两栖装甲车辆因为不仅要满足陆地行驶作战的需求,而且要满足水上行驶作战的要求,所以它的总体设计要求严格,结构比较复杂。要满足以下几个条件:
(1)两栖装甲车辆的车体设计要满足水上行驶的要求
首先,必须保证两栖装甲车辆的车体具有水密性,车体底部及四周密封性好,不得进水。通过该密闭车体的排水体积提供相应的浮力,使得两栖装甲车可以像船一样在水中浮起来;其次,两栖装甲车在设计时还要保证具有一定的浮力储备,一般大于20%左右。通常以浮力储备系数(浮力储备与车辆战斗全重的百分比)来表示。如果水陆坦克的浮力储备为0,那么在水中,水就要一直没到炮塔顶;更重要的是,有了浮力储备,才能使水陆坦克在一定的风浪下浮渡,不致有灭顶之灾,还可以使装甲车辆具备在水上发扬火力的能力,不会因射击的后坐力而翻车。中国自行设计的63式水陆坦克的浮力储备高达28%~30%,有较强的抗风浪能力。一些仅依靠水密车体还不足以产生所需浮力的装甲车辆,还带有一些辅助机构,以便于平时携带、战时迅速展开和固定的制式浮箱、浮囊或浮渡围帐。为了减轻车体重量,有些两栖装甲车辆还选用铝合金材料作为防护装甲;最后,车辆的整体结构和内部布置基本均衡,使车辆的重心与浮心基本处在同一位置,不然车辆一入水就会倾斜,车体上部的出入口就会进水,致使车辆沉没。因此研制人员在车体设计和选材上,尽量减轻车体重量,加大车体的内部空间,合理布置内部设施:在制造工艺上,采用先进的车体焊接工艺,使用高超的焊接技术,千方百计增强车体底部和四周甲板的密封性,特别是车体后门和侧孔的密封性。
(2)驾驶舱内需装有一套水上操纵机构,控制两栖车辆在水上的前进、倒车和转向等行动
船在水上行走,靠由发动机带动的螺旋桨,而两栖装甲车水中航行靠什么呢?两栖装甲车水上推进装置有螺旋桨式、履带/轮胎划水式和喷水式3种。其中,履带/轮胎划水式是靠转动的履带/轮胎划水来推动装甲车在水中行驶,它的结构较简单,只能达到5~7千米/小时的航速。螺旋桨式推进装置和飞机上的螺旋桨差不多,不过,一个是和水起作用,一个是和空气起作用。螺旋桨式水上推进装置可达到7~12千米/小时的航速。而喷水式推进装置又和喷气式飞机相似,其原理也是牛顿第三定律——作用力和反作用力,喷水式推进装置可以达到9千米/小时以上的航速,是目前新型两栖装甲车用得较多的一种。喷水式推进装置由水泵、管道、吸口和喷口等组成。通常,在两栖装甲车车体尾部左右两侧各装一具喷水式推进器。水上行驶时,先要竖起防浪板,减少激起的波浪袭击车体,同时要挂上“水上挡”,使发动机的动力经分动箱带动水泵中的泵轮旋转。由吸口吸入的水流,经泵轮搅动后,以高速向车后喷出,由水体的反作用力产生推力,推动车辆向前航行。通过改变喷水方向,可实现水陆坦克的水上转向和倒车。喷水式推进装置的优点是能量转换效率高(约30%以上),操纵灵活,防护性好,缺点是占用车内的空间较大。
(3)为了保持水上航行的良好姿态,在车首还设有各种防浪板及操纵机构
平时防浪板折放在车首,航行时使用手动或液压机构向前展开,避免浮渡时车首大量涌水和车辆扎头等现象。同时为了提高水面上航行的速度,改进两栖装甲车车体的形状也是不错的选择:由排水型改为滑水型(流线型),在流体动力的作用下,随着速度的增加,车体的入水部分将逐渐被托出水面,可以减少水的阻力。现在世界上先进的两栖装甲突击车,其航速已达每小时30千米以上。此外,车内还装有手动或电动排水泵,能够不间断地将渗漏到车内的水排出去。
陆上行驶的车辆和水上行驶的船舶,遵循的是不同的运动学和动力学规律,依托的是不同的推进系统和推进技术。两栖装甲车,在陆上行驶是地道的陆战车,在水上,又是一条集装甲防护和火力于一体的船。如何有效地将这两种不同的规律和系统有机地结合起来,融为一体,以获得水陆俱佳的两栖机动性能,始终是两栖装甲车辆发展的重点和难点。