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发信人: ersy (Green Mouse), 信区: Green
标  题: 攻敌“致命点” 聚焦中国高技术兵器研制(2)
发信站: 哈工大紫丁香 (Sat Dec  7 18:24:53 2002) , 转信

中国应该发展什么样的高技术武器

  记者:您认为我国应该发展什么样的高技术? 

  张:我曾提出过一种“新概念高技术”的论点,指的是那种作战有效性强、费用极其
低廉、我国经济技术力量可以达到的技术。高技术确实具有高附加值,高效益,高竞争力
,高威慑力,但同时不可避免地具有高投入,高消耗,高风险。 

  高技术附加值不仅可以通过集中于少数几个高新专业的“纵向深化”的途径获得,在
广大传统产业中具有突破性进展的高新技术也广泛存在。这主要通过“横向组合,辩证综
合”达到系统总体取胜。系统工程关于“系统获得新质的秘密在于结构关系的有机性”原
理为我们指出了方向和途径。我们完全可以用哲学思维方法中的横向、逆向、类推、组合
、综合系统内外相关结构中固有的但尚未被利用的相关固有属性,进行替代、转化、优化
、达到深化内涵、扩展外延,实现技术概念质的飞跃,产生“新概念高技术”。由于综合
多种结构的各种固有属性,还能一机多能。而且,因为是通过现存的固有属性的组合所得
,也不必增加很多全新结构,显然具有简单、廉价、容易的优点。 

  目前,反坦克火箭筒、反坦克导弹和破甲弹等各种反坦克弹药令主战坦克难于应付。
但上述弹药的共同点是都是锥孔装药弹头,它们引爆形成的高温高速射流的有效破甲距离
为457~610毫米,由于坦克侧装甲板和两侧的薄钢板(裙板)之间的“间隔”为600毫米左
右,因而很少被破甲战斗部击穿。受此启发出现了“间隔屏蔽装甲”技术,即通过增加栅
栏等屏蔽物来增强坦克防破甲战斗部的水平。当时该技术能使绝大多数的反坦克攻击失去
作用。 

  再如,针对战场上苏式坦克炮塔易被掀翻、15°以上坡度时难以回转射击、沙漠地带
挤进沙粒后会卡住炮塔、加工时易变形报废等弊病,可考虑采用在左右滚道各嵌入两根钢
丝抱住滚珠,形成外啮合的“钢丝滚道外啮合座圈”技术,使座圈可承受500吨/米倾覆外
力矩,磨擦力矩减小3~7.5倍,从而大大增大调炮坡度角,挤进沙粒不会被卡住,加工维修
也更加容易。 

  当前“新概念高技术”最重要的作用在于它可能突破许多行业已经出现的饱和极限状
态。如主战坦克重量65~70吨、1.1兆瓦、140毫米主炮已被公认为饱和极限状态,再加码就
会发生恶性循环。在使用上,海湾战争准备期间,只有美国有大型运输机能运送M1A1一类
的主战坦克,欧洲国家一架也没有,英国还是向美国租用。北约无法进行主战坦克的空运
,结果海上船运花了3个月时间。事后美国曾明确表示担心:如果再发生第二次海湾战争,
萨达姆知道了盟军的这一弱点,美国就要吃亏。科索沃战争中,北约除战略机动外,还遇
到了从阿尔巴尼亚的地拉那国际机场到前线的陆上战术机动问题,经美国工程兵专家组实
地考察,当地桥梁等设施的加固需要3~4个月,否则无法保证M1A1坦克的通行。因为M1A1是
20世纪70年代依据柏林墙西侧平原地形设计、用以对付华约突然袭击的,所以美国过去曾
宣布2010年要搞40~50吨的轻型主战坦克,现在又决定放弃主战坦克的发展,搞重量为主战
坦克1/3的“未来战斗系统”,以轮式装甲战斗车辆为主。 

关于武器总体设计当中的加法设计和减法设计问题

  记者:我读过您的一些文章。您经常提到武器总体设计当中的加法设计和减法设计问
题,而且一贯提倡减法设计的思路。您能否解释一下什么是加法设计和减法设计?减法设
计又有什么样的具体应用? 

