淺談二戰(zhàn)德國坦克的動力結(jié)構(gòu)布局(第二期)
二戰(zhàn)時期,德國坦克懸掛主要分為兩大類,一個是扭桿懸掛,一個為板簧懸掛。
板簧很好理解,就是將一定數(shù)量的彈簧鋼片堆疊并緊固在一起形成弧形,利用彈簧鋼片的彈性起到支撐和減震作用。板簧懸掛可以說是現(xiàn)代車輛上運用最廣泛的懸掛裝置,尤其在各種輪式車輛上,在履帶式車輛和鐵路車輛上也是有應用的。

實物圖

老式火車的板簧懸掛
德國早期坦克的板簧懸掛沒記錯的話有3個種類:
連桿式:比較常見于I號坦克系列和II號坦克的早期型號,連桿式懸掛的特點是各個負重輪的懸掛部件被一個起到平衡作用的連桿連接在一起,以分散沖擊力。

一號標志性的連桿式懸掛(一號A型)

實際上II號坦克的早期試驗型a/b型也用的是連桿,但負重輪數(shù)量更多。但有測試表明,這種連桿式懸掛在II號坦克上的使用壽命較低,無法滿足作戰(zhàn)需要,所以II號坦克的量產(chǎn)型號就拋棄了這種懸掛。
獨立式:只有II號坦克有,每個負重輪都會對應一組獨立的減震板簧。

二號C型

結(jié)構(gòu)示意圖
II號坦克從C型起,到后來的A/B/C/F型的負重輪直徑跟a/b型比更大,每個負重輪都有獨立的板簧裝置,每個四分之一橢圓板簧通過搖臂與負重輪連接,板簧上端為自由端。在行駛時,負重輪帶動搖臂上下擺動,而板簧就會在搖臂和自由端上方的圓柱凸起之間發(fā)生形變,這樣來吸收沖擊力。
平衡式:這種啊主要用在IV號坦克系列,特點是每組懸掛包括兩個或兩個以上的負重輪,安裝在兩個搖臂上,在受壓時搖臂向上運動,安裝在搖臂上方或下方的板簧受壓彎曲,對兩個搖臂形成支撐。在越過障礙物時,隨著負重輪上升,搖臂會進一步向上運動,板簧的彎曲程度隨著增大。

四號A型

示意圖,據(jù)說是MAN公司的四號懸掛圖

實物
包括35t其實也是平衡懸掛

35t改成的運輸車
但是35t的平衡懸掛較復雜啊,四號每一組兩個負重輪,35t每一組則有四個,也就是每個輪組內(nèi)包含的負重輪多,而且在內(nèi)外兩層負重輪上方都有單獨的板簧
還有一種懸掛叫蘇林式(因為是由捷克工程師阿列克謝伊·蘇林設計),其特點是板簧和兩個搖臂都是可以圍繞樞軸轉(zhuǎn)動的部件,在行駛期間共同搖擺,其運動方式類似于蹺蹺板。所以我覺得和平衡式其實差不多。

38t E/F型

38t蘇林式懸掛的示意圖
38t每側(cè)都有4個大直徑負重輪,每兩個負重輪構(gòu)成一個輪組,每個負重輪都通過搖臂與板簧一端相連,橢圓板簧固定在兩個負重輪中間,與搖臂接觸的位置為自由端,所以如果你把38t吊起來會發(fā)現(xiàn)兩組輪向中間傾斜,蘇林式懸掛結(jié)構(gòu)并不復雜,但承載能力和穩(wěn)定性非常好。

翻車的38t
接下來說說扭桿懸掛,提到扭桿懸掛,就很“國際化”了。例如m26潘興、is2、虎式都是扭桿懸掛。二戰(zhàn)德國坦克裝甲車輛采用的扭桿懸掛裝置大多數(shù)為橫置扭桿懸掛,又細分為單扭桿和并列雙扭桿兩種形式,其中并列雙扭桿結(jié)構(gòu)僅用于豹子上。

