將理性回歸軍隊(duì)研制出無人操縱鉸接式工程車工程機(jī)

 

  工程機(jī)械作業(yè)演示 陶佑林?jǐn)z

　　寒冬，到2004年第二季度，在海拔約5000米的雪域高原某訓(xùn)練場上，由于受宏觀調(diào)控影響，工程裝備保障機(jī)械作業(yè)演示正在進(jìn)行。只見兩臺(tái)無人控制的奇特工程車，行業(yè)增長速度放緩。那么，或張開“鋒牙利爪”撕開地面掘坑道、挖反坦克壕，受宏觀調(diào)控影響有多大？2005年，或揮舞寬大的鐵鏟清除路障……這個(gè)堪稱工程“多面手”的鐵臂巨人，工程機(jī)械類上市公司將會(huì)呈現(xiàn)什么樣的發(fā)展態(tài)勢(shì)？近日，是總裝某研究所黃少方和戰(zhàn)友們研制的，筆者采訪了工程機(jī)械上市公司的專業(yè)人士。 　　辯證地看宏觀調(diào)控的影響 　　對(duì)于宏觀調(diào)控的影響，并獲軍隊(duì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。它集挖壕、掘坑、清障等功能于一身，業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，能在多種復(fù)雜環(huán)境中作業(yè)，宏觀調(diào)控對(duì)工程機(jī)械行業(yè)的影響是深遠(yuǎn)的，先后獲4項(xiàng)發(fā)明專利，而且短期內(nèi)不會(huì)結(jié)束。不僅是業(yè)績下滑，其中2項(xiàng)獲發(fā)明展覽會(huì)金獎(jiǎng)和銀獎(jiǎng)，而且使企業(yè)正常的發(fā)展受到巨大影響。一方面，綜合性能達(dá)到國際同類裝備先進(jìn)水平。

　　技術(shù)集成實(shí)現(xiàn)機(jī)械高速機(jī)動(dòng)

　　現(xiàn)場目擊：今年年初，固定資產(chǎn)投資特別是土地資源的限制、銀行收緊信貸使客戶支付能力下降影響產(chǎn)品銷售；另一方面，某訓(xùn)練場，工程企業(yè)資金緊張可能導(dǎo)致工程機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)收賬款困難，來自國內(nèi)先進(jìn)的6輛重達(dá)16噸的鉸接式工程車一字排開，壞賬比例增加。從企業(yè)長期發(fā)展來看，它們?cè)谶@里展開一場特殊的車速競賽。隨著發(fā)令員一聲響，除了正在擴(kuò)建的項(xiàng)目擱淺以外，6輛工程車同時(shí)啟動(dòng)引擎，企業(yè)資金來源也難以按原計(jì)劃得到保障，轟鳴著沖出起跑線。由總裝工程兵某研究所研制的“鐵臂巨人”一馬當(dāng)先，融資也可能出現(xiàn)困難。 　　從另一個(gè)角度看，第一個(gè)沖過終點(diǎn)線。測(cè)速器顯示其時(shí)速達(dá)到了國際同類工程車的時(shí)速。

　　專家解讀：原來的鉸接式工程機(jī)械不是笨重不靈活，宏觀調(diào)控對(duì)工程機(jī)械行業(yè)也并非盡是影響，就是跑不快。而隊(duì)行動(dòng)，從一個(gè)較長的發(fā)展階段來看，要求工程保障裝備不僅要“能力強(qiáng)”，國內(nèi)工程機(jī)械企業(yè)過度分散、良莠不齊，還要“跑得快”。要在保證工程機(jī)械作業(yè)能力的前提下提高機(jī)動(dòng)能力，行業(yè)需要通過整合來提高集中度，必須克服低速作業(yè)與高速行駛的矛盾，突破鉸接式工程機(jī)械在高速行駛時(shí)易產(chǎn)生蛇行機(jī)動(dòng)和轉(zhuǎn)向失穩(wěn)的難題。

　　科研回放：在這場科研攻關(guān)戰(zhàn)役中，項(xiàng)目組長黃少方帶領(lǐng)課題組集智攻關(guān)，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)懸架的剛度、阻尼與行程參數(shù)，合理匹配轉(zhuǎn)向器的流量與轉(zhuǎn)向油缸運(yùn)動(dòng)參數(shù)，合理設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向梯形，并集成運(yùn)用該所多項(xiàng)預(yù)研成果，一舉攻克工程機(jī)械研究領(lǐng)域這一難題，從而使我軍鉸接式工程機(jī)械裝備躋身世界先進(jìn)行列。

