坦克的“动脉”——传动装置(1)
http://military.china.com 2005-06-24 09:42:28
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坦克的“动脉”——传动装置
金中
坦克作为战斗车辆，既不同于火车行驶在轨道上，也不同于汽车行驶在公路上。它在十分复杂的路面行驶时，遇到沟壑土丘、残垣断壁、水渠田垄等都要跨越而过。因此，坦克遇到的阻力变化很大，必须在坦克的发动机之后，配上一套增力变速机构，以扩大发动机输出牵引力的变化范围和转速的变化范围。
坦克传动装置安置在发动机与履带推进装置之间，可以说是坦克的“动脉”，它将坦克“心脏”——发动机的动力按传动路线传给主动轮，使坦克前进、倒驶、转向、制动和停车；在发动机扭矩、转速不变时，增大主动轮的扭矩和转速的变化范围，以改变坦克运动时的牵引力。
图1
传动装置由传动箱、主离合器或液力变矩器、变速箱、转向机构、制动器及侧减速器等部件组成。传动箱用来将发动机的动力传给主离合器或液力变矩器，并增高转速；用电起动发动机时，通过传动箱可增大起动扭矩，使发动机容易起动。主离合器位于发动机与变速箱之间，通过主、被动摩擦片的摩擦力来传递动力，分离时便于起动发动机和换档，结合时传递发动机扭矩，并借助结合摩滑使坦克平稳起动加速。液力变矩器是主要以液体动能传递能量的液力式传动部件，可使坦克传动装置有良好的自动适应性。变速箱用以在较大范围内改变坦克主动轮上的扭矩和转速，实现坦克倒退行驶和切断动力。转向机构是控制坦克行驶方向的部件。制动器是利用摩擦来吸收坦克动能的部件，通过控制摩擦力矩使坦克减速或停车。侧减速器是直接与主动轮相连的末端减速机构，用以增大主动轮上的扭矩和降低其转速，以增大推动坦克前进的牵引力。
传动装置按传递动力的介质，可分为机械、液体和电力传动装置三大类。目前世界各国主战坦克采用的传动装置有两大类，第一种类型是机械传动装置，它是依靠机械元件传递动力的传动装置。如俄罗斯T-72和T-80系列主战坦克等就采用了这种传动装置。其中，T-72坦克的机械传动装置有7个前进档和1个倒档，一档的最大车速为7.32千米/小时，二档为13.59千米/小时，三档为17.16千米/小时。四档为21.47千米/小时，五档为29.51千米/小时，六档为40.81千米/小时，七档为60千米/小时；倒档为4.18千米/小时。第二种类型是液体传动装置，它又分为两种类型，依靠液体的动能元件传递动力的，称为液力或动液传动装置；依靠液压元件传递动能的，称为液压或静液传动装置。美国M1和德国“豹”1和“豹”2、法国MAX-32和“勒克莱尔”、英国“挑战者”1/2、日本90式等主战坦克都采用液力机械传动装置，其中，M1主战坦克的X-1100型传动装置有4个前进档和2个倒档，前进一档最大车速为15.9千米/小时，二档为31.2千米/小时，三档为49.3千米/小时，四档为72千米/小时，倒一档最大车速为11.3千米/小时，倒二档约为41千米/小时，为高速倒档。在野战条件下，坦克利用反斜面掩护进行战斗，射击后，使用高速倒档，迅速后撤，以反斜面隐蔽自己，免遭敌坦克炮火还击。因此，具有高速倒档的坦克，在起伏地和丘陵地形作战，就会更加灵活机动。
关于坦克速度的变化范围，机械传动装置是有级的，如不切断发动机动力，车速就不能降到零。液体传动装置由于有液体元件，液体元件的主、被动部分是由液体来传递能量，所以可使坦克速度能连续变化，能降低速度到零而保持足够的牵引力。
关于发动机的功率利用状况，在机械传动中，发动机功率的利用程度受档数的限制，档数越多，功率利用越好，当然一般不如液体传动。液体传动可使发动机在其最大功率范围内工作，从而可充分利用发动机的功率。
图2
虽然机械传动装置传动效率高，且结构简单，但坦克行驶时，驾驶员要根据地面阻力的变化，不断地换档。为减少换档次数，减小驾驶员操作的疲劳强度，西方多数主战坦克采用液力机械传动装置，这类传动装置就是在发动机与变速箱之间安装了一个液力变矩器，以增强适应地面阻力变化的能力，提高坦克的起步加速性和在松软地面的通过性。
从坦克的发展趋势看，未来坦克传动装置的基本类型将仍是液力机械传动装置。美国从20世纪40年代开始，装在M46中型坦克上的传动装置就是液力传动式的，这是考虑了液力传动的优良性能和美国有发达的汽车工业，利用汽车液力传动的技术和现成的零部件，生产坦克的液力传动装置较为方便。最初装在M46坦克上的CD-850传动装置的液力变矩器不是带闭锁离合器的，无论坦克在复杂地面上的低速行驶，还是在公路上的高速行驶，发动机动力都要经过液力变矩器，因此传动效率低，燃油消耗量大。M47、M48和M60坦克的CD-850系列传动装置，虽然经过几次改进，液力变矩器还是不带闭锁离合器。为提高传动效率和降低发动机油耗，M1、 “豹”1和“豹”2、AMX-32和“勒克莱尔”、“挑战者”1/2、日本90式等主战坦克采用的液力机械传动装置，其变矩器都带闭锁离合器。液力变矩器将根据不同功率要求来参加功率传递，为此在液力变矩器上安装有闭锁离合器。当坦克在起伏地上高速行驶时，闭锁离合器分离，为液力传动工况。这时虽然最大车速有些下降，但牵引力有所增大，有利于提高爬坡能力。例如，“豹”1主战坦克的4HP-250型传动装置，在三档时，变矩器闭锁时的牵引力为44.1千牛，坦克最大爬坡度为6度；变矩器工作时的牵引力为137.3千牛，坦克最大爬坡度为19度。在一档时，变矩器工作时的牵引力为382.5千牛，在相应的地面附着条件下，坦克可爬38.6度的坡，当开动风扇后，可在19秒内越过40米长的30度坡。当坦克在公路上高速行驶时，闭锁离合器闭锁，为机械运动工况，从而提高传动效率。因此，较高的公路车速时，闭锁离合器必须闭锁，以免传动装置内过多的功率消耗。这样在长途行军中可节省燃油，“豹”1坦克的最大行程可达600千米。
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