测绘仿制BMP.docx
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测绘仿制BMP
测绘仿制BMP
2016年，国产86式步兵战车研制成功30周年，本专题刊登于2016年第12期《兵器》。
86式车族的基型车是86式履带步兵战车（以下简称86步战），从BMP-1原车抵达国内，到1980年12月13日初样车制成，再到1986年10月设计定型，经历了长达8年的历程。
立项阶段早在1978年冬，非洲某国给我国提供了一辆BMP-1。
但随车只有该车的构造讲义、修理指南等，没有使用说明书和其它随车文件。
在车辆交付前，该国军方也只向中方人员现场口述了战车驾驶舱的主要操作机构和仪表名称，中方人员直接拿笔记录下来。
结果当这批“珍宝”于1979年1月28日运抵上海港时，负责接货的中方人员就只能看着那张简单得不能再简单的“操作指南”去“集思广益”了。
上级及相关单位和部队对它进行研究分析后，决定在BMP-1基础上研制我军第一代履带式步兵战车。
但由于当时我国军事工业水平较低，各方对于如何开展首款履带式步兵战车开发工作的意见很不统一。
1979年5月14日至16日，相关技术负责部门在北京组织召开“履带式步兵战车研制方向讨论会”。
与会者首先参观了引进的BMP-1战车，然后根据实际国情，提出了完全测绘仿制、测仿基础上改进、自行设计等三套开发方案。
按照完全测仿方案，可以省却提出战技指标要求、论证指标、方案设计等科研阶段，节省时间，更能在较短时间内拿出比国内现有履带车辆先进的新车。
此举将填补解放军装备空白，还可使中国轻型装甲车辆的设计水平和生产工艺得到大幅提升。
但该方案的不确定因素是工艺。
如车体制造较为复杂，不但装甲板数量较多，且要求装甲板切割精确，组装准确，焊缝笔直而平整。
行走部分的履带板和平衡肘都是整体锻造，而每块履带板的两个诱导齿都是焊接的。
这对零部件的加工要求都非常严格，能否仿制成功没有太大把握。
另外，该车采用了相当数量的铝合金构件和若干非金属材料（如炮塔座圈中的塑料滚珠），这都对中国当时的原材料生产和加工工艺提出了巨大考验。
至于测仿基础上改进的方案，其难度更大，最大的麻烦是动力和武器系统如何解决。
基于开发稳妥性的考虑，该方案被否决。
另一种方案即自行研制的方案，也因为在预期研制结果上不可能比原车有大幅度提升，且研制过程势必大大延长，所以也被否决。
1979年5月29日，中央军委科技装备委员会召开会议，决定按照BMP-1原车全面仿制，忠实原作、不做修改，争取在1982年前完成仿制定型并投入批量生产。
为此专门成立了战车会战领导小组和会战办公室，项目代号为“WZ501”，并列为“六五”期间国家重点科研项目。
按照当时的规定和惯例，任何兵工产品的研发都要先由使用部门（解放军）提出战术技术性能指标的要求，而WZ501属于测绘仿制，所以跳过提出战技性能要求、指标论证、达成一致意见上报和方案设计等当时要求的研制阶段。
但这并不意味着对86步战没有战技性能指标要求，对广大中国科研人员来说，战技性能指标能否定准，是能否测绘仿制顺利开展的第一步。
经过充分讨论后，决定对BMP-1进行原车全面仿制，不做其他改动，并迅速安排仿制任务，明确下达了“按原样车全面测绘仿制方案”。
由于当时国内从未研制过步兵战车，相当多的零部件、材料都要从零开始。
因此全面仿制的难度也相当大。
结合当时的国情、军情和工业基础，实施必要的国产化，以利于生产、使用和降低装备成本也同样重要。
由于仅有样车而没有技术资料，公差配合、加工工艺、装配和试验技术、原材料、配套件、故障件改进、缺损件设计研制等环节，均需靠立足国内自行解决。
BMP-1原车来到国内后，起初交给北京北方车辆厂（今北京北方车辆集团有限公司），该厂对车辆进行了一定的测绘和试验工作。
1979年8月，当时的第五机械工业部（以下简称五机部，即后来的兵器工业部）召开党组会议，经通盘考虑后，决定WZ501的研制任务由位于湘潭的国营江麓机械厂承担（今天的中国兵器工业集团江麓机电集团有限公司，以下简称江麓厂）。
