Из чего сделаны колеса танка
Мы уже обсуждали как выглядела История возникновения танков, а теперь некоторая составляющая этой темы.
А вот кто считается изобретателем гусеницы в России …
Гусеничный движитель — движитель самоходных машин, в котором тяговое усилие создаётся за счёт перематывания гусеничных лент. Гусеничный движитель обеспечивает повышенную проходимость. Большая площадь соприкосновения гусениц с почвой позволяет обеспечить низкое среднее давление на грунт — 11,8—118 кН/м² (0,12—1,2 кгс/см²), то есть меньше давления ноги человека. Тем самым гусеничный движитель предохраняется от глубокого погружения в грунт.
Первые проекты гусеничного движителя предполагали облегчить передвижение по слабым грунтам повозок, которые по-прежнему тянули бы лошади или люди. Позже они стали применяться на паровых машинах. В 1832 г. англичанин Дж. Гиткот для освоения болотистой местности в Ланкашире ставит паровой локомобиль на моногусеницу — его машину с колесами большого диаметра целиком охватывает широкая полотняная гусеница с наклеенными на нее поперечными деревянными рейками.
Вагон инженера Блинова
Где они изначально применялись?
трактор инженера Блинова
Почему при создании танка в качестве движителя были выбраны гусеницы и почему эта схема осталась до сих пор?
Гусеничный движитель, по сравнению с колесным, обладает более высокой проходимостью, особенно при движении на болотистом грунте и по снегу, а также при преодолении различных препятствий местности, позволяет обеспечить минимальный радиус поворота. Он призван обеспечить танку неуязвимость на поле боя, удобства обслуживания и замены отдельных частей движителя, поэтому, до сих пор применяется при проектировании военных, транспортных и инженерных машин.
Вот тут мы подробно обсуждали Паровой трактор Хорнсби
Гусеница до сих пор остаётся самым уязвимым местом танка?
Да, гусеница непосредственно контактирует с грунтом и первой воспринимает ударные нагрузки. Чрезмерное усиление её деталей ведёт к увеличению веса, что отрицательно влияет на устойчивость гусеницы в обводе и снижению скорости движения танка. Но постоянно проводятся мероприятия по усилению минной стойкости гусеницы.
Какие бывают гусеницы и в чём основные отличия одних от других?
Таких различий много и это уже сугубо техническая часть, но если коротко, то гусеницы различаются по типу траков (литые, штампованные, сварные); по материалу изготовления — (металлические, резинометаллические, резиновые); по типу используемого шарнира и по типу его смазки. В зависимости от типа гусеницы имеют разную сложность изготовления, ресурс и ремонтопригодность.
Из чего состоит гусеница?
Гусеничная цепь – это звенчатая конструкция, представляющая собой замкнутую (непрерывную) сплошную ленту или цепь из шарнирно-соединенных звеньев (траков), применяемую в гусеничном движителе.
Современные литые гусеницы состоят из траков, в проушины которых запрессованы обрезиненные металлические втулки. Между собой траки соединены посредством пальцев и гаек.
Штампованные гусеницы состоят из звеньев траков, в которые запрессованы обрезиненные пальцы. В средней части траки соединены между собой гребнями и подгребневыми башмаками, а на концах – скобами. Скобы крепятся на пальцах при помощи болтов и шайб (при цанговом соединении) или при помощи болтов и клиньев.
Танки разных моделей используют разные гусеницы – почему?
Первоначально на танках применялись литые гусеницы, которые более технологичны и просты в изготовлении. Но с ростом массы танка и его скорости перешли на штампованные из-за более надёжной работы шарнира. Гусеницы танка Т-90 имеют металлическую беговую дорожку, позволяющую снизить потери мощности двигателя на перекатывание по ней опорных катков. Гусеницы танка Т-80, имеющего бо’льшую тяговооруженность, изготавливаются с обрезиненной беговой дорожкой, позволяющую компенсировать большие нагрузки на шину опорных катков.
