总说装甲|战车液气悬挂漏油问题因一只鸡翅改变

中国最新的轻型坦克采用了主动调节的液气式悬挂。

坦克工业强国的标志——液气悬挂

刘晓峰

在今年的珠海航展上，中国兵器工业集团拿出了很多地面装备进行动态展示。其中关注度比较高的是VT-4（也被称为96式某种改型，其实是一款车）和VT-5的发动机。一些军事爱好者还将目光延伸到发动机功率、扭矩与车重的关系上来。

坦克的液气悬挂装置示意图。

不过，真正的专家在看动态演示的时候，望远镜锁定的位置是坦克悬挂装置。西方有专家认为，坦克发动机功率任何较大程度的提高，都需要辅之以悬挂装置的改进。否则就不能实现在起伏地上提高机动性的愿望。

这样的理论不是没有科学依据，如果单位功率高的坦克不注重悬挂装置的选用，即便将单位功率做到69马力/吨，最后的机动效果可能只与15马力/吨的坦克相当。由此可以推断，当设计者想要实现高机动性的时候，就会提高单位功率，而对于悬挂扭杆和固定座装置的要求也就越高。

于是，履带式底盘在一百多年的演变过程中，经历了形形色色的悬挂装置。有一种“板簧”悬架曾经作为美军二战初期坦克的主要部件，它主要的特点是制造简单、成本低。在一些民营企业生产的装甲车上，仍然能够见到这种悬架。

“豹”2A5坦克的悬挂装置的平衡肘和弹性缓冲器。

当今坦克和履带式装甲车最常用的悬架分为比较普及的弹簧扭杆悬架和以空气作为弹性介质的的液气悬架。液气悬架曾经在70年代被很多坦克强国当作先进坦克的标志性零部件，但是除了美国外，其他国家都因为加工技术不过关，液压缸经常出现漏液。

液气悬挂有先天不足——它不能承受除了上下以外第三个方向的力，为了弥补这一不足，西方坦克设计者们将液气悬架与扭杆结构相结合，扭杆和液压缸下端固定在一起，顶端分别固定在这辆底盘上，形成一个三角，负重轮的运动随着扭杆转动方向变化，液压缸始终受到来自扭杆下端传过来的力。一般坦克需要使用12至14个液压缸，以坦克全重60吨计算，每个液压缸将承受4到5吨的重量。

液气悬架从设计之初，目的就是提高车辆的行驶平顺性及抗冲击能力。与弹簧相比，在平顺路面行驶过程中，弹簧和液压缸都在刚性较小的区段工作，从而使地面传递给车体的动载较小，液气悬挂的优势尚不明显；但到了起伏较大的颠簸路面时，随着负重轮摆动的行程增大，弹簧的承受能力容易出现非线性变化。说白了，就是弹簧太软了不起作用，太硬了舒适性太差，跟没安装悬架一样。

相对的，液气悬挂的最大特点，是以空气作为弹性介质时，允许悬挂装置吸收与贮存更多的冲击与振动能量，能够为乘员提供更好的舒适性。而且可以避免负重轮或平衡肘与车体的刚性撞击。

T-90坦克的悬挂装置和履带示意图

除了对复杂路面的适应性优于弹簧悬架，在技术发展方面，液气悬架也具有独特的优势。经过长期发展，液气悬架将弹性元件与减振器（有专业书籍上称之为“阻尼元件”）合二为一，这对于车辆总体设计来说十分有利。而且油气悬挂占用车内空间较少并且拆装和维修也十分方便。

在使用过程中，中央充放气系统可以通过改变气缸内充气压力的大小，这样做的主要目的是改变液压缸的弹性应力曲线。坦克在装满炮弹和空驶的两种状态下，对于悬架软硬度的需求是不一样的。在掌握了中央充放气技术后，苏联在步兵战车上设计了一款能够反复冲入和放出液压缸内油液的悬挂装置，安装这种悬架后，车体可以整体上升或者下降，并在一定角度范围内做出前俯、后仰、左倾、右倾等姿态调整。使用弹簧悬挂的装甲车空驶的时候，车辆高度会适当提升，这不利于车辆的隐蔽性和爬坡的安全性，但液气悬挂就可以通过姿态调整，使车辆能够适应更多的路面，这种悬挂装置后来也被称为可调式液气悬挂。

液气悬挂可不是谁都能玩得转。由于技术要求比较高，一般国家往往高攀不起。我国在上世纪80年代研制轮式装甲车时，也曾选用液气悬挂系统。与坦克用的液气悬挂不同的是，装甲车的液气悬挂每个液压缸的直径更粗，在试验过程中，漏油的现象也不是没有。经过分析，漏油最严重的是搭载第一对车轮的液压缸，原因在于第一对车轮缸体只能按照链接轴做前后摆动，没有能力应对来自两侧的力。这个故障甚至影响了车辆能否按期定型。

WZ551步兵战车，也就是日后经典的92式轮式步战车。

为此，负责悬挂部分的设计师周英战在定型前一个月，向型号办立下军令状，下决心解决故障。在查阅了很多国外资料后，发现当时各国的装甲车都或多或少存在这些问题，解决的办法只有两条路，一个是靠材料升级，尽量减缓漏油现象；另一个办法是干脆撇去油气悬挂，该用麦弗逊或其它弹簧悬挂装置。、

正在周英战为悬挂设计感到苦恼的时候，他却从当天晚饭的鸡翅上得到了灵感——鸡翅膀虽然是上下煽动，但鸡翅各个部位都是以球形关节连接。如果把液压缸与车辆连接部位改成球形连接，在车辆受到不同方向力的时候，球头连接轴会依靠惯性自动调整到合适的方向，液压缸仅受上下方向的力。

没想到一只鸡翅竟在某种程度上影响了我国装备发展的进程。周英战放下碗筷后，赶回办公室。接下来的几天里，他连夜将设计思路落实到图纸上，拿到工厂去加工。在军令状期限的最后时刻，带有球头链接的液气悬挂被安装到测试车辆上，顺利通过了各种路面的测试，这便是后来大名鼎鼎的WZ551步兵战车。

经过30多年的努力和探索，液气悬挂已经从当初的概念部件成为了现状的标准部件，由液气悬挂技术衍生出的液压缸也被用于车辆和舰船的导弹发射架上。但老一辈军工科研工作者们为我们国家液气悬挂艰难探索的历程永远值得我们铭记，至于这段艰难的岁月是如何走过来的，咱们下期接着聊。