1979年8月底，时任江麓厂厂长刘金刚同志率领科研所所长刘伟伦和工程师刘清溪来到北京，在五机部一局接受了步兵战车的测仿任务。
工厂也做好了接收BMP-1样车的各项准备工作，并开始收集关于BMP-1的各种技术资料。
江麓厂还组建了接车组赶赴北方车辆厂，于1979年9月14日将样车运抵湘潭，北方车辆厂也将前一个阶段的测绘和试验结果移交给了江麓厂。
需要指出的是，北方车辆厂在测绘工作中也已取得了一定成绩，例如63式、85式装甲输送车及后续型号上的步兵武器射孔和观察镜，就借鉴于BMP-1。
1979年11月上旬，五机部确定江麓厂为86步战的总设计师单位。
86步战研制的第一任行政总指挥由刘金刚亲自担任，副厂长朱大森为第一任总设计师，科研所所长刘伟伦任副总设计师。
同时还任命了总工艺师、总冶金师和12个分系统的主管设计师。
根据专业分工，炮塔总成、动力系统、光学系统、武器弹药、部分电气设备、特种仪表由外协单位负责测绘仿制，其余各分系统（包括底盘和6项电气配套件）均由江麓厂负责测绘仿制，参加测绘仿制的外协单位有49个。
各参加单位以样车为中心，同时开展测绘工作。
由于只有一辆样车，对于炮塔总成和动力系统等外协件要在进行接口要素测量和称重，并签订相关技术协议后，才能发往协作单位。
其中炮塔发往江西长林机械厂，发动机发往吉林柴油机厂，光学部分发往吉林东光精密机械总厂（今吉林东光集团有限公司），电机发往重庆虎溪电机厂（今重庆虎溪电机工业有限责任公司）。
BMP-1采用的是UTD-20发动机，其动力指标并不突出，但其结构紧凑。
后来担任86A步兵战车总设计师的王商和同志回忆说，在观察研究了UTD-20后，发现它非常低矮。
V型布置的双列汽缸夹角达到140度，整机高度只有742毫米，这是BMP-1实现低矮外形的主要因素之一。
吉林柴油机厂很好地完成了UTD-20的仿制任务，为整车测仿提供了保障。
1982年12月12日，五机部对工厂领导班子进行了调整，项目研制的组织机构也发生了变动，继任厂长张俊芳为第二任行政总指挥，副厂长兼总工程师陈君安为第二任总设计师，副总工程师刘德循任副总设计师。
大棚里的实车测绘江麓厂具有生产62式轻型坦克的经验，具备一定的技术基础。
工厂对这项任务非常重视。
由于只有一辆样车，测绘工作因此进行得非常慎重。
1979年10月，江麓厂动员了120余人的“三结合”研制队伍，分为总体、动力、传操、行动、武器、光学、电气、车体等10个小组分头开展测绘仿制工作。
在分解之前，江麓厂进行了充分的摸底试验、检车测和技术准备，组织测绘人员学习了相关的技术资料和查看原样车的结构，请有经验的科技人员和熟悉BMP-1的人员给参加测绘的设计人员授课讲解，使他们心中有数。
1979年11月18日，原样车开始解体。
1979年12月初，江麓厂开始实施零部件草图测绘工作。
据王商和回忆，步兵战车作为大型武器装备，全面测绘需要相当大的场地。
当时江麓厂的基础设施条件有限，没有足够大的厂房容纳各分系统一起开展工作。
于是就在厂区内找到一片空场，搭起大棚，各路人马就在这个大棚下开始了拆解和测绘工作。
为了保持原车技术状态，负责人要求各部件测绘师“谁拆下来的谁装回去”，并且在必要的环节进行了照相留档。
由于组织有力、管理得当、团队积极性高，3个月后的1980年2月底，测绘草图基本完成。
到1980年4月底，测绘团队开始把草图转为产品正式图样的设计工作，并开始整理编制主要技术文件。
在召开了技术协调会议之后，签订了正式技术协议。
至此，实车测绘设计任务基本完成。
在这期间，江麓厂测绘团队日夜奋战，先后绘制图纸12000多张，编制技术文件43份。
其他协作单位也先后完成了仿制任务。
试制和试验@样车试制测得相关零件的尺寸后，下面要进行工艺设计和由此而来的工艺装备、非标准设备设计工作，同时要进行产品补充设计、技术文件补充编制工作。
与此同时，工厂还编制并上报了研制任务书。
