传动演义外传—中国坦克能否中心转向？

欢迎光临本菜的破庙：http://agein76.blog.163.com/

很多人都看过豹2坦克的机动演示，其中的中心转向对大家来说印象十分深刻。很多人认为只有非常先进的坦克才能做出这个动作，那么如此华丽的中心转向究竟是怎么实现的？能够实现中心转向又说明了什么？这篇文章将给出相应的答案。

既然题目是转向，那么首先明确一个概念，按照TB的习惯：制动一侧履带的转向方式，称为原地转向，也叫制动转向；一侧履带正转、一侧履带反转的转向方式，称为原位转向，也叫中心转向。原“地”与原“位”，为什么这么叫，我也不知道。应该是命名的人起的名字，就像书一定叫“书”，不叫“本”一样，大家记住就好了。


坦克是怎样转向的？

与一般的轮式车辆不同，履带车辆是通过“主动”改变两侧履带速度的方法实现转向的，这个主动控制履带速度的机构称为转向机构。那么，什么叫主动改变呢？要先从轮式车辆的转向开始说。一般的轮式车辆，在转向时要转动方向盘给前轮一个角度，前轮由于角度改变造成运动轨迹的变化，后轮的运动轨迹也跟着发生变化。显而易见的事情是，转向时内侧和外侧车轮滚过的路程是不同的，如果硬要它们按照同一个速度运动，只能是加剧轮胎的磨损。所以，聪明的工程师发明了差速器这个神器，它可以在根据内外侧车轮不同的运动轨迹改变车轮的速度。可见，轮式车辆转向时内侧和外侧车轮的速度差随着转向过程出现的。而履带车辆则不同，由于它不能改变履带的角度，所以要主动让内外侧履带出现一个速度差，这个速度差是靠传动系统主动产生的。坦克传动系统中产生速度差的机构，称为转向机构。按照转向机构与变速机构的连接关系，可将坦克传动分为单流传动系统和双流传动系统两类。

单流传动系统的特点是转向机构与变速机构串联，即发动机输出的功率是在通过变速机构之后才流入转向机构的；而双流传动系统则是转向机构与变速机构并联，发动机输出的功率先经过分流机构分为转向功率流和直驶功率流，分别经过转向机构与变速机构后通过汇流机构重新汇成一路再传递到主动轮上。

单流传动系统

最初的坦克使用的就是单流传动系统，其结构简单、使用和维修相对容易，前面提到的差速器转向和离合器转向都是典型的单流传动形式，它们的代表作分别是美国M113装甲车和苏联T-34中型坦克。在第一次世界大战后期，英国的威尔逊发展了一种二级行星转向机构，可以使坦克在直驶和原地转向(指一侧履带完全制动，与一侧履带正转一侧履带反转的原位转向不同)之间增加一个中间规定转向半径。当用这个规定转向半径时，内侧制动用的小制动器完全不产生滑动摩擦，并且可以在低速侧回收功率补充到高速侧去，这使得滑摩转向的使用频率减小，提高机构的可靠性和功率利用的合理性。最典型的单流传动系统要数T-54中型坦克使用的五挡手动传动装置。

由于T-54的传动系统结构合理，非常符合使用要求，所以之后的T-55和T-62坦克几乎照搬了其传动装置，只不过把侧传动由一级固定轴传动改成了二级行星传动。中国的59式、62式、乃至88式更是直接采用了这种转向机构。在这里还需要说明一点：如果当年的苏联武装力量还在，那么这种传动形式到现在仍然是非常合理的，因为它和苏联军事的整体战略相一致：武器系统不需要太长的寿命，能够在战时使用即可。平时的维修保养困难根本不算是个问题，真打起来是不会有机会保养的，打坏了就造新的。不过，以现在的观点来看，大规模战争在短时期内不会爆发，因此不仅是华约各国，就连俄罗斯军方也开始考虑在新研制的坦克上使用液力综合传动。所以说，当年苏联坦克的发展思路是没有问题的，它正是严格遵循了苏联的战略思维。

