中国台湾省履带式装甲步兵战车

中国台湾省
装甲步兵战车
ArmouredInfantryFightingVehicle
装甲战斗车辆发展中心
ArmouredFightingVehicleDevelopmentCentre,CN
武器局
FightingMachinesCommand,CN
生产
中国台湾省

概述

该车系台湾省70年代研制,并由该省武器局负责总装和试验。为该车提供部件的企业约有40家,其中包括台湾机器制造公司(TaiwanMachineryManufacturingCorporation)的底盘、悬挂装置和动力装置,台湾铝业公司(TaiwanAluminiunCorporation)的车体和履带。目前为止,据信有150辆以上的CM21特种装甲车已交付台湾陆军。其CM2X特种装甲车正在研制之中。

结构特点

该车是以在台湾省使用多年的美国M113装甲人员输送车为基础研制的,包含了美国食品机械化学(FMC)公司的M113A2、M113A3以及AIFV装甲步兵战车的一些特点。
1.具备车上战斗能力。CM21虽然称步兵战斗车,但就其实际战术与技术指标而言,发球步兵战斗车与装甲输送车之间的车型,车体后侧各开有2个射孔,有一定的车上战斗能力。

2.防护力较强。采用了铝合金钢甲焊接而成,车身两侧及前方挡水板上加装了间隙装甲,可防12.7毫米以下枪弹的打击。

3.机动能力较强。采用了美国6V-53发动机,总体机动能力与美制M113A2接近。

4.内部空间小,对步兵上下车有一定影响,射孔无球状支撑架,射击时精度较差。火力较弱,车载武器仅1挺12.7毫米口径机枪,火力支援能力较弱。

主要改型:

CM22式106.7毫米自行迫击炮载车。载1门T62式迫击炮,未采用间隙装甲,载弹88发。

CM23式81毫米迫击炮载车。载1门美制M29型81毫米迫击炮,携弹114发。

CM24装甲弹药输送车。M110、M109型自行火炮弹药补给车,可运载203毫米炮弹42发或者更多的155毫米炮弹,其负重轮增加至7对。

CM25陶式反坦克导弹载车。载1具XM233E1陶式反坦克导弹发射器,配备陶式导弹7枚。

此外,还有CM26装甲指挥车和保障车型。

在台湾陆军的构想下,装甲步兵旅的编成应为“小型、机动、平衡、多功能”,编成的突出特点为“持续后支力、强大打击力、紧密侦搜力、快速机动力、灵活指通力”。装甲步兵旅平时担任地区紧急应变部队,遂行反突击、反空降、反渗透与反破坏任务;战时则担任战区机动打击部队,负责反击、反空降及作战地区守备任务。

  装甲步兵旅下辖有旅直属连队二个坦克营、3个装甲步兵营。1个装甲炮兵营及1个支援营,配有500多辆坦克、装甲车及4000多名官兵。

  装甲步兵旅的直属部队包含旅部连、通信连、工兵连、装骑连、反装甲连及宪兵排等单位,负责指挥、行政、通讯、工兵作业、战搜、反装甲及军纪维护等诸多战斗、战斗支援、勤务支援任务。其中旅部连配有2辆CM11(M48H)坦克。2辆M577装甲指挥车。2辆CM21装甲步兵战斗车;通信连的主要配备则为18辆悍马通信车(配有CTM—218无线电多波道机);工兵连配有3辆M48A5装甲架桥车、M9战斗工兵车、CM21装甲步兵战斗车及各式工程车辆;装骑连配有6辆M41轻型坦克、12辆V150S轮式装甲车与数辆CM21装甲步兵战斗车;反装甲连主要的武装则为12辆配备陶式反坦克导弹的M113装甲车。

  装甲步兵旅的2个坦克营,分别包含营部连、2个坦克连及1个装步连。其中营部连辖有2辆CM11坦克、2辆M577装甲指挥车。8辆M113装甲运兵车及数辆悍马车;每个坦克连辖有14辆CM11坦克;装步连则辖有13辆CM21装甲步兵战斗车。

  3个装甲步兵营则分别包含营部连、2个装步连及1个坦克连。其中营部连配有1辆CM21装甲步兵战斗车、12辆M113装甲运兵车及数辆悍马车与M151吉普车;装步连配有13辆CM21装甲步兵战斗车(第1、2营)或M113装甲运兵车(第3营);坦克连则仍配有14辆CM11坦克。