гусеница танка Т-80
Если говоря о рисунке, вы имеете в виду отпечаток на поверхности, то его создают грунтозацепы — выступы на звеньях траков, которые обеспечивают сцепление с грунтом. На гусеницах разных типов эти грунтозацепы имеют разную форму и разное размещение. На литых траках они расположены по периметру плицы и на проушинах, на штампованных траках — вдоль оси пальцев.
Насколько сама гусеница влияет на скорость и проходимость танка?
Применение гусениц снижает максимальную скорость танка на шоссе из-за потерь на их перематывание, но, вследствие увеличенной опорной поверхности, повышается проходимость танка при движении по пересечённой местности и грунтам со слабой несущей способностью (снег, болотистая местность, песок и т.п.).
Российские, немецкие, французские и другие гусеницы чем отличаются друг от друга? Есть какие-то особые подходы у разных стран?
Штампованные гусеницы для танков Т-80 и Т-90 имеют шаг 164мм, ширину 580мм и гарантированный пробег 6000 км. Штатные гусеницы изготавливаются с металлическими грунтозацепами. Асфальтоходные башмаки устанавливаются в них только при необходимости.
Резиновые накладки на танк Т-80
В США используются гусеницы с резинометаллическим шарниром и резиновыми башмаками. Ширина гусениц — 635мм. Пробег оригинальных гусениц для Абрамса модели Т156 с несъёмными резиновыми башмаками составляет 1100-1300 км. Новые гусеницы модели Т158 со съёмными резиновыми башмаками и обрезиненной беговой дорожкой имеют гарантированный пробег в 3360 км
В Германии гусеницы танка «Леопарда 2″ изготавливаются с резинометаллическими шарнирами и обрезиненной беговой дорожкой, шаг гусеницы 184мм. Для уменьшения давления на грунт фирма Диль разработала новые траки шириной 635 мм; в пазах трака крепятся пружинными защелками по две асфальтоходные подушки. Для увеличения сцепления при движении по снегу, льду или скользкому грунту часть подушек (до 10 на гусеницу) может заменяться съемными стальными грунтозацепами Х-образной формы.
Основной боевой танк ФРГ «Leopard-2″
Как идёт разработка гусениц для новых машин: где их разрабатывают, что учитывают, применяются ли новые материалы?
Разработка гусениц для новых машин идёт одновременно с проектированием машин в конструкторском бюро отделом ходовой части с привлечением расчётного отдела. При разработке учитываются масса машины, требования к асфальтоходности, проходимости машины, ресурсу гусеницы, габаритам машины и гусеницы. Гусеница должна быть максимально технологичной и позволять осуществлять массовое производство.
Разумеется, при разработке учитываются возможности промышленности и производства. Так, применение термомеханической обработки арматуры пальцев позволило на порядок увеличить их циклическую стойкость, применение современных ингредиентов резиновых смесей — увеличить ходимость асфальтоходных башмаков и стойкость резинового шарнира при высоких температурах окружающей среды, применение современных станков — повысить точность размеров и чистоту поверхности при механической обработке штампованных деталей гусениц, что так же увеличивает срок их службы.
Для Арматы пришлось придумать что-то новенькое или она на гусеницах от Т-90?
Если внимательно посмотреть на гусеницы танка Т-34, а затем на гусеницы большинства других советских танков времен первой половины и середины XX века, то можно сделать одно интересное наблюдение. У Т-34 в гусеничном движителе отсутствует характерное колесо в форме звездочки. Отсюда возникает вопрос, как без него советский танк вообще умудрялся ездить, и почему на такое решение пошли отечественные конструкторы?
Если внимательно посмотреть на гусеницы танка Т-34, а затем на гусеницы большинства других советских танков времен первой половины и середины XX века, то можно сделать одно интересное наблюдение. У Т-34 в гусеничном движителе отсутствует характерное колесо в форме звездочки. Отсюда возникает вопрос, как без него советский танк вообще умудрялся ездить, и почему на такое решение пошли отечественные конструкторы?
