俺最早對(duì)車輛的興趣來(lái)源于小時(shí)候作偽軍迷的經(jīng)歷。裝甲車輛對(duì)每一個(gè)對(duì)機(jī)械美感有著固執(zhí)偏好的小男孩或許都有致命的吸引力。相比之下,民用車輛顯得太過(guò)纖弱。直到學(xué)車之后,俺才慢慢對(duì)民用汽車發(fā)生興趣,最終變成偽車迷嘿嘿。畢竟,俺不像正兒八經(jīng)服過(guò)役的西蒙兄那樣,有機(jī)會(huì)駕駛真正的軍用輪式車輛。
軍用輪式車輛與民用車輛之間的鴻溝是如此巨大,以至于大多數(shù)只關(guān)注民用車輛的車迷都忽視了二者的分野。民用車中注重極速與高速操控的車迷自然不會(huì)關(guān)注軍車;越野車迷則大多對(duì)越野性能強(qiáng)悍的軍用車輛艷羨不已,但所能了解到或接觸到的只是民用版的軍車。北汽勇士的民版算是保留了軍版的大部分原始設(shè)計(jì),但仍然有所變化。而最典型的例子,是HMMWV及其商品化民用衍生品Hummer series
有關(guān)HMMWV與Hummer的來(lái)源及演變歷程的材料在網(wǎng)路上汗牛充棟,無(wú)庸贅述。Hummer的每一步發(fā)展,就是將軍版原初設(shè)計(jì)改造為更貼近民用車輛需求的過(guò)程。實(shí)際上,從H2開(kāi)始,Hummer車系所用底盤已經(jīng)與H1乃至其原型HMMWV毫無(wú)關(guān)聯(lián),但H1所奠定的品牌形象早已深入人心。這是Hummer品牌的立足點(diǎn),也是其忠實(shí)客戶群的認(rèn)同所在。然而,經(jīng)濟(jì)危機(jī)背景下,節(jié)能減排的主題是任何車廠都無(wú)法回避的話題。從H2到H3/H3T,Hummer的車型越來(lái)越小,越來(lái)越城市化,甚至還用上了V6發(fā)動(dòng)機(jī)。倘若Hummer為了迎合市場(chǎng),背棄固有的品牌形象和車型定位,轉(zhuǎn)向銷路更好的中型SUV,乃至緊湊型SUV,它的客戶能夠接受一輛四缸、液力耦合式或電液摩擦片式差速鎖的Hummer么?結(jié)果也只能泯然眾人而已。
最近看了迷你劇Generation Kill,反映的是2003年陸戰(zhàn)一師第一偵察營(yíng)在伊戰(zhàn)中充當(dāng)先遣隊(duì)的經(jīng)歷。HMMWV作為偵察營(yíng)主力載具,頻頻出鏡,貫穿全劇始終。其中頗有些細(xì)節(jié),能夠反映軍用輪式車輛的特點(diǎn)。正好借此聊聊這些絕大多數(shù)不曾出現(xiàn)在民用車輛上的特點(diǎn)。
● Generation Kill
● HMMWV四向視圖
● 有一個(gè)細(xì)節(jié)需要注意:以上兩組的四向視圖因來(lái)源不同,故部分?jǐn)?shù)據(jù)有所出入。以接近角為例,從AMG官網(wǎng)上鏈接過(guò)來(lái)的頭一組(前三張)標(biāo)稱數(shù)值為54° ;后一組標(biāo)稱值為63° 。根據(jù)AMG官網(wǎng)的注釋,根據(jù)不同車型,HMMWV的接近角在45°到56°之間浮動(dòng),離去角則在35°至46°之間。后一組圖片僅供參考。
HMMWV的全名是High Mobility Multipurpose Wheeled Vehicle,即“高機(jī)動(dòng)性多用途輪式車輛”。因此,即便后來(lái)GM大力宣揚(yáng)其越野性能,也無(wú)法掩蓋其出身乃是一輛純粹的高機(jī)動(dòng)性1.25t級(jí)別輕型載重卡車的身份。換言之,就軍用車輛而言,技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)才是決定其總體布置、動(dòng)力選擇、驅(qū)動(dòng)形式等基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的來(lái)源,而民用車輛則很大程度上取決于其市場(chǎng)定位。后者限定了民用車輛的成本核算及用途指向,并在此基礎(chǔ)上,決定車輛的總體布置和動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)等設(shè)計(jì)。
