LV. 19
GP 830

RE:聊聊坦克懸掛的那些事

樓主 本徹 m25054444
GP104 BP-
最後來看看二戰戰車乃至現代最先進的戰車都依然在使用的扭力杆式懸掛。

扭力杆式相信大家都不陌生,因為實在是太多經典坦克使用這款懸掛了,遠到二戰之前研發的III號,二戰中大名鼎鼎的虎式,豹式,虎王,KV系列,IS系列,潘興,巴頓系列,到戰後的常青樹T55,以至於整個T系列,到當代最先進的豹II,M1艾布蘭,中國的99式都在使用扭杆懸掛。就算使用液氣主動懸掛的日本90式,其中間兩對輪子也是使用扭杆懸掛的(前面和後面兩對是液氣懸掛)。



扭杆一側安裝在車體側壁上,另外一側通過車體的孔洞穿出,連接到擺臂上,輪子上的重量載荷通過擺臂使扭杆產生扭轉,獲得的彈性力用於支撐車體。這就是扭杆懸掛的原理,非常簡單,而且佔用空間也非常少(只需要車底部分的空間就可以了。)
扭杆式懸掛的特點就是動行程很大,理論上行程總長是可以接近兩倍擺臂的長度的(從擺臂向下無限接近豎直,可以一直扭轉到擺臂向上無限接近豎直),完全不存在其他懸掛需要考慮彈簧的長度等問題。另外結構不算很複雜,佔用車體空間很少(扭杆平鋪在車體底部),彈性和可靠性都非常好,因此逐漸被大量戰車使用,包括先進三代坦克。

但扭杆也有缺點,因為扭杆是橫穿車體的,所以戰地維修不便,不能像平衡式懸掛一樣,直接用千斤頂頂起,整組懸掛卸下更換,一般需要到達比較正規的維修廠中才能修理。也易受地雷威脅(M1的前後扭杆就安裝在裝甲套筒內,避免受到地雷攻擊)。但相比巨大的優勢,這點缺點都是可以忍受的。
下面看看實車上的扭杆具體長啥樣:
圖中工人所拿的這根灰色的物體就是扭杆,而前後的就是擺臂。此照片是英國的131號早期虎在全面整修的時候所拍,圖片右側為車尾,車身左側的扭臂由後往前伸


上圖為當年亨舍爾工廠生產虎式時留存的照片,其中左側工人正在安裝的也是虎式的扭杆。圖片右側為車頭,車身右側的扭臂由前往後伸
大家可以對比下上上圖,看看虎式左右側的擺臂朝向,這個下面會提到。

然後我們再看看扭杆懸掛在車體裡的佈置情況:

上圖是黑豹的車體,去掉砲塔後從座圈處看到的內部結構,可以看到中間的變速箱傳動軸(導致車體變高的元兇),下方的兩組蓄電池,以及位於底部,橫穿車體的扭力杆。

再看看現代坦克的:

上圖是M1艾布蘭的車體去掉砲塔後從座圈處看到的內部結構,大家也可以清楚看到中間橫穿車體的扭杆。


上面多次提到扭杆“橫穿車體”,所以下面就要討論下使用扭杆的車輛外部特徵。

對,逼死強迫症的地方出現了:使用扭杆的戰車外部特徵表現為左右側負重輪一般不對稱。
原因很簡單,因為扭杆要橫穿車體,左側使用的扭杆需要穿過整個車體固定在右側裝甲板上,右側使用的扭杆需要穿過整個車體固定在左側裝甲板上,於是左右的扭杆就必須錯開佈置,這也就導致了使用扭杆懸掛的車輛,左右的負重輪均要錯開一定的距離,以便佈置這些“橫穿車體”的扭杆。
下圖是豹2坦克,從前方履帶的傾斜角度可以清楚看到左右的路輪錯開的情況。


我們看看豹2的三視圖:

可以發現豹2坦克的右側所有負重輪均比左側靠前,距離就是一根扭杆的直徑。

豹2的懸掛系統示意圖


接下來來看看M1艾布蘭:

可見左右輪組也是不對稱的,與豹2相反,M1的右側所有負重輪均比左側靠後,距離也是一根扭杆的直徑
看看M1的三視圖:

上圖也顯示了M1艾布蘭的扭杆和輪子的佈置情況。

而即使是二戰的三號,KV系列等坦克也是有同樣的情況。



以上圖片均顯示III號坦克的左右負重輪和扭杆佈置情況,右側輪組比左側輪組靠前一根扭杆的距離。






KV左側輪組比右側靠前錯開一個扭杆的距離。


IS系列相反,右側輪組比左側靠前錯開一個扭杆的距離。(為了方便比較,第一張圖經過左右反轉,所以拍的其實是車體右側


豹1,沒什麼好說的,自行比較左右兩側履帶導輪到第一顆負重輪之間的角度差異吧。


當然,也有例外,這個例外出現在使用交錯式負重輪的虎式、豹式、虎王坦克上。這裡就要說明一下虎I式,黑豹式和虎王式這幾種貓貓戰車的設計。

重新拿出這兩張圖:



前面已經提過第一張圖右側為車尾,車身左側的扭臂由後往前伸
第二張圖右側為車頭,車身右側的扭臂由前往後伸


可以看出,雖然採用了重疊負重輪設計,虎式依舊跟三號,KV一樣使用扭杆懸掛。但是虎式,豹式和虎王三種坦克,左右擺臂是反向佈置的,左側擺臂朝前,右側擺臂朝後,運用這種方法錯開扭杆,但路輪依舊能保持左右對稱……

下面再看看豹式的懸掛:







但是黑豹、虎王和虎式的懸掛又有一定不同,與虎式的單扭杆懸掛不同,黑豹與虎王使用雙扭杆懸掛,每一根擺臂連接到兩根扭杆上。




從上圖可以看到,左側的那個扭杆穿入車體的套筒是有兩個孔洞的,下圖可以看清黑豹的雙扭杆懸掛佈置




可以看到,固定在車體左側的扭力桿連接到車體右側一個類似翹翹板的結構以後,再由第二根扭力桿穿回車體左側


最後再簡要說說扭杆懸掛除了扭杆以外的一些設備。首先是限位器:

由於扭力杆的行程非常大,所以實際使用中為了避免損壞扭力杆或者損壞車體,會在搖臂的活動範圍內增設限位器,避免扭力杆過度扭曲,或者車體坐地。
下圖可看到三號坦克與KV的限位器:





另外,使用扭杆懸掛的車輛,通常在第一組和最後一組(有時候是第一第二組,以及最後一組,或者是最前和最後的兩組)扭杆上安裝減震器。下面還是以III號為例子,箭頭所示的兩個豎直的圓柱就是減震器:



下面看看豹2的減震器(最後兩隊輪子上方斜向佈置的圓柱體物體)由於豹2總是掛著側裙,減震器一般不露面,所以用模型示意一下。

豹2共有7對負重輪,其中前面1,2,3三對輪子,以及第6,7兩對都有這樣的減震器。



-(全文完)-

原文網址:

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