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第1章 绪论 1

1.1 坦克起源与演化 2

1.2 坦克的概念内涵 4

1.3 系统工程简介 6

1.3.1 系统工程简介 6

1.3.2 系统工程的技术流程 7

1.4 现代坦克系统工程设计流程 9

1.4.1 用户研究 9

1.4.2 系统概念开发 15

1.4.3 系统需求和架构开发 19

1.4.4 系统设计开发 23

1.4.5 系统集成 23

1.4.6 系统测试与验证 25

参考文献 26

第2章 项目论证与需求分析 27

2.1 装甲车辆型号项目论证 29

2.1.1 型号需求论证模式 29

2.1.2 基于能力的需求论证模式 30

2.1.3 需求论证流程 31

2.2 坦克装甲车辆型号需求分析规范化描述 34

2.2.1 总体模型 34

2.2.2 环节模型 38

2.3 需求分析 40

2.3.1 需求相关概念 40

2.3.2 需求工作内容 42

2.3.3 需求获取与分析方法 44

2.3.4 问题域开展的活动 45

2.3.5 方案域开展的活动 46

2.3.6 从问题域向方案域的需求转换 49

2.3.7 需求规范化 50

2.4 坦克装甲车辆需求工程过程 52

2.4.1 需求获取 52

2.4.2 需求分析 53

2.4.3 需求分析的成果 55

2.4.4 需求规范 55

2.4.5 需求管理 56

2.5 坦克装甲车辆工作分解结构 56

2.5.1 工作分解结构简介 56

2.5.2 工作分解结构基本理论 57

2.5.3 坦克装甲车辆研制工作结构分解构建 58

2.6 QFD方法 64

2.6.1 方法简介 64

2.6.2 坦克装甲车辆4个域映射 65

2.6.3 确定权重的方法 66

2.6.4 QFD方法实施步骤 66

2.6.5 QFD方法应用的两种模式 68

参考文献 71

第3章 坦克总体结构设计 73

3.1 坦克结构参数设计 74

3.2 坦克总体布局设计 89

3.2.1 基于乘员的总体布置设计 90

3.2.2 基于动力传动的总体布置设计 91

3.2.3 舱室布局设计 94

3.2.4 行动部分及车外的布局设计 112

3.3 基于多负载无人炮塔的坦克总体结构设计 115

3.3.1 总体布置 116

3.3.2 多负载无人炮塔设计 117

3.4 基于综合化防护的坦克总体结构设计 118

3.4.1 基于隐身防护的总体结构设计 118

3.4.2 基于主动拦截的总体结构设计 120

3.4.3 基于装甲防护的总体结构设计 122

3.4.4 基于二次效应防护的总体结构设计 123

3.5 坦克质量质心匹配与战斗全重控制设计 125

3.5.1 坦克战斗全重控制设计 125

3.5.2 坦克质量质心匹配 127

参考文献 128

第4章 坦克总体信息架构设计 129

4.1 多平台协同信息能力 130

4.1.1 协同作战能力 130

4.1.2 协同模式 132

4.2 基于综合核心处理系统（ICP）的坦克信息架构 135

4.2.1 基于ICP的坦克综合式电子信息系统概述 135

4.2.2 ICP机内模块架构 136

4.2.3 综合处理架构技术 137

4.2.4 网络体系结构 141

4.3 基于构件化需求的软件架构 151

4.3.1 ICP软件架构概述 151

4.3.2 中间件技术 152

4.3.3 构件化应用软件开发 155

4.4 坦克信息系统动态综合集成技术 156

4.4.1 动态综合集成技术基本要素 159

4.4.2 信息系统动态综合阶段与功能 160

4.4.3 信息系统动态综合集成技术特点 165

参考文献 167

第5章 坦克武器系统设计 171

5.1 现代坦克火力打击需求分析 173

5.1.1 对空中飞行器的打击需求 173

5.1.2 对主战坦克的打击需求 175

5.1.3 对轻型装甲车辆的打击需求 177

5.1.4 对其他目标的打击需求 178

5.2 间直瞄结合的火力配系设计 179

5.2.1 直瞄打击火力配系 180

5.2.2 间瞄火力打击配系 182

5.3 武器系统设计 182

5.3.1 武器系统设计原则及要求 182

5.3.2 火炮及弹药 185

5.3.3 火控系统设计 197

5.3.4 自动装填系统设计 204

5.4 高机动行进间射击的火力控制设计 211

5.4.1 射击精度指标分解 211

5.4.2 基于误差合成的命中概率计算研究 214

5.5 坦克武器系统试验与评估 218

5.5.1 火炮性能测试与评估 218

5.5.2 火控系统测试与评估 223

5.5.3 武器系统总体测试与评估 228

参考文献 232

第6章 坦克生存力设计 235

6.1 概述 236

6.2 现代坦克面临的威胁分析 237

6.3 现代坦克生存力与防护总体设计 241

6.3.1 现代坦克生存力模型 241

6.3.2 防护策略设计 243

6.3.3 防护能力需求分析及防护系统技战术指标分解 245

6.3.4 防护系统体系结构构建及防护系统总体方案设计 246

6.4 现代坦克隐身防护设计 248

6.4.1 现代坦克隐身设计基础 248

6.4.2 现代坦克布局外形结构隐身设计 249

6.4.3 隐身材料应用 250

6.4.4 现代坦克自适应隐身 251

6.5 现代坦克主动防护设计 251

6.5.1 主动防护系统的构成与原理 251

6.5.2 一体化主动防护系统设计 254

6.6 现代坦克装甲防护设计 257

6.6.1 装甲的结构及原理 257