该车外形与M113车族相似。驾驶员在车体前部左侧,动力舱在其右侧,载员舱在车体后部。
车体使用铝装甲焊接结构,前部、两侧和后部均有附加钢装甲,并用螺栓固定。在附加装甲与主装甲之间填有网状聚氨酯泡沫塑料,用以提高车辆在水中行驶时的浮力。
动力舱有灭火装置,装有1台英国珀金斯(Perkins)公司的TV8.640柴油机,功率158千瓦(215马力)。与之匹配的传动装置系台湾工业大学(InstituteofIndustrialTechnologyinTaiwan)研制,与M113A1相似。进出气百叶窗和排气管均位于车体顶部。
车长在驾驶员后面,其指挥塔上有观察镜、1挺12.7mm的M2HB机枪和护板。观察镜的配置便于车长环形观察;护板使指挥塔的前部和两侧能防枪弹,护板两侧各有1组烟幕弹发射器,每组3具,用电操纵。
载员舱位于车体后部,人员通过车后动力操纵的跳板上下车。左侧有安全门,顶部有顶舱门,全车有5个射孔,每侧2个,后部1个,每个均有1个潜望镜或观察镜。由于有射孔,步兵可用5.56mm步枪从车内射击。除车长兼射手以及驾驶员外,可容纳6~8人。
行动部分采用扭杆悬挂,有5对负重轮,主动轮在前,诱导轮在后,无托带轮。
电气系统与M113装甲人员输送车相似,标准设备有排水泵和红外液视器材。
该车可水陆两用,用履带划水推进。入水前排水泵打开,防浪板在车前升起,无三防装置。如果需要,可仿M113A2在车后跳板两侧安装燃油箱。外形尺寸和其他性能与M113A2相同。

型号演变和变型车

该车已列装的变型车有81mm、107mm和120mm自行迫击炮、昆方IV型126mm多管火箭炮、装20或30mm机关炮的步兵战车、陶式反坦克导弹发射车、昆吴反坦克导弹发射车等。
另外,还可能改装成下列变型车:火力支援车、侦察车、喷火车、运货车以及救护车等。
 

下文由台湾省军队人员撰写,其中部分文字不符我国习惯,因时间关系,站长不作过多编辑改写:
 

国造 CM27 高速牵引车系统发展之研究 兵整中心/黄俊麟中校

提要

一、本军原用以一五五公厘加农炮及八吋榴弹炮之牵引车 M4 与 M5A4 两种,因车型老旧,性能衰退,料件难以获得,已陆续淘汰。

二、 CM27 高速牵引车发展完成后即是提供部队使用,因此必须配合作战环境之特性。先期少量生产提供部队作为训练与验证系统之整体系能,以确保配合作战之需求。

壹、前言

本岛地形多河川丘陵,故在兵力的运用上首重机动,强调兵力的转用以形成

局部优势,而基于作战的原则,在有限兵力下,为求快速变换阵地,形成火力优势,故急需提升炮兵部队之机动能力。而本军原用以牵引一五五公厘加农炮及八吋榴弹炮之重炮牵引车 M4 与 M5A4 两种,因车型老旧而性能衰退且料件难以获得,导致保修困难,已陆续淘汰,且因国外的重炮发展趋向自走化,故重炮牵引车多已停止生产,所以对我军的主件获得与将来料件的后勤补给均产生极大之困难。因此,若无轻型车取代,将影响炮兵机动能力甚钜。

本军基于上述理由,于民国七十八年研发完成 CM27 重炮牵引车,本车除了

能机动且快速的拖曳一五五公厘加农炮与八吋榴炮转移阵地外,车上更可以携带二十发炮弹与乘坐十四名乘员,故除了可完成牵引重炮的任务外,并可以充分的发挥战术支持车辆的特性。

贰、本文

国造 CM27 高速牵引车系以国造 CM24A1 弹药车为蓝本,再参考其特有之

任务特性,重新设计发展而成。而 CM24A1 弹药车是第一部由国人自行研究发展完成的装甲车辆。以下就 CM27 高牵车的发展过程,进一部阐述本军在发展大型武器系统工程上的阶段性作法。

?国造 CM27 高牵车的发展与沿革:

