Ходовая часть танков. Подвеска

Ходовая часть танков. Подвеска

Василий Чобиток

Продолжение. Начало см. в «ТиВ» № 7,8,10/2005 г.

Блокированная подвеска

Блокированная подвеска появилась на танках еще во время Первой мировой войны. Развитие блокированной подвески было связано с увеличением числа катков, сблокированных одним упругим элементом (или связанных в одной тележке).

Своего предела развитие блокированной подвески достигло в 1928–1938 гг. В этот период было создано наибольшее число типов блокированной подвески, появились подвески с блокировкой всех катков борта и подвеска Штрауслера с блокировкой всех катков танка так, что вся система представляла как бы одну тележку.

Увеличение числа катков, сблокированных в одной тележке, позволяло уменьшить амплитуду продольных колебаний корпуса танка, а следовательно, и плавность его хода. Но при этом усиливаются такие недостатки, как снижение живучести, повышение сложности изготовления и обслуживания подвески и т. п. Поэтому за годы Второй мировой войны блокированная подвеска была оттеснена на второй план индивидуальной.

Блокированная подвеска имеет следующие особенности.

1. Изменение нагрузки на одном катке вызывает соответствующее изменение на других сблокированных с ним катках.

2. Амплитуда продольных колебаний корпуса при балансирной подвеске меньше, чем при других типах.

3. Нагрузка на катки при движении на местности с небольшими неровностями остается неизменной. Это положение справедливо для подвесок с числом точек крепления тележек к корпусу не более четырех.

Так как конструкции блокированных подвесок отличаются большим разнообразием, то дальнейшее рассмотрение будем проводить, группируя их по числу сблокированных между собой катков.

Подвеска, сблокированная по два катка (парная), наиболее распространена среди подвесок подобного типа, она в меньшей степени подвержена недостаткам блокированных подвесок, так как позволяет иметь больше двух тележек на борт.

Сблокированная по два катка подвеска имеет много вариантов реализации, она, как и индивидуальная, выполняется с различными упругими элементами: торсионными валами, листовыми рессорами, пружинами и резиной.

Торсионные валы, получившие широкое распространение в независимых подвесках, применялись в блокированных весьма Ограниченно.

Примерами торсионной парной подвески могут служить подвески итальянского легкого танка L6/40 и опытного образца плавающего танка Т-38.

Система подрессоривания L6/40 имеет короткий торсион (?=750 мм) в каждом узле подвески. Торсионы разных бортов устанавливаются соосно, аналогично подвеске танка Т-64. Передние узлы подвески оборудованы амортизатором.

Размещение элементов подвески на танке L6/40.

Балансиры, соединяющие тележки с торсионами, частично разгружены от боковых усилий и скручивающих моментов специальным направляющим устройством. Направляющие колеса расположены низко, поэтому также подрессорены торсионами. Так как на мягких грунтах направляющее колесо L6/40 может выполнять функции опорного катка, то тип подвески этого танка можно определить как промежуточный между блокированным и смешанным.

Основным недостатком данной подвески является ее высокая жесткость (с = 569 кг/см), это наиболее жесткая подвеска среди легких танков. Период колебаний танка 7^,= 0,32 с. Жесткость подвески завышена установкой торсионов чрезмерно большого диаметра, что, г другой Стороны, позволило значительно повысить ее удельную потенциальную энергию и отказаться от ограничителей хода катков.

Подвеска опытного плавающего танка Т-38 1936–1938 гг. двухторсионная трубчато-стержневая, аналогичная по конструкции рессоры подвеске АСУ-57. В отличие от АСУ-57 рессора соединена с парной тележкой. В тележке был предусмотрен резиновый амортизатор (буфер). Из-за несовершенства технологии производства сдвоенного торсиона от него не удалось получить желаемых характеристик, и Т-38 с такой подвеской в серию не пошел.

Система подрессоривания САУ «Фердинанд» также представляет собой вариант блокированной торсионной |в сочетании с резиновой подушкой) подвески совершенно оригинальной конструкции Фердинанда Порше с продольным расположением торсионов.

Подвеска «Фердинанда» состоит из шести узлов подвески, по три на борт. Узел подвески включает балансир, картер, связывающий оси вращения опорных катков, торсион, резиновую подушку, кулачковый привод закрутки торсиона. Балансир, шарнирно установленный на корпусе машины, на одном конце через резиновую подушку взаимодействует с картером, на другом конце имеется жестко закрепленная ось опорного катка (обозначим его как первый каток), на этой же оси установлен качающийся картер, на втором конце которого жестко зафиксирована ось второго катка. Внутри картера подвески устанавливается торсионный вал. Со стороны второ!» катка вал через шлицевое соединение закреплен в картере, с другой стороны — в трубе, поворачивающейся на подшипниках относительно картера. На трубе смонтирован кулак, который упирается в кулак, неподвижно установленный на оси первого катка.

