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中國99A坦克柴油機雖大幅落後德國 但也是世界第二
送交者: 一劍破天 2018年06月02日00:26:44 於 [軍事天地] 發送悄悄話

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  如果我們驅車前往山西大同的雲岡石窟參觀,會在盤山路上看到這樣的場景——在一座軍營的大門裡,赫然有一輛5對輪安放在高高的基座上。千百年來,北方游牧民族一旦強盛起來,就從草原呼嘯而下,在大同——也就是雲州,和中原政權展開慘烈的鐵騎對沖。如果不能取勝,中原政權的防線就要向南數百里,一直退到雁門關下,戰略上極為被動。這輛五對輪的存在,意味着歷史從來沒有中斷。

  大同這座城市與鐵騎的淵源,實際上要深厚得多。中國唯一的坦克發動機研究所和坦克發動機製造廠都坐落在這裡。在寧靜的西花園發生的故事,不但改變了世界陸軍力量對比,也續寫着中國人金戈鐵馬的傳奇。

  80年代初期,蘇聯對中國的壓力越來越大。當時的蘇聯陸軍,無論在坦克數量還是質量上,都遙遙領先於世界先進水平。在精銳T80和無數T72面前,整個世界上只有德國豹2還可堪一戰。其中主要的原因,就是豹2擁有一台1500馬力的發動機,不但可以承載大口徑的120毫米滑膛炮,還跑得快、爬得動。這台叫做MB873的柴油機,也成了中國坦克工業夢寐以求的對象。但是因為諸多因素的影響——其中包括價格問題和技術封鎖政策,德國MTU沒有向中國轉讓MB873的技術。

  雖然沒有買到873,但作為中國唯一的坦克柴油機生產企業,山西柴油機公司卻撿了個漏,MTU提出,如果山柴可以幫MTU出售200台396型柴油機,就可以全面轉讓396的技術。

  396的氣缸結構和MB873非常接近,396的氣缸直徑是165毫米、活塞行程是185毫米,而873分別是170毫米和175毫米。重要的是,這兩者是同一個時代的產品,使用了相同的設計理念和工作模式。學會了396,873就學會了一半。山柴毫不猶豫地簽下了合同。

  合同的前面一半執行得空前順暢,這離不開鐵老大的幫忙。就在那幾年,全國鐵路客車全面推行空調化,為了給十幾列客車供應冷氣,必須有一台強大的空調機。396體積小、功率大、故障率低、噪音小、價格合理,成為最理想的選擇。一年之內,山柴就代理出售了500台以上的396。MTU也很高興,如約提供了396的全套技術資料。不過MTU留了一手,發動機各部件的材料和尺寸是給了,怎麼造出來卻死活不說。一切要靠中國人自己摸索。

  習慣了蘇聯式製造的山柴,一開始的確對396這種精密的大機器無從下手。無論零件公差還是裝配條件,都高到了讓人抓狂的程度。在好幾年的時間裡,396的製造都極為艱難,用進口零件裝配的產品還算說得過去。只要換成國產零件,性能立刻下降到了讓人掉眼淚的程度。最主要的指標——發動機功率,怎麼也無法達到。

  但是,山柴沒有退路。

  396不僅僅是拿來做空調車的。在MTU的產品名錄上,396最主要的用途是船用。暢銷世界的212潛艇,裝的就是兩台396柴油機。中國的海軍建設,同樣迫切呼喚着山柴儘早拿出合格的國產化396產品。在糾結之中,9958事件徹底改變了國家的國防工業政策。大筆技術改造資金注入了軍工行業。山柴作為骨幹企業,第一批得到了支持,大批先進製造和測量測試設備換掉了老掉牙的傢伙。

  所謂工欲善其事必先利其器,山柴很快就解決了396製造中的各種工業問題,不但製造出了不亞於德國原裝的396空調機,還研製出了用於高速導彈艇和新一代潛艇的動力系統。MTU回訪山柴的時候,看到合格的船用396產品,大驚失色之下終於說了真話。他們向不少企業轉讓了396技術,其中最看好的是南非企業。沒想到這些企業全都造不出來,反而是1989年之後遭到西方技術禁運的中國首先突破了。

  我們在前面說到,396的氣缸結構和873是基本相同的。換言之,這時候的山柴,想造出873來也不是不可以。然而中國的坦克不需要那麼大的發動機。祝榆生為99坦克確立的發展思路,決定了99的體積不會有豹2那麼大。於是,中國北方發動機研究所和山柴決定,在396基礎上,沿用老150發動機的氣缸直徑,重新設計一種150毫米缸徑的坦克柴油機,而且功率不能下降。實際上,這是直接跳過MB873,研製接近於MB883的新一代發動機150HB。總設計師張保中在回憶錄中,討論了新150HB發動機的研製歷程。然而,國內敢於進軍150HB,很大程度上是摸透了396的設計思路和工藝方法,對150HB心中有底。

  150HB很快搞定,應用在新一代陸軍裝備上。包括04式步兵戰車、05式155毫米榴彈炮、05式兩棲突擊車。其中王冠上的明珠,當然還是用在99A坦克上的12缸型號。

  老150到150HB的跨越,是歷史性的。如果有人在2009年和2015年兩次站在北京街頭,親歷參加閱兵的裝甲縱隊進出北京市區,就能清晰地感受到差異。2009年參加國慶閱兵的99式坦克依然在使用老150柴機,尖利的排氣聲就像幾十個大漢在用鐵錘敲打鋼板。2015年勝利日閱兵上的99A已經改用了150HB,低沉而雄渾的排氣聲甚至壓不過人群的驚呼。這是從110分貝到96分貝的噪音降低,意味着發動機性能的跨越性提高。

