1 坦克的发展
坦克是现代陆上作战的主要武器之一,具有直射火力、越野能力和装甲防护力的履带式装甲战斗车辆,是陆地武器中高于轮式装甲车的存在,主要用来与对方坦克或其他装甲车辆作战,也可以压制、消灭反坦克武器、摧毁工事、歼灭敌方陆上力量。坦克一般装备数挺防空(高射)或同轴(并列)机枪和一门中口径或大口径火炮(有些现代坦克的火炮甚至可以发射反坦克/防空导弹),是凭火力进行作战的经典体现。坦克大多使用旋转式炮塔,但也有少数使用固定式主炮。坦克主要由武器系统、瞄准系统、动力系统、通信系统、装甲式车体等系统组成。
20世纪70年代以来,现代光学、电子计算机、自动控制、新材料、新工艺等方面的技术成就,日益广泛地应用于坦克的设计和制造,使坦克的总体性能有了显著提高,更加适应现代战争要求。这些坦克仍优先增强火力,同时较均衡地提高越野和防护性能。
20世纪70年代以来的主战坦克,其火力性能和越野性能和防护性能虽有显著提高,但重量和车宽已接近铁路运输和桥梁承载的条件,且受地形条件限制大,使之对工程、技术、后勤保障的依赖性增大。由于新部件日益增多,坦克的结构日趋复杂,成本和保障费用也大幅度提高。为了更好地发挥坦克的战斗效能,降低成本,二次世界大战后的一些局部战争大量使用坦克的战例和许多国家的军事演习表明,坦克在现代高技术战争中仍将发挥重要作用。
目前现在是世界上主战坦克主要是20世纪80年代以后研制的,这些坦克的战斗全重一般为40?60吨,越野速度35?55公里每小时,发动机功率427~610千瓦,单位功率9~15.4千瓦/吨,最大速度48~72千米/时,最大行程300~600千米,载有3?4名乘员。
2 坦克构造
坦克由坦克武器系统、坦克推进系统、坦克防护系统、坦克通信设备、坦克电气设备及其它特种设备和装置组成。按主要部件的安装部位,通常划分为操纵、战斗、动力-传动和行动4个部分。
1)操纵部分
操纵部分(驾驶室)通常位于坦克前部,内有操纵机构、检测仪表、驾驶椅等;战斗部分(战斗室)位于坦克中部,一般包括炮塔、炮塔座圈及其下方的车内空间,内有坦克武器、火控系统、通信设备、三防装置、灭火抑爆装置和乘员座椅,炮塔上装有高射机枪、抛射式烟幕装置等;动力传动部分(动力室)通常位于坦克后部,内有发动机及其辅助系统、传动装置及其控制机构、进排气百叶窗等;行动部分位于车体两侧翼板下方,有履带推进装置和悬挂装置等。
2)武器系统
主武器多采用120mm或125mm口径的高压滑膛炮。炮弹基数一般为40~50发,主要弹种有尾翼稳定的长杆式脱壳穿甲弹和多用途弹。脱壳穿甲弹采用高密度的钨合金或贫铀合金弹芯,初速达1650~1800m/s,在通常的射击距离内,可击穿500余mm厚的均质钢装甲。多用途弹对钢质装甲的破甲深度可达600mm左右,而且兼备杀伤爆破弹功能。各种炮弹多采用带钢底托的半可燃药筒。有的坦克炮有自动装弹机,有的坦克炮可发射反坦克导弹(也称炮射导弹)。
辅助武器多采用7.62mm并列机枪、12.7mm或7.62mm高射机枪,有的装有榴弹发射器。
现代坦克普遍装备了以电子计算机为中心的火控系统,包括数字式火控计算机及各种传感器、炮长和车长瞄准镜、激光测距仪、微光夜视仪或热像仪、火炮双向稳定器和瞄准线稳定装置、车长和炮长控制装置等。火控计算机用微处理机作中心处理装置;测距仪多用掺钕钇铝石榴石或钕玻璃激光器、二氧化碳激光器;传感器可自动输入多种信息,供计算火炮瞄准角和方位提前角;炮长主瞄准镜多为可昼夜测距、瞄准的组合体装置,并配有瞄准线稳定装置,车长主瞄准镜一般为周视潜望式。
现代新型主战坦克,火炮俯仰范围-6°~+20°,火炮和炮塔为电液或全电式驱动,炮塔最大回转速度0.393~0.995r/s,射击反应时间6~12s,首发命中率65%~90%。