Гусеницы бывают разные
Первые гусеничные движители появились на свет еще в XIX столетии. Однако, привычный всем вид танковых или тракторных гусениц был создан только в начале XX века. Ярким дебютом данного механизма стала Первая мировая война, в ходе которой впервые в истории человечества были массово применены танки. Еще в ходе империалистической войны гусеничные движители начали активно развиваться. В итоге к концу первой половины XX века появилось множество форм, компоновок и способов устройства рассматриваемого механизма.
Большинство гусеничных движителей состоит из нескольких основных элементов: соединенных между собой и образующих гусеницы траков, опорных и поддерживающих катков, придающих движителю нужную форму, направляющего колеса, отвечающего за натягивание гусеницы и, конечно же, ведущего колеса, соединённого с трансмиссией и преобразующего тем самым собственно вращение переданное от двигателя в поступательное движение гусеничной машины. В контексте обсуждения гусениц танка Т-34 нас больше всего интересует именно ведущее колесо. Именно оно обычно выполняется в форме звездочки. Обычно, но далеко не всегда.
Все дело в том, что гусеничные движители могут использовать разные типы ведущих колес и как итог, разные типы траков. Сегодня используется три основных вида таких катков:
Ведущее колесо гребневого зацепления – каток, который состоит из двух гладких дисков. При этом такие колеса бывают двух видов: с зубчатым венцом внутри или с роликами внутри. Собственно, танк Т-34 использует именно последнюю разновидность. Из-за чего в нем применяется специфическая гусеница на траках которой имеются массивные выступы-гребни. Именно ими гусеница и цепляется за прорези в гладком колесе. Главный минус такой системы – высокая масса. Главные плюсы – простота в производства и намного больший ресурс.
Ведущее колесо фрикционного зацепления – в данной системе ведущий каток также является гладким, а сцепление с гусеницей осуществляется только за счет силы трения. Фрикционные катки широко применялись в технике между двумя мировыми войнами, однако в силу достаточно большого количества недостатков и сложности в эксплуатации, уже в 1940 годам такие гусеничные движители почти вышли из употребления.
Почему в Т-34 использовали именно гребневое зацепление?
В разных советских (и не только советских) танках использовались разные способы организации гусеничных движителей. Выбор той или иной системы может показаться странным и не всегда является очевидным. Возникает вопрос: почему в Т-34 использовано гребное зацепление гусеницы, если в каком-нибудь КВ-1 использовавшееся в то же время применялось цевочное зацепление? Ответ на данный вопрос состоит из нескольких частей.
Во-вторых , на момент 1930-х годов гребневое зацепление уже использовалось в ряде массовых танков Советского Союза, в том числе в легком БТ-7. Таким образом промышленность была заинтересована в унификации производственных линий, а армия была заинтересована в унификации комплектующих для боевых машин (что облегчало ремонт).
В-третьих , были и чисто экономические причины. Ведущие колеса-звездочки были более требовательны к материалу. В 1920-1940-е годы литейная промышленность СССР стремительно росла. Сталь и чугун были нужны и народному хозяйству, и оборонной промышленности. Проблема была в том, что одним из важнейших химических элементов при выплавке стали и чугуна как раз является марганец . Он используется для удаления кислорода и связывания серы. Чем больше марганца – тем лучше сталь или чугун. И как несложно догадаться, растущему производству этого материала постоянно не хватало. В ВПК марганец в первую очередь шел для производства броневой стали. Поэтому экономить было решено на колесах. Ведущие-звездочки производились только для малочисленных тяжелых танков. А вот массовые легкие и средние машины было решено переводить на гребневой захват, колеса для которого можно было делать из материала подешевле.
Во времена миротворческих операций и борьбы с терроризмом, частично проводимых вне городов и населенных пунктов, самые современные разработки в технологии гусениц должны передаваться в войска без задержки для того, чтобы сделать боевую задачу успешной и спасти жизни солдат.
Легкие и тяжелые гусеничные машины и основные боевые танки (ОБТ) играют важную роль, особенно в труднопроходимой местности. Они демонстрируют высочайшие характеристики и эксплуатационную готовность, гарантируя собственное превосходство и выживаемость, являющиеся залогом успеха боевой задачи.