民国 68 年间,本军为了加强装甲车机动能力,并朝向国防工业自立研发的目标,而由战甲车发展中心(简称战发中心)以美制 M113 为蓝本,并参考部队在战术任务上的实际需求,展开了国造 CM21 装步车的研制工作。第一部原型车于民国 70 年研制成功,并正式定名为 CM21 国造装甲步兵战车,随后进行了各项测试工作正式进入量产并分发到各部队。民国 72 年以后,并根据发展与制造 CM21 装步车的经验,陆续发展出 CM22 、 CM23 等装甲迫炮车、 CM25 拖式飞弹车、 CM26 装甲指挥车等,从此奠定了我国装甲车辆研发自制的能力。

CM21 装步车发展完成后,由于本军缺乏运弹车,故计划利用已发展成熟 CM21 装步车的料件,而在动力、承载、输弹等系统上自行设计开发,整个研究的过程中,包括技术资料的获得、经验的累积、技术人才的培养,甚至大量资金与研究成本的投注等,所以 CM24 弹药车自民国七十二年开始规划至第一辆车的完成,期间经历了四年的时间,此后并陆续完成三辆样车后,于七十六年始定型生产。当然, CM24 弹药车存在许多设计与制造的缺点,所以在民国七十八年配合部队需求开始筹画并设计第二代弹药运输车,即 CM24A1 弹药车,并于第二年开始进入量产,并同时针对部队对于重炮牵引车的需求而展开研究工作,初期拟定重炮车之性能规格如下:

●能越野牵引一五五公厘加农炮及八吋榴弹炮,且运动能力不得低于 M4 牵引车,并可将重炮牵引至任何炮阵地。

●可装载 M4 与 M5A4 牵引车相当之人员及弹药。

●采用现有服役中或已发展成熟之零件与总成,使其具有较高之互换性,降低研发成本并提高补保能力。

●增加输弹、牵引系统、与同步煞车系统,并加大储弹与成员空间。

初期重炮高速牵引车的研发仍以国造 CM21 的装甲步兵战斗车为蓝本,并于七十六年底改装完成样车乙辆,但经测试结果认定其马力不足( 210 匹马力),无法担任牵引重炮之任务,故于民国七十七年底,本军配合当时国造 CM24A1 弹药车之生产,着手规划利用 CM24A1 弹药车来改装成重炮牵引车,当时考虑三个重点:

?引擎马力由原来 CM21 装步车的 210 匹马力提升至 CM24A1 弹药车的 325 匹马力,可符合牵引重炮所须之马力需求。

? CM24A1 弹药车已发展成熟,且全车料件除引擎外均已在国内完成开发,而各级保修能量均已陆续建立,顾尔后的后勤补保无虞。

?以 CM24A1 弹药车为蓝本而陆续开发,可缩短研发时程与减少研发成本。

CM27 高牵车于民国七十八年研改完成后,及经由测试确定马力与系统功

能均能满足战术需求;于是由兵整中心于民国八十一年重新设计完成乙辆

重炮牵引样车,并正式定名为国造 CM27 高速重炮牵引车(简称高牵车),

由于该车是以 CM24A1 弹药车为蓝本而开发,所以 CM27 高牵车可以说

是 CM24 弹药车的第三代衍生车种;回顾从第一部 CM24 样车的制造至

今天的 CM27 的正式生产亦将近十余年, CM27 高牵车的发展与研制时程

大致分为概念定义、设计验证、全型发展、生产部署等四个阶段,以下就

CM27 系统的发展做一个整体的介绍。

?国造 CM27 高牵车系统发展程系:

CM27 重炮牵引车系统发展程序与一般武器系统的发展相同,从最初的研

发、生产至最后阶段的部署,其发展程序可分成下列四个阶段:

◎概念定义阶段 (Concept Exploration Phase)

◎设计验证阶段 (Demonstration/Validation Phase)

◎全型发展阶段 (Full Scale Development Phase)

◎生产部署阶段 (Production And Deployment Phase)

以下就整个 CM27 高牵车系统发展之各阶段的重点工作,逐一简要说明:

●概念定义阶段:

