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克里斯蒂悬挂 坦克悬挂

发布时间:2019-02-10 03:37:57 影响了:

  联锁悬挂和复合悬挂的结构与性能分析。      联锁悬挂      联锁悬挂,也称为平衡式悬挂,早在第一次世界大战期间,联锁悬挂就被应用到了坦克上。到了二战初期,联锁悬挂的发展达到了顶峰,成为主流的悬挂装置。这一时期研制出了许多类型的联锁悬挂,出现了联锁一侧所有负重轮的联锁悬挂以及联锁坦克所有负重轮的“斯特劳斯勒”连锁悬挂,整个悬挂系统就如同1个车架。
  增加一副车架联锁的负重轮的数量,可以减少坦克车体纵向振动的振幅,因而提高坦克的行驶平稳性,但同时也会降低悬挂的使用寿命,并且制造工艺复杂、保养困难等。到了二战中后期,联锁悬挂基本上被独立式悬挂所取代。
  联锁悬挂的结构各不相同,下面根据联锁负重轮的数量进行分类,并逐一进行分析。
  负重轮两两(成对)联锁的联锁悬挂 这种悬挂应用相当广泛,与独立式悬挂一样,它也可以选用不同的弹性元件,如扭杆弹簧、钢板弹簧、螺旋弹簧及橡胶弹性件等。
  采用双联扭杆弹簧悬挂的典型车辆有意大利的L6/40轻型坦克、苏联的T-38两栖坦克和德国的“费迪南德”自行火炮。“费迪南德”自行火炮采用结构十分特别的“费迪南德-波尔舍”(与橡胶垫配合)悬挂方案,扭杆弹簧纵向布置。这种悬挂虽然结构比较复杂,但它在德国重型战车中,是一款设计得比较成功的悬挂装置。
  在双联联锁悬挂中,带钢板弹簧的双联锁悬挂装置也得到了广泛应用。捷克的LT-38轻型坦克的悬挂结构就十分成功。该悬挂包括每侧2个悬挂装置。每个悬挂装置都联锁2个大直径(775毫米)负重轮。车架上的每个负重轮都有各自朝向不同的平衡肘。半椭圆钢板弹簧的一端通过青铜垫固定在平衡肘上,中部通过棱形支撑与车体连接。
  美国的M4A2“谢尔曼”中型坦克的悬挂装置包括每侧3个双联锁悬挂装置。M4A2坦克的一个悬挂装置(车架)包括2个与负重轮连接的平衡肘、摇臂、缓冲架、2个缓冲弹簧和带导槽的壳体。坦克的重量通过垂直布置的缓冲弹簧传递至缓冲架和摇臂,摇臂通过两端的滑动支座固定在平衡肘上,车体重量被平均分配给2个负重轮。当负重轮撞上障碍物时,平衡肘在绕着它的轴心转动的同时,抬升其端部的摇臂,沿着壳体上的导槽向上移动并压缩弹簧。载荷在2个负重轮上等速增加。
  “谢尔曼”坦克悬挂装置的柔性很好,但由于没有弹性负重轮行程限制器,在起伏路面行驶时,负重轮会发生刚性撞击。这种悬挂装置的缺点是:无装甲保护;在摇臂和平衡肘连接处有摩擦,造成摇臂和平衡肘磨损,因此,必需进行润滑。
  三轮联锁的联锁悬挂装置 这种悬挂装置未能得到广泛应用,主要原因是它的制造工艺甚至比四轮联锁悬挂还要复杂,而且还不能在1个车架上的负重轮之间平均分配载荷。英国的A9和A10巡洋坦克,以及后来的Mk.Ⅲ“范伦泰”步兵坦克就使用了这种悬挂装置。
  英国的“范伦泰”坦克的三轮联锁悬挂包括每侧2个车架。与其他负重轮相比,前、后负重轮的直径更大些,以便能够轻松地越过某些障碍。每个车架包括3个负重轮(1个直径大,2个直径小)、一级和二级平衡肘、摇臂、车架支座及带筒式减振器的螺旋弹簧总成。
  “范伦泰”坦克两侧的前后车架可以互换,悬挂柔性极佳,与液压减振器配合可保证良好的行驶平稳性。随着弹簧的压缩,悬挂刚性会有所增加,对车体的稳定很有利。这种悬挂的缺点是易受损、结构复杂且体积庞大。
  四轮联锁的联锁悬挂 在第二次世界大战之前,这种悬挂已广泛应用于英国,捷克、意大利、苏联、波兰及其他一些国家的坦克上。然而,随着连接在1个车架上的负重轮数量的增加,悬挂装置部件的使用寿命将会降低。因此,到第二次世界大战中期,只有两种型号的坦克还在使用四轮联锁悬挂装置,即英国的“马蒂尔达”2型坦克和捷克的LT-35坦克。
  一侧联锁悬挂 为了更充分地利用联锁悬挂的主要特点来提高坦克的行驶平稳性,并且在小起伏路面上行驶时,负重轮上的载荷能得到更平均的分配,出现过几种将一侧所有负重轮或者是几乎所有负重轮联锁的悬挂方案。不过,正像赤壁之战前,曹操将战船联锁在一起以抗风浪一样,联锁的缺点也是显而易见的。
  全联锁悬挂 1936年,英国研制出了独特的带全联锁悬挂的“斯特劳斯勒”小型坦克。该悬挂装置包括每侧4个负重轮,负重轮通过杠杆和托架上的短板簧两两联锁。托架也同样通过双臂平衡肘连接,双臂平衡肘被大致铰接固定在车体一侧的中部。此外,通过杠杆和拉杆系统,每个托架都与另一侧同样的托架联锁。
  应该指出的是,像联锁一侧所有负重轮的悬挂装置一样,全联锁悬挂装置也不可能是完全意义上的全联锁悬挂。这是因为,悬挂中的作用力在坦克的所有负重轮之间或者在一侧所有负重轮之间平均分配的话,将不能得到稳定的力矩,悬挂系统也将是不稳定的系统。
  联锁悬挂装置在20世纪30年代末发展到顶峰之后,由于不能满足坦克对悬挂的要求而遭到冷遇。今天,在非战斗车辆上,如在辅助军用履带车辆上使用联锁悬挂装置还是可以的。
  
  复合悬挂
  
  复合型悬挂顾名思义,就是既有联锁式又有独立式的悬挂系统。在一些坦克上使用复合悬挂的原因是:首先,复合悬挂可以将联锁悬挂和独立式悬挂的优点集中到一辆车辆上(联锁悬挂使车辆的振幅小,且能够承受的动载荷大,独立式悬挂的蓄能量高);其次,可以十分方便地安装减振器(如法国的S-35“索玛”坦克)。
  根据单位势能蓄能量来排位的话,复合悬挂排在联锁悬挂和独立式悬挂之间。采用复合悬挂的目的就是充分利用联锁悬挂和独立式悬挂的优点,在需要承受最大动载荷的车体两端的负重轮应该采用独立式悬挂装置。独立式悬挂装置通过改变弹性元件和阻尼元件的特性也可以获得所需要的行驶平稳性,而对于联锁悬挂来说,要保证其使用寿命,结构就太复杂了,因此,直到今天,独立式悬挂装置仍然得到广泛的使用。

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