军选民用车驾驶室的开发设计

闫 博

（陕西重型汽车有限责任公司 汽车工程研究院，陕西 西安 710200）

前言

本文重点对军选民用重型卡车的开发进行简述。军选民用车型主要有民改军用、民品借用。军选民车辆主要用于后勤保障车辆，其主要类型有运输车、加油车、自卸车、牵引车、炊事车、抢修车、淋浴车、运水车和发电车等等。军选民用的优势：民用汽车随着技术发展、市场需求变化以及政策法规影响下，其相应整车的舒适性、安全性、产品可靠性等不断提高，且其配套资源丰富，有利于产品的高效研发生产和节约大量的成本。军选民用车型将会根据军品市场需求得到大力发展[1]。针对军用底盘搭装民用驾驶室或者民用底盘搭载民车驾驶室，首先需要考虑通过局部开发或改进，使民用驾驶室满足军用指标，其增加的附件应符合GJB802《载货汽车的军用附加要求》。整车方面需要考虑分析：整车高度、接近角、环境适应性、铁路运输等指标是否满足指标要求。驾驶室方面需要考虑：驾驶室涂装、增加枪架、增加燃油空气加热器、防空灯和信息化装备接口等[2]。

1 整车高度

根据部队机动化作战需求和装备远程输送的需求，大部分均选民车辆要求能够使用铁路进行运输，因此整车需要满足铁路运限（见图1）的要求。同时通过在整车上合理地设置系留环，保证汽车能够稳固的固定在平板车上（见图1）。GB7285《机动车运行安全技术条件》中将整车最大宽度规定为2550mm，后视镜折叠后整车的宽度在2700mm，根据图1，整车高度一般在3100mm。

图1 铁路运限与运输固定

以陕汽德龙F3000驾驶室为例，将其装配到越野底盘，整车高度达到了3430mm，与铁路运限不大于3100mm的高度要求相距甚远。所以需要对民用驾驶室进行局部改制，从而降低整车高度到3100mm。

经分析将整车高度降低，可从驾驶室方面实现，重新设计开发顶盖和的发动机罩。利用RAMSIS人机工程软件，对现有驾驶室高度空间及头部空间进行分析（见图2），在不影响人机舒适性的前提下，可以将原顶盖高度降低180mm[3]。

图2 驾驶员头部空间分析

1.1 顶窗盖设计

原顶盖（见图3）由半高顶设计为平顶新顶盖（图3），原顶盖上设计有方形顶窗盖，其最大能够打开16°，仅为通气使用。而军车天窗是军用汽车的重要组成部分，除了透气通气，也为士兵观察地形作战提供方便，更是逃生的重要通道[4]。

图3 原顶盖与新顶盖

国军标GJB1824《装甲车辆门窗孔尺寸》对装甲车开口尺寸做如下规定：

新设计的顶窗考虑到战士作战衣服及装备的修正量，取ΦA为640mm，同时其打开的角度可以达到近180°。

表1 指挥塔（车长门）和炮手门口尺寸 单位：mm

1.2 发动机罩设计

完成顶盖的设计，整车的高度可以降低180mm，仍然不能满足铁路运限的要求，需要对发动机罩进行设计开发。由于越野底盘发动机定位较高，此时需要增加机罩的深度才能保证驾驶室的定位下降。根据发动机的边界尺寸和驾驶室的跳动量，确定发动机罩的边界，同时需要考虑机罩前端装配的空调主机的安装空间，以及对仪表板进行相应的适应性设计。换挡杆的位置需要通过人机校核，最终确定其位置。新设计的机罩较原机罩（见图3）拉延深度增加了150mm，通过顶盖和机罩两个方面的设计改进，整车高度低于3100mm，满足铁路运限要求。

图3 原发动机罩与新发动机罩

新开发机罩（见图3）由于拉延深度较深，需要对其成形的可行性进行工艺分析（见图3）。然后根据分析结果对局部压形及圆角进行调整，且不能影响之前分析的机罩边界。

1.3 民用底盘及上装搭装民用驾驶室

对于非全驱类型的民用底盘，其发动机定位相对较低，仍以陕汽德龙F3000驾驶室为例，装配半高顶驾驶室的整车最低高度在3200mm左右。仅需使用上面开发的发动机罩就可以将整车高度将低到3100mm以下，不会影响驾驶室的舒适性。

2 接近角

接近角是指在汽车满载静止时，汽车前端突出点向前轮所引切线与地面的夹角。接近角的大小直接影响汽车的通过性。

图4 接近角分析图

军车为了提高车辆的爬坡度和通过性，一般会对接近角提出具体的指标要求。而民用车辆大多接近角在13°到27°之间，而军用车辆接近角可以达到36°（见图4），三代重型高机动车型接近角达到45°。军选民用车辆需提高接近角。