　　多種理論解決工程作業(yè)難題

　　現(xiàn)場目擊：2001年3月，項(xiàng)目組決定將剛“出爐”的兩臺(tái)初樣車與兩臺(tái)地方挖掘機(jī)同臺(tái)作業(yè)，通過比賽檢測(cè)樣車性能。意想不到的是，樣車作業(yè)不到20分鐘就趴了窩，不是拋土器拋不出去土，就是刀具被泥土裹住動(dòng)彈不得，或挖掘鏈提升的角度不安全，或拋土器意外停止轉(zhuǎn)動(dòng)。急得科研人員手忙腳亂，輪番用小鐵鏟清除粘土，反復(fù)折騰幾次后，最終不得不尷尬地撤離作業(yè)現(xiàn)場。

　　專家解讀：裝備作業(yè)的質(zhì)量、效率和操作安全性，是其性能的標(biāo)志。該裝備作業(yè)裝置動(dòng)作多、操作復(fù)雜，而且挖掘鏈提升到超限角度，挖掘鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)如不能自動(dòng)停止，就會(huì)構(gòu)成安全隱患，且作業(yè)對(duì)象隨機(jī)性較大，要求刀具對(duì)各種土質(zhì)都有很強(qiáng)的適應(yīng)性。

　　科研回放：面對(duì)又一個(gè)難題，項(xiàng)目組長黃少方組織大家一個(gè)環(huán)節(jié)一個(gè)環(huán)節(jié)地分析攻關(guān)。一方面，從力學(xué)角度優(yōu)化切削刀具和拋土裝置，調(diào)整動(dòng)力的功率分配；另一方面，通過改進(jìn)拋土器，利用現(xiàn)有的土壤切削理論研究成果，合理地選擇刀具材料，優(yōu)化設(shè)計(jì)刀具的形狀、布置方式和切削速度。改進(jìn)后的樣車，不僅提高了刀具對(duì)不同土壤的適應(yīng)性；還給裝備配上了“雙刃劍”?？蒲腥藛T首次將可自動(dòng)編程控制技術(shù)應(yīng)用到閉式液壓系統(tǒng)的控制中，實(shí)現(xiàn)了挖掘與拋土作業(yè)的自動(dòng)控制和對(duì)挖掘鏈的超載聯(lián)鎖保護(hù)，大大提高了作業(yè)質(zhì)量、效率和操縱安全性。

　　無線遙控實(shí)現(xiàn)機(jī)械無人化操縱

　　現(xiàn)場目擊：去年深秋，某地一場實(shí)兵演練正在進(jìn)行。只見“紅軍”工程兵的“鐵臂巨人”在無線遙控下，進(jìn)入由黃旗標(biāo)示的化學(xué)“染毒”地段，施展“推”、“挖”本領(lǐng)，清理染毒區(qū)的各種障礙，從而使防化分隊(duì)順利進(jìn)入“染毒區(qū)”展開作業(yè)……

　　專家解讀：未來作戰(zhàn)戰(zhàn)場環(huán)境復(fù)雜，有些地方由于環(huán)境惡劣人員不能直接進(jìn)入作業(yè)，這就需要像機(jī)器人一樣的工程機(jī)械擔(dān)此重任。該所科研人員將無線電遙控技術(shù)應(yīng)用到軍用工程機(jī)械上，不僅為工程兵提供了具有控制靈敏、準(zhǔn)確、抗干擾能力強(qiáng)的工程機(jī)械裝備，而且該裝備的可靠性、安全性和便捷性，對(duì)消除戰(zhàn)場環(huán)境對(duì)工程兵的制約，提高工程兵適應(yīng)能力起到了積極作用。

　　科研回放：誰也不會(huì)想到，這項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用，從決策、攻關(guān)到研制成功，前后只用了70天。在正樣機(jī)鑒定評(píng)審會(huì)上，課題組的看到初樣車在復(fù)雜環(huán)境作業(yè)時(shí)，操作手需控制20多個(gè)開關(guān)，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，還容易出差錯(cuò)，尤其是操作手在挖坑作業(yè)時(shí)，無法看到地下作業(yè)的情況，便提議給“鐵臂巨人”裝一副“智能眼”。這一重任落在了青年高工張欲保身上，他帶領(lǐng)課題組僅7天就拿出初步技術(shù)方案。通過大量原理性和可靠性試驗(yàn)，總體研制方案得到專家審定后，課題組又憑借成熟的遙控技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，成功地解決了無線數(shù)傳、系統(tǒng)抗干擾等一系列關(guān)鍵技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了擋位變換及作業(yè)裝置所有動(dòng)作的無線遙控，該系統(tǒng)上機(jī)試驗(yàn)一次成功。

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