● 強(qiáng)悍的軍用底盤構(gòu)造
● H2的底盤和H1、HMMWV是兩回事兒
從以上四向視圖不難看出,HMMWV的接近角、離去角及離地距極其驚人,遠(yuǎn)高于大多數(shù)硬派越野車,全面超越所有城市SUV。然而,它的軸距長(zhǎng)度也異乎尋常,達(dá)到3.30m之巨。這一數(shù)值甚至超過(guò)了現(xiàn)款Benz S級(jí)的長(zhǎng)軸版。如此長(zhǎng)的軸距顯然不利于極限條件越野,比如跨越陡峭的駝峰。很難想象,這種看似矛盾的設(shè)計(jì)出現(xiàn)在民用越野車上。相反,為了最大限度提高越野能力,很多越野車在推出四門版的同時(shí),更是力推兩門版,強(qiáng)調(diào)其極限越野樂(lè)趣,比如三菱帕杰羅和Jeep牧馬人和盧比肯。這就需要回到HMMWV的設(shè)計(jì)初衷上。
● 短軸版Rubicon的三把差速鎖確保了其攀爬能力
HMMWV的技戰(zhàn)術(shù)要求很明確,在達(dá)到高機(jī)動(dòng)性的前提下,保證1.25t的有效載荷。這里的高機(jī)動(dòng)性,突出的是超越普通軍用輪式裝甲車輛(比如LAV)的公路性能,以及在大部分無(wú)道路條件下,能夠接近前者的越野能力。換言之,US Army招標(biāo)伊始,就沒(méi)指望4WD的HMMWV具有6×6、8×8輪式車輛的極端越野能力。HMMWV首先是一輛卡車,而非越野車。它必須通過(guò)足夠長(zhǎng)的軸距,保證載貨空間以及發(fā)展為通用平臺(tái)所需的冗余度。同時(shí),對(duì)接近角和離去角的高要求決定了四輪四角的設(shè)計(jì),這也從另一方面決定了HMMWV的超長(zhǎng)軸距。在越野性能的考量上,穿越性顯然比攀爬能力是更具壓倒性的因素。
另一個(gè)值得注意的是其寬達(dá)1.82米的輪距和2.18米的車寬。這一尺寸在城市道路和停車場(chǎng)就是噩夢(mèng)。但HMMWV需要這一寬度滿足其低重心、高負(fù)載的要求。特別是在實(shí)際使用過(guò)程中,HMMWV的超載頻率及超載幅度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不會(huì)少于春運(yùn)期間全國(guó)各地的長(zhǎng)途客運(yùn)汽車的……在高負(fù)載條件下保持較高的越野能力,低重心是必然要求。作為通用平臺(tái),加裝武器后重心也會(huì)大幅升高。寬輪距可以提供一個(gè)足夠穩(wěn)定的射擊平臺(tái)。但對(duì)民用車輛而言,這些設(shè)計(jì)顯得過(guò)于冗余,只會(huì)毫無(wú)必要地增加成本。
造成驚人車寬的另一個(gè)原因是前中置發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)。發(fā)動(dòng)機(jī)完全位于前軸之后,前風(fēng)擋之下,并向后延伸入駕駛艙。這仍然是基于改善重心分布的考慮,既減輕前懸負(fù)荷,使陷車時(shí)更容易脫困,還能在爬坡時(shí)減少重心轉(zhuǎn)移的幅度,保持輪胎的抓地力。此外,在制動(dòng)時(shí),特別是緊急制動(dòng)下,前懸壓縮程度會(huì)因此而減小不少,可以保持更好的車身姿態(tài),維持制動(dòng)效率。