CM27 重炮牵引车系统发展之初即为概念定义阶段,此阶段中主要乃针对部队的需求,探讨系统概念与系统功能需求,以利各分系统能配合发展并获取最低成本与达成任务目标之最短时程,其考量重点乃在于系统的获得、功能接口的整合、可靠性与成本等问题,并依据任务需求、研发制造能力、工业及技术发展趋势等,订定系统规格;而在第一阶段的概念设计完成后,必须再经过系统需求评估阶段的确定,以再度肯定主系统需求,并决定整个 CM27 主系统之概念设计及规格。系统工程单位元元于概念定义阶段之工作如下:

?拟定 CM27 重炮牵引车之作战目标与任务需求。

?分析全车各系统研究发展所需之资源,与国外科技之获得及国内生产技术可行性分析。

?关键性料件与制造技术需求检讨。

?设施装备需求与制造生产成本概估。

一般系统工程单位元元于 CM27 系统概念定义阶段就应考虑其性能

诸元与操作简易性及维护性等之要求。系统设计发展需要充分配合系统设计构想及性能目标,并确认制造可行性。面对庞大之技术领域及有限之资源,系统工程人员必须审视计划需求,针对关键技术作一全盘性之规划与发展,以达成生产任务。一般而言,设计是构想创造的过程,制造则是实际的工作,两者整合的过程包括概念沟通、蓝图设计、样车试造程序之确认,及相关之评估、检验与纪录等,都是提供接口整合与技术交流之管道。

●设计验证阶段:

完成上述阶段性工作后即进入设计验证阶段,此阶段的目的在确认 CM27

各分系统规格与型态项目,并进行各分项组件关键技术与发展工作,配合系统之择优分析以确认最后之系统与发展规格。本阶段系统设计及制造技术发展完成,则进行样车之制造、试验,并继续完成蓝图与程序文件之初稿与后续品质提升及成本改善工作,其重要阶段工作包括:

?全车系统初步设计:设计单位参照战术与各系统性能诸元的要求,对各分系统作初步的设计。

?全车各分系统关键技术之发展与评估。

?初期制造及生产成本概估。

?计划需求料件与生产设备需求之规划。

?先期生产计划与初期试造蓝图之设计。

●全型发展阶段:

本阶段段中开始进行 CM27 全车各系统少量生产,针对各分系统规格及生产设备状况,进行生产设计、工具准备、公差合理化、料件规划及标准化等整合工作,确认生产文件及量产之可行性并对生产设计细节进行检讨改进,使所有文件、程序蓝图、料表均能备妥,并达成可靠性、维护性与易制性等需求。确认研发完成后,所有蓝图与相关文件即可转移正式生产之用,其重要阶段工作包括:

?全车系统设计定型: CM27 全车各系统之设计上的缺点大体修正后,设计单位应考虑将设计定型,并进一步作定型试造前的试造图样汇整准备工作。

?系统设计之易制性:武器系统发展以战备为最终目标,所以易制性设计理念,是武器研发之根本需求。

其基本特性需考量:设计简单化、零件标准化、产品规格化;易制性设计使产品能简单易得、零件材料与规格标准化、降低制造获得成本、提高维修性能及品质,基本上易制性是期望在满足性能需求条件下进行最佳之设计。

?细部生产设计及程序确认:其包括生产资源需求检讨、研发过程、生产问题研析、确定生产分工及组织规划、执行细部生产成本估计、关键性组件自制之开发、生产后勤规划、生产工作计划与定型试造工作要求等。

?各分系统制造蓝图确定:设计工程单位元元应进行下述工作:

?分析各分系统并作设计之修改、尺寸公差之调整、代用设计之增列等。

?互换性、维护性与操作性之研析与有关品质及制造注意事项之加注与校正。

?各零件材料热处理及表面处理等规格之确定。

?料件与制造装配检验:检验单位应进行外购材料、原料、零组件及外包制作零组件的检验。制造单位元元负责零件道次检验,检试单位负责装配过程检验 ( 线检 ) 与最终成品检验 ( 终检 ) 。

? CM27 系统品质鉴定与可靠度分析:检验单位根据设计发展试验结果资料,据以作为品质鉴定水准订定参考。并由全系统与各分项系统之可靠度试验中,鉴定各分项系统之可靠度试验中,鉴定各分系统之品质是否符合可靠度之水准,并作为研究发展完成的验证。