Для того чтобы описать тенденции развития современных гусениц для транспортных средств, лучше всего начать с гусениц для ОБТ LEOPARD 2. Эти гусеницы представляют собой текущее положение уровня технологии и являются хорошим примером для описания того, какие соображения привели к дальнейшему развитию гусениц, и какие результаты были действительно достигнуты. Следующие наблюдения будут ограничены разработками, проводимыми немецкой компанией Diehl Defence Holding GmbH.
Трак гусеницы 570 FT: 1. Соединительная скоба трака 2. Соединительный винт 3. Трубчатый корпус 4. Резиновый башмак 5. Снегозацеп 6. Внутренняя соединительная деталь 7. Внутренняя соединительная деталь 8. Соединительный винт
Трак гусеницы 570 FT: 1. Соединительная скоба трака 2. Соединительный винт 3. Трубчатый корпус 4. Резиновый башмак 5. Снегозацеп 6. Внутренняя соединительная деталь 7. Внутренняя соединительная деталь 8. Соединительный винт
Основные боевые танки
Серийно выпускаемыми стандартными гусеницами для танка LEOPARD 2 являются гусеницы Track Type 570 FT от Diehl Defence. Это звенчатая гусеница (с двойным пальцем), каждое звено которой представляет собой моноблочный корпус с центральной цельнолитой направляющей (гребнем). Зазоры между корпусами представляют собой изогнутые выемки. Это снижает вертикальную ударную нагрузку на опорные катки при накате на препятствие. Внутреннего резинового покрытия здесь нет, так как оно не обеспечивает требуемых свойств при низких температурах, а также это увеличивает массу звена гусеницы и негативно влияет на её эксплуатационный ресурс, вдобавок увеличивая стоимость производства.
У нас есть подарки для танкистов! ------> Жми!
Постоянные силы, действующие через опорные катки при движении по наклонным участкам и при поперечном ускорении машины, а также при движении в повороте, или ударные нагрузки при преодолении неподвижных препятствий, действуют на корпус самого трака, а не на центральную направляющую (гребень), так как она является его составной частью. В отличие от трака, у которого центральная направляющая расположена на центральной соединительной скобе, такое решение значительно снижает нагрузку на палец трака. Вдобавок, центральная направляющая – со своим большим моментом сопротивления изгибу – обеспечивает идеальную жесткость корпуса трака в его критическом центральном сечении.
На торцевой поверхности резиновой накладки был сохранен принцип вставки, но он претерпел модернизацию в виде байонетной фиксации.
Пальцы имеют новую конструкцию: они круглые по всей длине и не имеют лысок на своих концах. В этом случае полное поперечное сечение круглых пальцев имеется в том месте, где могут появиться трещины и даже изломы, и которое по-настоящему подвергается большим поперечным и изгибающим нагрузкам. Конструктивный вырез, сделанный для перехода от круглого сечения к плоскому и являвшийся концентратором напряжений в этом месте, был, таким образом, устранен. Сохранено высокое качество поверхности круглой заготовки, поэтому стало возможным – без учета формы пальца - выбирать оптимальную глубину твердости приповерхностного слоя для условий реальных нагрузок. На конце пальца в глухом отверстии установлена шпилька. Она центрирует соединительную скобу, обеспечивая таким образом правильное установочное положение. Благодаря перекрытию осей и пальца, скобы оси работают так же, как дополнительный фиксирующий элемент скобы, которая выталкивается пальцами трака. Это особенно важно для траков без центральных соединительных скоб, когда в случае любой внезапно возникшей поперечной силы – например, в случае какой-либо аварии или поломки – может произойти отрыв соседних звеньев гусеницы. Внешняя скоба имеет скругление внутри профиля сечения. Фиксация опорной поверхности скобы достигается за счет трения в посадочной поверхности.
Масса гусеницы Track Type 570 FT от Diehl System составляет 185,6 кг/м. Полный комплект гусениц для танка LEOPARD 2 имеет длину примерно 30 метров и массу 5592 кг.
