版主:黑木崖
    
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在google 96A的懸掛系統時,發現一篇好文:
送交者: shanghai1228 2014月09月19日21:39:18 於 [世界軍事論壇] 發送悄悄話
回  答: 你別瞎聯想了,96A啥時候用上半主動懸掛了. 由 polo1 於 2014-09-19 21:16:18
扭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,斯大錘的KV系列,JS系列,美帝的潘興,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,解放軍的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)。
那麼扭杆懸掛的原理是什麼呢?下面直觀地說明一下,擰毛巾相信大家都擰過,用雙手將毛巾兩頭抓住,然後雙手反方向扭動,毛巾里的水就會被擰出來。當然這裡不是討論毛巾的乾濕問題,而是擰毛巾以後的感覺,你將毛巾擰緊以後,手有木有感覺到毛巾有一股反作用力?這個反作用力就是毛巾被扭轉以後產生的彈性力。
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而扭杆的原理正與擰毛巾類似,扭杆就是你手中的這一條毛巾。下面我們看看扭杆具體是長啥樣的。" O  d! J2 a2 N5 j0 d
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上圖就是一個扭杆的模型示意圖,其中灰色的是扭杆的固定端,也就是車體,紅色的圓柱形就是扭杆,綠色的長方體就是輪子的擺臂,下面看看扭杆工作時的狀態
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上圖,擺臂運動,將扭杆扭轉,扭杆產生彈性力,而在安裝扭杆的坦克上,此彈性力就是支撐車體的力量。
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扭杆懸掛通常布置是這樣的(圖示為T55的扭杆懸掛系統):
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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,而且占用空間也非常少(只需要車底部分的空間就可以了。)5 C  }' B6 Z/ ?7 j5 e1 k9 r
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,占用車體空間很少(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。
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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。
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下面看看實車上的扭杆具體長啥樣:9 D1 i6 Y) U. z% K5 i; t; r
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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,此照片是英國繳獲自北非的131號早期虎在全面整修的時候所拍。- x3 {' p$ ~" G* i0 h! I4 v
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下面再看一張3 i5 D: Z' x$ j
hen12.jpg 
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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。大家可以對比下上上圖,看看虎式左右側的擺臂朝向(上上圖車首在圖片左側,上圖車首在圖片右側),這個下面會提到。
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然後我們再看看扭杆懸掛在車體裡的布置情況。' F+ u. u& [: G  u" e/ `6 y/ N2 G9 K
pan int.jpg 

上圖是黑豹的車體,去掉炮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,以及本文的主角,位於底部,橫穿車體的扭杆。

再看看現代坦克的. y- V, A) K5 f! k3 ~
M1torsions.JPG 

上圖是M1的車體,去掉炮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。- X5 ?# P! t( T2 W% ~
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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,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布置,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,以便布置這些“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。
l2.jpg 

1122.jpg 
我們看看豹2的三視圖
leopard-ii.gif * w6 W6 v* C6 W3 ?
可發現豹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。
leopard2damper.jpg . ]# }, ]9 j8 a/ k2 I+ `
豹2的懸掛系統示意圖

下面再看看M1艾布拉姆斯
M1.jpg 
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
m1_abrams-40138.jpg 
上圖也顯示M1的扭杆和輪子的布置情況。
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而同樣使用扭杆的III號,KV等坦克也是有同樣的情況。
III號
PZ III.jpg 
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III號的底盤示意圖(模型)
Panzer_III_N_1.jpg 

III號側視圖
pzkpfw-iii-ausf-j.png ( K8 ]' F3 Q, }. u, s0 F( v( K) n

以上圖片均顯示III號坦克的左右負重輪和扭杆布置情況,右側輪組比左側輪組靠前一根扭杆的距離。, f6 ]% A" [( y# u/ o3 R

KV1, @3 o3 C; a7 N! N+ a1 `  Q
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KV12.jpg 
(上圖有些神奇,是使用T-34 mod 1940的 L11型76mm炮)

KV五視圖
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KV左側輪組比右側靠前錯開一個扭杆的距離。

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當然,也有例外,這個例外毫無例外就是我們可愛古板的德國人,上面二姐埋了個伏筆,讓大家查看虎式左右擺臂的朝向問題,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
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從上面兩圖可以看出,雖然外邊採用了多重重疊負重輪設計,虎式依舊跟III號,KV一樣使用扭杆懸掛。但是虎式的左右路輪卻是對稱的,為什麼呢?上圖就給出了解釋,虎式,黑豹和虎王三種坦克,左右擺臂是反向布置的,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……# L0 |  u! W7 l  j) y# D- h3 x$ y
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上圖顯示虎1的底盤以及懸掛設置,箭頭是二姐自己畫的,這張圖是虎式的底盤頂視圖,紅色代表上方,也就是車體右邊懸掛的扭杆,綠色代表下方,也就是車體左邊懸掛的扭杆,箭頭位置是該條扭杆固定到車體上的位置,大家可看到虎式的扭杆是如何布置的,並且也能看到左右側的擺臂反向布置的設計(上方也就是右側的擺臂全部向後,下方,也就是左側的擺臂全部向前,因此所有輪子依舊保持左右對稱)9 y" x0 l/ q& L/ n$ T: J$ J
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下面再看看黑豹的懸掛
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上圖是黑豹左側擺臂布置,可看到全部朝前(右側則全部朝後); Z% d  V2 e9 G6 {! U& A
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擺臂和輪軸特寫

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上面三突是去掉了扭杆以後的車體內部,大家可以看到扭杆的固定座,穿入車體時的套筒,但黑豹和虎式的懸掛有一定不同,與虎式的單扭杆懸掛不同,黑豹使用雙扭杆懸掛,每一根擺臂連接到兩根扭杆上,大家從上圖也可以看到,左側的那個扭杆穿入車體的套筒是有兩個孔洞的,下圖將可以看清黑豹的雙扭杆懸掛布置。" H- l. ]8 p8 j8 F
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由於實車設備過多,不易看清雙扭杆的設置,所以採用上面兩張模型的圖片,大家可以跟下圖實車圖片對比一下,了解一下雙扭杆的具體情況。1 v( ~- ?% m/ u$ R7 m3 W
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虎王的底盤照片因為二姐木有找到,所以在此略過,但虎王跟黑豹一樣使用雙扭杆設計。" w. o3 L2 s3 |  Z6 x2 c' L2 |$ F" `
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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# Z7 E( b1 u- |  q* V6 r5 Y0 t% h

上文提到由於扭杆的行程非常大,所以實際使用中為了避免損壞扭杆或者損壞車體,會在擺臂的活動範圍內增設限位器,避免扭杆過度壓縮,或者車體坐地。
下圖可看到III號的限位器,箭頭所示就是限位器:$ y+ N" L2 t6 l5 E
III.jpg 
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下圖是KV1的限位器
KV111.jpg 
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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:8 q; [% ]/ e3 |8 u3 D
III1.jpg 0 X/ }, p) g; l5 W# A
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下面看看豹2的減震器(最後兩對輪子上方斜向布置的圓柱體物體)由於豹2美眉總是穿着裙子,減震器一般不露面,所以用模型示意一下。
ta56020q.jpg 4 C+ M( [9 E* M8 u& I2 C

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。
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好了,關於扭杆就談到這裡,下次咱們談談坦克別的一些系統吧~+ |0 n* ^8 j" k8 F5 ^
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  佳帖。漲姿勢了  /無內容 - 也是明眼人 09/19/14 (553)
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