但這種設(shè)計(jì)也會(huì)帶來(lái)很多問(wèn)題。比如發(fā)動(dòng)機(jī)位置過(guò)于靠后,造成檢測(cè)、保養(yǎng)、維修困難。此其一。其二,發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量很容易進(jìn)入駕駛艙。其三,防火墻面積增大,設(shè)計(jì)困難。其四,隔音、隔熱物料敷設(shè)面積增大。這些對(duì)于軍用型不成問(wèn)題。盡管人機(jī)工程是軍用車輛不可缺的一部分,但人機(jī)工程不等同于舒適性。隔音物料對(duì)HMMWV而言完全就是浪費(fèi),隔熱物料只需要保持在最基礎(chǔ)的水準(zhǔn)即可。大多數(shù)HMMWV在使用時(shí)都是開(kāi)窗駕駛,有些HMMWV壓根就沒(méi)有車門或是沒(méi)有側(cè)窗玻璃。然而,對(duì)于民用車型,這就是不可容忍的問(wèn)題。
HMMWV的冗余設(shè)計(jì)還有很多,例如粗壯的雙叉臂懸掛和彈簧。這對(duì)于高速、高負(fù)載、高強(qiáng)度、長(zhǎng)時(shí)間的越野也是必不可少的硬件。這四個(gè)特點(diǎn)也是軍用車輛戰(zhàn)斗越野和民用車輛越野的區(qū)別。無(wú)論是長(zhǎng)途行軍還是交火狀態(tài),只要條件允許通過(guò),HMMWV不可能因?yàn)榈缆窢顩r惡劣而減慢車速——在敵方火力下暴露時(shí)間越長(zhǎng),遭到毀傷的幾率越高——除非是出于精確射擊的需要。這對(duì)非承載式底盤的大梁、懸掛的剛度和強(qiáng)度都提出很高要求。民用越野車,哪怕是硬派越野的標(biāo)桿Jeep盧比肯,其底盤剛度也是無(wú)法與之相比的。
● 粗壯的懸掛擺臂
● 高扁平比胎
比如在高速?zèng)_坡時(shí),即便有可能在峰頂托底,HMMWV仍然會(huì)利用強(qiáng)大的扭矩和速度直線穿過(guò),而非選擇曲線繞行。對(duì)于戰(zhàn)斗狀態(tài)下的軍車而言,刮底是再小不過(guò)的損傷了。前面提到軸距長(zhǎng)會(huì)成為通過(guò)性的短板。HMMWV的解決方案很簡(jiǎn)單:升高懸掛,平整底盤。可以看出,HMMWV底盤異常平整,護(hù)甲完整,即使刮底也不會(huì)對(duì)排氣管和傳動(dòng)軸造成損傷。此外,為了提升離地距,安裝了Wheel Reducer Gear,它可以將扭矩在車輪處再次放大,并能將傳動(dòng)半軸安置于輪軸上方。
HMMWV所有變型車均采用堅(jiān)固、耐用、易維修的鋼轂,這很容易讓不熟悉的人認(rèn)為其用的是鼓式剎車。其實(shí)HMMWV仍然用的盤式剎車,剎車盤不在胎鈴內(nèi),而是裝在了差速器的兩側(cè),以減少剎車盤被石塊卡到的可能。
早期HMMWV的動(dòng)力來(lái)源于GM的6.2L V8 水冷柴油機(jī),峰值功率150hp/3600rpm,在1700rpm就能達(dá)到最大扭矩400Nm。后期采用的6.5L V8柴油機(jī)燃料適應(yīng)力更強(qiáng)??紤]到HMMWV編隊(duì)行駛速度很少超過(guò)50km/h,HMMWV滿載下55mph的最高時(shí)速已經(jīng)足夠滿足要求。至于輕載下110km/h的極速幾乎沒(méi)有實(shí)際意義。結(jié)合HMMWV的接近角和離地距,在強(qiáng)大扭矩作用下,HMMWV可以輕松爬上60%的陡坡。
● 6.2 V8 引擎
● 編隊(duì)前進(jìn)
● 沖坡
盡管HMMWV的總體布置和動(dòng)力選擇都暗示了其強(qiáng)悍的越野能力,但最終決定其越野能力高度的仍然是驅(qū)動(dòng)形式。
● 從紙面上看,HMMWV全時(shí)四驅(qū)的驅(qū)動(dòng)形式幾近完美
HMMWV具有一個(gè)可手動(dòng)鎖止的分動(dòng)箱。在附著力良好的路面上,開(kāi)放式分動(dòng)箱可以通過(guò)前后軸的托森差速器自動(dòng)分配扭矩。當(dāng)遭遇陷車時(shí),鎖定分動(dòng)箱,即可將全部扭矩傳輸給未打滑的輪軸。此外,結(jié)合每個(gè)輪上都裝備的Wheel Reducer Gear,只要Torsen差速器感知到某個(gè)輪胎打滑,齒輪組就會(huì)將扭矩傳遞到其他車輪。Torsen差速器可將兩到四倍的扭矩從一個(gè)車輪傳遞到另一個(gè)車輪。這是托森差速器優(yōu)于普通開(kāi)放式差速器之處。