上述工作为仿制样车的试制试验创造了良好的条件和技术手段。
各协作单位克服困难，仿制成功了各自负责的分系统。
为了保证部件组装的顺利进行，工厂还组织召开“各部件总体尺寸检查会”。
会上，提出有关部件尺寸的问题48个。
例如动力、传动部件组合后，纵向尺寸链中名义尺寸干涉18.93毫米，这将会出现无法安装的严重后果，可把大家吓出一身冷汗。
经过与会各承制厂工程技术人员的通力协作和共同努力，检查出总装厂、部件厂的个别图纸错误，通过采取补救措施，解决了年底产出初样车的技术问题。
虽然这次补课，有惊无险，但反映出总体必须先行，总体必须加强，使总体有足够时间做过细的工作，尤其在协作单位多，部件分散的情况下更应如此。
最初的2辆初样车在1980年6月投料试制，当年12月13日，第一辆样车就试制成功。
时任军委装甲兵副司令员的麻志皓来厂参观并指导了试车工作。
1986年5月，江麓厂先后完成了10多辆样车，其中有2辆初样车、3辆初样外贸车、3辆正样车、3辆正样外贸车和1辆工艺样车，用于试制、试验、验证、演示。
在此期间，工厂完成了三次集中的技术攻关和成果归纳采用工作，三次集中的产品图纸技术文件修改整理工作，三次集中的工艺、工装、非标设备设计技术资料的修改整理工作和两次军厂联审。
针对样车试制、定型试车和军厂联审中反映出的各类问题，工厂实施了相应技术攻关，形成了改进成果，并完成了技术文件和工艺工装设计技术资料的修改整理等任务。
这个阶段是测仿过程中时间最长、任务最复杂繁重的阶段，也是成果最多、最大的阶段，决定了测绘仿制工程的成败。
上述工作为86步战1986年10月通过设计定型，为后来的大批量生产和列装创造了条件。
@雪夜守车记1980年12月，为赶试验自然季节，江麓厂决定抓紧时间将两台初样车运往大庆，进行冬季寒区摸底试验。
野外试验进行到半程，一辆样车的动力系统忽然发生故障，停在野外动弹不得。
当时已近黄昏，随车做试车保障技术工作的贺坚钢和刘碧根都自告奋勇留下来看守这台“闹情绪”的样车。
要知道大庆的冬天，夜间温度可以降低到零下24摄氏度。
由于担心一氧化碳中毒，两人不敢开发动机取暖。
为了给他们保暖，试验队在左右步兵座舱里一层一层地铺上被子。
两位留守同志各选择一侧，钻进被子层中，以三层被子为褥子、上盖两层被子，留在了寒冷的雪野里守护车辆。
第二天一早。
王商和等人乘坐吉普车来到了步兵战车跟前。
车里静悄悄的，一点声音都没有，大家的心都悬到嗓子眼里了。
王商和来到车后，用力敲砸后车门，还是没有人应声。
又敲了一会儿，才听到装甲车内部传出两人的应答音。
见两位留守同志安然无恙，大家这才松了一口气。
人是没有事了，但车的问题还没解决。
怎么才能把十几吨重的战车拖回驻地去呢？
他们当时并没有带平板拖车，也没有起重机。
于是，试验队打开动力舱，把发动机、变速箱与液压系统完全脱开，使车辆失去制动和转向能力，这样就可以依靠牵引拖行。
用另外一辆完好的步兵战车，以两根钢丝绳交叉牵引着故障车，开始在雪原上艰难前行。
会驾驶汽车的读者都知道，在安全驾驶的要求中，失去刹车和转向能力的车辆是不允许牵引的。
但试验队当时并没有其他的选择。
在平坦的地方，这样的拖车行进还没有太大的问题，在下坡的地方就会出现一些风险。
后车因为没有刹车，在下坡的时候会直着冲下去，有撞到前车的危险。
于是王商和要求前车驾驶员开窗驾驶，他本人就跟在两辆车的旁边跑步前进。
一旦发现后车有高速溜坡的迹象，他就跑到前车旁边高声招呼驾驶员，要他猛踩油门快跑。
就是用这样看似喜剧的场景、实际上充满了危险的方式，试验队总算把故障车拖回了驻地。
冬季试验后，初样车先后前往北京、苏州、南京等地试验。
其中在1981年8月，初样车前往南京新场地区进行夏季热区摸底试验。
在水上试验期间，部队还特意提供两台水陆坦克，作为故障情况下的牵引预备。
样车回到湘潭后，进行了一些补充实验。
到1982年5月，每辆初样车累计行程都超过5000千米，超过了试车大纲规定的试验里程。
