摘 要：裝備的航空運(yùn)輸性是其固有屬性和設(shè)計(jì)屬性，決定著裝備能否進(jìn)行航空運(yùn)輸并對(duì)裝備的研發(fā)和設(shè)計(jì)起一定的限制和指導(dǎo)作用。文章通過(guò)對(duì)航空載運(yùn)工具的貨艙環(huán)境以及車輛裝備自身?xiàng)l件進(jìn)行總結(jié)分析，提出了車輛裝備航空運(yùn)輸?shù)挠绊懸蛩?，?duì)部隊(duì)車輛裝備的研發(fā)和設(shè)計(jì)具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：車輛裝備；航空運(yùn)輸性；限制條件；影響因素

隨著國(guó)際戰(zhàn)略格局的變化和新軍事變革的不斷深入，提升部隊(duì)快速機(jī)動(dòng)和部署的能力已成為各國(guó)車輛裝備的主要發(fā)展方向，沒有合適的運(yùn)輸性，車輛裝備就無(wú)法快速部署，其戰(zhàn)斗力也就不能得到有效的發(fā)揮。而目前部隊(duì)一些軍事裝備由于外形尺寸過(guò)大，接近角、離去角、縱向通過(guò)角和最小離地間隙過(guò)小，自身固定裝置與運(yùn)輸機(jī)不匹配等問(wèn)題造成裝卸載困難，造成航空運(yùn)輸效率低甚至不能進(jìn)行航空運(yùn)輸，嚴(yán)重制約了部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的發(fā)揮。因此軍用車輛裝備航空運(yùn)輸性的影響因素進(jìn)行分析，對(duì)部隊(duì)車輛裝備的研制發(fā)展與提高其航空運(yùn)輸效率具有重要意義。

1 航空軍事運(yùn)輸限制條件

1.1 空間限制

目前，部隊(duì)裝配的主力運(yùn)輸機(jī)的貨艙內(nèi)部是有空間限制，在運(yùn)輸性法規(guī)中指出，擬通過(guò)航空運(yùn)輸?shù)难b備，其外廓尺寸應(yīng)符合運(yùn)輸機(jī)艙門、貨艙長(zhǎng)度等尺寸要求，并且裝備的尺寸應(yīng)能符合與艙門，飛機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的最小間隙并留有安全通道。

1.2 質(zhì)量及載荷限制

航空運(yùn)輸裝備時(shí)，其重量及載荷是有限制的。首先裝備的重量不能超過(guò)運(yùn)輸機(jī)可運(yùn)輸?shù)淖畲筝d重（飛機(jī)可運(yùn)輸?shù)淖畲筚|(zhì)量受飛機(jī)航程，目的機(jī)場(chǎng)海拔、天氣、機(jī)場(chǎng)跑道長(zhǎng)度等因素的影響）。其次，裝備的接地壓力不能超過(guò)飛機(jī)貨艙地板的許用載荷。另外，航空運(yùn)輸輪式車輛裝備時(shí)，充氣輪胎的最大軸負(fù)荷、充氣輪胎的最大輪負(fù)荷均有相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，超出時(shí)應(yīng)進(jìn)行載荷試驗(yàn)[1]。

1.3 裝卸載限制[2]

在航空運(yùn)輸自行裝備時(shí)，應(yīng)在貨橋和貨艙地板鋪上墊網(wǎng)，并將其系留在貨艙地板上，裝備在裝卸過(guò)程中不得與貨艙和貨橋有任何干涉并且可停留在貨橋的任何位置，裝卸前確保燃油箱載油量不得超過(guò)該裝備燃油箱最大容量的1/2，裝備間距一般不小于300mm。

1.4 固定裝置限制[6]

首先通過(guò)航空運(yùn)輸運(yùn)輸?shù)能囕v裝備，固定裝置的數(shù)量不應(yīng)少于4處，并且固定裝置應(yīng)位于裝備的前后部，左右對(duì)稱。其次，固定裝置的布置應(yīng)保證固定在兩側(cè)各90°左右對(duì)稱范圍內(nèi)及在水平向下90°垂直方向范圍內(nèi)連接而無(wú)干涉。再次，固定裝置的布置應(yīng)不干涉裝備的功能，增加的面積或體積小。另外，自行裝備裝載定位后，制動(dòng)裝置應(yīng)處于制動(dòng)狀態(tài)，并將變速器置于最低檔位。

