本帖最后由 坦克手 于 2015-9-25 11:18 编辑
【原创】 细品“坦克两项”(6) 莫把“转向极偏移”当“漂移”
今年的俄罗斯“坦克两项”军事竞赛中,有媒体看到高速转弯90°的精彩场面后惊呼坦克“玩”起了“漂移”!细看网上流传的那段视频,的确是1辆我国96A坦克在90°弯道上高速过弯的情况,随后外军1辆T-72坦克在这个90°弯道上高速过弯时翻车。从它们都没有悬挂实际比赛的三角色旗标志,可能是赛前试驾时的情况。 后来的实际比赛中,再也没有这样所谓的坦克“漂移”报道,可能各参赛队都吸取了那辆试驾坦克翻车的教训,或是警惕了这段弯道的“险恶”而放弃了高速任性通过的方法,而采用较为妥当的可控方法过弯。 但是,即使坦克采取高速通过90°弯的情况用汽车驾驶术语“漂移”描述也不贴切,应该用履带式车辆转向术语“转向极偏移”去解释。
1.汽车转向时的“漂移”
“漂移”是汽车驾驶转向操作中的一项技巧,又叫“侧滑”、“滑胎”或“甩尾”等。其表现形式是驾驶员以过度转向的方式使汽车局部(如后轮)侧滑、前轮抓地行走、整体围绕转向中心转动而实现高速小半径转向甚至掉头。其转向半径往往小于汽车该速度下的标定值。 “漂移”转向是汽车驾驶的“小众”方法,多用于表演或路况变化大的赛车活动,如汽车越野拉力赛等,一般竞速类赛车则鲜少运用“漂移”技巧转向。其主要原因就是“漂移”虽可在转向时保持较高的发动机转速,但在一般柏油路面上车速减损较多,再加上轮胎损耗较大,驾驶员不会经常在竞赛中使用此技巧,而是老老实实的采用“咬地”转向(维持车辆轮胎抓地力)的转向方式。 进一步分析汽车转向“漂移”的条件:一是后轮失去大部分(或全部)抓地力;二是前轮能同时保持抓地力(或最多只能失去小部分,最好获得额外抓地力);三是方向盘打向转向相反的方向。这时,前轮只要有一点儿横向力车就甩尾,即产生“漂移”。 要想掌握“漂移”技巧,就要反复训练获得对“漂移”过程中的汽车重心、动摩擦力和静摩擦力及其相对角度等因素的精确控制,才能使“漂移”过程基本可控而去应用。
2.履带车辆转向时的“转向极偏移”
履带式车辆行动部分只有左右两条履带,每条履带是个整体没有前后轮之分,也就失去了构成上述汽车驾驶术语“漂移”概念中的必要条件。虽然也会出现如同汽车“漂移”那样的侧滑现象,但此侧滑与彼侧滑大不一样,不是相同的概念,也没有必然的可复制性。 要说“转向极偏移”,先得明白“转向极”的概念。为了浅显一些说明问题,主要以照片解释。 早期坦克转向只能在低档(主要是1档)、低转速(发动机转速不高于600r/min)情况下进行原地制动转向(其转向半径等于履带中心距),转向极就在履带着地长的1/2处,将与地面接触的下支履带分成前后两半段,坦克在平坦地面上转向时,下支履带前、后段分别向左、右水平移动,同时刮动地面土壤并堆积。
图1 坦克的原地制动转向,其转向半径等于履带中心距,转向极在履带着地长的1/2处。(借用网上照片)
“转向极偏移”的概念最早用于解释坦克侧倾坡转向。坦克在侧倾坡上运动时,侧滑力使下侧履带受到的各种相应的力都比上侧履带要大,在侧倾坡上转向就比平地转向有了新特点,其中最重要的特点是转向极向履带前方(向上坡方向转向)或后方(向下坡方向转向)偏移。 “转向极偏移”是坦克在侧倾坡上转向时受到侧滑力的横向作用,为了维持坦克转向时各横向力的平衡,转向极必须在平地转向时处于履带着地长1/2处的基础上,纵向(向前或向后)偏移一个距离,侧滑力才能得到平衡,坦克才不至于发生横向滑动。一般来说,坦克在侧倾坡上向上坡方向转向时,转向极向前偏移一个距离;向下坡方向转向时,转向极向后偏移一个距离。这样,坦克在侧倾坡上转向时作用在前、后半段履带上的转向阻力之差,正好等于侧滑力,平衡了由于侧倾坡上产生的侧滑力,达到各横向力的平衡。 由于早期坦克受到转向机构技术水平发展的限制,坦克转向只能在低档、低转速的情况下进行,根本没有可能进行高速转向,也就没有进一步将转向极偏移的概念扩展,偶尔会在地面湿滑(附着力减小)、转向操作动作过猛等情况下,出现坦克平地转向两侧履带同时边打滑边向外侧差速滑转的现象时用到。 后来,坦克转向机构技术水平发展了,从只有1个规定转向半径开始,不断发展,逐渐有了2个规定转向半径,直至目前可以拥有N个规定转向半径。在这样的技术背景下,坦克高速转向的角度越来越大,从开始只能在高速行驶时稍微修正方向,到可以在中等速度(2、3档)进行规定半径约为10多米的第一位置转向,现在可在任意高速档进行大于最小转向半径(约为10多米)的任意半径转向,只是速度越高转向半径越大而已。