但是，单流传动，你已经过时了！(注意口型)

双流传动系统


从出现时间来看，双功率流传动系统的出现比单流传动晚得多，最早的双流传动系统是1936年由Schneider公司研制成功的SOMUA转向机，此时很多二战中的著名坦克都已经定型了。而且因为技术不成熟，应用范围很有限。直到二十世纪40年代，英国和德国才逐渐发展出了现代形式的双功率流传动系统。这种结构比较简单合理，在输入端利用定轴齿轮将功率流分为直驶和转向两路，两路功率分别经过变速机构和转向机构，之后在输出端由汇流行星排将两路功率汇成一路。它在用不同的挡位工作时，会产生不同的转向效果。每一个挡位都有一个规定转向半径，同时低挡实现的转向半径小，而高挡时实现的转向半径大，这正好符合车辆行驶的要求。另外，如果在空挡时转向，而且地面阻力比较小(这个前提条件非常重要)，就会得到一侧履带向前运动，另一侧履带向后运动的中心转向(也叫原位转向，和原地转向差一个字)。

双流传动可分为差速式和独立式两类，根据汇流行星排太阳轮在直驶时的转速方向与汇流排齿圈转速方向的关系，又可细分为正独立式、零独立式、正差速式、零差速式和负差速式共五种双流传动系。这五种双流传动系统虽说都能勉强实现中心转向，但是只有一部分零差速系统才能完成类似豹2坦克那样稳定的中心转向，其中的原因请见下文。

零差速式双流传动区别于其它四种双流传动系统的本质特点在于，它的转向机构与变速机构可以完全独立运转：中心转向只用转向机构；直线行驶只用变速机构。当然，一般的转向还是要二者同时工作的。要知道，变速机构提供坦克质心的平动，转向机构提供坦克的转动。如果要坦克只作转动而不作平动，必须满足这个条件：锁死变速机构，转向机构独立运转。这一点，是其它双流传动系统不可能做到的，而且也不是所有零差速式双流传动系统都能做到的。只有像豹2这样使用能够锁定变速机构的零差速式双流传动的坦克才能完成稳定的中心转向。其它的，顶多只能在水泥地上爽一爽而已，换在野外，一样要和单流传动一样老老实实地制动一侧履带转向。

至于像豹2这样的坦克，它们的中心转向神功也不是在所有路面上都可用，烂泥地、搓板路、马路牙子等等都会影响它的发挥。所以路况比较复杂时，驾驶员还是会选择比较踏实的制动转向，毕竟这样转向时只需要关注一侧履带，不用同时担心两侧履带会碰到什么不和谐的东西。这么说吧，中心转向只不过是应用性能良好的零差速式双流传动系统的一个副产品，让驾驶员在驾驶时有更多的选择。中心转向本身并不是什么高科技，没有什么值得吹嘘的，真正给力的是整个零差速式双流传动系统的性能，灵活、抗冲击、转向性能优良、功率密度高、可靠性好等等……这里打个比方，不知道合适不合适：我的Thinkpad非常坚固耐用，关键时刻用来防身，但是防身这个能力对笔记本电脑来说却不能算是重要指标。

再说说坦克上面的方向盘是怎么回事吧：T系列坦克使用操纵杆而不是方向盘的主要原因在于他们传动系统的布置形式。这种独立式单流传动系统的转向机构布置在车体两侧，在转向时需要操纵一侧的元件，另一侧不需要动作。由于距离较远，所以采用两个操纵杆分别控制两侧的操纵件。同样是单流传动，西方早期的差速式转向的操纵件布置在中央差速器两侧，距离较近，便于使用一套操纵杆或方向盘对两个操纵件进行控制。

目前，由于液压控制技术的发展，新型坦克偏向于采用液压操纵。从理论上讲，所有传动形式都可以通过液压系统实现方向盘控制，二级行星转向机和双侧变速箱也可以。多年前就已经有使用方向盘成功应用于二级行星转向机的报道。而至于双流，尤其是使用液压转向的双流系统，更是便于使用方向盘。