1.5 環(huán)境限制

裝備應(yīng)能經(jīng)受航空運(yùn)輸過(guò)程中的機(jī)械、氣候、化學(xué)活性物質(zhì)、機(jī)械活性物質(zhì)以及生物等環(huán)境條件產(chǎn)生的影響，其中對(duì)于航空運(yùn)輸車輛裝備來(lái)說(shuō)，機(jī)械環(huán)境是最重要的影響因素，所以文章主要對(duì)航空運(yùn)輸過(guò)程中的機(jī)械環(huán)境進(jìn)行研究。

在航空運(yùn)輸過(guò)程中，裝備主要受機(jī)械環(huán)境條件的影響主要包括過(guò)載環(huán)境、沖擊環(huán)境和振動(dòng)環(huán)境。航空運(yùn)輸?shù)难b備應(yīng)能承受允許的沖擊、振動(dòng)和過(guò)載環(huán)境要求而不喪失其使用性能以及不產(chǎn)生結(jié)構(gòu)永久變形和破壞。

2 車輛裝備航空運(yùn)輸性影響因素分析

2.1 幾何特性

2.1.1 外形和尺寸

通過(guò)航空運(yùn)輸?shù)能囕v裝備，其外廓尺寸必須符合運(yùn)輸機(jī)艙門、貨艙長(zhǎng)度、貨艙寬度等尺寸要求，在裝載和飛行期間，裝備的上部或者四周與飛機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的最小間隙，不得小于150mm或經(jīng)訂購(gòu)方認(rèn)可的間隙。同時(shí)，在裝備進(jìn)出貨艙時(shí)，應(yīng)與貨艙，兩側(cè)至少留出25mm的間隙，頂部至少留出150mm的間隙而對(duì)于一些特殊尺寸和形狀的裝備，當(dāng)上述的最小間隙不能滿足安全裝卸載要求時(shí)，需要采用更大的間隙值。另外，對(duì)于貨艙中沒有過(guò)道的飛機(jī)，應(yīng)設(shè)置安全通道，并要求保持有一個(gè)如下尺寸的最小凈空間，這個(gè)空間設(shè)置一般在順航向左側(cè)（即貨艙門一側(cè)），其過(guò)道截面的最低尺寸要求為360mm×1830mm（寬×高）或760mm×1220mm（寬×高），對(duì)于具備過(guò)道的飛機(jī)，在該通道上應(yīng)沒有任何裝備阻礙機(jī)組人員通行，設(shè)置安全通道可以保證在發(fā)生飛機(jī)緊急情況時(shí)，所有的機(jī)組成員通過(guò)并到達(dá)飛機(jī)尾部[4]。

2.1.2 通過(guò)性

在運(yùn)輸性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，通過(guò)航空運(yùn)輸?shù)能囕v裝備應(yīng)能接近、通過(guò)和離開不大于17°傾角的貨橋，并且在通過(guò)斜貨橋及連接兩個(gè)水平貨橋時(shí)，不允許車輛底盤的任何一部分與貨橋的任何一段發(fā)生干涉，并且可停留在貨橋的任意位置。與之直接相關(guān)的車輛的幾何參數(shù)包括接近角γ1、離去角γ2、縱向通過(guò)角β，間接影響因素包括軸距L、最小離地間隙h、車輪直徑D、后懸長(zhǎng)L f等。當(dāng)車輛在裝卸過(guò)程中與貨橋出現(xiàn)干涉時(shí)，通常表現(xiàn)為三種形式，即觸頭失效、托尾失效和頂起失效。發(fā)生干涉的條件如下所示：

當(dāng)裝備的接近角γ1≤貨橋坡度θ時(shí)，則會(huì)發(fā)生觸頭失效。

當(dāng)■≤L f時(shí)，則會(huì)發(fā)生托尾失效。

當(dāng)裝備的縱向通過(guò)角β≤貨橋坡度θ時(shí)，則會(huì)發(fā)生頂起失效。

2.2 靜態(tài)特性

2.2.1 裝備質(zhì)量

裝備的質(zhì)量是指整備質(zhì)量，當(dāng)裝備具有運(yùn)載能力裝有附加裝載時(shí)則需要提供總質(zhì)量，不能超過(guò)飛機(jī)可運(yùn)輸?shù)淖畲筝d荷。一般情況下，運(yùn)輸機(jī)可運(yùn)輸?shù)淖畲筝d荷較理論上的小，因?yàn)檫\(yùn)輸機(jī)在實(shí)際飛行中可運(yùn)輸?shù)淖畲筝d荷受很多因素的影響，比如飛行航程、溫度、機(jī)場(chǎng)海拔高度、風(fēng)速風(fēng)向、降水情況、機(jī)場(chǎng)跑道坡度等等。所以在考量要運(yùn)輸?shù)难b備是否超過(guò)飛機(jī)可運(yùn)輸?shù)淖畲筝d荷時(shí)，應(yīng)綜合考慮上述因素。

