計京寶 李海軍 陳紅

1.重慶凱瑞特種車有限公司 重慶 401122

2.中國汽車工程研究院股份有限公司 重慶 400039

1 前言

隨著軍事裝備的現(xiàn)代化發(fā)展，以及部隊對軍事裝備功能要求的不斷提高，需要開發(fā)一種既能夠保障物資運輸，又能夠兼有召開臨時作戰(zhàn)會議功能的軍事裝備，以解決目前軍用裝備運輸車使用功能單一的問題；其次，最大化地開發(fā)單車性能，實現(xiàn)一車具有多功能性，也有利于合理地降低軍事裝備的使用成本。

2 布局與結(jié)構

2.1 整車功能及組成

野外辦公物資車是集辦公物資運輸和召開臨時作戰(zhàn)會議功能于一體的特種用途軍車。方艙內(nèi)部攜帶野外作戰(zhàn)軍用帳篷、折疊座椅、折疊桌、作戰(zhàn)辦公箱、戰(zhàn)備作業(yè)箱、攝像機組件、投影儀組件、傳真復印機等辦公物資。該車后部過道區(qū)留有會議座位空間，可供10人召開臨時作戰(zhàn)會議。

該野外辦公物資車由EQ1118GA二類汽車底盤、5 m大板方艙、副車架、5 kW獨立發(fā)電機機組、折疊式可收放滑梯、吊柜、移動滑軌托盤裝置、單柱旋轉(zhuǎn)升降吊臂裝置、32〃液晶顯示器、可翻轉(zhuǎn)會議平臺、折疊作戰(zhàn)地圖平臺、傳真復印機、消防滅火器等組成。

2.2 整體結(jié)構設計

在野外辦公物資車的設計過程中，采用了計算機輔助三維設計技術完成整車布局、結(jié)構設計和虛擬裝配，結(jié)合仿真運動演示，使得在設計初期就可以掌控整車布局并及時檢驗結(jié)構設計的合理性，避免了結(jié)構件和運動件之間發(fā)生干涉。整體結(jié)構設計分為整車布局設計和機械系統(tǒng)設計兩個步驟。

2.2.1 整車布局設計

由于野外辦公物資車方艙內(nèi)所攜帶辦公物資數(shù)量較大、品種較多、規(guī)格不一，故其自身辦公物資、輔助裝備的安裝布置較為復雜；同時，又因為要求在方艙內(nèi)能兼有召開臨時作戰(zhàn)會議的功能，因此，需壓縮物資、裝備的占用空間，預留出相應的會議座位空間。整車布局的設計合理與否，直接關系到該車的使用功能能否最終實現(xiàn)。

經(jīng)過對野外辦公物資車所裝辦公物資的合理梳理，進行如下布局分配：首先在方艙內(nèi)頂端左右兩側(cè)設計安裝吊柜，將較小的辦公物資，如戰(zhàn)備作業(yè)箱、攝像機組件、投影儀組件等依次放在吊柜內(nèi)，按要求對放在吊柜內(nèi)物資進行捆綁固定；液晶顯示器掛在方艙前內(nèi)壁中部適當?shù)母叨?，為避免在車輛行駛過程中較大的沖擊振動而使其功能損壞，對其進行了嚴格的減振安裝設計?？紤]到野外作戰(zhàn)軍用帳篷體積大、質(zhì)量重(約有250 kg)，為便于移動取放，將其放置在方艙內(nèi)前左端的移動滑軌托盤裝置上。為使整車質(zhì)心位置布置合理，將折疊座椅、折疊桌布置在方艙內(nèi)前右端，在帳篷和折疊座椅、折疊桌中間留有會議專用辦公箱存放區(qū)。緊鄰方艙前布置區(qū)過道左側(cè)是單柱旋轉(zhuǎn)升降吊臂裝置，過道右側(cè)布置了傳真復印機。單人用作戰(zhàn)辦公箱整齊地分列于方艙后部過道兩側(cè)，在作戰(zhàn)辦公箱上部，安裝有可翻轉(zhuǎn)會議平臺(圖中紫色部分)，為召開臨時作戰(zhàn)會議時使用。經(jīng)過上述布置后，過道留有面積約為3.6 m2，作為會議人員座位區(qū)，滿足設計功能要求。野外辦公物資車作戰(zhàn)會議功能示意圖如圖1(a)和圖1(b)所示。

