淺談坦克履帶

履帶是坦克行走系統的主要部件之一,其功能是保證車輛在無路地面的通過性,降低車輛的行駛阻力,它支撐負重輪並為其提供一條連續滾動的軌道,通過和地面的相互作用,將地面的牽引力、附著力和地面制動力傳給車體,保證車輛的正常運動。本文通過介紹坦克履帶的結構和原理,詮釋其發展歷程。受本人水平和所用參考資料的限制,可能存在錯誤,歡迎指正。本文謝絕一切形式的轉載,敬請諒解。

履帶分為履帶板和履帶銷,相鄰兩塊履帶板使用一根履帶銷連接的履帶稱為單銷履帶,相鄰兩塊履帶板使用兩根履帶銷連接的履帶稱為雙銷履帶。

單銷履帶的基本結構,下圖從上到下依次為履帶板外側、履帶板內側、履帶銷,圖中:1-嚙合孔、2-銷耳、3-誘導齒、4-著地筋、5-板體、6-履帶銷(端頭靠履帶環或螺栓固定)。

嚙合孔,可與主動輪嚙合,用於主動輪驅動履帶使用,但並不是所有的履帶都有嚙合孔,比如T-34坦克采用板齒嚙合的結構,直接通過主動輪與誘導齒嚙合驅動履帶。

T-72坦克采用板孔嚙合的結構,通過主動輪與履帶邊緣嚙合,履帶板上也沒有嚙合孔。

誘導齒,用於誘導履帶的行駛軌跡,防止履帶脫落,其數目與負重輪的輪緣數有關。坦克通常為雙輪緣負重輪,其單個履帶板誘導齒為一個,位於兩個輪緣之間;某些老式裝甲車使用單輪緣負重輪,其單個履帶板誘導齒為兩個,位於單個輪緣兩側。

大多數的履帶都是單型結構,也就是說每一塊履帶板的結構都是相同的,但也有一些履帶是雙型結構,履帶板分為兩種結構,例如虎王(Kingtiger)坦克的履帶就可分為接地履帶板(Contact shoe)和連接履帶板(Connector link)。

從履帶背面看會比較直觀,隻有接地履帶板才有嚙合孔、誘導齒、著地筋,連接履帶板隻負責接地履帶板之間的連接。

T-34的履帶也是雙型結構,隻有一半的履帶板有誘導齒。現代坦克履帶基本都是單型結構。

單銷履帶大部分為整體鑄造成型,具有結構簡單、成本較低的優點,但由於履帶使用中履帶銷摩擦面積和轉動角度均較大,磨損較快,當銷耳磨損變大時,履帶長度會增加,超出一定值後既無法使用,壽命較短,此外鑄造履帶剛度較差,容易出現彎曲折斷等故障,目前單銷履帶已基本被淘汰。圖為履帶銷耳斷裂變形的單銷履帶。

現代坦克上多使用雙銷履帶,圖為雙銷履帶結構,圖中:17-履帶銷、21-端連器、25-中連器。雙銷履帶主要的摩擦位置是 端連器/中連器 和 履帶銷 之間,且履帶銷運動角度較小,磨損較小,壽命較長。雙銷履帶多為鍛造件,剛度較大,不易損壞。左右兩塊履帶板相互獨立的稱為雙板雙銷履帶,互為一體的稱為單板雙銷履帶。

下面以蘇系坦克為主線介紹履帶的發展歷程,T-54、T-62使用的是完全相同的全金屬單銷履帶。

T-64坦克改用雙板雙銷履帶結構。

T-64左右兩塊履帶板 著地筋 樣式相同,不分左右,上有圓形的打孔,主要目的是為瞭增強履帶的清淤能力,同時也可以達到減重的目的。當坦克行駛在泥地中時,履帶內側會聚集淤泥,如不及時清理,會擠爆履帶發生履帶脫輪等事故。

T-64履帶銷使用瞭履帶銷掛膠技術,橡膠圈被黏結在履帶銷上,並且被一起壓入履帶銷耳內,其緊度要求達到橡膠圈在銷耳內即使有足夠大的摩擦力也不能轉動的程度。組裝好的鉸鏈上,橡膠可填滿銷耳的全部空間。雙銷履帶基本都采用該技術。