然而,由于前后軸均缺少輪間差速鎖,會(huì)出現(xiàn)某一個(gè)輪子完全打滑的情況下無(wú)法將其鎖止,導(dǎo)致扭矩完全流失。HMMWV的應(yīng)對(duì)辦法是基于ABS架構(gòu)的牽引力控制系統(tǒng)。當(dāng)一個(gè)車輪打滑時(shí),加以制動(dòng),同時(shí)由輪間差速器將扭矩傳輸給未打滑的車輪。
但在實(shí)際應(yīng)用狀況中,這套系統(tǒng)并未表現(xiàn)出很高的效能。在Generation Kill中,至少出現(xiàn)了兩處陷車場(chǎng)景,均無(wú)法自行脫困。
● 第一處是在橋上,前軸陷入彈坑
● 即使掛上四驅(qū)低速擋(4L)也無(wú)法脫困
問(wèn)題來(lái)了:這種陷車并非極端情況,至少后軸還能獲得扭矩,何以無(wú)法自行脫困
原因一:彈坑內(nèi)瓦礫碎石多,附著力差,前輪均打滑;
原因二:見(jiàn)圖
注意圖右側(cè)即為陷車車輛,其左后輪正好在坑后方土堆的反斜面上(橋?qū)Π妒菙耻姡?。這就意味著有三個(gè)輪(前輪+左后輪)需要充足的扭矩來(lái)攀爬。然而,考慮到陷車車輛的車身姿態(tài)是向前向右兩個(gè)方向傾斜,那么在懸掛的質(zhì)量分配上,右側(cè)的前后輪能夠獲得最大抓地力,而左側(cè)兩個(gè)車輪附著力不足。那么,即便不考慮扭矩在前軸打滑中的流失,左后輪在獲得大扭矩輸入的時(shí)候,由于壓力不足,也將打滑,進(jìn)而使右后輪無(wú)法獲得足夠的扭矩。
這時(shí)候,如果HMMWV具有輪間差速鎖,或者牽引力控制系統(tǒng)能夠發(fā)揮作用,將大部分扭矩分配到右后輪,仍然有可能實(shí)現(xiàn)自行脫困,可惜失敗了。
● 最終,依靠USMC隊(duì)員靠人力抬起車頭,倒車脫困。
最后的解決辦法倒也反映出前面提到HMMWV前中置發(fā)動(dòng)機(jī)布局所帶來(lái)的好處:質(zhì)量分配均衡,前軸負(fù)荷低。否則,光靠人力去抬其沉重V8柴油機(jī)的車頭,夠嗆。
● 第二次是前輪陷入水坑坑底淤泥
● 前輪完全陷入坑底,失去抓地力
● 后輪在坑邊淤泥上,附著力很低??紤]到前傾嚴(yán)重,重心前移,后輪的抓地力可想而知。自然也嚴(yán)重打滑
● 四輪均失去抓地力,這回?zé)o論哪種驅(qū)動(dòng)形式都不重要了,只有等待拖車救援
至于為何AMG在設(shè)計(jì)之初沒(méi)有將輪間機(jī)械差速鎖納入考慮范疇,其原因仍然源于車型的基本技戰(zhàn)術(shù)要求。
的確,手動(dòng)機(jī)械式差速鎖(牙嵌式)可以在最惡劣的條件下將扭矩輸入能夠有效抓地的車輪,保證車輛的自行脫困能力。它的結(jié)構(gòu)、操作,都很簡(jiǎn)單,可靠性毋庸置疑。然而,它仍然增加了部件數(shù)量和操作繁瑣性,而在戰(zhàn)爭(zhēng)條件下,誤操作和遭遇惡劣環(huán)境的幾率大大增加,這意味著潛在的故障率。故障率將直接導(dǎo)致后勤維修和備件倉(cāng)儲(chǔ)負(fù)擔(dān)的升高。至于極端的越野情況,在預(yù)先有效偵查的前提下,往往是可以回避或用其他方式加以處理。至于伊頓差速鎖,電子控制的產(chǎn)品在惡劣條件下出問(wèn)題的幾率遠(yuǎn)高于機(jī)械產(chǎn)品(比如涉水、長(zhǎng)時(shí)間高溫),更難以列入裝備。
對(duì)于HMMWV而言,穿越性的考慮永遠(yuǎn)高于攀爬性。前者要求的是長(zhǎng)時(shí)間、長(zhǎng)距離、高負(fù)荷、惡劣路況的機(jī)動(dòng)性,后者強(qiáng)調(diào)的是極限條件下的攀爬能力。就軍隊(duì)而言,類似Rubicon小道那種極端艱險(xiǎn)的路段,本來(lái)就非HMMWV乃至任何軍用輪式車輛的舞臺(tái)。
收工~
你輕輕一贊
是我大大的動(dòng)力