坦克转向的奥秘:05式主战重坦服役了吗

　　车辆的两种转向方式 　　 　　坦克，是履带式车辆的代表，汽车，是轮式车辆的代表。由于行动装置的不同，这两种车辆的转向方式也有极大的差别。 　　车辆的转向，大体上分为两种方式。汽车一类轮式车辆，司机一打方向盘，前轮就转过一个角度，汽车便沿着新的轨迹顺势开始转弯，实现转向。我们不妨称这种转向为“几何转向”。而像坦克一类履带式车辆，坦克驾驶员一拉操纵杆，使一侧的履带减速或制动，由于两条履带间作用力的不同而有了速度差，坦克便开始向低速一侧履带的方向转向。我们不妨称这种转向为“物理转向”。诚然，“几何转向”和“物理转向”的说法，并不十分严格，但比较形象。即几何转向是靠车轮轨迹几何学上的变化来实现的；而物理转向是靠两条履带上的作用力的不同来实现的。
　　
　　一些资深的兵器迷可能会问：许多西方的坦克是用方向盘来转向的，跟汽车转动方向盘操纵转向一样，那能不能也算是“几何转向”呢?不能!因为这种转向装置本质上还是控制两条履带上有不同的牵引力和制动力。转动方向盘，不过是控制液压阀对转向侧的履带实施制动而已。
　　古今中外的坦克，几乎无一例外的是“物理转向”。不过，在履带式车辆的发展初期，曾有人提出过“轨迹转向”的概念。这种履带也称为“挠性履带”，即整个履带在横的方向上能转过一个角度，这样，履带式车辆的转向就和轮式车辆的转向几乎一模一样了。历史上还真出现过这种履带的专利和试验性车辆，可惜，这种挠性履带的坦克，由于履带横向变形有限，所以转向半径较大，而且履带的结构较复杂，履带连接部分的强度受到限制，最终只能是“中看不中用”，根本无法推广。
　　
　　坦克转向的小九九――转向受力分析
　　
　　为了明晰地说清坦克转向的受力情况，这里要用一点物理学或力学上的知识。相信具有高中以上文化程度的读者朋友不难看懂。一时看不懂的读者朋友，不妨把这一小节跳过去。
　　假设坦克的重量为G，履带接地长为L，两条履带之间的中心距为B，坦克的转向半径为R，那么，履带实施物理转向的结果便是履带横移刮削地面，由此产生了一个转向阻力，其数值为μ×G／2(式中，G／2为一条履带上承受的坦克重力，μ为滚动阻力系数)。坦克若想能实施转向，笼统地说，必须是牵引力大干转向阻力。更正确的
　　 说法是，转向力矩要大干滚动阻力距(或称转向阻力距)。因为在转动力学中，是要拿力矩来说事的。转向阻力距的数值为：Mz=μ×G／2×L／2=μGL／4。要转向，就需要在坦克的两条履带上施加一对大小相等、方向相反的力P，形成转向力矩M=PB。在匀速转向的情况下，转向力矩等于转向阻力距，即PB=μGL／4，由此可以求出：P=μGL／4B。由于每条履带上都受行驶滚动阻力F的作用(F=fG／2，f为滚动阻力系数)，所以，高速履带上的牵引力P2=P+F；低速履带上的制动力P1=P－F。其实，简单地说，在坦克转向的过程中，会产生一个横向的转向阻力距(前页下图中的逆时针方向)，必须有一个转向力矩(前页下图中的顺时针方向)去克服它，坦克才能转向。
　　
　　坦克转向的三种情况
　　
　　坦克的转向可分为三种情况：中枢转向，原地转向和一般转向。
　　坦克作中枢转向时，其转向半径最小，R=0，即坦克绕其中心线转向。
　　坦克原地转向时，R=B／2，坦克以内侧履带为转向中心，内侧履带处于完全制动(刹死)的状态。转过180度后，坦克刚好调个头，但横向错开一个履带中心距。
　　坦克作一般转向时，R>B／2，此时内外侧履带有速度差。不难看出，转向半径的大小，可由左右履带速度V1和V2矢量顶点连线得出的相似三角形中得出。在实际行驶过程中，坦克的一般转向用得最多。坦克缓转向和坦克急转向，都属于一般转向的范畴；而坦克直线行驶，可视为转向半径无限大(∽)的特例。
　　
　　
　　规定转向半径是怎么回事?