Работа подвески состоит в следующем. При подъеме, например, второго катка картер поворачивается относительно оси первого катка, резиновая подушка начинает сжиматься. Одновременно конец кулака, находящегося на трубе, остается на месте за счет упора в неподвижный кулак, что приводит к повороту трубы, которая закручивает торсион. Таким образом, торсион и резиновая подушка работают параллельно.

Слабым местом этой подвески является недостаточно надежное крепление резиновой подушки. После срыва подушки торсион разрушается, гак как в этом случае он вынужден воспринимать нагрузку, на которую не рассчитан. Кроме того, к недостаткам данной подвески можно отнести чрезмерную сложность конструкции и высокую жесткость.

Достоинствами подвески САУ «Фердинанд» являются высокая по сравнению с «Тигром» и «Пантерой» ремонтопригодность, высвобождение внутреннего объема танка, сравнительно небольшая относительная масса. Узлы подвески хоть и расположены снаружи, но прикрыты опорными катками и находятся ниже зоны, подверженной наиболее интенсивному обстрелу. Среди подвесок тяжелых машин фашистской Германии подвеску «Фердинанда» можно считать наиболее удачной.

Подвеска легкого танка LT-38 состоит из двух узлов на борт, в каждом из которых сблокировано по два опорных катка большого диаметра.

САУ «Фердинанд» имеет блокированную подвеску с продольным расположением торсионов.

Большое распространение среди блокированных парных подвесок получили подвески с листовой рессорой.

Подвеска чешского легкого танка LT-38 имеет довольно удачную конструкцию. Она состоит из двух узлов подвески на борт, в каждом из которых сблокировано по два опорных катка большого диаметра (0=775 мм). Каждый каток в тележке имеет свой балансир, балансиры направлены в разные стороны. Полуэллиптическая листовая рессора своими концами опирается на балансиры через бронзовые прокладки, а в центральной части через призматическую опору соединяется с корпусом. Применение катков большого диаметра позволило необычно установить балансиры: ось вращения катка выше оси качания балансира, благодаря этому удар при встрече с препятствием дя первых и третьих катков будет смягчен. Ограничитель хода катка имеется только у передних катков.

Бронированный трактор Т-20 «Комсомолец».

Узел подвески тягача Т-20 «Комсомолец».

Американский средний танк М4 «Шерман».

Немецкии средний танк Pz.IV.

В ступицах балансиров установлены фрикционные амортизаторы постоянного трения. Точные данные по характеристикам плавности хода данной системы у меня отсутствуют, однако в книге П.М. Волкова (Волков П.М. Конструкция и расчет подвесок гусеничных машин. М., Машгиз, 1947) отмечается: «Установку механического амортизатора с постоянным трением в подвеске с листовой рессорой, обладающей собственной силой трения, нельзя признать целесообразной, так как это увеличивает жесткость подвески и ухудшает плавность хода».

Подвеска бронированного трактора Т-20 «Комсомолец» аналогична подвеске LT-38: балансиры двух опорных катков тележки соединены между собой, направлены в разные стороны и своими концами упираются в полуэллиптическую листовую рессору, расположенную выше. В подвеске «Комсомольца» четыре парные тележки. Этот вариант подвески использовался на некоторых отечественных танках.

Подвеска немецкого среднего танка Pz.IV сблокирована по два катка четвертьэллиптической листовой рессорой и имеет восемь катков в четырех тележках на борт. Для переднего катка каждой тележки установлен резиновый упор (ограничитель хода). Задняя тележка имеет такой же упор и мя второго катка с целью исключения жестких ударов низко расположенного направляющего колеса о неровности местности.

Конструкция узла подвески достаточно простая. Каждый каток имеет свой балансир, первый направлен вперед, второй — назад. Один конец рессоры жестко зафиксирован в первом балансире, второй опирается на палец, закрепленный во втором балансире.

Подвеска Pz.IV легка, компактна и практически не занимает внутренний объем танка. Как и другие подвески с листовой рессорой, она имеет преимущество из-за наличия сил внутреннего трения в рессоре. Низкое расположение рессоры делает ее менее уязвимой, так как зона наибольшего количества попаданий находится выше.

Недостатком данной подвески является ее высокая жесткость (с = 800- 1100 кг/см) при коротком полном ходе катка 100 мм и динамическом менее 75 мм.

