WikiSort.ru - Бронетехника и артиллерия

Типы подрессориваний

Подвески гусеничных машин бывают жесткие, полужесткие (иногда называются тракторными) и мягкие.

В жесткой подвеске катки крепят к корпусу машины без рессор. Для сохранности механизмов и нормального состояния водителя скорость с жесткой подвеской не желательна более 3-4 км/ч. Жесткую подвеску применяли на первых английских танках Mark I — Mark VIII и Mark A, Mark B, Mark C.

Полужесткая подвеска — подвеска промежуточного типа — применяется в основном на тракторах. Полужесткая подвеска — две тележки (по одной на борт), в которых крепятся детали ходовой части. Одна (передняя или задняя) часть тележек с корпусом связана шарнирно, противовоположная — через рессору. Такую подвеску имели французский танк Рено ФT-17 и первые советские танки Рено Русский (типа КС). Но опорные катки ФT-17 и Рено Русских к тележкам крепили не жестко, а через промежуточные рессоры.

Эти два типа подвески на боевых машинах не распространены, на них ставят мягкие подвески и дальше жесткие и полужесткие подвески не описываются.

В зависимости от соединения опорных катков между собой и корпусом машины подвески делят на индивидуальные, блокированные и смешанные.

В индивидуальных — независимых подвесках каждый опорный каток соединен с корпусом машины через свою рессору. Такие системы подрессоривания на большинстве современных танков, они наиболее соответствуют требованиям к системам подрессоривания быстроходных гусеничных машин.

В блокированных подвесках несколько опорных катков в тележке соединяются с корпусом общей рессорой. За счет незначительных углов продольных колебаний машины с блокированными подвесками имеют плавный ход на невысоких скоростях, они были широко распространены в 1930-х годах XX. Их недостаток в малой энергоемкости и живучести из-за нарушения действия всех катков тележки при повреждении одного из них. Блокированные подвески использованы на британских «Центурионах» и «Чифтенах» в концепции, когда у танка предпочитается защита и огневая мощь перед подвижностью.

Блокированные подвески по числу катков в одной тележке подвески делят на подвески с двумя (Т-37, Pz. Kpfw. IV, «Шерман», «Центурион»), тремя (Валентайн), четырьмя (Т-26, LT vz.35) и даже шестью сблокированными катками (у Т-28 — на половину борта).

В руководствах, пособиях и литературе 1920-х - 50-х годов блокированную подвеску иногда называли балансирной по названию рычага (балансира), которым в некоторых блокированных подвесках соединяли катки в тележке. Но во многих блокированных подвесках каждый каток имеет свой балансир, а связь между катками только через рессору («Шерман», Pz.Kpfw. IV), поэтому современный термин «блокированная подвеска» более целесообразен.

В смешанных системах подрессоривания часть катков сблокированы, а часть с индивидуальной подвеской (танки Pz. Kpfw. I модификации А, Рено R-35, Стюарт). Обычно в таких системах подрессоривания независимо подвешены крайние опорные катки, так как они бывают наиболее нагружены. Интересная подвеска на шведском Стрв-103. В его подвеске, чтобы уменьшить продольные колебания в короткой базе танка, вторые и третьи катки с независимой подвеской, а крайние опорные катки связаны по диагонали системой узлов компенсации.

По материалу упругого элемента подвески делят на металлические, неметаллические и комбинированные.

В подвесках с металлическим упругим элементом работает упругая деформация стали. Металлические рессоры бывают торсионные (одно-, двухторсионные, пучковые); с винтовыми, тарельчатыми и буферными пружинами и с листовыми рессорами. Торсионные применяли на немецком Pz. Kpfw. III, итальянском L6/40, советских Т-40 и КВ. Сейчас одноторсионные подвески на большинстве танков. Двухторсионные подвески были в «Пантере» и «Ландсверке» Л-60, пучковый торсион — на тяжелом танке Т-10. Двухторсионные трубчато-стержневые подвески установлены на АСУ-57, танках Абрамс и М60А3, БМП М2 «Брэдли». Винтовые пружины использованы на танках БТ, Т-34, «Чифтен», Меркава, тарельчатые пружины Бельвиля — на Pz 61, Pz 68. Буферные пружины были на американских «Шерманах» и «Стюартах». Листовые рессоры стояли на немецких Pz.I, Pz.IV, чешском LT vz.38.

Неметаллические рессоры бывают резиновые (французский R-35), пневматические (боевые машины десанта, шведский Strv-103, японский Тип 74, Арджун), гидравлические и гидропневматические. На современных танках неметаллические рессоры применяют только пневматические.

