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2019-12-11 17:30 前一段时间一战德国“谢尔曼”M1坦克以350发每分钟的射速，穿甲爆破燃烧瞬间完成的梗彻底的席卷了整个军迷圈，一时间成为了大家恶搞创作的对象，其实说起美军二战著名的坦克M4谢尔曼，其传奇的经历能写出一本书，这里我们就从谢尔曼那令人眼花缭乱的悬挂来一探这辆二战的功勋坦克。说起M4的悬挂很多人想到的就是VVSS（垂直弹簧平衡悬挂）和HVSS（水平弹簧平衡悬挂），其实不然，除了平衡悬挂外，当时主流的悬挂系统谢尔曼都或多或少的做过尝试，包括著名的克里斯蒂悬挂和扭杆悬挂等。  ▲t-26M轻型坦克的平衡悬挂，位于中心的主轴将整个悬挂单元组件和车体连接起来，然后是可以绕主轴选择的基座，基座两边是两两为一组的负重轮，两个负重轮通过一个小轴和基座的两端连接起来且能绕轴旋转，主轴上方是叶片弹簧弹性元件，当A侧负重轮遇到障碍物时向上抬起并压缩叶片弹簧，弹簧在压力下作用于另一侧的负重轮组，这样一来整个悬挂组建就能紧贴地面，而多个悬挂组建组成的悬挂系统也就让履带紧贴地面，所以稳定性极强，但缺点就是过于复杂，占用空间巨大而且效率并不是很高，下图为采用水平弹簧悬挂的酋长坦克  平衡悬挂早在上世纪20年代就已经诞生，从最早的维克斯6吨坦克到二战时期的谢尔曼坦克再到战后的酋长主战坦克，平衡悬挂一直都以行驶平稳的特点著称。该悬挂是一种非独立的弹簧悬挂，将多个负重轮（比如谢尔曼是两个、瓦伦丁是三个、玛蒂尔达是四个）连接到一组支撑架和配套的弹性元件上面，然后坦克每侧都安装有多对这种的悬挂单元组。当一侧的负重轮遇到障碍物时共用的弹性元件会将压力传递给另一侧的负重轮，这样一来两组负重轮就能完美的贴合地面，坦克的平稳型都极强。  ▲M2、M3以及早期的M4谢尔曼坦克使用的垂直弹簧平衡悬挂系统，该悬挂单元组件每侧的负重轮为一个，并且每侧的负重轮都有一个独立的垂直弹簧作为弹性元件，此外VVSS悬挂也可以分为早期型号和后期型号，两者最明显的不同就是上方托带轮的位置（左早右后）  从美军的M3轻型坦克和M2中型坦克开始就大量的采用垂直弹簧平衡悬挂（也就是VVSS），但是这种悬挂的缺点也不少，首先就是垂直放置的弹簧使得车体过高，这样一来被敌方弹药击中的概率就会增加，而且过高的重心对于整个车体的稳定性也会带来不利的影响，容易在复杂地形下翻车。而且随着车体的不断加重，作为弹性元件的垂直弹簧受到的压力也会越来越大，导致了其寿命极低，美军只能临时更换大直径的螺旋弹簧才能勉强解决寿命的问题。此外上文也提到这种悬挂始终都是所有的负重轮紧贴着地面的，这样一来履带同地面的接触面积就不会变，再加上履带过窄，在一些松软的地形上容易陷进去，因此通过性会大幅下降，为此更换一个新悬挂就被提上了议程。  ▲水平弹簧悬挂系统（HVSS），可以很明显的看到水平放置的涡卷弹簧以及上面的减震器，下图是改进后的T80型宽履带  其实早在M4还没有研制时美军就已经想到了垂直弹簧悬挂系统的不足，但是战事的紧张使得早期的M4使用的还是和M2、M3一样的垂直弹簧悬挂系统，直到1943年9月9日美军军械局才将最新的水平弹簧悬挂系统安装到谢尔曼坦克上面，这种悬挂最大的改进就是将垂直的弹簧放倒，而且在每侧的悬挂单元组价上外加了一个减震器来减少重量载荷变化对悬臂的冲击。