台灣步兵戰鬥車(TIFV:Taiwan Infantry Fighting Vehicle)

2017-03-04|Defense Shutter

  雲豹8輪甲車的正式名稱是「台灣步兵戰鬥車(TIFV:Taiwan Infantry Fighting Vehicle)」,國防部所給予的裝備編號為CM-32,是以適合台灣地形的戰術需求進行研發的,由聯勤司令部的兵整中心(現已改制為國防部軍備局生產製造中心第209廠)負責研發與產製。

2002年完成首輛雛型,2005年後準備量產。雲豹專案的研發耗時3年,全案經費7.3億台幣。2006年,雲豹甲車量產計畫以「迅馳專案」代號編列預算,預定以9年的時間編列570億新台幣採購638輛雲豹甲車。

  在數位化作業的趨勢下,兵整中心在設計雲豹甲車是採電腦繪圖分析工具設計,由於設計都在電腦裡進行,工程師們可分享同車體的3D圖檔,以便同時設計不同的系統,而且檔案管理也能夠達到保密的要求,是相當新穎的設計方式,世上許多國家都認為,臺灣能在這麼短的時間內一一克服技術瓶頸,製造出這輛「數位甲車」是一件軍事工程上的傑作。

  雲豹甲車採用臺灣軍用車輛首度開發的數位式電控系統,全車訊號是以CAN-bus電子束線構聯,能夠整合數位平台的各個次系統,像是電控引擎、電控變速箱、電控中央胎壓、電控防鎖剎車等。駕駛員對動力輸出的控制已達到電子油門的操作模式,類似戰機的飛控系統,成為所謂的線傳駕駛(Drive-by-wire),使得雲豹甲車成為臺灣的第一款數位化戰鬥車輛。

  在裝甲防護力方面,雲豹甲車使用中科院研製的複合式結構裝甲,最外層是附加的複合材料裝甲,中間為車體的防彈鋼板,最內層是防護內襯,用以提高裝甲的防破裂強度。雲豹甲車的實際裝甲防護性能目前仍被列為機密,但最低標準是要能夠防禦25mm穿甲彈的攻擊,而25mm機砲正是解放軍裝甲車輛大量採用的機砲口徑。

  雲豹甲車的動力包件是一整套可吊起、運輸和在車外發動的組合體,目前使用美國卡特皮拉(Caterpillar)公司的渦輪增壓柴油引擎,最高出力超過400匹馬力。當年在選用合適的引擎時,工研院機械所根據車輛性能需求,初步選定卡特皮拉、康明斯、MTU等幾款柴油引擎,考慮引擎綜合性能、容易購得、來源穩定等因素,最後選擇的卡特皮拉C9柴油引擎。

  雲豹甲車採8輪構型,較多的路輪增加了接地面積,有助於降低車輛的平均接地壓力,使甲車在通過困難地形與泥濘環境時擁有較佳的越野性能。

  雲豹甲車的車體較長、路輪較多,如果只有前輪轉向,會形成較大的橫向摩擦,不利於車輛控制和降低料件的損耗,因此需具備前兩對路輪轉向機制。這種設計這種轉向系統對兵整中心是全新挑戰。

  由於雲豹甲車採獨立式承載系統,其前4輪轉向機構需要極為精確的轉向連桿設計,這樣才能配合個別輪胎的獨立彈跳,尤其是輪胎上彈和下墜時,必須確保方向盤的最小晃動。因此,連桿的架構必須精確,每一枝連桿的角度、長度和連桿之間的幾何關係,都有相互的連動影響,而這成了整個設計工作最艱難的部分。

  陸軍在制定作需規格時,曾參考國外8輪甲車設計,將轉向半徑定為8.5公尺。不過,且該規格係源自於一款軸距較短、輪胎較小的甲車,以雲豹甲車的車體和軸距尺寸來看,理論上是無法達到的該轉向半徑的。即使如此,兵整中心仍不斷地變更設計和進行調校,大幅縮小雲豹甲車的轉向半徑,由最初的11公尺降到研製案結束前的9.7公尺,已能滿足性能要求。

  環顧亞洲各國,至今都未正式生產獨立懸吊的8輪甲車,日本雖有96式8輪甲車,而大陸解放軍也有雪豹8輪甲車,但其底盤僅為一般卡車型的8輪傳動,而非符合作戰需求的獨立懸吊系統。

  此外,雲豹甲車也被視為臺灣國防自主的典範,除了全車系統從建案、研發、測評、量產到建立後勤能量,都完全是由國防部、經濟部、工研院與民間產業界通力完成,更重要的是全案配合國防部「國防資源釋商」政策,將部份雲豹甲車零組件委由民間廠商生產製造。

  喧譁一時的底盤龜裂問題,由於經過分析已完成研改,從製程及材料上,工程師日以繼夜研究,由於包括雛型車與3輛樣車都沒有出現底盤鋼板龜裂的問題,所以底盤傳動裝置防護蓋裂痕已排除是原始設計的問題,而是較單純的製程與材料問題,目前已完成全系統的改良,破繭而出的雲豹將全面量產。

上圖圖說:由於在國防展中,軍備局曾在雲豹甲車上裝置了一個20mm機砲塔,遭致外界嚴重批評,國防部副部長趙世璋2010年12月13日在立法院表示,原先規劃的國造20mm機砲方案經過研發後無法通過測試,雲豹IFV型(步兵戰鬥型)主武裝將朝國外引進30mm機砲進行。

上圖圖說:雲豹甲車的計畫為「迅馳專案」,是臺灣國防產業界本世紀最大的建案,總計將耗資570億台幣,製造638輛雲豹甲車。在「國防資源釋商」政策下,其中的375輛將會委由民間廠商組裝,其餘則由民間供料在兵整中心組裝。因此,「迅馳專案」給臺灣產業界帶來的利益是相當明顯的。

上圖圖說:雲豹甲車的動力包件是一整套可吊起、運輸和在車外發動的組合體,目前使用美國卡特皮拉(Caterpillar)公司的渦輪增壓柴油引擎,最高出力超過400匹馬力。

上圖圖說:這是雲豹甲車底盤拆卸下的懸吊及避震系統,事實上研發團隊在設計時便決定採用先進的全時8X8傳動型式,以提供車輛最大的牽引力,提高車輛的越野性能,特別是對付鬆軟地形的惡劣路況。8X8傳動型式的耗油率較8X4(前四輪傳動)略高,不過耗油增率相當有限,而這項設計還會有一個重要的技術優點,全時8X8會使4組差速軸因為平均磨損而壽命較長,有助於提高系統可靠度。雲豹甲車的全時8X8傳動採用軸間與輪間自動差速鎖定,在測評過程完全達到設計要求。

上圖圖說:在原始的設計上,本型甲車的輪胎採用標準的軍用越野胎,越野胎內含蜂巢式跑平胎(Run Flat),有助於提升戰場生存性。在測評中發現,當雲豹甲車的任何一個輪胎洩氣後,該車仍然能以時速30公里的速度行駛約30公里,以變換車輛的戰術位置。雲豹甲車的這項特性,使其戰鬥存活性超過了履帶甲車,履帶甲車如果履帶斷裂便完全喪失了機動力。

上圖圖說:雲豹甲車設計時充分參考國際間的主要甲車,其車體側面採用垂直裝甲,而非沿用CM31的傾斜設計。後項設計優點是在維持同等級防護效果下,能使用厚度較薄、重量較輕的防彈鋼板,但需犧牲車內寶貴空間為代價。但雲豹甲車配備先進複合裝甲,能夠防禦25mm機砲攻擊,因此車側的傾斜結構就非絕對必要,而且為獲致足夠的車內空間以加裝更多的裝備,車側垂直設計有其優勢。

上圖圖說:雲豹8輪甲車是由國人自行設計的,因此整個後勤體系,包括產製、維修及技術諮詢,全都由兵整中心一手包辦。照片中的技術書刊印刷精美,內容淺顯易懂,還配有電子書及電子資料庫,讓使用單位可以在最短時間內完成系統檢測與維修。

上圖圖說:曾經進行測試的城鎮數位作戰迷彩。雲豹甲車的傳動與承載系統是參考CM31的架構大幅精進而成,採用獨立式承載系統。這套系統可提供較佳的地面機動性和行駛在崎嶇地形的舒適性,配合大尺寸的軍用越野輪胎,使雲豹甲車在鬆軟地面仍能以較高速度行駛。


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