野外辦公物資車的方艙左后部地板下安裝有5 kW獨立發(fā)電機組，為野外辦公提供動力系統(tǒng)保障；方艙后中部地板下縱向安裝有折疊式可收放滑梯，其上設有滑道，為單人作戰(zhàn)辦公箱等較重物資進出方艙使用。

2.2.2 機械系統(tǒng)設計

野外辦公物資車的機械系統(tǒng)設計，主要是針對大板方艙艙門的結(jié)構及展開方式、單人作戰(zhàn)辦公箱的移動和固定方式、野外作戰(zhàn)軍用帳篷的移動和升降裝置等3部分設計。

2.2.2.1 大板方艙艙門結(jié)構及展開方式

方艙采用軍用方艙通用形式，方艙長度為5 m。方艙左右兩側(cè)艙門采用上下對開結(jié)構形式，在上翻艙門上設計有活動窗口，既有利于光線射入，又利于通風；后艙門采用對開門形式，具有較大的開門空間，便于單人作戰(zhàn)辦公箱從后門進出。

目前，采用上下對開艙門的軍用方艙中，其上翻艙門支撐方式通常采用氣彈簧支撐，下翻艙門(打開后)采用拉鏈方式固定。但此種結(jié)構形式在使用過程中存在一個問題，當整車高度較高，展開的上翻艙門最低邊緣距地面的高度大于2.2 m時，站在地面上的人員無法直接將上翻艙門回攏關閉，此時人員必須進入方艙內(nèi)部，從內(nèi)側(cè)方能將上翻艙門關閉，增加了使用上的不便。

為解決上述問題，本車方艙兩側(cè)艙門支撐采用較新穎的機械式聯(lián)動支撐機構，此聯(lián)動支撐是由連接上下艙門的支撐桿和三角轉(zhuǎn)臂組成的連桿機構，結(jié)構如圖2所示。此機械式聯(lián)動支撐工作原理是：當人員打開下翻艙門時，與下翻艙門連接的下支撐桿拉動三角轉(zhuǎn)臂繞固定點A轉(zhuǎn)動，由于連桿機構的三角轉(zhuǎn)臂作用，此時與三角轉(zhuǎn)臂相連接的上支撐桿同時推動上翻艙門打開，最終達到如圖2所示虛線位置的展開狀態(tài)；同理，在關閉下翻艙門的同時，由于連桿機構的作用，上翻艙門亦同時關閉。如此結(jié)構方式，既能夠一次將上、下翻艙門關閉，又能夠很好地解決部分車型由于方艙艙門過高，站在地面的人由于夠不到上翻艙門，無法直接關閉下翻艙門的問題。

2.2.2.2 作戰(zhàn)辦公箱移動和固定功能設計

由于作戰(zhàn)辦公箱為單兵配置，其體積較大，質(zhì)量約為50 kg，設計要求為單人提取時，移動便捷；固定時，牢固可靠，因此經(jīng)過分析比較，最終采用固定框與捆綁帶結(jié)合的設計方案。依據(jù)作戰(zhàn)辦公箱底部尺寸設計了用角鐵型材圍成的矩型固定框，避免了車輛行駛過程中，作戰(zhàn)辦公箱會向左右、前后方向移動。在固定框的角鐵兩端采用耐磨尼龍滾輪的結(jié)構方式，如圖3所示。耐磨尼龍滾輪的設計，使提取移動非常方便，同時也避免了在提取作戰(zhàn)辦公箱過程中，金屬框體對箱體表面的刮傷。為防止在車輛行駛過程中，作戰(zhàn)辦公箱由于顛簸上下竄動，使用捆綁帶將其固定，捆綁帶由棘輪收放機構、綁帶、固定掛鉤組成，捆綁帶兩端通過掛鉤固定在固定框上，棘輪收放機構操作簡單、便捷，緊固可靠。

