這上頭擺啊晃的依附怡然自得的玩意兒叫做鐘擺曲軸,Bell crank。
從任何一個角度看它,都不會讓你發出驚嘆跟讚賞,因為除了會擺動之外,就沒有其他的結構與動作。這種裝置最早是用在建築上,如果房子要位移,工程商就會用這種裝置把牽引的力量改變方向,例如把垂直的牽引力改變成水平的牽引力,或者把水平的牽引力改換方向,就看你力量的輸入角度與方向為何,作用力就會產生到另外一邊去。
由於這種裝置的應用性很高,所以逐漸廣泛於機械設備的結構上,尤其是交通工具上,例如飛機的機翼,垂直穩定翼跟水平穩定液,甚至是機體上的穩定翼如果變成可動式,動作的產生也是靠鋼纜或者油壓臂拉推的動作改變角度。
其實這麼說起來,這種裝置似乎還挺偉大的,幾乎到生活中都少不了它的作用與價值。
事實上這種裝置的價值與偉大還不只這麼一點點;T-34戰車的低扁外觀輪廓與強大的越野能力,也要拜鐘擺曲軸的應用所賜而產生痛擊德軍的結果。
很難想像對不對?
簡單地來說,你現在把這個曲軸從水平面改為垂直面,然後把它往右轉,變成一個"ㄑ"字。這個ㄑ字的下面我們給它裝上輪軸,然後裝上路輪,這個ㄑ字上面咧,我們就安上一條彈簧,單雙簧心都可以,讓彈簧朝向往ㄑ字的左邊延伸一定的距離然後固定住。
懂了沒?
不要說我呼攏喔,來看看下圖:
如果遇到地面有凸起物的時候,依照物體的大小與質量,路輪就會被往上頂起,望上頂起後咧,ㄑ型的鐘擺曲軸就會往左邊逆時鐘擺動,也就是往彈簧的部位進行壓縮,彈簧再依簧力的彈性受壓縮並且釋放壓縮力量進行抗衡,所以說整個行程只有路輪的軸樞會產生上下的位移,曲軸的軸樞則是偏轉的動作。
當然如果車體太重,彈簧就會被油壓臂所支持;完全取代是不可能的,因為油壓臂的伸舉(rebound,也稱為籃板球)要靠彈簧,或者簡約的工法就是用兩條直徑大小與簧力不同的彈簧混和成一條雙簧心的伸縮機構,例如裡面的彈簧簧力最高,外面的簧力稍微弱一點,形成一個收舉一個伸舉的混和力量;用螺旋片簧也可以,但是要注意的是螺旋片簧的直徑是個在設計上佔用體積的永恆魔咒,而且它的伸收舉行程都很短,變成在越野的行進的情況下,車子反而會跳動的很嚴重;有一段youtube關於T-34的遊戲畫面,畫面裡的T-34跳動的情形就很扯,不要說避震了,傳導震動真是一流,我相信一定是裝上了螺旋片簧的關係。
為什麼懸吊系統這麼重要?
難道是為了讓裝甲兵能夠獲得舒適的乘坐感,讓他們心生感激願意為國家這個抽象概念奮戰嘛?
呷喀麥ㄟ~。
車子的震動越少,火炮的精準度就越高!
這才是奮戰的理由。
古早的戰車其實一點都不具備行進間射擊能力;可以行進間射擊,但是如有打中,純屬卯到。因為戰車行進的地面本來就不會有平穩這兩個字,坑坑巴巴加上廢墟還有障礙物,戰車需要平穩才能提升射擊的精準度,因此需要平穩的話,就要自己隨身攜帶。
當然火炮精準度並不是懸吊系統單一功勞的結果,還包括射控,但是如果車子動不動在那邊搖啊晃的,就算你從瞄準鏡裡面看到目標,砲彈也會因為車子的搖動而不知道偏到哪裡去;搞不好還會誤擊友軍。說的不誇張,車子搖晃的太利害還會引發乘員產生暈眩噁心嘔吐...。
除了地面的情形引發車子在行進間的震動與搖晃之外,車子本身激烈的起步(那種很愛大腳踩油門的人沒有擔任戰車駕駛是很可以可惜的)與行進間停止準備射擊的時候,車子可是搖晃的也很嚴重,因為戰車材質的質量大,當然慣性也就很強大,前後搖擺的情形對於車內的乘員來說,不下於海軍官兵遇到7級以上的風浪。
因此T-34的優異性之一,我們又可以獲得進一步的了解,雖然它很不起眼。
(不起眼到可以踏碎柏林)
既然說到懸吊系統的重要性,那,有沒有懸吊系統很爛很爛的戰車?
有~!
