坦克比較重,如果履帶式可以降低單位面積的壓力,對路面的要求可以小壹些。而且防禦性能和越野性能比輪式車輛好,輪式結構比履帶式車輛簡單。壹般用於輕型裝甲車,公路速度比履帶車好。保養也比履帶車簡單很多。收緊那輛該死坦克的履帶是件大事。
輪式車輛主要用於在平坦的道路上行駛,但戰場上沒有平坦的道路,只有各種路況。為了面對各種路況,使用履帶車。這種車輛的優點是抓地力強,可以減少坦克對路面的壓力,防止坦克掉到路面下。重懸系統優於輪式車輛,可以使坦克在各種路況下行駛更加平穩。因為輪胎對氣壓的要求比較高,有時候,很容易爆胎,對戰鬥影響很大。輪胎和履帶很容易陷入泥濘的道路,但不會陷入其中。因為它與地面的接觸面積遠大於輪胎與地面的接觸面積,所以不會陷入泥濘的路面。所以對於坦克,應該使用履帶式車輛,而不是輪式車輛。
坦克被譽為“陸戰之王”,堪稱機械化戰爭時期陸地戰場的主導力量。坦克之所以有如此重要的地位,源於它的三大性能:火力強、機動性高、防護性好。與三大性能相對應,坦克壹般由幾個系統組成:武器系統、推進系統、防護系統、通信設備。履帶屬於坦克推進系統的動作裝置。如果說坦克是陸戰之王,那麽履帶就是陸戰之王的雙腳。
用於支撐儲罐的鋼制“路面”
雖然坦克威力強大,刀槍不入,但如果沒有履帶,坦克將無法移動,尤其是在野戰條件下。正是有了履帶,坦克才能在各種復雜地形中自由行動。坦克的行動裝置由履帶和懸掛裝置兩部分組成。履帶和懸掛裝置* * *支撐著罐體。其中,履帶負責實現坦克的運動,並保證坦克的平穩行駛,以及通過各種復雜難行的地面和障礙物。
從組成上來看,履帶是由壹些履帶板相互鉸接而成,是壹條環形帶,把行走裝置的輪子包在裏面。所以履帶就像隨時支撐著坦克的鋼鐵路面。因為這種鋼制路面比普通路面更平整,可以提高騎行穩定性。
從技術角度來說,履帶的作用是借助與之嚙合的驅動輪來傳遞驅動扭矩或制動扭矩,借助與地面的相互作用來產生牽引力或制動力。承重輪支撐的總戰鬥質量緊緊壓在下履帶上,可以增加下履帶與地面的接觸面積,履帶上的花紋可以增加其附著力。
看似普通又暗藏玄機。
履帶看起來很簡單,壹根鋼帶而已。但是仔細研究壹下,爬蟲的結構也是相當復雜的。如果從外觀上區分,履帶大致可以分為整體式、組合式、帶式三種形式。整體履帶采用鑄造或鍛造,生產率不高,但接地部分形狀容易確定。組合履帶各部件形狀比較簡單,生產率高,也適合嵌入許多橡膠墊。因此,組合履帶已成為現代坦克履帶的主流。帶式履帶具有重量輕的特點,但其弱點是強度滯後於整體式和組合式履帶,只能用於雪地車等特種車輛和更輕型的車輛。
從結構上看,坦克履帶並沒有看起來那麽簡單。為了讓坦克行駛起來,履帶還需要和其他配件壹起解決行駛過程中可能遇到的各種復雜情況。這些與履帶共同工作的裝置是“附屬裝置”,主要包括保護路面的橡膠墊、行駛用的防滑鏈以及在濕地行駛時減少接地壓力的輔助履帶。
根據制造材料,軌道可分為金屬軌道和膠合軌道。履帶板和履帶銷均采用高強度耐磨合金鋼制成,稱為金屬履帶。金屬履帶結構簡單,重量輕,成本低,但地面突出的金屬履帶刺會損傷路面,水和泥沙容易進入敞開的金屬鉸鏈,造成銷和耳片的快速磨損,降低坦克的機動性,影響行駛效率,縮短履帶的使用壽命。為了解決上述問題,設計者在履帶的地面上安裝了壹個橡膠塊,並在金屬銷和鉸鏈的銷耳之間壓了壹個橡膠襯套。這樣改進成橡膠包覆的履帶,性能和使用壽命有所提高,但結構復雜,質量高,成本高。
美國是第壹個通過增加橡膠塊來改善坦克履帶的國家。最開始使用的是膠皮履帶板,後來發展成可更換膠塊的膠皮履帶板。後者是將橡膠塊硫化在具有足夠剛度的沖壓鋼底板上,然後插在金屬軌道板體上或用螺栓與金屬板體連接。有些履帶還在承重輪的滾道表面鋪設橡膠墊,以減少沖擊和噪音,但這增加了行駛阻力,增加了承重輪橡膠輪胎的熱負荷,也增加了履帶的重量。