图2 有2个规定转向半径时,坦克在中等速度(2、3档)条件下进行规定半径约为10多米的第一位置转向,可见“甩尾”造成的转向极偏移,表现在行驶痕迹上就是只有履带后半段横向移动(往转向方向的外侧移动)的痕迹而前半段横向移动很小或基本没有横向移动。(借用网上照片)
随着坦克速度提高,可以实施转向的车速也不断提高,带来的转向极偏移现象越加明显。 首先表现在只有2个规定转向半径的坦克实施“第一位置”时,却被俗称“甩尾”坏了原本很学术的“转向极偏移”,也掩盖了高速转向的理论实质。由于另外一个转向半径等于履带中心距的原地制动转向不能进行高速转向,不作讨论。可以在较高车速下进行90°转向的只有“第一位置”转向,可以进行约10多米的小半径转向。 “第一位置”转向时,由于行星转向机进入“第一位置”转向状态非常突然,操纵杆后拉“掉入”“第一位置”限位槽并定位,没有一个逐渐过渡的过程,所以会出现猛烈的“甩尾”现象,即高速转向时产生的离心力通过“转向极偏移”获得比正常转向时更多的转向阻力得以平衡。这时,转向极一般向履带着地长的前半段偏移,使后半段着地履带增长,向外移动时获得的转向阻力增大,可以平衡高速转向时产生的离心力。 如果此时地形条件稍微不好,附着力减小,转向阻力增大的绝对值也会停止,以至难以完全平衡高速转向离心力而发生短暂侧滑。后一种情况容易造成行车事故,在坦克驾驶训练中是被严格禁止的。
图3 现代履带车都可实现高速条件下的小半径90°转向。(借用网上照片)
图4 现代履带式装甲车辆采用先进传动技术,可以有N多个转向半径(均大于最小转向半径),并连续可控,图中左边步战车90°转向行驶轨迹可见转向极向前偏移而“甩尾”产生的后半段履带增长并连续横向移动,而前半段履带基本没有横向移动或很小或基本没有横向移动。可以很明显看出转向极向前偏移。(借用网上照片)
所以,在实际驾驶训练和教学中,不讲学究式的“转向极偏移”,而说通俗的“甩尾”,但实际上还是用“转向极偏移”能够讲清楚原理,有利于克服不良驾驶动作。 只有2个规定转向半径的坦克驾驶技巧中,用那个规定转向半径只有约10多米的“第一位置”转向性能去适应以任意半径出现的道路弯道,可以想象有多困难。 如要将行星转向机从直接传动瞬间切换到减速传动状态的构造特性硬是操作成逐渐柔软变换进入的程度,即先拉操纵杆迅速消失自由行程实施“分离转向”,有效控制坦克进入转向后再继续拉操纵杆并防止一下子“掉进”“第一位置”限位槽并定位实现“局部制动转向”,见转向半径有所减小后再控制着操纵杆“掉进”“第一位置”限位槽实现“第一位置”转向,将原来的一步操作分解成三步操作,就可防止“甩尾”。 这种将“第一位置”分解成几个不同转向效果的操作方法,就是老兵中流传的技巧、别别窍。
图5 日军坦克表演中高速转向超过90°,转向半径约有10米,行驶轨迹因转向极向前偏移而“甩尾”,使履带痕迹内侧边界清晰外侧边界因后半段履带增长并横向移动抛洒土壤而模糊。(借用网上照片)
图6 俄罗斯“坦克两项”中设置有侧倾坡障碍,并在内侧设有限制杆(黑白相间的直立桩柱),考验驾驶员克服由坦克高速通过时自然产生的“转向极偏移”引起方向偏差的能力。(借用网上照片)
这里,忍不住要透露一个小秘密。如果坦克在高速行驶时“甩尾”,坐在车首的驾驶员感觉不大,坐在车尾的其他乘员感觉非常难受,几甩几不甩就把大家甩晕了,所以遭到除驾驶员以外的所有人反对。坦克的战斗室在车体中间,“甩尾”对乘员的影响尚不够严重,要是动力前置的自行火炮、装甲车等的乘员、载员就苦了,非被“甩”得七晕八荤不可。 军中“潜规则”,老驾驶员开车“甩尾”一定是对车里坐着的某人有意见。哈哈!