  张:自从18世纪以来,形而上学、机械唯物论、自成体系等不科学的思想和设计方法
严重限制科技人员的头脑。学科划分越来越多、越来越细、越来越专,思想和设计方法也
随之各自为战,相互隔绝互不支援。设计上总是一机一能,忽视客观存在的有机联系,造
成兵器体积重量增大,结构工艺复杂,成本消耗增高。这就是普遍存在的加法设计,它走
的是从简单到复杂的路子。 

  与此相反,随着科学技术的发展,系统工程、运筹学等综合学科发现了产品体系、系
统、分系统、零部件、性能和结构之间的有机联系。众多零部件可能综合到一个部件结构
中来,从而省略掉许多部件。如集离合、变速、转向、制动于一体的综合传动就省掉了主
离合器、转向机、制动器等五个部件。从18世纪开始的从简单到复杂的发展趋势将进入从
复杂到“高级简单”的高度,从“分析时代”发展到“辩证综合时代”。 

  第一类例子属于改变思维方向,变正向思维为逆向思维,变外加为内挖。比如外加功
率可以提高速度,但减少阻力亦可提高速度,这就是内挖的方法;挖掘结构尚未开放利用
的固有属性,进行应用功能转化。这方面潜力很大。一般来说,产品现有结构中起用的固
有属性仅占20%~50%,还有大部分固有属性有待我们去挖掘和开发。但科技人员一定要转变
个人作用定位,从各子系统设计师的定位上升到坦克设计师的高度上来。 

  据我们初步分析,用减阻增速代替增功率增速,可以避免因功率增大引起外形、重量
随之增大;用机动性参数自动改变的新概念防御方法,可以替代装甲重量剧增;用车炮、
车机、车甲关系的系统总体取胜,可以实现整车性能的最优化。这样,研制重量为主战坦
克1/3的轻型主战坦克是完全可以成功的。 

  第二类例子属于寻找系统内外最优关系,用人-机-环境系统工程实现系统总体取胜。
如概念、性能、专业之间可以相互转化支援。比如,车和船本来是两个相互矛盾的概念,
但通过寻找最优关系,可以实现陆上为车,下水近船,车船结合。 

  系统内的全面综合也是途径之一。比如1.1兆瓦发动机驱动的50吨坦克与880千瓦发动
机驱动的40吨坦克,其机动性是一样的,因为单位功率均为22千瓦/吨。也就是说,设计1
.1兆瓦新发动机和减重到40吨对机动性的效果是一样的,但后者显然要可行得多,因为它
不会发生恶性循环。当然,减重需要所有专业和部件系统综合努力,因此我主张坦克战技
指标应列单位功率、重量,而不列功率,以免限制各单位的系统综合积极性。 

  此外,还有系统与分系统合理配置的问题。如多少重量的车辆最多能配多大火炮?多
大功率发动机?多厚装甲?目前尚是“摸着石头过河”。二战前后火炮后坐阻力与重量之
比一般在0.8~1.0,通过系统综合,目前已经可望达到2.0,从而实现轻车装重炮。总之,
减法设计的途径主要是内部挖潜和相互匹配,实现系统总体取胜,主要内容体现在减阻、
减荷、减耗、减辐射、减重量和减结构等方面。 

今后中国兵器的研发和设计应该注意哪些问题?

  记者:张老师,我们对您的武器总体设计思想已经有了初步的了解,总的讲就是:以
我为主,对症下药,求变求新。您认为我国今后兵器的研发和设计应该注意哪些问题? 

  张:根据我多年从事坦克兵器研究的经验,感到我国的兵器发展在方向、途径和方法
三个层次上应进一步完善。 

  第一个层次,多年来,我国在某些兵器研制发展方向上走的是一条引进-模仿-追赶-再
引进的道路,总是跟在别人后面。我认为,要想有效对付高技术武器的威慑,就不应单纯
强调跟踪国外武器,而应针对高技术武器的特点、我国的战略思想、作战理论和作战方式
、战场环境、国情军情、工业经济和兵员素质等因素,以针对式自主创新为主,这是涉及
兵器发展战略方向、目标和内容的首要问题。 

  第二个层次,我国兵器研制发展所采用的技术途径和手段不应过于强调像美国那样集
中在高技术范围内进行高投入、高消耗、高风险的攻关,而应充分利用在所有技术领域内
横向组合,以质变为主,产生新概念高技术。 

  第三个层次,我们的设计方法不应该再继续沿用18世纪以来长期采用重量、体积、结
构、工艺、消耗、成本随着性能水涨船高式的加法设计方法,而应逐步试用使这些指标随
性能改善反而降低的减法设计新方法。这涉及武器设计的观点和方法问题,属于设计方法
领域的一场革命。 

  如果以上三个方面能有机地综合在一起,我国完全能用有限经费研制更多能有效对付
高技术武器的装备,并发展成为自成一体、具有我国特色的独立兵器体系。(常学武)

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※ 来源:.哈工大紫丁香 http://bbs.hit.edu.cn [FROM: 202.118.228.120]
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