　　
　　在坦克转向时，如果转向半径固定不变，则为规定半径转向。此时，坦克的内外侧履带的速度都是确定值。也就是说，坦克的规定转向半径，是由坦克转向机构的结构所决定的。带有行星侧减速器的坦克，如59式坦克，除原地转向外，还有一个规定转向半径，此时，一侧的行星侧减速器处于固定减速状态，另一侧履带仍按原速转动，由于有了固定的速度差，坦克便按规定的半径转向。按规定转向半径转向，不仅驾驶员容易掌握，转向操纵省力，而且坦克转向时对地面的破坏也最小，所以，坦克驾驶员应尽量采用规定转向半径转向。
　　从T-72坦克以后，T系列坦克多采用双侧变速箱的结构。此时，坦克驾驶员只要拉低速侧的操纵杆，便可以使这一侧的变速箱降低一个排挡，而高速侧的速度不变，从而实现规定转向半径转向。显然，坦克的规定转向半径越多，坦克的转向性能也越好。具有液压传动装置的坦克，可以实现无级转向，相当于有无数个规定转向半径，是坦克转向的最理想的状况。
　　至于转向的操纵方式，T系列坦克多用操纵杆，M系列坦克多用方向盘或单杆操纵。无疑，M系列坦克的转向操纵性能更好些。为了使转向操纵省力，当代的主战坦克绝大多数采用了液压助力机构。
　　
　　中枢转向――坦克的绝活
　　
　　中枢转向，也叫中心转向，算得上是坦克的一个“绝活”。对于具有双功率流传动装置的坦克，驾驶员使高速侧履带正转，低速侧履带反转，当V1＝－V2时，坦克将绕着自己的几何中心开始转向。形象一点说，就好像有一根粗大的绳子，正好栓在坦克的中心，用一只大手一捻，坦克就绕着自己的重心转起来……。此时，如果坦克转过180度，那么，正好使坦克掉过头来，仍然留在原处。你说神不神?
　　坦克的这个“绝活”，大大提高了它在狭窄道路的通行性。设想一辆坦克钻到一条又窄又长的死胡同，需要掉头返回时，坦克驾驶员只要来个“中枢转向”，油门一踩，就能够原地掉头驶出死胡同。当代的主战坦克的履带中心距大约3米，虽然做中枢转向时的转向半径为0米，但掉头时需要的空间仍需要超过车长，一般为7米左右。而对于轮式车辆，其掉头所需的空间就要大得多了，即使是4×4的小型轮式装甲车，其最小转向半径也有6～7米，8×8的轮式装甲车的最小转向半径约为8～12米。同样的情况，若是轮式装甲车或是小汽车钻到一条又窄又长的死胡同，需要掉头返回时可就犯了难了。汽车司机要挂上一档，前进一米，停车，打回轮，倒车一米，再打回轮，再……，如此反复多次，才能掉过头来。弄得不好，根本就无法调头，只好挂上倒档，小油门，小心翼翼往回倒车，多难啊!
　　
　　急转向的窍门
　　
　　急转向，也就是转向半径很小的转向，转向阻力系数μ的数值相当大，特别是在松软地面。统计数据表明，当坦克在一般的松软地面上转向，当转向半径为10B时，μ小于0.24，此时为缓转向，坦克转向不太费劲，当坦克做原地转向或中枢转向时，μ=0.75～0.88，此时坦克的转向就相当费力了。但见驾驶员猛轰油门，发动机冒着黑烟，坦克吼叫着，吃力地刮着地皮，履带侧面迅速堆起一个小土堆……，严重时，能把坦克发动机憋熄火。所以，急转向时，要悠着点。正确的做法是，驾驶员使坦克转过一个角度，再松开操纵杆，使坦克向前驶出刮土形成的土堆，再接着转向。当然，如果是水泥路等硬质路面，坦克总能乖乖地转向，游刃有余。
　　采用单功率流传动装置的坦克，如59式坦克，就只能实施原地转向了。不过，只要路面情况良好，如硬质水泥路面，坦克驾驶员将操纵杆拉到底，一轰油门，坦克就来个大掉头，同样很爽。
　　在坦克转向方面，还有一个“奇特”的事，那就是“下坡反转向”。其现象是，当坦克在较陡的坡上下坡行驶时，驾驶员如果拉右面操纵杆，想向右转向时，坦克反而会向左转向。这到底是怎么一回事?原来，当驾驶员拉右面操纵杆时，有一个瞬间处于动力解脱状态，此时，坦克重力的横向分力成了牵引力，促使右侧履带上的力大干左侧履带上的力，坦克自然就会向左转了。坦克反转向，是一件很危险的事，一般应尽量避免在陡下坡上转向。
　　
　　名词解释　转向半径
　　
　　坦克转向时，总是绕着一点为中心向着低速履带一侧转向，这一点就叫坦克的瞬时转向中心。从坦克的瞬时转向中心到坦克纵向中心线的距离叫坦克的转向半径，一般以R表示。
　　
　　相关链接　双功率流传动装置和单功率流传动装置
　　双功率流传动装置将发动机的功率分两路传递，一路经变速机构，一路经转向机构，在两侧汇流行星排处汇合后传给主动轮；而发动机的功率经变速箱一侧传动器一主动轮由一路传递的，则称为单功率流传动装置。