中国坦克也能中心转向

我国自五十年代起就开始了坦克传动系统的研究工作，虽说59式、62式、甚至到88式都采用了当年T-54的传动形式，但是我国科技工作者对传动系统的改进工作一直没有中断。

1954-1957年，我国主要是学习前苏联的传动设计理论，包括牵引计算、变速箱排挡划分、部件结构设计、强度计算等，后来又学习了液力传动、双流传动理论等，还逐渐掌握了美国、日本、德国等国的坦克技术资料，并形成了自己的设计观念。

由于特定的历史条件，直到八十年代末，我国才正式开始设计自己的双流传动装置。这时，国际上第三代主战坦克已经大规模服役，双流传动技术已经完全成熟，优秀的产品层出不穷。除了双流传动理论，我国对研制双流传动装置的基础几乎是零。在这种形式下，我国从研究国外成熟的传动装置入手，消化吸收，建立自己的双流传动设计方法。首先引进的是德国ZF公司的LSG3000和法国SOMA公司的ESM-500综合传动装置，这两种传动系统分别成功应用在K1主战坦克和勒克莱尔主战坦克上。除了直接引进，我国科研人员还出过访问了德国RENK公司，收集了RENK公司为豹2生产的HSWL-354综合传动装置的技术资料。在分析了国外先进传动技术的基础上，结合我国国情，确定了我国坦克传动装置的功率序列：600马力以上级和600马力以下级。北方车辆研究所和北京工业学院分别负责对这两个系列的研究工作。在“八五”期间，以上两所研究机构先后完成了多个关键技术的攻关，包括液力变矩器、转向液压元件、液压控制系统、自动换挡技术等。

首先完成的是北京工业学院负责的600马力以下级综合传动装置，后来被命名为CH400，主要用于步兵战车等小吨位车辆。CH400采用液力传动，具有六个前进挡和一个倒挡，手动换挡。这是我国研制成功的第一种双流传动装置，能够实现液压无级转向，在空挡时可以实现中心转向。之后，北方车辆研究所研制的大功率综合传动装置CH1000研制成功，该传动装置可用于主战坦克，额定功率1103千瓦，能够实现自动换挡和液压无级转向。CH1000研制的成功，标志着我国主战坦克从此将有优秀的双流传动装置。CH1000装备于我国99式主战坦克的改进型，相信过不了多久，大家就会看到我国主战坦克的中心转向。CH400研制成功后，北京工业学院在基本型的基础上，将CH400系列化。到目前为止，CH400系列已经装备了多种型号履带车辆，包括步兵战车、两栖突击车、自行火炮、导弹发射车等。CH400系列还派生出了小型化产品CH300，目前已经在履带输送车、指挥车等轻型车辆上成功应用，将来会推向国际市场，为各国的老装备提供升级服务。差点忘了，所有CH系列传动装置都能完成中心转向。


总结

中心转向不是什么神功，也并不是先进与否的标志。实际上，除了个别专门设计了闭锁机构的车辆外，大部分装用差速式双流系统的坦克实现的中心转向都是相对转向半径(坦克转向半径和履带中心距的比值)为0～0.5的半径不定的转向，特殊情况下也可能大于0.5，但是对作战和使用并没有太大影响，仍然有实用价值。有趣的是，俄罗斯研制了一种五挡双侧变速箱，如果该传动系统一侧挂1挡、一侧挂倒1挡，那么它的运动状态将是相对转向半径固定，且质心的转向半径仅仅为0.2米的中心转向，这个转向半径比很多双流传动的都要小很多。所以说，中心转向不是双流传动的专利，单流系统也可以实现，甚至能实现得更好。双流系统真正的优势在于它各挡的规定转向半径是可以随着挡位升高而增大，并且是易于控制的。

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传动演义之一—发展概况
传动演义之二—直驶变速技术的发展
传动演义之三—转向技术的发展
传动演义之四—电传动技术的发展
传动演义外传—中国坦克能否中心转向?