3)履带
履带履带用来缓解重型穿甲弹的破坏力,分散了穿甲弹的破坏力,而且可以自如行驶,但是如果履带脱落就难以安装。国外已研发了6轮无履带坦克。
4)推进系统
多采用废气涡轮增压、中冷、多种燃料发动机,有的采用了电子控制技术,M1和T-80坦克安装了燃气轮机。发动机功率多为883~1103kw,转速2300~2600r/min,单位体积功率达543~794kw/m,燃油消耗率231~271g/kw.h。
传动装置多采用电液操纵、静液转向的双功率流动液行星式,将动液变矩器、行星变速箱、静液或动静液转向机构、减速制动器等部件综合成一体,功率密度有的高达811kw/m。T-72、T-80坦克传动装置,采用了两个与侧传动器相组合的机械行星式变速箱。
坦克行动装置多采用带液压减震器的扭杆式悬挂装置,有托带轮的小直径负重轮式和销耳挂胶的橡胶金属履带式履带推进装置。90式和“挑战者”等坦克采用了液气式或液气-扭杆混合式悬挂装置。
坦克单位功率多为20kw/t左右,速度55~72km/h,越野速度30~55km/h,最大行程300~650km。
坦克通行能力:最大爬坡度约30°越壕宽2.7~3.15m,过垂直墙高0.9~1.2m,涉水深1~1.4m。多数坦克装有导航装置和随车携带有可拆卸的潜渡装置。
5)防护系统
车体和炮塔前部多采用金属与非金属复合装甲,车体两侧挂装屏蔽装甲,有的坦克在钢装甲表面挂装了反应装甲,有效地提高了抗弹能力,特别是防破甲弹穿透能力。坦克正面通常可防御垂直穿甲能力为500~600mm的反坦克弹丸攻击。
为扑灭车内火灾和防止破甲弹穿透装甲后引起车内油气混合气爆炸,车内多装有自动灭火抑爆装置。为减轻核、化学、生物武器的杀伤破坏,车内安装有三防装置,有的在乘员室的装甲内表面附设有削减中子流贯穿的防护衬层。此外,还配有烟幕装置及其它伪装器材和光电对抗设备,并采取进一步降低车高,合理布置油料和弹药,设置隔舱等措施,使坦克的综合防护能力显著提高。
6)通信设备
一般装有一部短波或超短波调频电台和一套坦克车内通话器,车外有用于步坦联络的通话盒,指挥坦克通常装备两部电台。现代坦克电台多采用集成电路,带有保密机、抗干扰装置和微处理机控制器,最大通信距离可达25~35km。
7)电气设备
电源采用低压直流供电体制,多装有一台功率为10~20kw的硅整流交流发电机和4~10块容量达300~600Ah的蓄电池,T-72坦克采用了直流的起动-发电两用电机。坦克各控制系统引入了大量电气、电子部件,有的用电装置采用了自动程序控制,并开始形成一个信息传输、功率控制、数据处理和故障自检的多路传输的统一控制体系。
3 坦克的润滑保养
为保持坦克完好状态而进行的预防性维护活动。基本内容是对坦克各部件进行清洗、擦拭、检查、调整、润滑、紧固、排除故障,加添燃油、润滑油、润滑脂和冷却液,补充弹药、工具、备品和附件等。
坦克上使用油料包括燃油、润滑油、润滑脂、特种液和武器系统用油等。坦克使用的燃油有柴油、汽油等。润滑油通常按发动机、传动装置和其他装置的使用要求选用。润滑脂通常按传动装置、行动装置和其他装置的使用要求选用。特种液有防冻液、液压油和减震液等。坦克武器系统用油与其他军种兵种的军械用油相同。
3.1 我国坦克用润滑脂
美军坦克用润滑脂规范参考MIL-G-10924,该脂属于汽车与火炮通用润滑脂。我国也研发了2号坦克脂,但随着军队对用油通用化和车辆全区域全天候要求的提高,对坦克脂技术标准进行修订,并扩充出耐海水型坦克脂。
原2号坦克润滑脂技术标准 GJB4364-2002.

