王永麗，梁經(jīng)芝，馮棟梁，陳 超

（中國北方車輛研究所，北京 100072）

坦克裝甲車輛懸掛系統(tǒng)技術(shù)是我國坦克裝甲車輛行動系統(tǒng)的核心支撐技術(shù)，其性能直接關(guān)系到整車機動性的發(fā)揮。為了適應我國新型陸基機動平臺高機動性的需求，開展高性能的懸掛技術(shù)研究是提高坦克裝甲車輛機動性能的重要研究課題。

1 扭桿懸掛

扭桿懸掛是坦克裝甲車輛上應用最廣泛的一類傳統(tǒng)型懸掛，它具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、重量輕、使用壽命長、制造工藝成熟等優(yōu)點。扭桿彈簧是履帶車輛懸掛裝置中的主要零件，工作時因路面的凹凸不平而承受隨機扭轉(zhuǎn)變形，吸收能量，達到緩沖和減振的目的。目前，扭桿彈簧的靜應力和緩沖能力都達到了更高的水平，代表性的有美國的M1A2、俄羅斯的T-90、西德的豹2改等，其扭桿彈簧最大工作應力已達1300 MPa。扭桿懸掛的缺點是實現(xiàn)車姿調(diào)節(jié)比較困難，如果調(diào)節(jié)車姿，則需要一套比較復雜的機械電子調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

2 油氣懸掛

油氣懸掛是以油液為傳遞壓力的介質(zhì)，利用密閉容器內(nèi)的高壓氣體作為彈性元件的一種懸掛。它具有非線性變剛度、使車輛振動周期大和振動頻率低、有好的行駛平順性、車姿調(diào)節(jié)方便、改善乘員的舒適性和提高車輛的機動性及越野性等優(yōu)點。我國從事坦克裝甲車輛油氣懸掛的研究已有30多年的歷史，目前，主要有擺動缸式及固定缸式2種結(jié)構(gòu)型式。根據(jù)油氣懸掛裝置特點分為擺動式油氣懸掛、固定缸式油氣懸掛和肘內(nèi)式油氣懸掛。擺動式油氣彈簧適用于不同噸位大行程特種車輛的使用需求，具有平衡位置剛度小、極限位置儲能比大的特點，能夠明顯提升車輛行駛平順性和通過性。固定缸式油氣懸掛裝置適用于主動輪后置方案，對于主動輪前置時與側(cè)傳動等部件干涉嚴重。

肘內(nèi)式油氣懸掛是履帶車輛的另一種典型結(jié)構(gòu)，韓國的K2式主戰(zhàn)坦克、美國FCS系統(tǒng)中輕型履帶車輛等采用了這種形式。肘內(nèi)式油氣懸掛執(zhí)行機構(gòu)如圖1所示。肘內(nèi)式油氣懸掛具有節(jié)省車體空間、減輕懸掛系統(tǒng)重量、改善密封件使用環(huán)境、可達到懸掛特性半主動智能控制等優(yōu)點。肘內(nèi)式油氣懸掛存在可靠性差、體積大效率低、高低溫工作可靠性等問題，需要進一步提高油料和橡膠性能的技術(shù)水平。

3 主動懸掛

主動懸掛是一種具有做功能力的懸架，當車輛載荷、行使速度、路面狀況等條件發(fā)生變化時，主動懸掛系統(tǒng)能夠根據(jù)車體振動而施加相反的主動力使其保持平穩(wěn)，從而滿足車輛的行使平順性以及操縱穩(wěn)定性等方面的要求。采用主動懸掛能提高車輛的機動性、通過性和越野性，符合裝甲車輛懸掛技術(shù)的發(fā)展方向。

美國研制的20 t級混合電驅(qū)動履帶式車輛“槍騎兵”安裝了電控主動懸掛系統(tǒng)，此系統(tǒng)用可控機電執(zhí)行器取代了傳統(tǒng)的液壓減振器，作動器安裝在每個負重輪位置，如圖2所示。

主動懸掛技術(shù)在我國還沒有工程應用的經(jīng)驗，需要進行技術(shù)攻關(guān)。車輛在越野路面高速機動時，給作動器的可靠性、抗沖擊能力提出了極高的要求。

4 電磁懸掛

電磁懸掛是利用電磁學原理，通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)子輸出扭矩來控制車體與車輪之間作用力，實現(xiàn)懸掛系統(tǒng)主動或半主動控制，以改善車輛高速行駛時的平順性，并可實現(xiàn)振動能量回收。電磁懸掛由彈性元件、電磁作動器，以及導向元件拉臂、連桿、平衡肘等組成。其中，電磁裝置為動力源；傳動機構(gòu)用于對電磁裝置輸出特性進行減速增扭；控制電路用于驅(qū)動電磁裝置或?qū)﹄姶艖覓煅b置饋能電流進行整流。電磁作動器按其運動特點分為電磁旋轉(zhuǎn)作動器和電磁直線式作動器。電磁懸掛的傳動機構(gòu)，尤其是機械式傳動機構(gòu)的抗沖擊性能是電磁作動器面臨的關(guān)鍵技術(shù)問題，需要重點解決。

5 結(jié)束語

論文針對坦克裝甲車輛各類懸掛系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)、優(yōu)缺點、性能比較、國內(nèi)外技術(shù)水平及應用情況等方面進行了深入解析。在坦克裝甲車輛上具體使用哪種類型的懸掛系統(tǒng)，需要綜合考慮整車安裝空間、性能要求等綜合因素，利用現(xiàn)代設(shè)計方法針對車輛行動系統(tǒng)進行綜合計算優(yōu)化匹配后，選擇最適合特定車輛的懸掛類型。從坦克裝甲車輛懸掛系統(tǒng)的性能要求和戰(zhàn)術(shù)需求方面來看，智能懸掛（主動懸掛、電磁懸掛）無疑是懸掛技術(shù)必然的發(fā)展方向，而智能懸掛需要突破的技術(shù)瓶頸則是控制算法、工作的可靠性、抗沖擊能力等技術(shù)方向。

［1］ 王書鎮(zhèn).高速履帶車輛行駛系［M］.北京：北京理工大學出版社，1988.

［2］ Lane R M，Charles M N，The design and development of a semi-active suspension for a military tank［C］.SAE papers 881133，1998.