@完善工艺1982年上半年，试验团队完成了2辆初样车的分解鉴定和试车报告，初样车的试制试验任务宣告完成。
在初样车试验期间，暴露出了16项主要技术问题，分解鉴定中发现主要问题10项。
其中包括五档掉档、车体密封不良、车体超重过多，减振器可靠性差、寿命短、履带板挂胶质量差、寿命短等问题。
经过攻关，到1982年3季度，上述问题全部解决。
特别是在解决五档掉档问题期间，发现测绘中疏漏了五档齿轮轴上的一个微小台阶。
王商和说，可能是测绘人员把这当作正常磨损或加工瑕疵而没有绘入图纸。
但这个凸台正是保证挂挡到位、不掉档的关键。
另外还解决了一些生产工艺问题。
例如BMP-1的负重轮是用两块圆形薄钢板和一个薄钢圈焊接而成。
试制期间，工人们发现，圆钢板非常容易在焊接的加热过程中变形，导致废品率高。
王商和当时负责行走部分，他又仔细观察了BMP-1原车的负重轮，发现圆钢板边缘上对称地开有两个小缺口，这会不会是工艺上的技巧呢？
王商和与工人协作，仿照原车重新制造了两块圆钢板，用夹具固定好之后再行焊接，果然不再变形，解决了问题。
1982年11月，江麓厂仿制出了3辆正样车。
经工厂试车和驻厂军代表验收后，交付设计定型试车部队。
1982年12月至1985年8月，部队完成了6000千米的设计定型试验。
@测仿中的改进虽然86步战的任务书要求原车仿制，但在测仿期间，江麓厂认识到，随着兵器技术的发展，86步战的部件和性能会日益落后，必须进行改进才能适应当代战争的需要。
于是江麓厂还自行开发了一些改进方案。
首先是战斗部分。
1983年，江麓厂成立战斗部分改进研制组，于1984年3月完成方案论证报告和布置图绘制。
改进方案首先考虑引进或改进榴弹，增加射程；其次是改进瞄准机构，增加激光测距机；取消自动装填系统的提弹机、推弹机，增加自动解脱炮弹的机构。
该方案经工厂批准后，生产了一台样车。
为了改善道路行驶性能，江麓厂为86步战研制了挂胶履带板。
1983年到1984年完成了设计、模具设计和制造工作。
这种履带装在86步战正样工艺车上进行了行驶试验，完成了柏油路、水泥路、沙石路、土路、卵石路等科目。
行驶2000千米后，橡胶层磨损5毫米左右，没有发生掉块和大片脱落现象。
挂胶履带也没有影响86步战的水上速度。
@新的参照对象1984年3月16日，有关单位又从非洲某国获得两辆BMP-1，生产批次较新。
这为测仿基础上的改进提供了更丰富的参照物，也为有关试验提供了更充裕的物质条件。
当年3月，江麓厂派出两名技术人员随兵器工业部组团前往非洲。
6月，两台样车即运回湘潭，开展试验。
早在对第一辆BMP-1样车进行测绘期间，江麓厂就认识到，BMP-1的部分设计存在不合理、不完善的地方，并且提出了一定的改进方案。
由于当时缺乏参照对象，改进方案是不是合理可行，一直处在讨论之中。
在分析后续BMP-1样车时，江麓厂发现，苏联工厂也发现了同样的不合理设计，并对采取了和江麓厂方案一样的改进措施。
例如，86步战样车测仿试制和试验期间，行走部分的减振器经常出现温度升高幅度大和漏油现象，实际使用中故障较多。
主要原因是减振器复原阻力大，造成温度升高幅度大，影响了密封，导致导向套上的八个小的回位弹簧容易被压碎，阻塞油路。
王商和等人为此进行了一些探索。
工厂为此采取了改进方案，将回位弹簧加大，并在支承套上开了两个卸流孔，减小了复原阻力，降低了升温速度，解决了上述问题。
第二批BMP-1到厂后，经过拆解分析，发现前苏联原厂对液压件阻尼孔的尺寸做了一定放大，这与王商和等人发现的问题和解决问题的大方向是一样的。
1984年9月，改进的减振器装在86步战定型样车上进行考核，行驶2300千米后仍然正常。
类似克服问题的经验，使江麓厂对仿制中的改进更加心中有底了。
设计定型1985年8月至1986年1月，样车又完成了4000千米的使用试验。
1986年5月，部队装备部门、五机部和相关研制单位共同组织召开了设计定型检查会议，认为步战车设计定型检查合格。
