【正文】 (3)(1)滾動阻力Ff 履帶滾動時，履帶與路面的接觸區(qū)域產(chǎn)生法向、切向的相互作用力以及相應(yīng)的履帶和支撐路面的變形。 牽引力計算在道路上行駛或作業(yè)時，履帶車上作用著推動車輛前進的驅(qū)動力和抵抗車輛前進的各種外部阻力。帶入得，Nfmax=。履帶車行駛的地面阻力系數(shù)可表示為： （2）由于坡度很小，所以：式中：i—路面的坡度，即所研究路段上坡高度與水平距離之比。表43 無人履帶車性能指標(biāo)名稱參數(shù)最大載荷120千克平地最大速度（空載）35千米/小時垂直越障高度越溝寬度最大爬坡角45度抗側(cè)傾角度約45度行走方式履帶式駕駛方式無線電遙控供電方式鋰電池供電，可持續(xù)供電3h當(dāng)知道道路條件，以及車輛在此道路上所能達到的最大速度，發(fā)動機功率可由下式確定： （1）式中：G—車輛的全重（KN）；vmax—在良好道路上行駛，要求達到的最大速度（km/h）；f0—車輛在良好道路上行駛的地面阻力系數(shù)；η—車輛效率。其在良好道路上以最大速度行駛所需功率可確定為發(fā)動機最大功率。該驅(qū)動機構(gòu)的設(shè)計使車前進、后退、改變方向等操作靈活自如，能夠?qū)崿F(xiàn)快速自由移動和原地自轉(zhuǎn)，穿越狹小空間和復(fù)雜地形的能力大大增強。為了簡化結(jié)構(gòu)，增加傳動效率，采用強電直驅(qū)電機驅(qū)動。表41 無人履帶車性能指標(biāo)名稱參數(shù)最大載荷120千克平地最大速度（空載）35千米/小時垂直越障高度越溝寬度最大爬坡角45度抗側(cè)傾角度約45度行走方式履帶式駕駛方式無線電遙控考慮以上要求，傳動系統(tǒng)采用動力裝置后置、發(fā)動機橫置，此傳動系統(tǒng)布置方案有利于傳動系統(tǒng)的布置與空間合理利用，可有效降低底盤高度，減小車身長度，有利于其作業(yè)穩(wěn)定性和行駛的機動性。由于扭桿結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，單位體積吸收能量較多，在車體內(nèi)所占容積不大，工作可靠，不易損壞。每一個負重輪都與一根扭桿相連，扭桿數(shù)目與負重輪數(shù)目相同。扭桿彈簧實際上是一種細長的金屬桿，在車底甲板上橫向安裝。所謂“非線性”是指彈性元件變形越大時，吸收的沖擊能量就越大，呈非線性增加，這樣就可以使坦克保持較高的平均行駛速度?，F(xiàn)代履帶式裝甲車用得較多的是高強度扭桿彈簧和減振器并列的獨立懸掛裝置，也有采用可調(diào)式液氣懸掛和混合式懸掛的，懸掛性能和可靠性均有大幅度提高。尤其是經(jīng)過工藝改進的高強度扭桿彈簧，更是履帶式裝甲車輛懸掛系統(tǒng)最優(yōu)先考慮的彈性元件。目前，世界各國坦克裝甲車輛的懸掛系統(tǒng)中更多地采用扭桿彈簧作為彈性元件。因此設(shè)計中底盤履帶懸架采用彈性懸架的結(jié)構(gòu)。它是評價履帶車戰(zhàn)場機動性重要的指標(biāo)之一。減輕振動對車輛各部件的損傷和破壞，增加可靠性，從而確保履帶車在任何路面上都能充分發(fā)揮動力一傳動裝置的最大效能，并保證其能以最大車速行駛，使車輛具有良好的機動性。懸掛系統(tǒng)是履帶車行動裝置的重要組成部分，是將履帶車的車體和負重輪連接起來的所有零部件的總稱，主要包括彈性元件、減振器、限制器、平衡軸等。車輛振動是影響車輛行駛平順性的主要因素。履帶車高速行駛在崎嶇的道路上，雖然履帶或車輪因地面不平而上下跳動，但車內(nèi)的乘員卻感受不到強烈的巔震，究其原因，是懸掛系統(tǒng)起的作用。