3.“漂移”与“转向极偏移”有何不同
汽车“漂移”与履带车“转向极偏移”有何不同?细说有七: 一是参与的操纵机构、传动装置、行动部分机件不同。履带车转向是一件很复杂的事,不像轮式车辆转向只需有套简单的转向操纵装置将操作者转动方向盘的力传导到行动部分前轮使之偏转一个角度即可,而是在转向操纵装置之外还有传动装置多出来的转向机构参与转向。 二是转向实现的方法不同。汽车转向只需前轮偏转一个角度,履带车转向需要两侧履带形成速度差才行。虽然汽车转向时左右两侧车轮也有速度差,但那是差速器为使转向顺畅而被动形成。履带车则必须先通过传动装置的左右转向器产生速度差并传给两侧履带使其实现转向。 三是转向方向不同。汽车“漂移”转向有的方法是“向右打方向盘使行驶方向向左转”,履带车 没有这种向转向方向相反的方向拉操纵杆(转操纵杆)的操作方法。
图7 汽车“漂移”转向的方法之一,“右打向左转”。(借用网上照片)
四是汽车“漂移”时即使后轮侧滑但前轮依然抓地前行,而履带车“转向极偏移”不是整条履带失去抓地效果的侧滑,两相比较,履带车“转向极偏移”比汽车“漂移”可控。
图8 美军两栖步战车秀最小转向半径,显示其综合传动装置的先进技术。(借用网上照片)
装有综合传动箱的履带式车辆已经没有如图1那样的原地制动转向功能了,只有此图表现出来的最小转向半径转向功能。这一点和汽车转向部分趋同,但与汽车还有区别,即各档的最小转向半径不一样,同一档排下不同发动机转速下的最小转向半径也不一样。但都可在较高行驶速度下转向,实际转向半径略大于最小转向半径,其中也有转向极偏移的因素在其中。此图貌似倒车转向留下的最小转向半径,可以判断其前进档的1档最小转向半径与此相当,比多数履带车辆的最小转向半径小许多。 五是汽车“漂移”时前后左右4个车轮的速度各不相同,由于转向而左右车轮速度不一,由于“漂移”而前后车轮速度不一。而坦克“转向极偏移”则左右两侧履带有差速,只是后半段履带较正常转向时增加了长度,向侧面移动的量就多一点儿,刮起的土壤就比前半段履带多一点儿。
图9 装有综合传动箱的履带式车辆增加了中心转向功能(也称“零位转向”),其转向半径约等于图1所示原地制动转向的1/2,但是,转向极没有偏移。(借用网上照片)
六是汽车“漂移”时两侧车轮速度有差速却不大,而履带车转向过急产生“转向极偏移”时的离心力很大,但两侧履带速度差从小到大变化也很大。
图10 国产多款履带式装甲车辆都有中心转向功能(也称“零位转向”),其转向半径约等于图1所示原地制动转向的1/2,但是,转向极没有偏移。(借用网上照片)
七是汽车“漂移”图的是转向半径减小,否则没啥意义;坦克在90°或更大角度转向时即便有了“转向极偏移”也不能减小转向角度而只会增大,发生侧滑更不能较小而只会增大,所有方法都不会造成转向半径小于同速度下原有转向半径的情况。“转向极偏移”不是“漂移”的根本区别就在这里。
4.坦克性能再好也不能“任性”高速转向 坦克是武器装备,不是玩具,驾驶、操作不能“任性”,尤其是性能好的坦克更是这样。“任性”就是超性能使用、不按规定操作,其后果就是事故。
图11 日本自卫队最新型的坦克在表演中“掉链子”。(借用网上照片)
坦克的传动装置技术再先进也不能“任性”,驾驶中都要考虑所处地形条件。这辆日本坦克在表演时高速向右转向“掉链子”(即脱履带),就是“转向极偏移”向前造成后半段履带向左移动时受到地面阻力增大,将履带推向右方,加之履带稍松,从后面开始负重轮脱离履带引导,就是传说中的关键时刻“掉链子”,丢大人了。 说不能“任性”,是说坦克传动装置的技术水平可能允许你有点儿野蛮的操作,但地面性质有时会不允许。此时就会暴露出野蛮驾驶、粗鲁操作的陋习是多么的有害。起码害的许多人将履带断开、铺平、再连接上,没有10多人,没有三两小时,恐怕收不了工。 这样的情况我见过多次,越是新型车辆、越是转向性能越好的车辆、越是开过老式车辆才换新式车辆的驾驶者,越容易在平坦地形等良好地形、开阔地带上发生这样莫名其妙、不可思议的事情。如果这时履带、履带销质量差点儿,多会发生断履带,那样反而会掩盖了操作粗鲁的真实原因。你批评他的驾驶动作粗鲁、蛮干,他强调履带、履带销质量,就是不从自己的驾驶操作上找原因。
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