扭杆式

扭杆式相信大家都不陌生，因为实在是太多经典坦克使用这款悬挂了，远到二战之前研发的III号，二战中大名鼎鼎的虎式，豹式，虎王，斯大锤的KV系列，JS系列，美帝的潘兴，巴顿系列，到战后的常青树T55，以至于整个T系列，到当代最先进的豹II,M1，解放军的99式都在使用扭杆悬挂。就算使用液气主动悬挂的日本90式，其中间两对轮子也是使用扭杆悬挂的（前面和后面两对是液气悬挂）。, |7 R  i2 l0 a3 W6 ?
那么扭杆悬挂的原理是什么呢？下面直观地说明一下，拧毛巾相信大家都拧过，用双手将毛巾两头抓住，然后双手反方向扭动，毛巾里的水就会被拧出来。当然这里不是讨论毛巾的干湿问题，而是拧毛巾以后的感觉，你将毛巾拧紧以后，手有木有感觉到毛巾有一股反作用力？这个反作用力就是毛巾被扭转以后产生的弹性力。, X& ]- a& n* N/ [
 

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而扭杆的原理正与拧毛巾类似，扭杆就是你手中的这一条毛巾。下面我们看看扭杆具体是长啥样的。
 
上图就是一个扭杆的模型示意图，其中灰色的是扭杆的固定端，也就是车体，红色的圆柱形就是扭杆，绿色的长方体就是轮子的摆臂，下面看看扭杆工作时的状态1 [0 L& z+ n$ c2 Y( E
 
上图，摆臂运动，将扭杆扭转，扭杆产生弹性力，而在安装扭杆的坦克上，此弹性力就是支撑车体的力量。

扭杆悬挂通常布置是这样的（图示为T55的扭杆悬挂系统）：
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扭杆一侧安装在车体侧壁上，另外一侧通过车体的孔洞穿出，连接到摆臂上，轮子上的重量载荷通过摆臂使扭杆产生扭转，获得的弹性力用于支撑车体。这就是扭杆悬挂的原理，非常简单，而且占用空间也非常少（只需要车底部分的空间就可以了。）
扭杆式悬挂的特点就是动行程很大，理论上行程总长是可以接近两倍摆臂的长度的（从摆臂向下无限接近竖直，可以一直扭转到摆臂向上无限接近竖直），完全不存在其他悬挂需要考虑弹簧的长度等问题。另外结构不算很复杂，占用车体空间很少（扭杆平铺在车体底部），弹性和可靠性都非常好，因此逐渐被大量战车使用，包括先进三代坦克。
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但扭杆也有缺点，因为扭杆是横穿车体的，所以战地维修不便，不能像平衡式悬挂一样，直接用千斤顶顶起，整组悬挂卸下更换，一般需要到达比较正规的维修厂中才能修理。也易受地雷威胁（M1的前后扭杆就安装在装甲套筒内，避免受到地雷攻击）。但相比巨大的优势，这点缺点都是可以忍受的。4 Z* b/ Q+ F/ w/ c9 ]
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下面看看实车上的扭杆具体长啥样：* ?& q' C* g+ I: M% p8 b& Z7 K
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图中工人所拿的这根灰色的物体就是扭杆，而前后的就是摆臂，此照片是英国缴获自北非的131号早期虎在全面整修的时候所拍。
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下面再看一张) D9 k/ [3 a& a9 A
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上图为当年亨舍尔工厂生产虎式时留存的照片，其中左侧工人正在安装的也是虎式的扭杆。大家可以对比下上上图，看看虎式左右侧的摆臂朝向（上上图车首在图片左侧，上图车首在图片右侧），这个下面会提到。
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然后我们再看看扭杆悬挂在车体里的布置情况。
 
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上图是黑豹的车体，去掉炮塔后从座圈处看到的内部结构，可以看到中间的变速箱传动轴（导致车体变高的元凶），下方的两组蓄电池，以及本文的主角，位于底部，横穿车体的扭杆。
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再看看现代坦克的
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上图是M1的车体，去掉炮塔后从座圈处看到的内部结构，大家也可以清楚看到中间横穿车体的扭杆。8 B7 @9 f5 Y: J* e/ k) y# n


上面多次提到扭杆“横穿车体”，所以下面就要讨论下使用扭杆的车辆外部特征。
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对，使用扭杆的战车外部特征表现为左右侧负重轮一般不对称。4 w7 J( n6 D1 h$ L
原因很简单，因为扭杆要横穿车体，左侧使用的扭杆需要穿过整个车体固定在右侧装甲板上，右侧使用的扭杆需要穿过整个车体固定在左侧装甲板上，于是左右的扭杆就必须错开布置，这也就导致了使用扭杆悬挂的车辆，左右的负重轮均要错开一定的距离，以便布置这些“横穿车体”的扭杆。
下图是豹2坦克，从前方履带的倾斜角度可以清楚看到左右的路轮错开的情况。
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我们看看豹2的三视图# \' t+ g: g0 }+ l
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可发现豹2坦克的右侧所有负重轮均比左侧靠前，距离就是一根扭杆的直径。. Q* p( D; }5 T1 {4 j
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豹2的悬挂系统示意图2 y8 R" c" R1 }! h/ r# v5 b8 W

下面再看看M1艾布拉姆斯
 
可见左右轮组也是不对称的，与豹2相反，M1的右侧所有负重轮均比左侧靠后，距离也是一根扭杆的直径
看看M1的三视图
 
上图也显示M1的扭杆和轮子的布置情况。3 O" \2 m3 d( ^% i5 w6 H4 g
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而同样使用扭杆的III号，KV等坦克也是有同样的情况。& _% E3 Y# D2 V# ^. g& D7 v
III号8 {  n* v7 @9 s" |( a5 @
 
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III号的底盘示意图（模型）
 

III号侧视图
 

以上图片均显示III号坦克的左右负重轮和扭杆布置情况，右侧轮组比左侧轮组靠前一根扭杆的距离。  B7 D$ Z; L9 ^% F4 f. @% T
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（上图有些神奇，是使用T-34 mod 1940的 L11型76mm炮）

KV五视图
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KV左侧轮组比右侧靠前错开一个扭杆的距离。9 D/ M" [6 j. `  j* U


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当然，也有例外，这个例外毫无例外就是我们可爱古板的德国人，上面二姐埋了个伏笔，让大家查看虎式左右摆臂的朝向问题，这里就要说明一下虎I式，黑豹式和虎王式这几种猫猫战车的设计。, S- L+ B& W# |6 p2 F; ?
重新拿出这两张图
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从上面两图可以看出，虽然外边采用了多重重叠负重轮设计，虎式依旧跟III号，KV一样使用扭杆悬挂。但是虎式的左右路轮却是对称的，为什么呢？上图就给出了解释，虎式，黑豹和虎王三种坦克，左右摆臂是反向布置的，左侧摆臂朝前，右侧摆臂朝后，运用这种方法错开扭杆，但路轮依旧能保持左右对称……/ z/ e, ^7 }; ^
 
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上图显示虎1的底盘以及悬挂设置，箭头是二姐自己画的，这张图是虎式的底盘顶视图，红色代表上方，也就是车体右边悬挂的扭杆，绿色代表下方，也就是车体左边悬挂的扭杆，箭头位置是该条扭杆固定到车体上的位置，大家可看到虎式的扭杆是如何布置的，并且也能看到左右侧的摆臂反向布置的设计（上方也就是右侧的摆臂全部向后，下方，也就是左侧的摆臂全部向前，因此所有轮子依旧保持左右对称）
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下面再看看黑豹的悬挂
 

上图是黑豹左侧摆臂布置，可看到全部朝前（右侧则全部朝后）/ q6 A' t! F8 V# \, h
 
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摆臂和轮轴特写$ c( s. |& M% R" m

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上面三突是去掉了扭杆以后的车体内部，大家可以看到扭杆的固定座，穿入车体时的套筒，但黑豹和虎式的悬挂有一定不同，与虎式的单扭杆悬挂不同，黑豹使用双扭杆悬挂，每一根摆臂连接到两根扭杆上，大家从上图也可以看到，左侧的那个扭杆穿入车体的套筒是有两个孔洞的，下图将可以看清黑豹的双扭杆悬挂布置。# `% r( M' _5 }8 k! K2 v! n
 
 

由于实车设备过多，不易看清双扭杆的设置，所以采用上面两张模型的图片，大家可以跟下图实车图片对比一下，了解一下双扭杆的具体情况。


虎王的底盘照片因为二姐木有找到，所以在此略过，但虎王跟黑豹一样使用双扭杆设计。
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最后再简要说说扭杆悬挂除了扭杆以外的一些设备。首先是限位器

上文提到由于扭杆的行程非常大，所以实际使用中为了避免损坏扭杆或者损坏车体，会在摆臂的活动范围内增设限位器，避免扭杆过度压缩，或者车体坐地。, z+ c4 r4 _; k, ]$ K: ]8 K
下图可看到III号的限位器，箭头所示就是限位器：4 u% d& ?  c6 |1 n; h! D: K- h
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下图是KV1的限位器
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另外，使用扭杆悬挂的车辆，通常在第一组和最后一组（有时候是第一第二组，以及最后一组，或者是最前和最后的两组）扭杆上安装减震器。下面还是以III号为例子，箭头所示的两个竖直的圆柱就是减震器：
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下面看看豹2的减震器（最后两对轮子上方斜向布置的圆柱体物体）由于豹2美眉总是穿着裙子，减震器一般不露面，所以用模型示意一下。. R7 C6 D- f: X0 }2 |
 

豹2共有7对负重轮，其中前面1,2,3三对轮子，以及第6,7两对都有这样的减震器。
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好了，关于扭杆就谈到这里，下次咱们谈谈坦克别的一些系统吧