  150HB的跨越還在於動力曲線的優化,這在閱兵的時候很難有所體現。但歷史總是在不經意間把機會送上門來。2016年,中國軍隊攜帶着全新的96B主戰坦克來到俄羅斯。在她的動力艙里是一台1000馬力的8缸150HB發動機,着成了150HB作為坦克發動機的國際首秀。在賽場上,96B啟停靈活、動作機敏,在自動變速箱的協同下,把多數對手遠遠甩在後面。俄方只能出動黑哨兵團,才勉強把冠軍獎盃留在了自己麾下。要知道,96B只不過是中國坦克生產線上的低端產品,1500馬力的99A還沒有出現在賽場上呢。

  當然,突破高端柴油機的道路沒有這麼順利。即使在99A服役之後,150HB雖然在功率上達到了MB873的水平,但可靠性和壽命差距相當大。99A總設計師毛明在2015年的公開講座中,強調指出了這個問題。此後又經過幾年的攻關,150HB的壽命得到了有效提高,縮短了差距,但還是沒有抵達勝利的終點,戰鬥正未有窮期。

  MB873隻是MTU公司在上世紀60年代末研製成功的,大規模要等到1979年。而MB883在1976年開始研製,到1980年代初期研製成功。MB883參數的缸徑縮小到了144毫米,活塞行程縮小到了140毫米,加上倫克HSWL295TM變速箱,形成了著名的“歐洲動力包”。這是MTU獨步全球的核心產品之一。這樣算來,中國現役坦克柴油機基本上達到了MTU公司上世紀70年代的水平,差距幾乎有40年。

  看到這個嚇人的數字,人們是不是心頭一陣寒風吹過呢?然而放眼世界,在追趕MTU的道路上,中國其實是跑在最前面的。

  美國陸軍第一個放棄了治療,不願意付出代價去突破這樣艱難的技術,轉向了美國具有優勢的燃氣輪機方案。即使如此,作為M1A2的主承包商,通用動力地面系統部為了打開台灣市場,嘗試着把一套“歐洲動力包”塞進了M1A2的動力艙里。

  英國人直到1993年,才開發出了1200馬力的帕金斯CV-12,用在挑戰者2坦克上,從此駐足不前。

  日本90式坦克為了實現1500馬力的指標,選擇了有嚴重缺陷的兩衝程方案,歷經20多年之後,被迫在10式坦克上回到了四衝程方案,但功率只實現了1200馬力。

  法國的勒克萊爾坦克為了實現1500馬力指標和緊湊性要求,在V8X-1500型8缸柴油機的前端加裝了一台透博卡姆TM 307B微型燃氣輪機,實現了柴油機的超高增壓和功率指標。但帶來的結果卻是使用成本的高漲。當財大氣粗的阿聯酋陸軍準備購買勒克萊爾,面對着維護保養收費表露出了目瞪口呆的表情。他們決定,坦克可以買,但要把高冷的V8X-1500換成“歐洲動力包”,否則用不起。法國陸軍自己的辦法更有效一些——能不用坦克的時候就堅決不用。

  意大利人做得比英國人略好一點,依維柯公司老老實實地開發了一種25.8升排量的渦輪增壓柴油機,在“公羊”坦克上實現了1250馬力的功率。

  以上就是世界上所有的先進主戰坦克發動機了,如果有人一定要討論俄羅斯和烏克蘭。那麼可以負責任地說,他們全都走在邪路上。烏克蘭馬雷舍夫廠曾經設法推銷1500馬力的6TD3,但毫無懸念地,這是一種兩衝程發動機。俄羅斯的選擇更加令人掩面——四組汽缸X型排列的柴油機,只有航空發動機才可以選擇如此不利於散熱的方案。

  事實上,如果我們來到任意一次國際軍展的現場,都會發現這樣的事實:MTU是唯一展銷先進坦克發動機的廠家,所以其他柴油機企業——包括卡特皮勒——都已經放棄,轉進到輪式車輛市場了。

  換句話說,中國兵器工業集團有限公司是MTU之外唯一還在研製先進坦克柴油機的企業。在這個世界上,依然在正確道路上孜孜不懈追趕MTU的,也許只剩下中國人了。

  那麼,我們追得上嗎?

  在開發和完善150HB的同時,中國兵器的柴油機科研生產部門也沒有忘記跟蹤MTU當下最先進的MB890,有關樣機已經投入科研試驗。然而MTU公司發現,按照人類當下擁有的材料和工藝,890基本上是軍用柴油發動機的極限,想要達到更高的熱效率和單位功率,幾乎已經不可能了。如果北方發動機所和山柴製造出了相當於890的型號,就只能和MTU一起,在華山之巔分享這份寂寞。如果兵器工業保持當前的研發速度,那麼這一天可能在2030年之前來到。

  當然,這只是工程師的寂寞。對於國家來說,坦克和裝甲車輛柴油機的領先,意味着在決定陸軍作戰能力的諸多要素中,取得了一項關鍵性的領先。回想中華民族的輝煌歷史,中原王朝鐵騎強盛的時刻,都是縱橫塞北的歲月,是馳騁西域的歲月,是萬邦來朝的歲月,是光榮的歲月。

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