雙銷履帶的拆卸安裝和日常保養是不需要將履帶銷與履帶板分離的,僅需要將端連器和中連器拆除即可。

中連器上設有著地筋和誘導齒,著地筋中設有凹槽,誘導齒為實心結構。

端連器位於履帶板兩側,中部設有螺孔,使用螺絲緊固,緊固後當履帶運動時,履帶板與履帶銷相對靜止,端連器/中連器 與 履帶銷 發生摩擦,發生磨損後隻需要更換端連器/中連器即可。

T-80履帶由T-64履帶改進而來,履帶板上著地筋樣式相同,但取消瞭打孔,背面增加瞭滾道掛膠,能減緩沖擊,降低對負重輪外膠圈的壓力,減小它的變形和發熱,但同時會使負重輪在履帶上的滾動阻力增大(25-50%)。端連器沒有變化。

中連器進行瞭改進,取消瞭著地筋中的凹槽,並將誘導齒改為空心結構,減輕重量的同時提高瞭排淤能力。

T-80履帶的滾道掛膠直接硫化在履帶板上。

T-72為瞭降低成本,使用全金屬單銷履帶。實際使用中這款履帶的性能並不理想。

早期的T-90仍然使用與T-72相同的全金屬單銷履帶,但隨後的型號換裝瞭T-80的雙板雙銷履帶,這也側面證明瞭T-80的履帶比T-72更優秀。

俄羅斯雙板雙銷履帶可加裝著地面膠塊,使用螺栓固定,並采取巧妙結構將螺栓固定部位避開負重輪滾道,拆下著地膠後,履帶可直接作為金屬履帶使用。著地面掛膠可避免破壞公路面,且可減小履帶與地面接觸時的撞擊噪音。

而烏克蘭的雙板雙銷履帶的著地膠塊是直接硫化在履帶板上的,所以沒有著地筋,著地膠面積更大,這一點體現瞭蘇聯解體後,俄羅斯和烏克蘭坦克發展的差異。

俄軍最新的T-14坦克,仍然使用T-80雙板雙銷履帶。

美軍M1 Abrams坦克使用雙板雙銷履帶,滾道面及著地面均有掛膠,早期的滾道面及著地面掛膠直接硫化在履帶板上,由於著地面掛膠往往壽命較短,後期著地面掛膠改為螺栓固定可拆解結構,方便更換。中連器上設有誘導齒。

著地面掛膠更換前與更換後的M1 Abrams雙板雙銷履帶,著地面掛膠的壽命約為3000km。

M1 Abrams雙板雙銷履帶滾道面掛膠仍然直接硫化在履帶板上,半圓形孔是為瞭讓出著地面掛膠螺栓的安裝位置。

豹2(Leopard2)坦克使用單板雙銷履帶,結構更加簡單,拆裝方便,誘導齒集成在履帶板上,使用金屬滾道面,著地面掛膠為插片式,著地面掛膠硫化在金屬片上,金屬片從兩側橫向插入履帶板預制插槽內,更換著地面掛膠也較為方便。

著地面掛膠更換前後的對比照。

著地面掛膠也可更換為X型著地筋插片,以應對復雜地形,圖為Strv122坦克炮塔後部的X型著地筋插片。

英國挑戰者2(Challenger2)坦克使用單板雙銷履帶,著地面掛膠為插片式結構,滾道面掛膠直接硫化在履帶板上。

挑戰者2履帶的滾道面掛膠比較有特點,面積較小且厚度較薄,可能是挑戰者2使用瞭大直徑負重輪的緣故。

法國勒克萊爾(Leclerc)坦克使用雙板雙銷履帶,著地面掛膠為螺栓固定可拆解結構,滾道面掛膠直接硫化在履帶板上。

並不是所有的現代坦克都使用雙銷履帶,例如以色列陸軍就偏愛單銷履帶,不僅最新的梅卡瓦4(Merkava4)上使用的是金屬單銷履帶,就連美制M60A3的掛膠雙銷履帶也被以色列人替換成金屬單銷履帶使用,這種坦克稱為馬加奇6B(Magach6B),這可能跟以色列所處的作戰環境有關,狹小的國土決定瞭以色列坦克追求的是更為簡單的結構,而不是更長的使用壽命。