Комбинированное подрессоривание применяли в САУ «Фердинанд» с параллельными в узле подвески торсионными валами и резиновыми подушками. В прототипе «Абрамса» танке ХМ1 (вариант фирмы «Дженерал моторс») в подвесках 1-го, 2-го и 6-го катков использовали пневматические рессоры, в подвесках остальных катков — торсионы.

Требования к подрессориванию

Подрессоривание должно отвечать таким требованиям:

обеспечивать плавность хода в разных дорожно-грунтовых условиях;

быть живучим и надежным в разных условиях применения;

быть массой не более 4-7 % массы машины и занимать не более 6-8 % её внутреннего объёма;

быть удобными для обслуживания и ремонта, несложно и быстро ставиться и сниматься.

Высокая плавность хода

Во время движения танк подвергается внешним воздействиям, которые стремятся вывести его из равновесия и он совершает вертикальные и угловые колебательные движения. Наиболее вредны продольные угловые колебания, так как вертикальные ускорения и амплитуда колебаний в носу танка (на месте механика-водителя) наибольшие по сравнению с другими колебаниями и наиболее вероятны пробои крайних узлов подвески (жесткие удары балансиров о ограничители хода катков).

Человек способен безболезненно переносить кратковременные перегрузки с ускорениями до 3-3.5 g при частоте до 2 Гц (с периодом колебаний больше 0.5 секунд). При пробоях подвески вертикальные ускорения могут быть выше этого — до 10 g и более, при которых у человека возникают боли и он может получить травму. О вредном влиянии жестких колебаний машины говорит то, что у водителей грузовиков бывающих в средних дорожных условиях, пояснично-седалищные боли (в основном ишиас) в три раза чаще, а у бывающих в плохих дорожных условиях и в пять раз чаще, чем у водителей легковых автомобилей. Радикулит — профессиональная болезнь танкистов, находящихся в более жестких условиях по сравнению с водителями автомобилей, и связано это, в основном, не с переноском и поднятием тяжестей, как принято считать, а с колебаниями танка.

Так одно из основных требований к подрессориванию в том, что на высоких скоростях при движении по длинным неровностям равным или более двух длин опорной поверхности гусеницы и высотой 0.15 м должно быть движение без пробоя подвески и с ускорениями по вертикали до 3.5 g.

При движении по мерзлой пахоте поперек борозд, по мерзлой пахоте поперек борозд, по замерзшим кочкам, буграм и т. д. на корпус машины передаются высокочастотные непрерывные ускорения (тряска). Длина этих неровностей примерно равна или немного отличается от расстояния между ближайшими опорными катками, а высота 5 см и более. При частотах 2-25 Гц человек способен на пороге появления неприятных ощущений переносить вертикальные ускорения около 0.5 g. Поэтому подрессоривание должно быть спроектировано так, чтобы ускорения тряски не превышали 0.5 g.

Ускорение в прямой зависимости от амплитуды колебаний и в обратной зависимости от квадрата периода. Из этого понятно, что наиболее плавный ход обеспечивают подвески с колебаниями меньшей амплитуды и большего периода.

С другой стороны, при значительном в колебаний у танкистов бывают неприятные ощущения — «морская болезнь», что объяснено непривычными частотами колебаний, организм человека наиболее приспособлен к колебаниям с частотой близкой к частоте ходьбы (примерно 1-2 Гц или частота 0.5-1 секунд, по данным западных специалистов — 0.7-0.8 Гц). Для снижения влияния этого по некоторым источникам период колебаний лучше не более 1.55 секунд, по другим — 1.25 секунд (частота 0.8 Гц).

Кроме влияния на эргономику танка, колебания его корпуса ухудшают и условия стрельбы. При отсутствии стабилизатора вооружения значительно ухудшаются наблюдение и прицеливание, особенно через приборы с многократным увеличением. При этом, если наводчик и смог поймать цель в перекрестие прицела, то из-за запаздывания выстрела ствол пушки все равно уйдет с линии прицеливания и снаряд ещё больше отклонится от цели из-за сложения скоростей полета снаряда и движения пушки в сторону от линии прицеливания во время выстрела. В этих случаях чем меньше угловая скорость и амплитуда колебаний, тем лучше.

Внедрение стабилизатора вооружения упростило наведение и повысило точность стрельбы с ходу во много раз. Но исполнительные механизмы стабилизаторов вооружения инерционны и при высоких частотах колебаний не могут достаточно точно удерживать вооружение в заданном наводчиком положении. У современных танков удовлетворительная точность стрельбы на европейском театре военных действий может быть обеспечена при движении по полям со скоростями до 20-30 км/ч.^[2]