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很多人都看过豹2坦克的机动演示，其中的中心转向对大家来说印象十分深刻。很多人认为只有非常先进的坦克才能做出这个动作，那么如此华丽的中心转向究竟是怎么实现的？能够实现中心转向又说明了什么？这篇文章将给出相应的答案。

既然题目是转向，那么首先明确一个概念，按照TB的习惯：制动一侧履带的转向方式，称为原地转向，也叫制动转向；一侧履带正转、一侧履带反转的转向方式，称为原位转向，也叫中心转向。原“地”与原“位”，为什么这么叫，我也不知道。应该是命名的人起的名字，就像书一定叫“书”，不叫“本”一样，大家记住就好了。


坦克是怎样转向的？

与一般的轮式车辆不同，履带车辆是通过“主动”改变两侧履带速度的方法实现转向的，这个主动控制履带速度的机构称为转向机构。那么，什么叫主动改变呢？要先从轮式车辆的转向开始说。一般的轮式车辆，在转向时要转动方向盘给前轮一个角度，前轮由于角度改变造成运动轨迹的变化，后轮的运动轨迹也跟着发生变化。显而易见的事情是，转向时内侧和外侧车轮滚过的路程是不同的，如果硬要它们按照同一个速度运动，只能是加剧轮胎的磨损。所以，聪明的工程师发明了差速器这个神器，它可以在根据内外侧车轮不同的运动轨迹改变车轮的速度。可见，轮式车辆转向时内侧和外侧车轮的速度差随着转向过程出现的。而履带车辆则不同，由于它不能改变履带的角度，所以要主动让内外侧履带出现一个速度差，这个速度差是靠传动系统主动产生的。坦克传动系统中产生速度差的机构，称为转向机构。按照转向机构与变速机构的连接关系，可将坦克传动分为单流传动系统和双流传动系统两类。

单流传动系统的特点是转向机构与变速机构串联，即发动机输出的功率是在通过变速机构之后才流入转向机构的；而双流传动系统则是转向机构与变速机构并联，发动机输出的功率先经过分流机构分为转向功率流和直驶功率流，分别经过转向机构与变速机构后通过汇流机构重新汇成一路再传递到主动轮上。

单流传动系统

最初的坦克使用的就是单流传动系统，其结构简单、使用和维修相对容易，前面提到的差速器转向和离合器转向都是典型的单流传动形式，它们的代表作分别是美国M113装甲车和苏联T-34中型坦克。在第一次世界大战后期，英国的威尔逊发展了一种二级行星转向机构，可以使坦克在直驶和原地转向(指一侧履带完全制动，与一侧履带正转一侧履带反转的原位转向不同)之间增加一个中间规定转向半径。当用这个规定转向半径时，内侧制动用的小制动器完全不产生滑动摩擦，并且可以在低速侧回收功率补充到高速侧去，这使得滑摩转向的使用频率减小，提高机构的可靠性和功率利用的合理性。最典型的单流传动系统要数T-54中型坦克使用的五挡手动传动装置。

由于T-54的传动系统结构合理，非常符合使用要求，所以之后的T-55和T-62坦克几乎照搬了其传动装置，只不过把侧传动由一级固定轴传动改成了二级行星传动。中国的59式、62式、乃至88式更是直接采用了这种转向机构。在这里还需要说明一点：如果当年的苏联武装力量还在，那么这种传动形式到现在仍然是非常合理的，因为它和苏联军事的整体战略相一致：武器系统不需要太长的寿命，能够在战时使用即可。平时的维修保养困难根本不算是个问题，真打起来是不会有机会保养的，打坏了就造新的。不过，以现在的观点来看，大规模战争在短时期内不会爆发，因此不仅是华约各国，就连俄罗斯军方也开始考虑在新研制的坦克上使用液力综合传动。所以说，当年苏联坦克的发展思路是没有问题的，它正是严格遵循了苏联的战略思维。