保時捷家的斐迪南(象式)驅逐戰車。..........(保時捷的蠢作品.我已經氣到不想說了)
通常象式戰車給人最深刻的印象在於它跨越時代的先進傳動設計,以及因為太過於跨越時代以至於先進到不可思議的脆弱傳動系統,其次就是它就像活見鬼一樣的強大防護力與驚人的遠程狙擊能力。
常態下的扭力桿。輪軸的位置是在深綠色拖曳臂的右邊而不是扭力桿上。
運作中的扭力桿。抗擷震動產生扭力的方式就是透過扭轉變形的力量。
但是很少人知道這隻大象還有風濕性關節炎的問題;用"腳骨軟Q"來形容這隻大象是最貼切的。象式戰車不確定是什麼樣的原因;我個人以陰謀論觀點認為是保時捷不是有計畫地要玩垮德國就是貪污,當然前者的機率比較高,採用的扭力桿有韌性不足的問題,造成拖曳臂開始偏轉的時候,沒有相對足夠而且立即的擷抗,所以當車輛起步跟靜止的時候,車體會有劇烈的前後搖晃,以及搖晃不只...。
這變成即使前面有目標,也會因為車體不斷的搖晃而失去射擊的機會,甚至是進行自衛性的射擊;從1943年7月4日到8號,91輛象式戰車就超過45輛以上因為推動馬達冒青煙(車體太重)跟扭力桿的變形或斷裂(扭力桿太軟)而退出戰鬥...;如果這91輛都撐過整個戰役,甚至穩固戰局,那個躲在柏林地下室上唇有陰毛的梅毒患者的祖墳才冒青煙咧!
至於碰到這麼軟的扭力桿怎麼辦?
除重新生產質量更高的桿子之外,最快的簡單方式,就是在拖曳臂上方加裝一個具有傾斜角的簧套筒,目的就是協助桿子不要扭轉的太嚴重。簧套筒之所以需要傾斜角的原因是因為傾斜角可以提供彈簧更長的行程以及降低車身的接地高度;直角三角形的哪一個邊最長?既然是斜邊最長,那麼如果長邊是車體高度,難道彈簧放置在斜邊上沒有更長的行程?
不過請不要問我為什麼保時捷沒有想到這一點,我可是沒有什麼種族優越感的,只有社會階級歧視而已,例如我認為政府官員跟小黃駕駛都應該被列為賤民階級。
(媽了個蛋的保時捷甚至沒有想到大象的汽油引擎應該接上一個傳統的機械式傳動組作為緊急備份傳動,也沒有想到要替動輪軸上的發電機裝上冷卻系統;T-34的動力包除了有兩個大型液冷卻排之外,引擎和變速箱中間還夾著一個大立扇對著引擎狂吹!!)
(換言之T-34的冷卻系統有兩套,可以同時發力強制冷卻鋁合金柴油引擎的高熱,一個壞了還有另一個備用,而且絕對管用!!)
ok,從剛剛三角形幾何學來看安置避震簧筒的方式,我們又可以了解到,為什麼,為什麼,為什麼M4薛曼戰車如此之好打~?
因為,麥克奈爾這個王八蛋讓薛曼使用垂直簧筒,考量因素是因為基於結構簡單維修容易安裝迅速,除此之外,還可以讓薛曼戰車保持英挺的形象直到在戰場上基於過分的醒目而提醒敵人應盡速與以擊毀為止。這就告訴我們,貪求眼下方便簡單,就是替未來埋下坑死自己的不二法門。
不過薛曼採用的VVSS(Vertical_volute_spring_suspension)懸吊也不是沒有優點,它讓薛曼在自力前往目標上有更高更好的機動性,尤其利用公路系統進行運動的時候,薛曼戰車在履帶車輛中享有相當高的利用環境能力,尤其是美軍採用的履帶還有橡膠塊,其中的彈性可以相對分散接地壓力回到懸吊上;德軍與蘇軍的金屬履帶就只能把壓力直接釋放到地面上,以至於的德國與蘇聯戰車對於公路的利用性比較差;德國戰車更差,還會破壞路面,如果是高噸位的戰車甚至連路基都一次摧毀。
後來薛曼改用HVSS(Horizontal Volute Spring Suspension)懸吊,就是原來垂直的螺旋簧片改為水平裝置,然後主動推擠裝在搖曳臂上的路輪,那麼路輪間隔加大之後,反而產生張弛履帶的效果;德軍與蘇聯戰車的全金屬履帶的特性還包括行進間的噪音特別大,動輒"喀喀"聲響產生,加上金屬鏈結時的摩擦會產生尖銳的噪音,薛曼的HVSS懸吊會繃張履帶,因此讓薛曼具有某種突擊狀態下的優勢。
但是,
面對薛曼這麼好打的目標,而且好打到享有"薛曼牌打火機"的渾名,誰它媽會在乎薛曼的懸吊有多好?
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