Дальнейшие и более перспективные разработки гусеницы для танка LEOPARD 2 были реализованы в модели Track Type 570 PO от компанииDiehl Defence. В ней реализованы все передовые решения и практический опыт, полученный за последние годы исследований. Целью этой разработки было получение значительного снижения веса при сохранении прежнего срока эксплуатации.
В отличие от всех предыдущих гусениц с соединительными скобами, зацепление с зубьями ведущего колеса более происходит не за внешние скобы, а за корпус самого трака. Это обеспечивает значительное снижение нагрузок на пальцы, то есть ударных изгибающих сил во время зацепления гребнями. Подверженное разрушению резиновое покрытие пальца также становится разгруженным (воспринимает меньшие силы) благодаря равномерному распределению общей эксплуатационной нагрузки, возникающей при тяговом усилии.
Внешняя скоба в настоящее время крепится только слева, ее задача – соединять соседние траки гусеницы. Больше нет никакой необходимости в дополнительном объеме металла для компенсации износа скобы при зацеплении с зубьями ведущего колеса и, таким образом, есть возможность спроектировать скобу почти симметрично. Она работает как ленточный прижим, который замыкает на палец более уравновешенные касательные и радиальные силы. Поэтому скоба уже, тоньше и легче своего предшественника. В процессе эксплуатации гусеницы на палец действуют меньшие крутящий момент и силы. Вследствие этого могут быть использованы более легкие инструменты, а также обеспечивается большая безопасность при проведении ремонта. Еще одно преимущество состоит в том, что износу подвержены только резиновые накладки и корпуса траков. Здесь дополнительный износ создается на контактных поверхностях ведущих колес. Благодаря конструкции интервала зубчатого зацепления, существует зона с очень низким растягивающим усилием, что в принципе позволяет снизить износ резинового вкладыша. Так как в этом месте имеется достаточный объем материала для компенсации износа и местное упрочнение на большую глубину, срок эксплуатации этого компонента очень большой. Вследствие зубчатого зацепления в корпусе трака размер накладок траков, однако, необходимо уменьшить на 10%. Это ведет к более высокой удельной поверхностной нагрузке на накладки, которая в свою очередь служит причиной увеличения износа накладки. Это может быть частично компенсировано совершенствованием используемой резиновой смеси. Во время испытаний было обнаружено, что износ ножки зуба на ведущих колесах увеличился. Впрочем, возможно это может быть исправлено соответствующим подбором материалов и оптимизацией формы зуба.
Главным преимуществом гусеницы Track Type 570 PO является ее малый вес. Комплект этих гусениц более чем на 650 кг легче серийного комплекта. Это позволяет принять меры по повышению боевой эффективности и не брать в расчет в дальнейшем увеличение полной массы машины.
Сегодня этот принцип уже применен в двух- и даже в трехзвенчатых гусеницах с соединительными скобами, например в гусеницах серии 129 для машин MLRS, ULAN и PIZARRO и для некоторых вариантов M113.
Трак гусеницы Track Type 622 для машины WIESEL: 1. Скоба 2. Соединительный болт 3. Трубчатый корпус с вулканизированной резиновой подушкой
Трак гусеницы Track Type 622 для машины WIESEL: 1. Скоба 2. Соединительный болт 3. Трубчатый корпус с вулканизированной резиновой подушкой
Конструкция легких гусениц
В качестве своей первой легкой гусеницы компания Diehl разработала гусеницу для транспортера вооружения WIESEL. Эта гусеница заменила резиновую гусеничную ленту компании Clouth. Недостатком этих резиновых гусениц был усталостный износ стальных тросов, вызванный изгибающими силами в поперечных связующих элементах. После пробега более чем 3000 км это стало причиной обрыва траков без каких-либо предшествующих внешних признаков. Так как другие меры по исключению обрывов ни к чему не привели, эти гусеницы, в конце концов, были заменены на новые звенчатые гусеницы с концевыми скобами Track Type 622 от Diehl. Впервые стала возможной успешная разработка гусеницы стального литья с вулканизированными резиновыми накладками, которая немного тяжелее резиновой гусеницы, применяемой прежде. Гусеница приводится в движение за счет роликов центральной направляющей. Ширина гусеницы составляет 20 см; погонная масса – 17,4 кг/м. Резиновая накладка может быть заменена в случае выработки ресурса.
