克在静水中受外力作用，产生绕纵轴作周期性横摇时，每完成一个横摇循环所经历的时间，以秒表示”。现代两栖战车的横摇周期多在3秒左右。两栖战车在水中航行时，横摇不可避免。但是，如果横摇周期较长，乘员在坦克里会感到“忽悠忽悠”的，容易产生晕船的感觉。所以-在设计时也要考虑这项指标。

纵倾角和横倾角 这两项指标的含义不难理解，主要要求是在设计中严格计算各部件的重心位置，确保两栖战车在水中能基本保持平衡，防止过分“扎头”或“翘尾”。理想情况是有2～4度的尾纵倾角，即车首要稍稍上抬一些，这样可以减少水的阻力和提高水陆坦克的抗风浪能力。

水陆坦克水上航行的特点

由于介质的不同，以及外界环境的变化，一般说，水陆坦克的水上驾驶要比陆地上驾驶操纵复杂得多，表现在：供油量和航速不成正比，转向角度和转向半径不易控制，顺流顺浪和侧流侧浪航行时不易控制，侧风的影响较大，方位参照物不明显，对外观察的注意力不易集中，速度感不强烈，高速航行时的转向半径较大，爬坡上岸时履带容易打滑，再加上一般只能闭窗驾驶、不能开窗驾驶，这一切使得水上驾驶要比陆地上驾驶难度大增。

水陆坦克的水上驾驶训练科目包括：车辆准备、入水、启航、转向、停航、倒航、上陆以及上下登陆舰等。此外，还要进行心理训练，克服个别乘员的怕水心理；同时，还要有应急情况下的紧急处置等方面的训练。不过，只要反复训练，两栖战车的驾驶员定会熟练掌握水上驾驶技巧，使水陆坦克真正成为“陆地猛虎，水上蛟龙”。

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