虎王修復完成的對比圖,很明顯的扭桿懸掛。
單扭桿好理解,每個搖臂只連接一根扭桿,結(jié)構(gòu)相對簡單。那獨樹一幟的豹式坦克懸掛呢?豹子獨有的并列雙扭桿懸掛系統(tǒng)非常有特色,每個搖臂連接兩根扭桿,其中一根直接連接搖臂,另一根從對側(cè)返回,用于分散前一根扭桿承受的力,從某種意義上相當于將扭桿長度延長一倍。

這個懸掛是不是看起來頭皮發(fā)麻?壞處就有維修不便。

有意思的是,豹式II用的卻是單扭桿
雙扭桿這個設計最初的原因便是鋼材的缺少和原材料缺失的無奈之舉,但在實戰(zhàn)中卻又有意想不到的效果。所以豹子的懸掛舒適性、承載力甚至超過了同時代坦克的一倍甚至更多!這個記錄直到1979年才被豹2主戰(zhàn)坦克取代。
如果說二戰(zhàn)設計最精良、戰(zhàn)斗力最強的中型坦克的話,我會選豹子,??其kwk42/L70火炮雖然口徑不大,但穿深甚至超過了虎式的kwk37/56火炮,搭配的HL230發(fā)動機最大功率700馬力可以保證該車的充沛動力。80mm的大傾角裝甲足以讓同時期眾多中型坦克望而生畏。雙扭桿懸掛設計可以保證該車卓越的越野能力和成員的舒適性。只要預算充足,它完全可以擔任隊伍里的中堅力量。
缺點:設計復雜,造價昂貴,后勤看了直搖頭…(可能這就是豹式II用的是單扭桿)
而除了用的特別多的橫置扭桿懸掛,德軍采用過獨特的縱置扭桿懸掛,坑德奇?zhèn)b博士為VK3001(P)、VK4501(P)、VK4502(P)等研發(fā)項目都設計了縱置扭桿懸掛,還把這種設計應用到了斐迪南/象式坦克殲擊車和少量獵虎坦克殲擊車上。

VK3001(P)原型車正在越野測試(無炮塔)

虎P/VK4501(P)

VK4502(P)試驗車都沒有,方案直接被否決
斐迪南/象式不用給圖了,底盤和虎P一樣

上部分為保時捷的獵虎底盤設計,據(jù)說只有11輛底盤

上圖就是“斐迪南/象”式坦克殲擊車的縱置扭桿懸掛的結(jié)構(gòu)圖,縱置扭桿懸掛的原理就比較復雜了,簡而言之就是由搖臂、與車體軸線平行布置的扭桿(橫置扭桿布置方向垂直于車體軸線)以及由兩個負重輪組成的輪組構(gòu)成,搖臂可以圍繞底盤上的樞軸左右擺動,其下端聯(lián)結(jié)著扭桿套筒,并通過套筒與兩只負重輪連接。在行駛時,搖臂就會帶動扭桿套筒上下運動,它們之間的錐形齒輪系統(tǒng)會把垂直方向的沖擊力轉(zhuǎn)化為水平方向的力,驅(qū)動套筒內(nèi)的扭桿發(fā)生扭轉(zhuǎn),從而吸收沖擊力。而為了避免扭桿套筒和搖臂之間發(fā)生碰撞,在他倆之間會安裝一塊橡膠墊作為限位器。
縱置扭桿其實是布置在底盤外側(cè)的,就可以節(jié)省車體底部空間,可以說消除了一點橫置扭桿的不利因素。實際上縱置扭桿懸掛的可靠性其實也沒多不好,甚至單輪承載力還要大于常規(guī)的橫置扭桿懸掛。不過,縱置扭桿無法布置大直徑交錯重疊負重輪,導致負重輪數(shù)量減少,對地壓強相應提高,而且會縮短履帶壽命。而且采用縱置扭桿懸掛的負重輪運動行程較小,限制了行駛速度,因此沒有被德軍大規(guī)模采用。
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