周伯通 发表于 2022-3-16 20:24:56

坦克炮塔“旋转跳跃”,如何做到不断线路。

本帖最后由 周伯通 于 2022-3-16 21:50 编辑

坦克炮塔“旋转跳跃”,如何做到不断线路。
2022-03-02 22:30
作为陆战主力,主战坦克是各国陆军的重要组成部分,是标志性的重装备,坦克的性能与规模,是衡量一支陆军战斗力的重要指标,二战时代,德军的虎式豹式坦克,苏军的T-34,美军的M4“谢馒头”,是当时的代表性坦克,目前如美军的M1A2,法国的勒克莱尔,俄罗斯的T-90,我们的99式等,都被认为是最强的坦克型号,那么,很多人有疑问,坦克炮塔转圈时,会不会把连接的电线等线路给转断了呢?
https://p26.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/78e52c7eaa814cb486dcc52670b51c9c?from=pc坦克如何做到:炮塔“旋转跳跃”,却不会断线路
世界上最早的360度旋转炮塔坦克出现在一战时代,在英国成为第一之后,法国也迅速研发出了坦克,1917年开始生产的雷诺FT-17轻型坦克便是此时的得意之作,到二战时,德军缴获该坦克后也在用,不仅如此,FT-17还有着“定义”现代坦克的“鼻祖”设计理念:动力系统、主动轮在后,驾驶舱在前,炮塔在全车中部制高点,其中,炮塔位于中部和可360度旋转,更是点睛之作,被认为是“世界上第一种现代坦克”。
https://p26.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/4cbfc55d765e4795aa9be95663a36567?from=pc
炮塔在坦克中部的位置设计,其实在一战后到二战后,又经历过多次试验,炮塔前置、炮塔后置、还包括多炮塔“神教”的调整,最终证明中置是最为合理的,那么,炮塔的旋转是否会断线路呢?下面我们具体看一下。
https://p26.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/72d1639d32bb4877b1fc45930d13b40a?from=pc
1、坦克炮塔:不止是外面的一个壳子其实现代坦克和装甲车基本都有不同形式的炮塔,而不论是在广义还是狭义上,炮塔都不止是外部那个单一的“铁壳子”,狭义上的炮塔只炮塔本体加上吊篮,这是平时我们所常说的炮塔,在广义上,还要包括武器系统、观瞄系统、控制系统、供弹系统等。
https://p26.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/a5746450b67b4bf186bdefdcdedddac1?from=pc
其中,炮塔的吊篮是坦克除驾驶员外,其他乘组人员主要“呆”的地方,包含车长、炮长,以及“麒麟臂”装填手(自动装弹坦克无此成员),由于吊篮的尺寸比较有限,因此坦克车组乘员的活动空间很狭窄,苏系坦克在很长一段时间设计很低矮,因此他们更喜欢用“个子矮一些”的人的坦克手。
https://p26.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/8d638753ed0c4e5a9900f9700d5b44dd?from=pc
在装甲车步兵战车上,炮塔吊篮会占用非常多的车体内部空间,实际减少了可搭载步兵的数量,随着遥控武器站的兴起,这一情况有了不小的改变,因为不在需要容纳乘员的吊篮,其一般不会“侵占”较多车体内的空间。
https://p26.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/7465089a0f3f40b38176ae35695baecb?from=pc
2、炮塔的旋转:手动、液压、电动坦克炮塔的旋转,在雷诺FT-17设计时,就曾经有一条非常要重要的要求:可以用人力对炮塔进行旋转。虽然现代来看“废乘员”,不过在当时,即便是人力旋转,依旧是开创性的创新,二战早期时,坦克炮塔的旋转已经发展为可靠的动力方式,不过转到指定方向后,炮管对于目标进行精确俯仰动作时,仍需要炮手手动操作。
https://p26.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/da366ddb90194ed9b813e86b7e74c6de?from=pc