Экстремальные требования, предъявляемые к американским высокотехнологичным экспедиционным боевым машинам EFV (проект закрыт) для морской пехоты первоначально привели к разработке легких гусениц, изготовленных из алюминия. Однако обнаружилось, что алюминий является неподходящим материалом для гусениц, так как только сталь имеет надежный безопасный запас по пиковым нагрузкам и силам в граничной области. Имея массу примерно 82 кг/м, вновь разработанная легкая стальная гусеница близка к алюминиевой гусенице, у которой погонная масса составляет приблизительно 75 кг/м. Каждый трак гусеницы состоит из двух трубчатых корпусов с очень тонкими стенками, в которых установлены обрезиненные полые пальцы. Они связаны между собой двумя концевыми скобами и центральной скобой, прикрученной болтом к центральной направляющей (гребню). Все детали оптимизированы по массе. Резиновые накладки вставляются посредством системы Quick Fit
У нас есть подарки для танкистов! ------> Жми!
Опыт, полученный в процессе испытаний этой гусеницы для экспедиционной боевой машины EFV, повлиял на подобную разработку гусеницы для новой БМП PUMA. Она состоит из двух легких стальных трубчатых корпусов с двумя стальными полыми пальцами с резиновыми втулками. Они соединяются между собой двумя концевыми скобами и центральной стальной скобой, объединенной в одну деталь с центральной направляющей (гребнем). Вследствие этого оптимизированные по массе детали оказались легче на 40% по сравнению с аналогичными стандартными траками. Резиновые накладки вставляются посредством системы Quick Fit и фиксируются на месте защелкивающейся осью. Это снижает вероятность потери резиновых накладок, а при их замене весьма значительно снижает время на обслуживание и ремонт по сравнению со временем, требующимся для откручивания прикрученных болтами накладок.
Даже в отношении резины для ходовых накладок может быть реализованы значительные улучшения. Впервые компании Diehl удалась разработка эластомерного материала, который имеет превосходные характеристики для быстрой езды по дорогам (проблема нагрева), а также по труднопроходимой местности (разрушение от острых камней). WIESEL стала первой в немецкой армии машиной, оснащенной новым типом ходовых накладок. Это позволяет значительно увеличить пробег, например в Афганистане.
Это резиновая смесь также предназначена для применения в машине PUMA. При погонной массе значительно менее 100 кг/м гусеница Track Type 464 в настоящее время не имеет себе равных по рабочим параметрам.
Сплошные (непрерывные) гусеничные ленты
До сих пор сплошные гусеничные ленты применялись только на легких машинах, имеющих соответственно небольшую мощность двигателя. Так, тяжелый вариант Hagglunds BV 206S, имеет общий вес 7,1 тонны и мощность двигателя 130 кВт/177 л.с. В этой машине мощность привода теоретически распределена на четыре гусеницы. Имеется несколько производителей такого типа сплошных гусеничных лент. Все эти гусеницы имеют стальные поперечные стяжки, к которым приложена сила тяги от ведущего колеса. Поперечные силы от гусеницы действуют на опорные катки за счет ее направляющих зубьев (гребней).
Тяговое усилие воспринимается стержнями из арамидно-нейлонового стекловолокна или металлокорда, заключенного в резиновый кожух. Наряду со стержнями могут быть использованы стальные канаты (WIESEL 1). Обрезинивание обеспечивает защиту нагруженных элементов от коррозии и каких-либо повреждений, тогда как профилированная беговая рабочая поверхность передает все усилия на грунт, со временем изнашиваясь. Как правило, ленточные гусеницы являются сплошными (непрерывными), что делает их замену более трудоемкой, так как в этом случае один из бортов машины должен быть поднят или даже должна быть частично разобрана ходовая часть. Едва ли возможно выполнять такие работы в условиях эксплуатации. Главное преимущество этих гусениц заключается в небольшой массе и в тихом ходе, недостатком же является низкая ремонтопригодность. В случае какого-либо повреждения должна быть заменена вся гусеница, провести ремонт на машине, заменив лишь отдельное звено, невозможно.