另外當(dāng)車輛裝備采用滾裝形式裝卸載時(shí)，還應(yīng)考慮運(yùn)輸機(jī)貨橋允許通過(guò)的最大裝備質(zhì)量。目前，我軍主要裝備的主力運(yùn)輸機(jī)上的貨橋有寬窄或者主輔之分，不同地貨橋上允許通過(guò)的裝備的質(zhì)量也是有限制的。

2.2.2 裝備接地壓力

航空運(yùn)輸?shù)能囕v裝備的接地壓力應(yīng)小于飛機(jī)地板的允許載荷，另外，還要考慮運(yùn)輸機(jī)貨艙內(nèi)滾輪或滑道的最大承受重量（在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定）。

2.2.3 軸負(fù)荷和輪負(fù)荷

車輛裝備的軸負(fù)荷一般包括前軸、中軸和后軸的載荷。在國(guó)軍標(biāo)中明確指出，通常情況下，由運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸?shù)能囕v裝備最大軸負(fù)荷超過(guò)2268kg或者最大輪負(fù)荷超過(guò)1134kg時(shí)，需要進(jìn)行空運(yùn)能力分析和載荷試驗(yàn)。

2.2.4 裝備重心

車輛裝備還應(yīng)提供自身重心的位置參數(shù)，便于裝載后進(jìn)行飛機(jī)重心的計(jì)算，符合飛機(jī)載重平衡要求，使飛機(jī)重心處于允許的前后極限范圍以內(nèi)，確保飛行安全。裝備自身重心位置的相關(guān)數(shù)據(jù)包括：至地面的距離、至前軸中心線的距離、至裝備縱向?qū)ΨQ平面的距離。

2.3 動(dòng)態(tài)特性

2.3.1 振動(dòng)

振動(dòng)是航空運(yùn)輸中的主要環(huán)境因素，當(dāng)采用噴氣式運(yùn)輸機(jī)時(shí)，裝備經(jīng)受寬帶隨機(jī)振動(dòng)，它由飛機(jī)航空運(yùn)輸中的振動(dòng)主要由飛機(jī)起飛、著陸滑行時(shí)跑道對(duì)機(jī)身的激勵(lì)，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)不平衡等原因引起。當(dāng)采用螺旋槳式飛機(jī)運(yùn)輸時(shí)，其振動(dòng)由寬帶隨機(jī)疊加窄帶隨機(jī)組成，寬帶隨機(jī)振動(dòng)的起因與噴氣式飛機(jī)相似，尖峰形式的窄帶隨機(jī)是由螺旋槳葉所帶動(dòng)的旋轉(zhuǎn)壓力場(chǎng)引起的，即在空中飛機(jī)時(shí)振動(dòng)較大。航空運(yùn)輸中的振動(dòng)可能造成裝備部分部件結(jié)構(gòu)變形、損壞、緊固件松動(dòng)，觸點(diǎn)短、斷路。

航空運(yùn)輸?shù)能囕v在運(yùn)輸過(guò)程中的振動(dòng)損傷取決于在運(yùn)輸中的所產(chǎn)生的振動(dòng)響應(yīng)，在運(yùn)輸前需根據(jù)航空運(yùn)輸?shù)淖V形和量值進(jìn)行抗振設(shè)計(jì)和考核。噴氣式運(yùn)輸機(jī)以地面垂向最大值的振動(dòng)譜形和量值作為噴氣式運(yùn)輸機(jī)的寬帶隨機(jī)振動(dòng)的頻譜和量值，其寬帶隨機(jī)振動(dòng)量值見表5[5]。螺旋槳式運(yùn)輸機(jī)以空中垂向最大值振動(dòng)譜形和量值，其寬帶隨機(jī)加窄帶隨機(jī)振動(dòng)量值見表6[5]。