圖43 剛軸加連桿連接底盤通過結(jié)合現(xiàn)有底盤結(jié)構(gòu)和一定創(chuàng)新，設(shè)計出一種新式底盤結(jié)構(gòu)，通過獨特的搖臂式四連桿作為連接。圖42 凸臺連接式履帶底盤第三種底盤是采用剛軸加連桿的連接方式，這種底盤抗震和回整效果較好。圖41 簡單的剛軸連接底盤第二種是凸起式平臺連接兩履帶的底盤，這種底盤因為是凸起平臺，所以對崎嶇路面的通過性更強，穩(wěn)定性也較強。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，占空間小。一般常見的底盤形式有以下三種。“四輪一帶”在我國已經(jīng)基本標(biāo)準(zhǔn)化，尤其是在大型、重型機械方面。機械行走時,驅(qū)動輪在履帶緊邊產(chǎn)生一個拉力，力圖把履帶從支重輪下拉出。履帶式無人運輸平臺底盤的設(shè)計思想是將驅(qū)動系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及懸架系統(tǒng)和鏈輪系統(tǒng)結(jié)合起來合理的組合成為一個整體，通過無線遙控的方式來控制其運動。缺點是直接受力較大，振動大。 方案六：采用剛性懸架。優(yōu)點是牽引力較大；振動小。缺點是布局固定，尺寸大，重量重，不能無極變速。方案四：采用機械驅(qū)動。優(yōu)點是系統(tǒng)簡單，能量傳遞方便，可無極變速，標(biāo)準(zhǔn)化高，節(jié)能環(huán)保。缺點是自重過大，不能上路行駛；成本較高；抗震能力較差。方案二：采用金屬履帶。優(yōu)點是整體重量小；對路面破壞??；噪聲低，緩沖性好；節(jié)約時間成本。底盤懸掛系統(tǒng)采用彈性懸架或者剛性懸架。設(shè)計思路：履帶底盤采用橡膠材料，或者金屬材料。暫定該底盤重量為200kg。在總體設(shè)計中履帶式底盤的主要性能參數(shù)必須確定，其代表了履帶式底盤的主要性能，但其參數(shù)的確定是一個復(fù)雜的過程，受很多因素影響，而且彼此影響制約，所以各參數(shù)可以通過一定規(guī)律確定。針對履帶式底盤設(shè)計要求，在調(diào)查分析多方面資料的基礎(chǔ)上，對履帶式底盤進行了總體設(shè)計。（5）保障可行性和經(jīng)濟性。履帶車輛的左、右兩側(cè)各有一個驅(qū)動輪來驅(qū)動該側(cè)履帶實現(xiàn)行駛。 履帶車輛行走系統(tǒng)與輪式車輛具有明顯的不同。履帶底盤作為履帶車輛的行走系統(tǒng)，是其重要總成之一，行走系統(tǒng)的優(yōu)劣直接影響到履帶車輛的行駛平順性、穩(wěn)定性和附著性能?；谀K化設(shè)計的履帶無人平臺的結(jié)構(gòu)構(gòu)型可以根據(jù)工作任務(wù)而改變，不同的無人平臺執(zhí)行不同的任務(wù)時加裝不同的功能模塊，因此對任務(wù)與環(huán)境的適應(yīng)性強。本設(shè)計對驅(qū)動輪、支重輪、導(dǎo)向輪的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計，使整個底盤結(jié)構(gòu)較好的適應(yīng)復(fù)雜地形。所以根據(jù)現(xiàn)有軍工業(yè)的履帶機械（無人車）再結(jié)合民用的履帶（拖拉機）對整個裝置進行較完整的配合與加工等一系列的設(shè)計。本次設(shè)計就是采用履帶式底盤。履帶式底盤牽引附著性能好，單位機寬牽引力大、接地比壓低、越野能力強、穩(wěn)定性好，在沙石、泥濘及崎嶇路面上具有較高的通過性。因此，提高底盤在復(fù)雜地形環(huán)境下的通過性，一直是國內(nèi)外專家和學(xué)者研究的熱點。近年來，國內(nèi)履帶起重機的快速發(fā)展，給履帶底盤的發(fā)展帶來了機遇，系列化得以不斷的提高。