Гусеница для Track Type 464 БМП PUMA: Ширина - 500 мм, Размер звена - 183,5 мм, Вес - 95 кг/м, Ресурс – 6000-7000 км (38 тонн), 4000 –5000 км (43 тонны); трубчатый корпус со стальной внутренней рабочей поверхностью из литейного чугуна или штампованный; стальная скоба; рабочая резиновая накладка (система быстрой установки quick fit)
Гусеница для Track Type 464 БМП PUMA: Ширина - 500 мм, Размер звена - 183,5 мм, Вес - 95 кг/м, Ресурс – 6000-7000 км (38 тонн), 4000 –5000 км (43 тонны); трубчатый корпус со стальной внутренней рабочей поверхностью из литейного чугуна или штампованный; стальная скоба; рабочая резиновая накладка (система быстрой установки quick fit)
Если внимательно посмотреть на гусеницы танка Т-34, а затем на гусеницы большинства других советских танков времен первой половины и середины XX века, то можно сделать одно интересное наблюдение. У Т-34 в гусеничном движителе отсутствует характерное колесо в форме звездочки. Отсюда возникает вопрос, как без него советский танк вообще умудрялся ездить, и почему на такое решение пошли отечественные конструкторы?
Гусеницы бывают разные
Первые гусеничные движители появились на свет еще в XIX столетии. Однако, привычный всем вид танковых или тракторных гусениц был создан только в начале XX века. Ярким дебютом данного механизма стала Первая мировая война, в ходе которой впервые в истории человечества были массово применены танки. Еще в ходе империалистической войны гусеничные движители начали активно развиваться. В итоге к концу первой половины XX века появилось множество форм, компоновок и способов устройства рассматриваемого механизма.
Большинство гусеничных движителей состоит из нескольких основных элементов: соединенных между собой и образующих гусеницы траков, опорных и поддерживающих катков, придающих движителю нужную форму, направляющего колеса, отвечающего за натягивание гусеницы и, конечно же, ведущего колеса, соединённого с трансмиссией и преобразующего тем самым собственно вращение переданное от двигателя в поступательное движение гусеничной машины. В контексте обсуждения гусениц танка Т-34 нас больше всего интересует именно ведущее колесо. Именно оно обычно выполняется в форме звездочки. Обычно, но далеко не всегда.
Все дело в том, что гусеничные движители могут использовать разные типы ведущих колес и как итог, разные типы траков. Сегодня используется три основных вида таких катков:
Ведущее колесо гребневого зацепления – каток, который состоит из двух гладких дисков. При этом такие колеса бывают двух видов: с зубчатым венцом внутри или с роликами внутри. Собственно, танк Т-34 использует именно последнюю разновидность. Из-за чего в нем применяется специфическая гусеница на траках которой имеются массивные выступы-гребни. Именно ими гусеница и цепляется за прорези в гладком колесе. Главный минус такой системы – высокая масса. Главные плюсы – простота в производства и намного больший ресурс.
Ведущее колесо фрикционного зацепления – в данной системе ведущий каток также является гладким, а сцепление с гусеницей осуществляется только за счет силы трения. Фрикционные катки широко применялись в технике между двумя мировыми войнами, однако в силу достаточно большого количества недостатков и сложности в эксплуатации, уже в 1940 годам такие гусеничные движители почти вышли из употребления.
Почему в Т-34 использовали именно гребневое зацепление?
В разных советских (и не только советских) танках использовались разные способы организации гусеничных движителей. Выбор той или иной системы может показаться странным и не всегда является очевидным. Возникает вопрос: почему в Т-34 использовано гребное зацепление гусеницы, если в каком-нибудь КВ-1 использовавшееся в то же время применялось цевочное зацепление? Ответ на данный вопрос состоит из нескольких частей.
Во-вторых , на момент 1930-х годов гребневое зацепление уже использовалось в ряде массовых танков Советского Союза, в том числе в легком БТ-7. Таким образом промышленность была заинтересована в унификации производственных линий, а армия была заинтересована в унификации комплектующих для боевых машин (что облегчало ремонт).
