坦克轉彎的原理, 與汽車轉彎的區別?
坦克結構,轉彎原理,汽車轉彎原理
這兩個轉向的原理實際是不同的
汽車的轉向是通過萬向輪來完成的
這裡感謝評論里的兩位同學對我的指正
通過前輪扭曲一個角度,來幫助汽車進行轉向然而坦克底盤仰視圖大概是這個樣子
不存在前面的導向輪,也就不能通過讓前輪扭個角度進行轉向。
具體操作時有兩種方法可以讓坦克轉向:
1,德國獨有的逆向傳動,即:兩邊的傳動輪反轉,如下圖
兩邊的履帶轉動方向相反,那麼坦克就圍繞中心點進行轉動了。這樣轉彎有各種好處:
1.可以圍繞坦克中心原地打轉 2對履帶損耗較小 3對成員舒適度高
但是這麼設計有個致命的問題:機械設計實在太複雜了!!!腦子正常怎麼會讓一個同軸的輪子朝兩個方向轉?!正是這種奇葩的設計思路,二戰時德國坦克的非戰鬥損耗極高,庫爾斯克會戰中,名震四方的費迪南坦克殲擊車有一半半路趴窩了變成了固定炮台,相比之下俄國的坦克洪流魯棒性卻好得多,這也是德國戰略思維的錯誤之一。
2.也是現在各國坦克主流的轉向方法
鎖死一條履帶,另一條履帶轉動來轉彎
優點,設計簡潔,機械複雜度低,魯棒性高,缺點,不能原地轉向,只能圍繞鎖死的履帶中心轉彎
由於戰爭裝備的成本和可靠性本身也是衡量武器性能的重要指標,所以權衡利弊,現在世界各國設計坦克行走部分的思想基本以後者為主
當然上面是靜止的轉向,實戰中運動過程里坦克是不可能鎖死一邊履帶的,在坦克行駛時轉彎是通過調節兩個履帶的速度來轉彎的,如下圖
綜上,這也是為啥坦克駕駛室沒有方向盤,完全靠控制兩條履帶來行進
駕駛艙如下圖,看左右兩根桿桿
或者老一點的T34的駕駛艙
左右兩根操縱桿清清楚楚~坦克就是這麼轉彎的以上
左右兩根操縱桿,當左(右)操縱桿拉至第一位置,左(右)邊主動輪轉速降低,形成速度差完成轉彎;拉至第二位置,左(右)主動輪停止轉動,完成轉彎
作為一名坦克兵,給你簡單的說下,當你需要左轉彎時,右手桿拉到3,左邊1就可以了
汽車是改變車輪方向,進行導向。從而引起了內外徑車輪轉速不一樣,差速器就是配合這個的。
坦克是改變單邊履帶速度,以速度差(距離差)實現轉向。
兩條履帶間有速度差就可以轉彎。
特殊情況,一條正轉一條反轉可以原地掉頭。我只想說,坦克的履帶在轉彎時會對路面造成巨大的破壞,因為轉彎時,履帶並非是一種純滾動狀態,還會和地面之間有側向的位移。沒看過坦克的,看看挖掘機就清楚了,一樣的。如果這種東西在鋪裝路面開過,那這條路差不多就廢了。
不是靠誘導輪的,是靠兩邊的履帶反方向開或者是兩邊履帶的速度差進行轉彎的,還有就是一邊停止,一邊運動.