? CM27 各分系统规格文件汇编:研究发展结案前,系统工程单位元元应研拟系统规格文建汇编计划,系统规格文件的内容包括检验规格、验收规格、维护保养手册、操作使用手册、标准制造程序手册 (SOP) 、表准检验程序手册 (SIP) 、正式蓝图规格等项目。

? CM27 高牵车正式生产之工作要求:正式量产之产品成本、规格均有明确需求限制,且必须接受研究发展机构之制造装配技术及正式蓝图规格之转移。

●生产部署阶段:

CM27 高牵车发展完成后即是提供部队使用,因此装备必须能符合作战环境的特性,所以通常在全型发展末期,各项技术验证完成后,即需先期少量生产,以提供部队作为训练与验证系统整体性能,而确保能符合作战需求,故除了主系统外,其余相关辅助装备也必须能够符合当初之系统规划目标,如此才能于研发完成后接续生产以应战被部署需要。此阶段工作尚包括:武器系统接收 ( 部队案验收规格要求执行验收检验 ) 、操作及保养训练、部队试用 ( 并将建议改进资料回馈至研究发展机构 ) ,与部队正式使用等。

?国造 CM27 高牵车的生产作业:

本章中所介绍之 CM27 高牵车的制造程序,主要乃根据生产制造该型车辆之现场工作流程、装配程序等逐一说明 CM27 高牵车的各阶段生产程序。

?生产制造程序:

CM27 高牵车生产线的流程可分为七大部分,分别为车身组合、坚固焊接、射线检验、车身加工、 附件焊接、表面处理、装配组合与最后的终验试车,全车完成试车之后即进入待拨区准备拨发车辆。

?车身组合:将加工制造完成的车身板材,利用各式夹模具并依照蓝图,将其正确的于车身型架上定位组合成车壳,并以 MIG 铝焊固定之。

?固定焊接:利用 MIG 铝焊机并配合车身翻转架,将车壳固定并作 360 度翻转而针对内外焊道实施坚固焊接。

?射线检验:利用 X 光射线,针对所有的焊接部分做全程的检验,在检验过程中若发现焊道中有气孔或夹渣等缺陷,即重新予以铲除并重焊,以确保焊接品质的良好与一致性。

?车身加工:利用旋转平台鎕铣床,针对车壳的重要安装面,如程载系统、炮塔及齿环等实施精密切削、鎕磨加工,加工完成后,利用光学尺与微电脑定位全车加工基准点,同时针对重要安装孔位予以定位、钻孔攻牙,并安装钢质崁体。

?附件焊接:车身完成加工后即进入附件焊接程序,在此将使用大量的模具与型架,将装配零附件或总成时所需的固定座、固定架等约三百多项料件完成定位与焊接。

?表面处理:完成附件焊接的车壳即进入涂装处理程序,一般装甲车辆的涂装处理程序共分为喷砂、化成处理、烘干、喷漆四大部分,在喷砂程序中,利用金刚砂除去附着于金属表面的杂质;在化成处理过程中利用化学药剂清除车体表面的氧化物与油渍,并反复利用高温热水来冲洗表面;在烘干过程中,利用摄氏 70 度的高温环境,来烘干车体,以利于开始进行车身喷漆作业;在喷漆作业中,利用高压风力与水循环系统来加强喷漆的处理品质,并兼具公安环保效能。

?装配站:喷漆完成的车壳即进入全车装配阶段,装配员先在车外将料件及次总成于型架上结合为总成件,再依序安装于车内外,此时,检验员即随时于装配线上针对料件与装配程序进行检验,以确保料件的装配品质,全车装配完成后,还需进行 50 哩各种地形路面测试,完成路试后进行最终检验,以确保料件经过整合后,仍能够符合整体性能与可靠度的需求,如此,才完成整部 CM27 高牵车的制造程序。

以上每个工作的程序与步骤,甚至所使用的工具、时间都必须详实的记载于标准制造程序 (SOP) 中,遵循此程序方可使所有的作业方法与施工程序得以规格化与标准化,而标准制造程序的编订则应于一定的时间内随时予以修订,使得工作标准程序与实务得以相互配合;目前国内各公民营单位正积极推动 ISO9000 的认证,其目的亦是借着 ISO9000 的认证使其产品的制造程序与品质能够得到国际标准的认可,以利于产品进入国际市场并提高竞争力,而此 ISO9000 的认证之首要任务即是产品标准程序的制定,目前本军甲车的生产制造已开始致力于推行 ISO9000 的认证工作,故标准程序的制定与遵守应是所有工务与生产单位之根本要务。