В-третьих , были и чисто экономические причины. Ведущие колеса-звездочки были более требовательны к материалу. В 1920-1940-е годы литейная промышленность СССР стремительно росла. Сталь и чугун были нужны и народному хозяйству, и оборонной промышленности. Проблема была в том, что одним из важнейших химических элементов при выплавке стали и чугуна как раз является марганец . Он используется для удаления кислорода и связывания серы. Чем больше марганца – тем лучше сталь или чугун. И как несложно догадаться, растущему производству этого материала постоянно не хватало. В ВПК марганец в первую очередь шел для производства броневой стали. Поэтому экономить было решено на колесах. Ведущие-звездочки производились только для малочисленных тяжелых танков. А вот массовые легкие и средние машины было решено переводить на гребневой захват, колеса для которого можно было делать из материала подешевле.
Приходилось ли когда-нибудь обращать внимание на то, что у большинства советских танков каток-звездочка располагается в задней части гусеницы, в то время как у подавляющего большинства немецких танков времен Второй мировой войны он расположен в передней части. Совершенно очевидно, что между двумя типами конструкции есть некая принципиальная разница. Чем же обусловлен выбор места установки звездочки?
Гусеничный движитель может иметь несколько видов компоновки – расположения и организации катков. Он также может отличаться формой гусеничных траков. Однако, так или иначе данное устройство в своем классическом виде всегда состоит из гусениц , ведущих колес , направляющих колес , поддерживающих и опорных катков . Направляющее колесо используется для натяжения гусеницы. Опорные и поддерживающие катки распределяют массу по земле и обеспечивают натяжение гусеницы соответственно. Но самое главное и интересно – это ведущие колесо, каток, который преобразует собственное вращательное движение в поступательное движение гусеничной машины.
Однако, какой бы вид не принимали ведущие и направляющие колеса, главное остается неизменным: при разных типах компоновки ведущие находятся то в передней части гусеницы, то в задней. Почему? На самом деле все достаточно просто. Расположение ведущего катка чаще всего определяется местом расположения трансмиссии в машине. Разделение танков по этому признаку началось еще в годы Первой мировой войны. Условно французская школа танкостроения ставила двигатель своих машин в кормовую часть и там же располагала коробку передач. Условно британская школа танкостроения пошла другим путем: англичане ставили двигатель танка в его корме, однако трансмиссию располагали в передней части. Поэтому у французских машин ведущие колеса в гусеницах были сзади, а в английских – спереди.
В середине XX века немцы и американцы делали свои танки переднеприводными, устанавливая трансмиссию в носовой части боевой машины. Это позволяло уменьшить моторный отсек, установить баки в центре, что снижало пожароопасность машины, а самое главное, сместить башню к центру корпуса. Последнее было очень важно, так как центральное расположение башни позволяло сократить качку орудия и повысить точность огня во время движения. Однако, компоновка танка с передней трансмиссией была более сложной, ресурсозатратной и дорогой, так как приходилось тянуть кардан от двигателя к коробке через весь танк. В дальнейшем это усложняло ремонт, а также добавляло танку уязвимых мест в бою: неудачное попадание могло перебить кардан и танк просто вставал мертвым грузом.
Советы пошли по другому пути и принялись ставить трансмиссию сзади рядом с мотором. Это делало отсек с двигателем намного больше, что вынуждало выносить баки в переднюю часть. Росла пожароопасность машины. Так же приходилось смещать боевое отделение и башню вперед, что негативным образом сказывалось на точности огня боевой машины с движения. С другой стороны, советские танки были проще и дешевле в производстве, их также было проще чинить из-за близости двигателе и трансмиссии. Кроме того, не было длинного кардана, поломка которого могла сделать танк фактически бесполезным.
Почему у танков гусеничные пальцы смотрят шляпкой внутрь, а у тракторов - наружу, можно узнать из нашего видео
Если хочется узнать еще больше интересного, то стоит почитать о том, почему у большинства тракторов задние колеса большие , а передние куда меньше.
Читайте также: