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雙人坦克 路在何方?:難點所在

從人-機工程學觀點看坦克乘員的作用

坦克乘員的作用問題,似乎人人都能回答出來,其實並不盡然。讓我們從人-機工程學的觀點,來對「人」和「機」做一比較,看一看「人」和「機」各有哪些優勢,從而對以「機」代「人」、實現雙人坦克,有更深入的了解。請看錶一!

上面已經談到,在坦克人機系統中,人(乘員)是起主導作用的。但從表一中可以看出,人(乘員)和「機器」相比,確有許多不足之處,人不如「機器」勁大,人對高速和隨機運動的反應不如「機器」,人不耐疲勞,如此等等。以坦克行進間射擊為例,「機器」—穩定器可以做到穩定精度為1密位(約1毫弧度),這是再高明的射手也望塵莫及的。

從人機系統設計的觀點出發,就是要既發揮「人」的優勢,也發揮「機」的特長。就坦克而言,採用自動裝彈機構,便是一個「光輝的範例」。幾十年來,隨著坦克炮的口徑越來越大,裝彈的勞動強度也越來越大,再加上分裝彈藥的結果,使裝彈速度越來越低。而「裝彈」,又是一個比較簡單的操作,這樣,採用自動裝彈機,去掉裝填手,便是一個順理成章的事。如今,三人坦克已經是一項成熟的技術。隨著坦克自動化程度的提高,一些本來必須由乘員來完成的任務,已經可以用「機器」來完成,而且可以完成得更好。如表二!

從表二中列舉的8項來看,在當今最先進的主戰坦克上已經司空見慣。隨著計算機、自動化和人工智慧技術的發展,在坦克上以「機」代人的項目將會越來越多,這就為減少坦克乘員數提供了堅實的物質基礎。

坦克乘員的作用包括「開車、打炮、通信聯絡」三大塊。在採用自動裝彈機的坦克上,僅用三名乘員——車長、炮長和駕駛員便可以完成這些任務。以目前的技術水平並考慮到進一步發展,要完成「開車、打炮」兩大主要任務,僅用兩名乘員便可以實現。

雙人坦克 路在何方?:難點所在

雙人坦克的關鍵技術

當然,雙乘員制主戰坦克,也不是一蹴而就的事。要實現雙人坦克,至少需要解決如下幾個關鍵的技術難題。

第一,自動跟蹤和射擊的武器系統。

這是實現雙人坦克的最關鍵性的技術。它是現代主戰坦克火控系統進一步發展的產物。有了這套系統,便能夠自動完成對目標的搜索和跟蹤、圖像識別、彈道計算、選擇彈種和裝彈、精確瞄準和射擊,直至將目標消滅的全過程,完成炮長所承擔的大部分任務,把炮長解脫出來,乃至取消炮長,為實現雙人坦克創造條件。

整套裝置包括:多種感測器(紅外前視雷達、電視攝像機等)、激光測距儀激光跟蹤裝置、目標圖像知識庫、圖像識別和處理裝置、彈道計算器、火力指揮和控制系統等。其中,關鍵設備是圖像識別和處理裝置,它相當於系統的「大腦」和「眼睛」。目前,以色列「梅卡瓦」3/4主戰坦克、日本的90式和10式主戰坦克、法國的「勒克萊爾」主戰坦克上,都裝上了目標的自動跟蹤裝置。在使用自動跟蹤系統時,炮長或車長只需要在目標進入瞄準框後,立即按下「跟蹤」按鈕鎖定目標。此時,即使目標移動到遮蔽物後面,瞄準鏡和火炮依然可以以同樣的速度繼續跟蹤目標。當目標再次出現時,炮長只需要作微小瞄準修正,便可以立即按下「射擊」按鈕,將目標擊中。對這套系統進一步實現智能化之後,便可以製成自動跟蹤和射擊的武器系統。

雙人坦克 路在何方?:難點所在

第二,綜合防禦系統或主動防禦系統

這是一套以計算機為基礎的數據處理裝置和自動對抗裝置。它具有威脅報警、對威脅進行分析和排隊、選擇並啟動最佳對抗裝置、將來襲彈攔截在飛行途中的能力。由於來襲彈的飛行速度較快,一般只能有40毫秒至50毫秒的探測時間,只能搞一次攔截,而不能像軍艦那樣搞多次攔截,技術難度相當大。不過,這方面的技術進展相當快,已經可以做到60%~70%以上的攔截概率。

第三,信息管理系統

信息管理系統是坦克的「大腦」,是乘員大腦的延伸。它具有記憶、邏輯判斷、實時處理和實時顯示等功能,包括:坦克本身的信息管理、目標和威脅的信息管理、環境和地形數據、坦克和上級及友鄰的實時聯繫等。近一二十年來,坦克上發展最快的系統,便是坦克的C4I系統(指揮、控制、通信、計算機+情報)。有了它,可以極大地減輕車長的腦力勞動,使得指揮坦克「像玩電腦遊戲一樣輕鬆」。

第四,故障自診斷裝置

由於坦克的各系統複雜性增大,各個部件的可接近性降低,給系統的故障診斷帶來越來越大的困難。加上乘員人數的減少,使得本車隨時排除故障的能力降低。解決的辦法是,要求坦克的故障診斷裝置由常開式向常閉式(車載式)發展。由多種感測器、微處理器、報警和顯示器等構成的故障診斷裝置,不僅能及時地向乘員報警,並顯示故障部位,還能顯示故障的嚴重程度,從而能使兩名乘員放心大膽地駕駛和操縱坦克,而不必擔心坦克機件會出現大的損壞,並能使坦克乘員從繁瑣的保養作業中解脫出來。

第五,炮塔遙控操縱裝置

從現有的各國雙人坦克的總體方案中,可以看出:大體上有兩種方案,一種是將兩名乘員布置在車體內,車/炮長對炮塔和火炮實施遙控操縱;另一種是將兩名乘員布置在炮塔內,駕駛員對坦克實施遠程操縱駕駛。無論哪一種,都要實施遙控操縱。目前看來,以第一種(即遙控炮塔式)較為成熟,俄羅斯在2015年勝利日閱兵式上亮相的T-14「艦隊」主戰坦克,即屬於前一種,不過它是三人坦克。可以大膽地預測,從T-14「艦隊」主戰坦克發展到雙人坦克,僅僅是一步之遙。

第六,雙套操縱、控制系統

在三乘員制坦克的情況下,當一名乘員喪失戰鬥力時,如乘員有「一專多能」的訓練,則其餘兩名乘員仍能完成「駕駛坦克、打炮」兩大基本任務,使坦克保持一定的戰鬥力。但是,在雙人坦克的情況下,如有一名乘員喪失戰鬥力,則坦克或無法開動,或無法射擊,根本無法完成戰鬥任務。

如有雙套操縱、控制系統,則可以部分解決這一問題。即,車/炮長可以在原來的座位上駕駛坦克,或者駕駛員可以在原來的座位上打炮。當然,由此帶來的機構複雜、造價提高等問題,也要權衡利弊統籌考慮。

此外,實現雙人坦克,還將對坦克的總體布置、乘員訓練水平,乃至對部隊的裝備編製和坦克的戰術運用等,產生深刻的影響。這些問題下面還要專門加以討論。

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