驾驶室前端影响接近角主要有前保险杠、上车踏板和冷却系中的散热模块等。冷却系的散热模块可以通过适当提高发动机整体定位，来增加散热模块距离地面高度。上车踏板的一阶踏步设计成活动踏板，避免对接近角产生影响。

通过重新设计保险杠可以有效提高接近角，需选用较小的前大灯，保证保险杠扁平化。保险杠下翻边采用大斜度，加长翻边对外露底盘件进行有效的遮挡（见图5）。

图5 扁平保险杠

3 环境适应性

3.1 军用汽车一般要求环境使用温度：-41℃～46℃

军选民用车辆通过配备发动机水套加热装置（液体燃油加热器）、水寒宝、燃油管路加热装置来保证低温启动的性能。

液体式燃油加热器是通过燃烧少量的燃油对发动机冷却液进行加热，通过冷却液循环对发动机缸体进行循环加热。通过预热发动机机体，使气缸、活塞、活塞环以及其他摩擦副之间的机油温度随之升高，机油粘度下降，降低起动阻力矩，改善发动机的起动性能。

液体燃油加热器主要布置在车架上或踏板支架下部。布置时，应在发动机附加找合适的空间，利于水管布置。排烟管应远离线束或气管路。排烟口周边无遮挡。

3.2 独立暖风主机布置

通过在驾驶室内部增加独立暖风来保证驾驶室的采暖效果，满足-41℃极寒环境使用。驾驶室内的独立暖风可以布置在卧铺下的箱体内，其空间密闭，不会影响驾驶室内部的空间，但需注意保证独立暖风周边空气的流动性，空气循环顺畅。当卧铺箱体密封较好时，通过在卧铺箱体周边开孔，提高空气流动性。

3.3 驾驶室涂装

改变车辆外部颜色：应改为军绿色涂层。按照军队订货部门的特别要求，也可涂装迷彩色或军兵种特定颜色。涂装颜色的光泽、色标、图谱和涂层的质量，均按国家军用标准的有关规定进行。

3.4 防空灯布置

根据GJB802《载货汽车的军用附加要求》 中规定：要求在车辆前后各加装1只防空灯。防空前照灯安装高度规定为距地面1.1m～1.3 m，发射白光。防空尾灯安装高度规定为距地面0.5m～1.5 m，防空尾灯上半部用于显示制动信号，发射红光，下半部设置4个用于后车判断车距的特种缝隙，发射绿光。车辆的灯光控制系统亦须作相应改装，增设带锁止机构的防空灯开关，并且应确保防空灯开关置于接通位置时，保证其最高的优先级，其他任何灯光均不能开启。

在满足GJB802要求的前提下，对于民用车型前方空灯的位置基本处于保险杠的上方（见图6）。应避免防空灯裸露在汽车外部，显得比较突兀。在保险杠上开孔，将防空灯布置在保险杠内部。外观比较协调统一，同时可满足防空灯的使用功能。在布置防空灯时，应不影响驾驶的跳动，同时防空灯安装支架刚度要足够大，可采取多点连接，减小其在车辆运行时的振动。后防空灯布置有充足的空间，可以布置在尾梁上，固定牢固可靠。

图6 防空灯

4 军用装备

4.1 枪架设计

在实践中，由于部队列装自动步枪的制式不尽相同，采购的车辆装备情况也有所不同，可以设计一种同时适应95式、95B-1和03式自动步枪的通用枪架。这样可以提高装备的通用性。

4.2 头盔支架设计

头盔支架固定在发动机罩上平面前端。

4.3 单兵行囊固定

驾驶室后围预留系留带，用于捆绑乘员背囊及伪装网。

4.4 医药箱

药品盒安装于驾驶室左侧围上。

4.5 土木工具

土木工具包括1个大军镐，1个军用锹，1个斧子及1个8磅锤。固定于车架后尾梁固定座上。

4.6 预留信息化接口

在军用车辆领域，随着汽车电子信息技术的快速发展及电台、北斗等军用信息化设备的车载化，军用车辆已成为各军兵种战术互联网中一个重要的信息化节点。军选民用车辆也需预留信息化装备安装接口。

发动机罩底部增加加强筋，预留用于安装电台、北斗终端显示屏、控制盒的设备支架安装接口。驾驶室顶部左前方、左后方分别预留天线倒伏装置及天线搁架安装接口；右后方预留北斗天线安装接口。驾驶室顶部与后围增加线束捆绑支架，用于北斗天线及倒伏天线等信息化设备线缆的捆绑。

5 结论

军选民用车型在开发的过程中应该严格按照军用指标进行设计开发。根据军用汽车的用途进行合理布置驾驶室内的各种军用装备。设计过程中应根据具体的装备结合民车自身的特点，合理对驾驶室局部进行加强，避免增加军用装备后对原驾驶室产生影响或破坏。增加的各类专用零部件，可以发挥民用成熟的配套资源，节约开发成本和周期，提高军选民用车型的开发效率和质量[5]。