6.6.2 基体装甲 258

6.6.3 附加装甲抗弹能力设计与计算 259

6.7 现代坦克防地雷设计 260

6.7.1 防地雷设计总则 260

6.7.2 防地雷设计 261

6.8 二次效应防护设计 266

6.9 特种防护设计 267

6.9.1 三防设计 267

6.9.2 强电磁脉冲防护设计 267

6.10 坦克综合防护系统试验与评估 268

6.10.1 坦克综合防护性能试验 268

6.10.2 生存力评估方法 272

参考文献 273

第7章 坦克机动性匹配设计 275

7.1 现代坦克动力传动装置设计 277

7.1.1 动力装置设计 277

7.1.2 传动装置设计 280

7.1.3 辅助系统设计 284

7.1.4 动力传动装置总体设计 294

7.2 现代坦克行走装置设计 310

7.2.1 履带推进装置设计 310

7.2.2 悬挂装置设计 312

7.2.3 行走装置布局设计 318

7.3 现代坦克机动性能匹配 319

7.3.1 直驶驱动性能设计 320

7.3.2 转向性能设计 323

7.3.3 制动性能匹配计算 323

7.3.4 扭转振动特性计算 325

7.3.5 动力舱热流场匹配计算 327

7.3.6 红外特征优化匹配 329

7.3.7 通过性能设计 332

7.3.8 平顺性能设计 334

7.3.9 越野性能设计 334

7.4 现代坦克机动性试验与评估 335

7.4.1 机动性能台架试验 335

7.4.2 机动性能实车试验 347

参考文献 354

第8章 现代坦克通用质量特性及电磁兼容性设计 355

8.1 通用质量特性概论 356

8.1.1 通用质量特性组织管理机构与职责 356

8.1.2 通用质量特性阶段管理任务 357

8.2 可靠性设计与验证 358

8.2.1 可靠性设计概述及常用方法 358

8.2.2 可靠性研制试验 360

8.3 维修性设计与评价 362

8.3.1 维修性设计概述 362

8.3.2 维修性主动设计方法 362

8.3.3 基于虚拟现实的维修性评价 364

8.4 保障性设计与分析 367

8.4.1 装备保障性分析 367

8.4.2 装备保障方案的确定与优化 369

8.4.3 装备保障资源确定 372

8.5 测试性设计与分析 374

8.5.1 测试性概述 374

8.5.2 测试性设计方法 374

8.5.3 测试性预计与分析 376

8.6 安全性设计与分析 379

8.6.1 安全性基础概念 379

8.6.2 安全性设计方法 380

8.6.3 安全性分析方法 384

8.7 环境适应性分析与设计 385

8.7.1 温度适应性设计 385

8.7.2 湿热环境适应性设计 389

8.7.3 抗冲击振动设计 390

8.7.4 盐雾环境适应性设计 390

8.7.5 高原环境适应性设计 391

8.7.6 其他环境适应性设计 392

8.8 电磁兼容性分析与设计 393

8.8.1 现代坦克电磁兼容性要求 393

8.8.2 电磁环境分析 395

8.8.3 干扰传播耦合路径分析 396

8.8.4 敏感设备及分系统分析 397

8.8.5 电磁兼容性设计 398

参考文献 401

第9章 现代坦克乘员舱设计 403

9.1 坦克乘员舱一体化设计发展 407

9.1.1 装备人－机－环系统工程技术发展 407

9.1.2 人机一体化定义与发展 412

9.1.3 乘员舱一体化设计概念和内涵 413

9.2 坦克乘员舱一体化设计 415

9.2.1 设计目标与原则 416

9.2.2 设计工作内容 417

9.2.3 设计流程 422

9.2.4 主要性能指标设计与实现 431

9.3 坦克乘员舱仿真与试验 448

9.3.1 乘员舱基本人机匹配仿真 448

9.3.2 不同环境因素下的仿真试验 450

9.3.3 乘员舱人机工效半实物仿真试验验证 451

9.3.4 其他乘员舱相关试验 454

9.4 坦克乘员舱人－机－环设计评价 456

9.4.1 乘员舱人机工效设计评价 456

9.4.2 装甲车辆人－机－环设计评价体系 465

参考文献 467

第10章 现代坦克设计方法简介 469

10.1 基于Top-Down的坦克三维模型设计 471

10.1.1 Top-Down设计的概念 471

10.1.2 Top-Down设计的主要流程 472

10.1.3 Top-Down设计的优势与发展趋势 476

10.2 基于动力学模型的坦克机动性仿真技术 477

10.2.1 模型拓扑结构分析及简化 477

10.2.2 履带车辆多刚体模型的建立 480

10.2.3 仿真与试验验证 482

10.3 模态匹配技术 486

10.3.1 模态分析内容 486

10.3.2 车体及炮塔结构建模及模态计算 487

10.3.3 动力总成悬置子系统建模及动态特性分析 494

10.3.4 基于振动激励源特性分析的模态匹配 498

10.4 坦克射击精度的协同仿真技术 502

10.4.1 整车模型的组成 502

10.4.2 炮控系统模型 502

10.4.3 协同仿真方法 504

10.5 总体协同设计系统构建技术 507

10.5.1 系统需求分析 507

10.5.2 履带车辆总体方案设计系统的体系架构 508

10.5.3 与相关信息系统之间的关系分析 509

10.5.4 协同设计系统关键技术 510

10.5.5 典型应用案例 511

参考文献 513

索引 515

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