1986年10月24日，兵器工业部、湖南省军区在江麓厂召开了战车设计定型审查会，全面审查了两套设计定型用的产品图纸、技术文件等资料。
会议同意该车通过设计定型审查，会后上报审批。
1987年4月3日，国务院、中央军委常规军工产品定型委员会批准86步战定型，并将战车命名为“1986式履带步兵战车”。
同月，两套产品设计定型图纸和技术文件盖上了定型章，标志着历时8年多的仿制取得了最终成果。
设计定型之后，86步战即投入小批量生产。
在1987年5至12月间，江麓厂完成了10辆86步战的生产，并进行了生产鉴定，于1988年交付部队试用，得到了部队肯定。
批产准备江麓厂原本拥有62式轻型坦克生产线。
但到86步战测仿时期，62轻坦已经停产。
1980年，国家计划委员会、国务院国防工办批复了江麓厂的请示，利用62轻坦生产线的已有条件，做少量补充，改产86步战，并小批量生产。
同年，五机部决定投资700万元，在江麓厂组建设86步战的试制生产线。
1981年，江麓厂开始实施生产线重组与改扩建工作，主要项目包括：
增建表面处理车间，增建供气能力为每小时20吨的蒸汽锅炉房；添置各种设备、工艺装备439台；重点技术改造传动、行走、操纵系统的机加车间，打通车体焊接生产线，新建液压件生产线。
由于组织得力、经费充分（五机部实际投入经费865万元），生产线组建工作进展很快。
1982年，新的表面处理车间竣工投入使用。
这个新厂房配备了各种表面处理设备近300件，采用无毒的无氰镀铬工艺和自动程序控制的镀锌、装饰镀铬生产线。
同年，新的锅炉房建成投入使用，配备两台十吨锅炉。
装甲板是步兵战车投产的基础，为了实现批量化，江麓厂在原有2500吨水压机的基础上进行甲板生产线扩充，补齐了配套设备。
并且自行设计制造了3台罩式加热炉、1台远红外回火炉、1台淬火压床，设计制造各类压型、淬火模具32套。
1983年，水压机甲板生产线正式开工生产。
1983年，江麓厂开始对用于86步战的变速箱箱体铸造生产线进行技术改造，新建了无芯工频化铝炉、高压釜系统和清砂设备。
对生产线进行了重新布置，缩短了工艺流程，提高了生产率，年铸铝生产能力达180吨以上。
为了适应86步战试验需要，还对试验设施进行了大规模新建改建。
其中在1983年新建了86步战水上试车场，长144米、宽50米、深5米，可以实现2.2米的水深，满足了水上试车和测试的要求。
1984年，工厂开始改建铸钢生产线，更新了1台3吨电弧炼钢炉和1台远红外砂型烘烤炉。
新增了一台抛喷丸落砂清理设备。
铸钢件是用砂子做成阴模，称为砂型。
把钢水灌入砂型冷却后，然后敲掉砂型，就成为零件。
但此时零件表面还粘有大量砂子。
这种设备就是用机械化的方式，用钢丸冲击零件表面，把砂子“洗”下去。
传统上的清砂设备会造成大量粉尘污染，还需要人工回收钢丸，劳动条件差、环境污染严重。
这种新的设备不但可以清砂，还可以自动实现砂、丸分离，回收的砂子可以再次用于铸造，减少了环境污染。
同年，还对锻造车间进行了技术改造，新增了3吨自由锻锤、1吨模锻锤、切边压力机、2.5吨·米液压汽锤、8.5吨·米液压汽锤、3吨锤操作机各一台，还修复了一台因为故障而闲置多年的双点压力机。
到1984年，86步战的试制生产线全部建成。
1985年，为了迎接86步战的大批量生产，兵器工业部还批准了江麓厂86步战生产线的第一阶段改扩建计划，新建近两万平方米的建筑设施，新增设备71台，重点建设试车场和总装车间。
1985年，86步战总装车间动工兴建，投资近360万元，同时还从联邦德国引进了三座标测量机、大型数控座标铣/镗床、柔性双机加工单元，从民主德国引进了磨齿机。
在具备产品技术之时，这些先进设备为86步战的投产已经打好了物质基础。
可以说，江麓厂为86步战的批产做好了一切准备。
但就在江麓厂上下期盼的时候，等来的却是86步战暂不批产的消息，这是为什么呢？
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