2.3.2 沖擊

沖擊分為運(yùn)輸過(guò)程中的沖擊和裝卸載過(guò)程中的沖擊兩類，文章中的車輛裝備主要考慮航空運(yùn)輸過(guò)程中的沖擊，并且軍用運(yùn)輸機(jī)在運(yùn)輸裝備時(shí)，在其貨艙內(nèi)裝備所經(jīng)受的沖擊主要是起飛著陸沖擊，在實(shí)際運(yùn)輸中需要考慮運(yùn)輸機(jī)貨艙內(nèi)所產(chǎn)生沖擊的峰值，峰值加速度為100mm/s2，交越頻率為40Hz，相應(yīng)后峰鋸齒波的脈沖持續(xù)時(shí)間為10-11ms。

2.3.3 過(guò)載

飛機(jī)的過(guò)載指作用在飛機(jī)上的氣動(dòng)力和發(fā)動(dòng)機(jī)推力的合力與飛機(jī)重力的比，在運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸過(guò)程中，過(guò)載主要產(chǎn)生在具有穩(wěn)態(tài)加速度的起飛和降落過(guò)程中。當(dāng)人員伴隨裝備進(jìn)行航空運(yùn)輸時(shí)，對(duì)可能在飛機(jī)失事過(guò)程中危及乘員安全或阻塞失事飛機(jī)出口的裝備采用I級(jí)限動(dòng)過(guò)載標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)貨艙內(nèi)無(wú)乘員時(shí)，或在飛機(jī)失事時(shí)不會(huì)危及乘員安全或阻塞失事飛機(jī)出口的裝備，可采用II級(jí)限動(dòng)過(guò)載標(biāo)準(zhǔn)；裝備還應(yīng)承受在0.1s內(nèi)飛機(jī)速度的變化（ΔV）而不喪失使用性能和不產(chǎn)生永久變形和破壞[2]。限動(dòng)過(guò)載標(biāo)準(zhǔn)見表3。

其他限動(dòng)過(guò)載系數(shù)要求：

（1）裝備向前或倒退駛?cè)腼w機(jī)，應(yīng)在各相應(yīng)方向上使用較大過(guò)載系數(shù)。如果裝備只能向前駛?cè)雱t僅在向前方向上用向前要求的過(guò)載系數(shù)，而在向方向上采用向后的過(guò)載系數(shù)。（2）裝備應(yīng)能經(jīng)受住規(guī)定的作用在輪子、懸掛系統(tǒng)或支撐件垂直向下的過(guò)載系數(shù)而不喪失其使用性能。（3）如果裝備是指定供空投用，規(guī)定前、后方向都采用3g過(guò)載系數(shù)。

2.4 固定適應(yīng)性

航空運(yùn)輸?shù)能囕v裝備上必須有合適的固定裝置，以便于裝備的固定。裝備上用于與飛機(jī)系固的裝置，通常有固定環(huán)、固定孔、固定耳等。航空運(yùn)輸中固定裝置的要求如下：（1）車輛裝備與貨艙地板的系留連接，不應(yīng)少于4處。（2）固定索應(yīng)能在左右兩側(cè)各90°范圍內(nèi)及水平向下至90°垂直范圍內(nèi)連接而無(wú)干涉。（3）固定裝置的安全系數(shù)不小于1.33。（4）運(yùn)輸過(guò)程中，裝備將受運(yùn)輸機(jī)起降、顛簸和繞行所產(chǎn)生的附加載荷。固定裝置計(jì)算載荷見表4[6]。

3 結(jié)束語(yǔ)

車輛裝備的航空運(yùn)輸性是其固有屬性和設(shè)計(jì)屬性，對(duì)裝備的機(jī)動(dòng)性和能否快速部署具有重要的影響。車輛裝備的航空運(yùn)輸性涉及裝備研制和運(yùn)輸條件等多方面的因素，文章通過(guò)對(duì)車輛裝備航空運(yùn)輸性影響因素進(jìn)行分析，對(duì)車輛裝備進(jìn)行航空運(yùn)輸?shù)南拗茥l件進(jìn)行了總結(jié)，這有助于我軍車輛裝備的研制提供借鑒，有助于部隊(duì)隨行多樣化軍事任務(wù)的完成和部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的發(fā)揮。

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