?产能规划与管制:

军品产能规划与管制的目的在将整个生产线索需要的人力、机具、设备,针对任务需求作一个最佳化的配置,而直接影响生产作业之整体投资成本 ( 如人员雇用、机具购置、厂房设置等…… ) 。一般而言,甲车生产并非单方面生产线排程、人员管理及料件管制等即可达成,需赖工务、生管、研发、品管、行政等相关部门共同配合,对整体生产操作系统效率作全面性有效之提升,并充分整合人力、设备、材料、程序、资源及技术等,以利圆满达成任务。

以下就甲车生产之人力运用、制程管制、物料管理、产品发展等四方

面作一说明:

?人力运用:参与甲车生产所须知人力通常来自两方面,一为校训士官兵,经在职训练后即可参加生产行列,二为一般聘雇人员,依照专长需求以合约聘雇,尤其一般特殊技能 ( 如铝焊 ) 因补员不易,故通常以合约聘雇相关技术人员参与甲车生产行列。

?制程管制:甲车生产制造排程属工作站式设计,并实施批量生产,且甲车为一相依性产品,由数量庞大之总成件、次总成件及零附件组合而成,故各工作站生产流程之衔接、大型总成料件之运输、补给等,尤为重要。 CM27 高牵车使用对象为部队单位,其野战演训任务频繁,后勤保修品质不一,产品可靠度相形益显重要,故生产时必须兼顾各站流程的进行与制造组合之组件品质,而求其整体系统可靠度之稳定。

?物料管理:甲车生产线上之作业空间有限,若进行大量生产时,所需料组件的运输与库储必形成极大问题,所以应思考在国军现行采购体制下,比照日本丰田式或国内统一超商等管理之精神,于实时生产之原则下,实施最小库存的物料补给,以减少库储问题。

?产品发展:国内仅本军兵整中心具备甲车生产制造能力,且世界各国均将甲车生产制造之能力,且世界各国均将甲车生产列为国防机密,其中铝合金之高厚度、长距离焊接技术,更可说是绝无仅有,因此甲车产能建立时,应特别加强相关技术人才的培育。

参、结论

以上乃说明 CM27 高速牵引车的系统工程发展程序与生产制造过程。一般武器系统研发,为提升品质、降低成本,及确保研发生产之有效遂行,首先必须强化系统工程之机能与专责组织,并以配合完成主系统之战术需求为主要任务,如此,在人力、技术及环境均在最熟习之状况下,生产工作能接续,研发工作更顺利,并可降低成本。而一般大型武器系统之料组件需求至为广泛,故任何国家均不可能单独完成所有工作,研发与生产皆是如此。目前世界各国发展战甲车多朝向模块化的设计,即利用已发展成熟之模块件,加以组合而成。故本军可配合部队需要的战术需求,规划设计不同之车型,再加以选配其它发展成熟之系统包件,或与国内外专业厂商共同开发重要料组件,如此,不但可以减少研发成本,而且能提高系统的可靠度。如美军 M8 轻战车的发展,就是一个例子,惟其对初期系统工程的配置、整体系统的规划、分系统之选用与接口整合的技术仍是本军急需学习的经验。

一般而言,加速国防科技转移民间才能厚植国防战力,尤其在武器系统进入生产阶段,配合整体国防政策,确实掌握民间技术能量,加强军品外包技术合作及生产技术转移,以广求商源并扩大民间参与,如此,自立自主国防科技的才能真正植基民间。而国造 CM27 高速重炮牵引车的制造,由初期的系统工程规划、蓝图设计、样车制造、成品规格与检验标准订定至最终的产车完成与拨交部队使用一系列的发展,已初步符合了一般大型武器系统发展的原则。所以本军应以此为基本,加强在整体系统工程中各阶段工作的发展,使得军品的开发与制造能力更加成熟精进,使往后发展的武器系统能继续加入战备的行列,已精实我国军战力。

作者简介

黄俊麟中校,中正理工学院正 42 期航空系,中正理工学院兵研所,美陆军后勤学校后管班,现任职于陆军兵整中心技术室。

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