為了提高履帶鉸鏈的使用壽命,二戰後美國開始使用橡膠金屬鉸鏈,其結構分為單銷和雙銷。對於單銷鉸接式履帶板,需要在每個孔徑相同的耳洞中壓入壹個橡膠套,橡膠套直接硫化在鋼套的外圓柱面上,外為圓柱面,內為等邊棱柱體。相鄰履帶板的凸耳沿軌道寬度交替排列,並由與鋼套筒內孔相匹配的棱形鋼銷穿在壹起。雙銷履帶銷為圓鋼棒,兩端與端部連接器固定連接。將橡膠套粘在銷釘上並硫化,然後壓入板體的耳孔中,相鄰軌道板的銷釘與端部連接器固定連接成壹體。橡膠套的外徑大於銷釘耳孔的直徑,橡膠套與耳孔接觸面的相對運動通過幹涉來阻止,銷釘與耳孔的相對轉動通過橡膠套的扭轉變形來實現。雙銷鉸鏈橡膠套的承載面積比單銷鉸鏈大,橡膠套的轉角只有單銷的壹半,所以載荷小,缺點是重量大。當橡膠套失效,板體耳孔磨損仍較小時,可更換橡膠套繼續使用。
提高機動性的關鍵因素
履帶重量過大會影響發動機功率與車重的比例,即降低車輛的噸功率,導致加速性能下降,油耗增加,乘坐舒適性降低,車輛懸掛裝置使用壽命縮短,維修和後勤工作量增加。早期的坦克使用鉸接履帶,由骨架金屬履帶板和簡單的履帶銷連接。當坦克高速行駛時,高速旋轉的履帶環需要消耗很大的發動機功率。根據國外的道路試驗,履帶的功率消耗約占驅動輪與地面之間功率損失的50% ~ 60%,越野行駛所需功率比在好路面行駛高出270%。
為了減少軌道的功率損耗,有效的措施是減輕軌道金屬板的重量。在設計軌道金屬板時,為了保證軌道金屬板在有效重量範圍內的剛度和強度,采用框架結構或連接筋加強結構是最有效的方法。其中,縱向肋增加了縱向剛度、強度和橫向附著力,而橫向肋增加了橫向剛度、強度和縱向附著力。
要求坦克能適應各種路面,其履帶不僅要提供良好的縱向附著力,還要提供防止車輛打滑的側向力。因此,在保證足夠的縱向附著力的情況下,45”八字肋結構的設計可以同時解決有效控制重量和提供足夠的橫向縱向剛度和側向力的問題。壹般來說,著陸桿的高度是離鉸鏈軸1/3軌道間距。過大會增加地面的變形阻力,過小則會降低履帶對地面的附著力。接地棒的厚度保證與地面接觸區域的平均壓力為5 ~ 9 MPa,壹般厚度為8 ~ 10 mm..
在野外環境下行駛時,接地棒對於保證坦克的機動性非常重要。因為車輛運動最關鍵的障礙是土壤。因為車輛必須在土壤中行駛,包括泥濘的地面、沙子、粘土和雪,並利用它產生足夠的推進牽引力。對於特定的地形,只有當有壹定的最大下沈量時,土體才能支撐車輛,並有足夠的抗剪強度使車輛產生的牽引力大於運動阻力,車輛才能滿意地通過。土的抗剪強度反映了其抵抗變形的能力,表明土的荷載部分及其相鄰的非荷載部分不滑動的能力。
對於不同的軌道著陸形狀,土體變形和破壞形式是不同的。帶接地筋的履帶板的土體變形量大於平履帶板。在土粒間抗剪強度相同的情況下,大的部分提供的粘著力大,在壹定的牽引條件下土不易滑移。當車輛所需的牽引力大於土壤的抗剪能力時,土壤的局部剪切破壞導致履帶滑動,此時履帶沿著剪切面從車輛前部向車輛後部滑動,造成沈陷。對於履帶式車輛來說,車輛後部的下沈大於前部。因為軌道著陸區前端的土壤移動量從零開始,在著陸區的最後壹端達到最大值。由於打滑,從履帶下面取出的土壤量隨著履帶的光滑度和打滑而變化。履帶打滑時,接地筋像葉輪葉片壹樣挖走大量泥土,部分泥土由於履帶的壓實而附著在履帶表面,影響後續行駛過程中的附著。
在軌道旋轉的過程中,壹部分土壤會隨著軌道的旋轉而離開地面。為了保證履帶與地面的有效附著,對履帶的自潔能力和人工清除履帶板上沈積物的方便性提出了壹些要求。八字形著陸桿反向布置時,可以降低土壤的壓實度,實現履帶的自清潔,便於人工清潔。