坦克轉向時通過差速轉向來實現的,排名第一答案中的圖可以看得很清楚。
而汽車轉向有兩者方式,一種是通過改變轉向輪的側偏角,使其產生一個側向力和橫擺力矩。
實現轉向;
還有一種和坦克的原理相同,即差速轉向,這種主要是用在電動汽車或者主動控制中。
下面是差動轉向和輪胎側偏轉向的原理區別:
坦克差動轉向,是左右履帶的速度不一樣,導致車輛發生橫擺,改變了車身的姿態,再按改變姿態後的軌跡行駛,完成轉向。如下圖:
而輪胎側偏轉向,是利用橡膠的側偏特性:當車輪中心速度方向與旋轉平面中心不一致時,導致如下圖情況產生一個垂直於輪胎中心平面的側向力。
所以車輛要轉彎時,打完方向,出現如下受力情況(紅色和綠色箭頭是受力,黑色箭頭是車輛速度方向)
從上面的圖中可以看到,車輛轉向時候會受到地面給車輪紅色箭頭的側向力,將車往需要轉向的那邊「拉」,同時這個力又會對車輛旋轉中心產生一個橫擺力矩,來改變車身的姿態(這主要是提供駕駛員一個很好的駕駛方向感,通俗的將是感覺車是在向前走而不是橫向移動)兩種轉向相比較,很顯然汽車的轉向靈活。
排名第一的答案比較形象,我來補充些理論。
因為坦克一邊就一條履帶,坦克轉向是靠履帶上使的勁不一樣,使得兩邊轉速不一樣快。所以坦克轉向系是傳動變速系的一個部分。按照動力輸出的方式,傳動轉向系可以分成單流和雙流兩種。單流是發動機功率就一個輸出,分到倆履帶,分的不一樣就轉向了。而雙流是發動機功率分成兩股,一股用來直行,另一股用來轉向。前者顯然會簡單些,後者可以做得性能更好。
舉幾個單流的例子:
T34是用離合器轉向。動力從發動機到變速箱,分到兩邊。兩側履帶各有離合器,想往那邊轉就把哪邊離開一點。
T54/55是換擋轉向。動力從發動機到變速箱,分到兩邊。兩側又各有一個小變速箱,是行星變速結構,想轉向就換那個檔。
T72是雙側行星變速,與上面類似,但是取消直駛變速箱,把兩邊的變速箱多弄幾個檔,不管直駛變速還是轉向都用那個。優點是行星變速器可以承受較大功率,效率較高,直駛性能好;缺點是擋位設計需要兼顧轉向的速度比和直駛變速的速度比,兩者有時是矛盾的。
雙流轉向大都是液力變速。轉向系調節液體流量,實現向兩邊的功率分配不同。優點是轉向操縱性好,因為是無極的,可以任意半徑以匹配當前車速,而且液體閥門可以用方向盤操縱;如果能夠只開轉向系,就可以中樞轉向(一側正轉一側反轉);液力器件緩和負載衝擊,有利於保護髮動機。缺點是製造難度較大,維護也比純機械的東西困難,而且液力系統有更大的功率損失。
國內的坦克,我大59是仿製T54,自然是和它一樣。88/96源於「三液」樣車失敗之後的「三機」樣車,繼續使用了和59形式相同的傳動轉向系,只是稍作修改以匹配發動機功率。所以96基本型的機動性能是不算好的。99基本型和96改似乎使用了與T72形式類似的雙側行星。這次毛子坦克大賽也能看出來,96改的機動性能和T72B近似。99大改、新「輕」坦無疑是液力的,和貓2什麼的處於一個層次。裝甲車、步兵戰車似乎液力上的更早,因為這東西功率越大越難。簡而言之,兩側履帶存在速度差,就可以改變運動方向。一般來說有以下三種:
1.兩側履帶都有速度,這是正常轉向。
2.一側履帶鎖死,速度為零。這樣坦克會繞速度為零的一側履帶轉動,稱為原地轉向。
3.一側履帶正向轉動,一側履帶反向轉動。這樣坦克會繞中心軸迴轉,稱為中心轉向。
P.S.據說中國從前的坦克只能做到第二種……不過貌似現在不一樣了。
又P.S.某些輪式裝甲車型號也是採用和坦克原理相同的轉向方式的,例如法國AMX-10RC。
什麼左轉向右一左三的答主不知道開的哪家的坦克,坦克的離合油門和汽車一致,只是轉向機制不一樣,操縱桿式坦克,左右兩個操縱桿,左轉左拉右轉右拉,拉的幅度的不同程度分為第一位置和第二位置,比如左轉,第一位置就是微微拉下左桿左邊履帶微微減速右邊履帶原速不變實現大夾角轉向。第二位置就是左桿拉到底,實現左履帶的完全停止,右履帶原速,車輛實現小夾角轉向
現在一些坦克是有方向盤的 但是原理依然是速度差
一圖勝千言
http://ww1.sinaimg.cn/bmiddle/841a6d78gw1ejldr0duzlg208f06b1e0.gif
左邊的履帶沒動,右邊的履帶動。
知乎不能上傳gif真是蛋疼呢。
其實坦克在轉彎的時候操作起來,還沒有圖中這貨難度大。
手扶拖拉機:也是通過差速轉向。
兩個轉向操作桿上分別有控制兩個轉向驅動輪的離合器。
難點在於:上坡行駛和加速行駛時轉哪邊就拉哪邊的離合器,而下坡時則相反。
還有一個問題。。這様轉向,因為履帶總要有一定寬度的。。所以肯定只要轉向就磨損自身以及磨損地面。。。這是不是得過兩天就得修一次/換一次履帶?。。。。
而且肯定有橫向力,不容易防止脫帶吧。。。我有個模型玩具是橡膠履帶,在山坡上橫走時老會脫帶。。。。推薦閱讀:
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