但是，单流传动，你已经过时了！(注意口型)

双流传动系统


从出现时间来看，双功率流传动系统的出现比单流传动晚得多，最早的双流传动系统是1936年由Schneider公司研制成功的SOMUA转向机，此时很多二战中的著名坦克都已经定型了。而且因为技术不成熟，应用范围很有限。直到二十世纪40年代，英国和德国才逐渐发展出了现代形式的双功率流传动系统。这种结构比较简单合理，在输入端利用定轴齿轮将功率流分为直驶和转向两路，两路功率分别经过变速机构和转向机构，之后在输出端由汇流行星排将两路功率汇成一路。它在用不同的挡位工作时，会产生不同的转向效果。每一个挡位都有一个规定转向半径，同时低挡实现的转向半径小，而高挡时实现的转向半径大，这正好符合车辆行驶的要求。另外，如果在空挡时转向，而且地面阻力比较小(这个前提条件非常重要)，就会得到一侧履带向前运动，另一侧履带向后运动的中心转向(也叫原位转向，和原地转向差一个字)。

双流传动可分为差速式和独立式两类，根据汇流行星排太阳轮在直驶时的转速方向与汇流排齿圈转速方向的关系，又可细分为正独立式、零独立式、正差速式、零差速式和负差速式共五种双流传动系。这五种双流传动系统虽说都能勉强实现中心转向，但是只有一部分零差速系统才能完成类似豹2坦克那样稳定的中心转向，其中的原因请见下文。

零差速式双流传动区别于其它四种双流传动系统的本质特点在于，它的转向机构与变速机构可以完全独立运转：中心转向只用转向机构；直线行驶只用变速机构。当然，一般的转向还是要二者同时工作的。要知道，变速机构提供坦克质心的平动，转向机构提供坦克的转动。如果要坦克只作转动而不作平动，必须满足这个条件：锁死变速机构，转向机构独立运转。这一点，是其它双流传动系统不可能做到的，而且也不是所有零差速式双流传动系统都能做到的。只有像豹2这样使用能够锁定变速机构的零差速式双流传动的坦克才能完成稳定的中心转向。其它的，顶多只能在水泥地上爽一爽而已，换在野外，一样要和单流传动一样老老实实地制动一侧履带转向。

至于像豹2这样的坦克，它们的中心转向神功也不是在所有路面上都可用，烂泥地、搓板路、马路牙子等等都会影响它的发挥。所以路况比较复杂时，驾驶员还是会选择比较踏实的制动转向，毕竟这样转向时只需要关注一侧履带，不用同时担心两侧履带会碰到什么不和谐的东西。这么说吧，中心转向只不过是应用性能良好的零差速式双流传动系统的一个副产品，让驾驶员在驾驶时有更多的选择。中心转向本身并不是什么高科技，没有什么值得吹嘘的，真正给力的是整个零差速式双流传动系统的性能，灵活、抗冲击、转向性能优良、功率密度高、可靠性好等等……这里打个比方，不知道合适不合适：我的Thinkpad非常坚固耐用，关键时刻用来防身，但是防身这个能力对笔记本电脑来说却不能算是重要指标。

再说说坦克上面的方向盘是怎么回事吧：T系列坦克使用操纵杆而不是方向盘的主要原因在于他们传动系统的布置形式。这种独立式单流传动系统的转向机构布置在车体两侧，在转向时需要操纵一侧的元件，另一侧不需要动作。由于距离较远，所以采用两个操纵杆分别控制两侧的操纵件。同样是单流传动，西方早期的差速式转向的操纵件布置在中央差速器两侧，距离较近，便于使用一套操纵杆或方向盘对两个操纵件进行控制。