新修订的 GJB4364A-2015,规范中增加了II型耐海水型坦克润滑脂。对轴承寿命的试验方法用SH/T 0428《高温下润滑脂在球轴承中的寿命测定法》替代ASTM D3336。用SH/T 0773《汽车轮毂轴承润滑脂寿命特性测定法》替代 ASTM D3527。
耐海水型坦克脂相对于普通坦克脂,其杂质要求提高50%,对蒸发损失的要求也提高至2.0。 同时抗磨性能采用Pd和ZMZ指标,分别要求不小于2450和343。在防腐蚀性试验中改用合成海水,并且增加合成海水动态防锈试验。
3.2 耐海水型坦克润滑脂的研发
3.2.1 基础油的筛选

综合各类基础油的性能及经济成本等因素,选择了国内多种矿物油、合成油。基础油性能分析结果见表。其中:
◇ 5 号基础油由 1 号基础油和3 号合成油按照 3:7 调配;
◇ 6 号基础油由 1 号基础油和3 号合成油按照 5:5 调配;
◇ 7 号基础油由 3 号基础油和4 号合成油按照 3:7 调配。
由表 可以看出:
◇ 1 号基础油凝点为 -10 ℃,低温性能差;
◇4号基础油凝点和闪点偏低,高温蒸发损失较大;
◇ 6 号基础油的酸值偏高,很可能对设备产生腐蚀。
因此,排除这 3 种基础油。
将其余 4 种基础油分别制备成不加任何添加剂的复合锂基润滑脂,并进行性能评定,以检验基础油的匹配性,结果见表。
由表 可以看出:
◇ 2 号基础油制成的润滑脂样品低温转矩过大;
◇ 5 号基础油制成的润滑脂样品低温转矩接近指标的上限;
◇ 7 号基础油制成的润滑脂样品低温转矩偏大;
◇ 3 号基础油制成的润滑脂样品各项指标均达到耐海水型坦克脂的要求。
因此,选择 3 号基础油(国产合成油)作为耐海水型坦克脂的基础油。
3.2.2 稠化剂的筛选
润滑脂的高温性能一般主要由稠化剂决定。稠化剂是一种或多种化合物共结晶而形成的纤维状聚合物。根据润滑脂的锥入度要求,稠化剂含量约占润滑脂的 2% ~ 30%(质量分数)。复合钡皂、复合锂皂、复合皂 A(具有专利保护)、复合铝皂均符合耐海水型坦克润滑脂的稠化剂要求 [3]。采用以上金属皂稠化 3 号基础油(国产合成油)制备成脂,并进行性能评定:
◇复合钡皂制成的样品 1 滴点较低,且复合钡皂制成的样品皂分高达 25%。同时,钡属于重金属,对环境污染较大;
◇复合铝皂制备的样品 4 的防腐蚀性差;
◇复合锂皂制备的样品 2 和复合皂 A 制备的样品 3 均满足研制指标中的高温性要求,但是后者具有比前者更优良的抗水性。
综合考虑,选择复合皂 A 作为耐海水型坦克润滑脂的稠化剂。
3.2.3 试生产测定
在实验室工艺配方的基础上,进行了 3 次放大试验,放大样品的典型数据见表。

由表可以看出,放大试验产品的性能受工艺影响较小,均达到了研制指标要求,说明该产品的配方及生产工艺合理可行。
4 产品评价
研制了具有良好耐海水性能、机械安定性、抗氧化性、抗水性、耐高低温性、抗磨性、与橡胶密封件的相容性和长寿命等特点的耐海水型坦克润滑脂,可以满足与海水接触的摩擦部位的润滑和防锈的要求。
行车试验结果表明,研制的耐海水型坦克润滑脂可以满足现代化坦克润滑和防护要求。