На японском танке «2593» («Мицубиси-93») применялась многоточечная парная подвеска с полуэллиптической рессорой. Балансир со сблокированными катками соединялся с рессорой в ее центральной части, края рессоры закреплялись на корпусе танка.

Подвеска с коническими (буферными) пружинами получила широкое распространение в американских танках во время Второй мировой войны, а в последний период войны была применена в Германии на некоторых опытных танках, в частности, на сверхтяжелом «Мышонке».

Подвеска американского среднего танка М4А2 «Шерман» включает три парных узла на борт. Узел подвески (тележка) М4А2 состоит из двух балансиров, соединенных с опорными катками, коромысла, буферной площадки, двух буферных пружин, корпуса с направляющими пазами.

Узел подвески (тележка) среднего танка М4А2.Шерман».

Усовершенствованный узел подвески (тележка) среднего танка «Шерман».

Американский легкий танк М3 «Стюарт».

Французский танк Н-35 «Гочкис» оснащался парной подвеской с винтовой пружиной.

Схема парной подвески с винтовой пружиной типа Харо.

Вес танка через вертикально расположенные буферные пружины передается на буферную площадку и коромысло, которое через скользящие опоры на концах опирается на балансиры, равномерно распределяя вес на два опорных катка. При наезде катка на неровность балансир, поворачиваясь вокруг своей оси, поднимает опирающийся на него конец коромысла, буферная площадка перемещается вверх по направляющим в корпусе и сжимает пружины. Нагрузка равномерно возрастает на обоих катках тележки.

Подвеска «Шермана» довольно мягкая, но отсутствие упругих ограничителей хода катков приводит к тому, что танк получает жесткие удары при движении по неровной местности. К недостаткам данной подвески относятся: незащищенность рессор от поражения, наличие сил трения в месте соединения коромысла с балансирами, их износ и необходимость смазки.

Для устранения указанных недостатков в танках М4А2 и других его модификациях поздних выпусков конструкция подвески была улучшена. Балансиры выполнили в виде двуплечих рычагов, на нижнем конце которых устанавливаются сдвоенные опорные катки, на верхнем крепятся две буферные пружины, размещенные между балансирами горизонтально, над рессорами установлен гидравлический телескопический амортизатор. Плавность хода была повышена, исключены износ и необходимость смазки трущихся поверхностей балансиров и коромысла. В то же время рессоры остались не защищенными от поражения.

На американском легком танке М-Зл (М3 «Стюарт») применялись тележки, конструктивно схожие с тележками М4А2. В отличие от последнего, в тележке М-Зл буферные пружины расположены не вдоль оси корпуса, а поперек, коромысло и балансиры соединяют две серьги, чем исключается трение коромысла о балансиры.

Конструкция парной подвески с винтовой пружиной, расположенной горизонтально между двумя балансирами, применявшаяся на Н-35 «Гочкис» и других французских танках, получила название «французские ножницы». Такая же подвеска применялась, в частности, на советском легком Т-37. Подвеска достаточно мягкая и простая. Основным ее недостатком является открытое расположение незащищенной рессоры.

Парная подвеска с винтовой пружиной типа Харо, которая использовалась на легком танке «2595» Ха-Го (он же «Мицубиси-95») и на других японских танках в 1930-1940-е гг., представляла собой довольно орипп гальную конструкцию. Два катка большого диаметра соединены между собой в тележке коромыслом, которое в своей центральной части связано с осью на балансире.

Балансир имеет рычаг, направленный вверх и через тягу соединенный с расположенной горизонтально вдоль корпуса пружиной, работающей на сжатие.

Балансиры передних тележек направлены назад, задних — вперед. Пружины обеих тележек на боргу расположены соосно и прикрыты от пуль и осколков общим цилиндрическим броневым кожухом.

Такая конструкция блокированной подвески позволяет получить динамический ход катков не меньше, чем у независимых подвесок. Некоторые варианты тележек этой подвески имели еще третий дополнительный каток малого диаметра между основными катками посередине коромысла. Этот каток служил для более равномерного распределения давления при движении по мягкому грун ту и, принимая на себя часть нагрузки, позволял снизить износ резиновых бандажей на основных катках. Недостатком такой подвески является сравнительно большая масса неподрессоренных элементов.

Парная подвеска с резиновой рессорой получила широкое распространение в 1930-е гт. во Франции. Ее конструкция подобна «французским ножницам», только вместо пружинной рессоры применяется набор резиновых колец, чередующихся с металлическими дисками. Резиновые кольца работают на сжатие. Парные тележки с резиновыми упругими элементами были, например, в смешанной подвеске танка «Рено» R-35. Для ограничения хода катков вниз использовались два уменьшенных резиновых кольца ниже осей качания балансиров. Для увеличения упругости рессоры и упрощения ее конструкции резиновые кольца и металлические диски между собой не склеены.