由于作戰(zhàn)辦公箱較重，如直接從側(cè)面提取，則比較費力，不太方便，因此設計將方艙后部艙門作為作戰(zhàn)辦公箱提取的進出口。為了便于單人能夠提取，在緊挨方艙地板的后中部縱向安裝了折疊式可收放滑梯。此滑梯由踏板、滑輪軌道、連接板、轉(zhuǎn)軸、滾輪等組成，其平面上部，單邊設置為作戰(zhàn)辦公箱移動的軌道，另一邊為人員上下的踏步梯，其整體長度為3.4 m，抽出并擺放好后，與水平地面夾角約為20°，便于人員上下。提取作戰(zhàn)辦公箱時，首先將折疊式可收放滑梯的固定銷松開，將滑梯從方艙后部全部抽出(滑梯通過后端連接板與底架連接)，抽出端依靠自重繞連接板端部轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動、下落，直至將抽出末端抵到平整地面上，此時滑梯自然展開，人員可拖動作戰(zhàn)辦公箱沿滑梯上下，如圖4、5所示。

2.2.2.3 野外作戰(zhàn)軍用帳篷的移動和升降功能設計

野外作戰(zhàn)軍用帳篷的移動和升降功能設計也是本車難點。首先，由于其自重較重，體積較大，在保證可供召開臨時作戰(zhàn)會議使用空間的前提下，其可供布置的空間較為狹小，移動空間也小；其次，在野外宿營使用時，沒有其它地面輔助提升設備配套作業(yè)，導致其移動和裝車較為困難。

考慮到上述因素，對本車野外作戰(zhàn)軍用帳篷的移動和升降功能方案的實現(xiàn)，提出的設計思路為：移得出，降得下，升得上，進得去。針對上述設計思路的要求，最終采用車載移動滑軌托盤裝置和單柱旋轉(zhuǎn)升降吊臂裝置結(jié)合使用的方式，在方艙內(nèi)部前左端，野外作戰(zhàn)軍用帳篷存放位置，設計安裝了移動滑軌托盤裝置，移動滑軌托盤裝置由托盤、滑軌、鎖緊固定機構組成。需存放時，將野外作戰(zhàn)軍用帳篷捆扎在移動滑軌托盤裝置上，此時，需鎖緊移動滑軌托盤。在緊挨移動滑軌托盤裝置后側(cè)，安裝了由旋轉(zhuǎn)立柱、釣臂、吊鉤及連接鋼絲、棘輪機構組成的單柱旋轉(zhuǎn)升降吊臂裝置。

在野外宿營，需要將野外作戰(zhàn)軍用帳篷取下時，其操作程序為：首先將鎖緊固定機構松開，拖動移動滑軌托盤至最大位置，然后將單柱旋轉(zhuǎn)升降吊臂的釣臂、釣鉤旋轉(zhuǎn)到野外作戰(zhàn)軍用帳篷上部合適的位置，如圖6(a)所示；松動棘輪機構，將吊鉤掛在野外作戰(zhàn)軍用帳篷扎帶上，收緊棘輪機構，將野外作戰(zhàn)軍用帳篷吊起，直至脫離托盤，接著將托盤退回到起始位置，如圖6(b)所示；再緩慢松動棘輪機構裝置，直至將野外作戰(zhàn)軍用帳篷降到地面為止，如圖6(c)所示。反之，按其逆操作過程，可對野外作戰(zhàn)軍用帳篷進行裝車作業(yè)。

3 結(jié)束語

在野外辦公物資車的設計上，既考慮保持原有運輸功能要求，又考慮到作為召開臨時會議功能的布置需求，合理地將運輸與辦公兩種功能布置在有限的空間之內(nèi)；在設計過程中，力求按人機工程學要求進行設計，使其達到了設計布置合理，功能簡單、實用的目的。