二战是坦克大发展时代,坦克炮塔的旋转主要有电动、液压驱动、电液混动三种方式,其中电动方式就是利用辅助发动机带动的发电机供电,驱动炮塔旋转,如前苏联的T-34、德国的4号坦克(J型之前),4号坦克到J型时,德国取消了电机,炮塔转动改为了手动的“手摇炮塔”。
https://p26.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/c4301cd79a5a4f0db89175a7192a0171?from=pc
液压驱动的坦克炮塔,是直接利用了发动机动力,通过液压泵和液压马达的传导来提供动力,驱动炮塔旋转,二战时德国的豹式D型以及虎式坦克使用的这类方式(豹式其他型号也有电转动的)。
https://p26.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/94d77303211a42a687d3bf3f36e9597f?from=pc
不过液压驱动的炮塔,其实现旋转操作时,实际上会占用相当一部分的发动机功率,同时炮塔的旋转速度相对有限,如豹式D型和虎式的炮塔旋转速度为每秒6度,需要多达60秒的时间,才能实现360度的旋转,这也是苏军坦克喜欢近距离绕后的一个原因,除了正面难以击穿虎式,虎式坦克的炮塔旋转,也很难追上近距离“疾驰而过”的苏军坦克。
https://p26.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/004886beca7d4f4a96a35e683a9edee5?from=pc
相比较之下,二战时代美国的工业和可以一直稳定发展,其M4“谢馒头”中型坦克,采用的是电液混动的方式,具体有坦克的主发动机带动,向蓄电池充电,利用蓄电池供电,电动机驱动液压系统,实现炮塔旋转,该技术的好处是,蓄电池供电稳定,且不会占用主发动机功率,炮塔旋转与坦克驱动互不影响。
M4“谢馒头”的炮塔旋转速度为每秒24度(二战德国豹式坦克的电动炮塔也是这个速度),只需15秒便可旋转360度。
https://p26.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/e1fccec075c344ba85d50c6566f7d0d3?from=pc
3、炮塔的线路不会断:“电路旋转连接器”是秘诀早期坦克的电子设备较少,现代坦克的炮塔上,火控系统、通信系统、主动防御系统,以及信息化能力等都需要很高的电力需求,那么坦克是如何为炮塔内的电子系统供电,这些线路又是如何实现不会被旋转导致“转断”的呢?
https://p26.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/95a6a48cbca24919889d71bce018d1d9?from=pc
秘密就在“电路旋转连接器”上,这一种专门用来实现“为旋转体连通、输送能源与信号”的电子部件,也被成为“旋转连通、集电刷、集电环、导电环、滑环”等其他名称,该部件可以在固定位置向旋转位置传输电源和信号,通过利用“弹力搭接原理、滚动搭接原理或密封原理”,利用由里向外一环套一环的结构,实现稳定的连接,又无需担心线路扭转断掉的问题。
https://p26.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/30becf2e68f44855be1c4e9d7e007fa7?from=pc
简单理解,就是可以将其布置于坦克炮塔吊篮的底部中心位置,这样通过“电路旋转连接器”,不论坦克怎样的旋转,这个位置都可以持续稳定的电和信号传递,同时,因为大量电子设备都集中在炮塔上,因此不会有非常多的线路链接炮塔和车体,主要实现电力等其他主要线路的连接即可。
https://p26.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/9b34bd16749945b6871afd38f212b84e?from=pc来自俊赫君的胡说:现代坦克炮塔理论上可“无限旋转”
世界上的多数坦克,除部分多炮塔或者特殊设计坦克外,其炮塔实际上都是可以随意旋转的,理论上可以做到“无限旋转”,当然没有坦克手会无聊到去玩无限的“转圈圈”,另外,现代坦克的控制能力更强,也完全可以做到炮塔精确指向不变,底盘原地转圈,现代坦克的炮塔旋转,大多都是电力驱动,其旋转速度比二战时代的坦克也更快,如德国豹2坦克炮塔转动速度为每秒49度。

页: [1]
查看完整版本: 坦克炮塔“旋转跳跃”,如何做到不断线路。