Среди подвесок с резиновыми рессорами данная система считается наиболее удачной. Основным недостатком этой подвески является ее высокая жесткость и малый динамический ход катков.

Узел подвески (тележка) танка R-35.

Узел подвески танка Mk III «Валентайн».

Легкий танк Т-26.

Общий вид ходовой части легкого танка Т-26.

Узел (тележка) балансирной подвески танка Т-26.

Подвеска, сблокированная по три катка, широкого распространения не получила в связи с достаточно большой сложностью ее изготовления даже по сравнению с подвеской, сблокированной по четыре катка, а также из-за неравномерного распределения нагрузки между катками тележки. Такая подвеска использовалась на английских крейсерских танках А9 и А10, а позднее применена на пехотном танке «Валентайн».

Подвеска английского тапка Mk III «Валентайн», сблокированная по три катка, сост оит из двух тележек на борт. Передние и задние катки имеют больший диаметр по сравнению с остальными, что облегчает преодоление некоторых препятствий. Тележка состоит из трех ка тков (один большого и два малого диаметра), первичного и вторичного балансиров, коромысла, кронштейна тележки и пружинной рессоры в сборе с телескопическим амортизатором.

Каток большого диаметра соединен с первичным балансиром, который закреплен в кронштейне на корпусе. На другом конце первичного балансира шарнирно закреплен вторичный. На вторичном балансире качается коромысло с двумя ка тками малого диаметра, Рессора в сборе с амортизатором помещена между первичным и вторичным балансирами и соединяется с ними цапфами. Плечи рычагов выполнены так, что на катки большого диаметра приходится большая нагрузка по сравнению с остальными.

Передние тележки взаимозаменяемы с задними противоположных бортов. Подвеска «Валентайна» достаточно мягкая (с = 200–300 кг/см) и в сочетании с гидравлическим амортизатором обеспечивает хорошую плавность хода. По мере подъема катков вверх и сжатия пружины жесткость подвески возрастает, что благоприятно сказывается на стабилизации корпуса.

К недостаткам данной подвески можно отнести ее уязвимость, сложность и громоздкость конструкции.

Подвеска, сблокированная по четыре катка, была достаточно широко распространена до Второй мировой войны, она использовалась на английских, чешских, итальянских, советских, польских и других танках. Однако, как уже отмечалось, с ростом числа катков, сбалансированных в одной тележке, снижается живучесть подвески, Поэтому до середины Второй мировой войны удержались только две марки танков — английский Mk II «Матильда» и чешский LT-35.

Подвеска легкого танка Т-26 имела довольно распространенную конструкцию. Она была разработана для английского Mk. Е («Виккерс-Армстронг 6-тонный») и использовалась, кроме того, на польском 7ТР и некоторых других танках. Восемь катков малого диаметра образуют две тележки на борт. В тележке катки сблокированы по два коромыслами. Одно коромысло шарнирно закреплено на балансире, другое — на двух параллельных четвертьэллипгических листовых рессорах. Рессоры, в свою очередь, жестко закреплены на балансире и кроме своей основной функции выполняют роль второго балансира (заменяют его). Такое решение по сравнению с подвесками, применявшимися, например, на LT-35, итальянских Ml 1/39, Ml3/40 и других танках с подобными системами, имевшими по два балансира в тележке и полуэллиптическую листовую рессору, позволяет упростить конструкцию, уменьшить массу подвески и снизить вероятность поражения низко расположенной рессоры.

В результате Т-26 отличался неплохими динамическими характеристиками и достаточной плавностью хода. В то же время из-за отсутствия ограничителей хода ка тков и тележек возникала опасность их переворачивания и поломки узлов подвески. Интересная особенность конструкции сблокированной по четыре катка подвески Т-26 получила отражение в «Памятке по эвакуации машин с поля боя», разработанной Главным автобронетанковым управлением Красной Армии и выпущенной Воениздатом НКО СССР в 1941 г. В ней отмечается, что при разрушении обеих кареток (тележек) борта для буксировки необходимо изготавливать специальный полоз из бревна, при повреждении одной каретки — половинный полоз. Во время буксировки с половинным полозом, а также «при эвакуации танков с балансирной подвеской, при заклинении бортовой передачи и снятой гусенице применять страхующие тросы. На каждую каретку нужно ставить один трос». Трос, который при буксировке закрепляется на передней части тележки и оси поддерживающего катка, предназначен для предотвращения поломки тележки в результате возможного утыкания ее переднего катка в препятствие. В танках с независимой подвеской и направленными назад балансирами такая проблема не возникает.

Окончание следует