此外美军还改进了以前带V型橡胶表面齿片的T51窄履带，后来由于日军占领了东南亚，在缺少天然橡胶的情况下美军研制出了42厘米宽的T54型全钢制双插销履带（后来在此基础上又改进出了T66全钢制单插销履带），不过这种履带在硬地面上行驶时磨损较大，寿命不长。最终T80履带的出现才解决了寿命的问题，该履带宽58.4毫米。配合改进后的新悬挂能将履带触地压力进一步压缩，提高通过性的同时也降低了整车的重心。 克里斯蒂悬挂  ▲其实谢尔曼的克里斯蒂悬挂来源可以追溯到战前美国研制的T4坦克上面，该坦克最大的特点就是轮履两用，并且采用了克里斯蒂悬挂（苏联BT系列快速坦克技术就来自美国），后来随着更加便宜的T5坦克原型车的出现，T4就成为了历史，下图为采用克里斯蒂悬挂的谢尔曼草图  其实早在1942年2月开始，克莱斯勒公司就在美国军械局的授权下开始为谢尔曼坦克研制一款克里斯蒂悬挂，但是作为技术来源的T4坦克原型车战斗全重只有谢尔曼的一半，因此设计师必须重新设计和加强原有的支撑簧，而且两侧必须安装5对大直径的负重轮才能支撑起谢尔曼庞大的身躯，在履带方面采用的还是T4坦克原型车上面47厘米宽的单销履带，但是最后的测试表明采用克里斯蒂悬挂的谢尔曼通过性不升反降，重量也有略微的上升。而且克里斯蒂悬挂特别的占用宝贵的车体内部空间，破坏了车内空间的工整度，使得整体布局显得特别凌乱。最终这款美国工程师设计的悬挂系统最终永远的错过了在美军内部大量应用的机会，倒是在国外不断发展成为了经典设计。  ▲采用扭杆悬挂的MEA2E4坦克，该坦克并没有在美军中服役，但是其采用的扭杆悬挂却为美军的M26以及战后的许多坦克贮备了大量的扭杆悬挂技术，下图为其三视图  在HVSS悬挂还没有大量应用到谢尔曼坦克上时，美国设计部门就以两辆M4A2坦克为样车将扭杆悬挂搬到了谢尔曼上面，该悬挂每侧采用6对双排负重轮和三对双排拖带轮，负重轮连接在交错排列的扭杆悬臂上，前两个负重轮和后两个负重轮悬臂上面都安装有独立的减震器，最后配合61厘米的宽履带，通过性加强的同时履带对地面的压强也进一步降低。该悬挂利用扭杆的扭转产生弹性力，整个悬挂的行程特别大（理想值是两个摆动臂长度），通过性、稳定性和可靠性都极强，而且结构简单，不占用大量的车体空间，从二战结束一直到现代，扭杆悬挂都是最主流的设计。但是当时美军在扭杆悬挂方面并没有经验，在样车测试过程中问题不断，最后美军只得取消大规模应用量产的计划。  ▲上图为追猎者的的板簧悬挂，此外除了改进悬挂外，美军设计局还通过一味的加宽履带来解决谢尔曼坦克通过性不强的缺点，于是就有了下图破天荒的39英寸履带（换算过来就是99.06厘米，宽度都快达到1米了）  除了这些常见的悬挂外，谢尔曼坦克还尝试过板簧悬挂，该悬挂的弹性元件为层式半椭圆形板簧，板簧通过支撑臂连接两个51厘米的双排负重轮，前两个和后两个负重轮的悬臂上安装有减震器，采用的是61厘米的宽幅履带，但是这种悬挂有个致命的缺点，那就是受到板簧的限制，悬挂行程极小，虽然性能优于早期的VVSS，但是美军还是果断放弃了这套板簧悬挂系统。 |
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