而無人車底盤的作用是支承、安裝發(fā)動機及其各部件總成，形成車輛的整體造型，并傳遞動力，使整車產(chǎn)生運動，保證正常行駛。不過，雖說在地面無人車輛這個領(lǐng)域，我們已經(jīng)在路上，在開展這積極務(wù)實的研發(fā)工作，但從地面無人車的作戰(zhàn)任務(wù)需求論證、關(guān)鍵技術(shù)的研究、樣機的研制和試驗，我國仍是要有很長的路要踏踏實實的一步步走。圖21 “利爪1型”無人作戰(zhàn)平臺由于無人地面武器機動平臺在軍事和民用上的巨大作用，世界發(fā)達國家多年來進行廣泛深入的研究，取得了較為成熟的研究成果，研制出的無人地面武器機動平臺在軍事和民用方面得到了一定的應(yīng)用，部分成果已實用化和產(chǎn)品化。采用商業(yè)現(xiàn)貨技術(shù)和開放式系統(tǒng)，即采用最新的商業(yè)器件、“開放”型的系統(tǒng)硬件和軟件，使無人地面武器機動平臺能更好更快地利用快速發(fā)展變化的工業(yè)技術(shù)，并可減少國防預(yù)算、研制和生產(chǎn)時間。隨著新材料技術(shù)和納米技術(shù)的發(fā)展，無人地面車輛的小型化將有新的突破，采用隱身技術(shù)提高生存能力，是無人地面車輛發(fā)展的重要方向；依靠自身的人工智能來完成預(yù)定的動作和任務(wù)，采用許多先進而可靠的傳感器和高速計算機系統(tǒng)的高自主性無人地面武器機動平臺必須具有高度的自適應(yīng)能力和學(xué)習(xí)能力。一段時間內(nèi)來看，未來的地面無人車輛的發(fā)展將：小型化，通過小型化的地面無人車輛來成熟性能、驗證技術(shù)，再實用化的小型地面無人車輛向中型、大型自由發(fā)展；戰(zhàn)斗武裝化，地面無人車輛已經(jīng)脫離了偵察、運輸?shù)茸鲬?zhàn)保障的概念，戰(zhàn)斗化已成必然的趨勢，也是終極目標(biāo)之一；通用化，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的思路發(fā)展無人裝備，能提高無人裝備和其它裝備之間零部件互換和信息互通能力，降低成本，加快研制進度。雖說目前地面無人平臺在自主化和聯(lián)合協(xié)同作戰(zhàn)方面的發(fā)展仍存有眾多技術(shù)難題，比如說自主行駛操作、高速環(huán)境感知、不規(guī)整路的通過、信息化通信網(wǎng)絡(luò)、人機交互等諸多技術(shù)難題。當(dāng)下，各國地面無人車輛的研發(fā)上，主要就是力圖完善其自主化水平。對小型無人地面武器機動平臺自主性的挑戰(zhàn)來自要求完成的任務(wù)和高度非結(jié)構(gòu)化與變化的環(huán)境。目前各國選擇的基本上都是一條遙控?zé)o人地面武器機動平臺與自主無人地面武器機動平臺相結(jié)合的發(fā)展道路，實力較強的國家都制定自己的近期和長期計劃，同時開展遙控及自主無人地面武器機動平臺的研制工作，不斷地將自主無人武器地面機動平臺研制的成果用于小型遙控?zé)o人地面武器機動平臺，以促進小型遙控?zé)o人地面武器機動平臺的實用化，而小型遙控?zé)o人地面武器機動平臺的應(yīng)用反過來又促進自主無人地面武器機動平臺的發(fā)展。隨著科技的發(fā)展，實現(xiàn)完全意義下的自主行進已經(jīng)成為小型無人機動平臺的未來目標(biāo)，因此，為了減少我國與發(fā)達國家之間的差距，乃至在未來戰(zhàn)爭中能夠保持與發(fā)達國家之間的武器平衡，研究小型無人機動平臺的路徑規(guī)劃技術(shù)具有重大的戰(zhàn)略意義。斜坡，可以跨越20cm高的障礙物，可在草地、沙地、碎石地、雪