目前，由于液压控制技术的发展，新型坦克偏向于采用液压操纵。从理论上讲，所有传动形式都可以通过液压系统实现方向盘控制，二级行星转向机和双侧变速箱也可以。多年前就已经有使用方向盘成功应用于二级行星转向机的报道。而至于双流，尤其是使用液压转向的双流系统，更是便于使用方向盘。

中国坦克也能中心转向

我国自五十年代起就开始了坦克传动系统的研究工作，虽说59式、62式、甚至到88式都采用了当年T-54的传动形式，但是我国科技工作者对传动系统的改进工作一直没有中断。

1954-1957年，我国主要是学习前苏联的传动设计理论，包括牵引计算、变速箱排挡划分、部件结构设计、强度计算等，后来又学习了液力传动、双流传动理论等，还逐渐掌握了美国、日本、德国等国的坦克技术资料，并形成了自己的设计观念。

由于特定的历史条件，直到八十年代末，我国才正式开始设计自己的双流传动装置。这时，国际上第三代主战坦克已经大规模服役，双流传动技术已经完全成熟，优秀的产品层出不穷。除了双流传动理论，我国对研制双流传动装置的基础几乎是零。在这种形式下，我国从研究国外成熟的传动装置入手，消化吸收，建立自己的双流传动设计方法。首先引进的是德国ZF公司的LSG3000和法国SOMA公司的ESM-500综合传动装置，这两种传动系统分别成功应用在K1主战坦克和勒克莱尔主战坦克上。除了直接引进，我国科研人员还出过访问了德国RENK公司，收集了RENK公司为豹2生产的HSWL-354综合传动装置的技术资料。在分析了国外先进传动技术的基础上，结合我国国情，确定了我国坦克传动装置的功率序列：600马力以上级和600马力以下级。北方车辆研究所和北京工业学院分别负责对这两个系列的研究工作。在“八五”期间，以上两所研究机构先后完成了多个关键技术的攻关，包括液力变矩器、转向液压元件、液压控制系统、自动换挡技术等。

首先完成的是北京工业学院负责的600马力以下级综合传动装置，后来被命名为CH400，主要用于步兵战车等小吨位车辆。CH400采用液力传动，具有六个前进挡和一个倒挡，手动换挡。这是我国研制成功的第一种双流传动装置，能够实现液压无级转向，在空挡时可以实现中心转向。之后，北方车辆研究所研制的大功率综合传动装置CH1000研制成功，该传动装置可用于主战坦克，额定功率1103千瓦，能够实现自动换挡和液压无级转向。CH1000研制的成功，标志着我国主战坦克从此将有优秀的双流传动装置。CH1000装备于我国99式主战坦克的改进型，相信过不了多久，大家就会看到我国主战坦克的中心转向。CH400研制成功后，北京工业学院在基本型的基础上，将CH400系列化。到目前为止，CH400系列已经装备了多种型号履带车辆，包括步兵战车、两栖突击车、自行火炮、导弹发射车等。CH400系列还派生出了小型化产品CH300，目前已经在履带输送车、指挥车等轻型车辆上成功应用，将来会推向国际市场，为各国的老装备提供升级服务。差点忘了，所有CH系列传动装置都能完成中心转向。


总结

中心转向不是什么神功，也并不是先进与否的标志。实际上，除了个别专门设计了闭锁机构的车辆外，大部分装用差速式双流系统的坦克实现的中心转向都是相对转向半径(坦克转向半径和履带中心距的比值)为0～0.5的半径不定的转向，特殊情况下也可能大于0.5，但是对作战和使用并没有太大影响，仍然有实用价值。有趣的是，俄罗斯研制了一种五挡双侧变速箱，如果该传动系统一侧挂1挡、一侧挂倒1挡，那么它的运动状态将是相对转向半径固定，且质心的转向半径仅仅为0.2米的中心转向，这个转向半径比很多双流传动的都要小很多。所以说，中心转向不是双流传动的专利，单流系统也可以实现，甚至能实现得更好。双流系统真正的优势在于它各挡的规定转向半径是可以随着挡位升高而增大，并且是易于控制的。