我軍長期以來一直使用全金屬單銷履帶,一代坦克與二代坦克履帶通用。

我國出口巴基斯坦的哈立德(Al-Khalid)坦克使用雙板雙銷履帶,著地面和滾道均有掛膠。

閱兵中出現的三代坦克使用相同的雙板雙銷履帶,著地面和滾道均有掛膠。

但實際使用中的三代坦克著地面和滾道均未見掛膠,著地面為“八字形”著地筋。

滾道為金屬滾道,誘導齒比較有特點,左右兩塊履帶板均有誘導齒,兩片誘導齒之間無連接。

出國參加坦克兩項賽事的二代改進型坦克使用雙板雙銷履帶,可更換式滾道掛膠,著地面為“八字形”著地筋,結構與三代坦克不同。

某新型步戰車使用雙板雙銷履帶,著地面和滾道均有掛膠。

坦克履帶具有自清淤功能,但長時間行駛在泥地時,履帶內側會積淤泥,如不及時清理,會擠爆履帶發生履帶脫軌等事故。在經過長時間野外行軍後,需要對履帶和負重輪進行清淤作業。

對於使用完的坦克需要進行清洗,尤其是履帶和負重輪,需要清洗掉全部的泥土。

由於坦克比較重,長時間行軍後,履帶中的泥土會被壓的很實,這種情況下簡單的清洗就不管用瞭,為瞭將履帶凹槽內的實土清除,用榔頭敲不失為一個簡單可行的方法。

但是最有效的方法還是摔履帶,幹過坦克兵的都知道這個活有多累,不光累,還特別容易砸到自己的腳。坦克單條履帶的履帶板數量在80塊左右,如果是4人車組,意味著每人要摔40塊。

單條履帶的履帶板數量參考:

T-64 (79塊)、T-72(96塊)、T-80(80塊)、M1(76塊)

也可以兩個人一起摔,以提升效率,但是需要良好的配合,否則很容易砸到腳。

摔幹凈的履帶在組裝後仍需要精洗。

最後說說坦克如何換履帶,拆履帶比較容易,用一根專用的桿狀工具將履帶銷敲出來,一般都分解主動輪之後的履帶位置,分解後可利用坦克自身動力進行倒車(主動輪前置的坦克需要往前開),倒車可將履帶鋪平並將車輛開下履帶。

裝履帶比較有難度,單車安裝履帶需要保持另外一側履帶工作正常,如果兩個履帶都被拆掉瞭,就需要另外一輛坦克進行牽引。

首先將需要安裝的履帶連接好,放置在安裝一側誘導輪前,對齊。

然後使用另外一側履帶將坦克開上待安裝的履帶(如果此時兩側履帶都拆瞭,就隻能使用另外一輛坦克或者牽引車拉上去),並將履帶的前端連接鋼索。

將鋼索繞在主動輪上,並人工張緊,駕駛員掛倒擋,主動輪倒轉,牽引鋼索將履帶拉向坦克。

因為車內的駕駛員看不到一側履帶,需要一名乘員站在車頭指揮。

同時需要一名乘員用鋼管將履帶一端用力頂起,保證履帶從拖鏈輪上面越過。

這個活兒非常不好幹,因為履帶非常重,單根履帶的重量基本在1.5t-2t,當履帶掠過一個拖鏈輪後受到重力影響會下垂,在過下一個拖鏈輪時完全要靠人力將其抬起,體能消耗非常大。遇到排氣管在側面的坦克還要吃尾氣。

單條履帶重量參考:

T-64 (1461kg)、T-72(1723kg)、T-80(1784kg)、M1(2050kg)

當履帶被牽引至主動輪並與主動輪嚙合時,累活兒就已經完成瞭,剩下的就交給主動輪瞭,主動輪會繼續將履帶拉直繃緊。圖中的坦克兵估計是實在被尾氣熏的不行瞭,另外一名乘員用帽子幫他將排氣孔堵住瞭,雖然實際是堵不住的,但至少不會直接噴在臉上。

最後利用一個張緊器將履帶拉到最緊,單銷履帶將履帶銷打進並固定,雙銷履帶將端連器/中連器裝好就行瞭。

一般坦克安裝履帶都是從誘導輪上履帶,利用主動輪拉緊鋼絲的牽引力將履帶逐漸拉到位,人隻需要人工抬履帶,效率比較高。從主動輪上履帶的方式不常用,此時主動輪嚙合履帶將履帶向前推,但仍然需要人工將履帶的一端向前拖曳,需要的力氣比較大,通常一個人無法完成。

在實際作戰中,如果遇到誘導輪/負重輪戰損,作為應急處置方式,可將履帶繞過誘導輪/負重輪進行短接,此時需要將履帶預留一定的餘量。如果主動輪戰損,就隻能等拖車來拖瞭。

感謝閱讀。

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