坦克和自行火炮的区别

1 总体概述 坦克和自行火炮的主要区别很明显，区别分类也很多，大概有以下几点： 1、坦克带有可以旋转360度的炮塔，而自行火炮的炮塔则只能旋转一定的角度。 2、坦克的火炮是直瞄武器，俯仰角一般是负5到正20度左右，而自行火炮一般是间瞄武器，火炮的俯仰角一般是0度到30度之间，有的可以到90度，如自行高炮。 3、坦克的火炮一般是加农炮，而自行火炮则有加农炮、榴弹炮、迫击炮、高炮。 4、坦克的炮塔一般是在车体的前部，而自行火炮的炮塔一般在车体的后部。 5、坦克的火炮一般可以行进间射击，而自行火炮则要有一定的阵地，不能行进间射击。 6、战斗中坦克一般是一线突击的主战车辆，而自行火炮一般是二线火力压制和火力支援车辆。 7、坦克车一般是车自为战，必要时才集火射击，但自行火炮一般是集火压制，很少单炮发射。 我国的85式122自行火炮的炮塔旋转角度是左右各22.5度。89式122自行榴弹炮的炮塔旋转角度也是左右各22.5度。 美国的sp122自行火炮的炮塔旋转角度是左右各30度。 法国的155自行火炮的炮塔旋转角度是左20度，右30度。 以色列l—33155自行火炮的炮塔旋转角度是左右各30度。 俄罗斯的203自行火炮的炮塔旋转角度是左右各15度。120自行火炮的炮塔旋转角度是左右各35度。 坦克的作用 坦克是根据战场的需要和科学技术水平的可能逐步发展起来的。在战场上，由于大量使用机关枪并以坚固的防御工事为阵地，对于防御一方非常有利，而对进攻一方即使付出生命代价也难以攻破防线，所以进攻者需求进攻有效的新型武器。 同时，由于内燃机、履带式行动装置、武器和装甲技术的发展，特别是汽车工业的迅速发展，为这种进攻有效的武器，坦克的制造提供了必要的物质技术条件，所以在1914~1915年间由英国率先制成了坦克。 1916年9月15日，英国和德国的军队在索姆河上交战，英军第一次使用了49辆被称为“陆地巡洋舰”的MK1型坦克。 坦克上共装有两门口径为75毫米的火炮和几挺机枪，采用过顶的长金属履带，刚性悬挂，最大速度为6公里/小时，没有对外通信联络设备，对外联络是靠乘员携带的信鸽完成的。 参加作战的坦克实际上只有32辆到达出发阵地，其中5辆在冲击时陷入沼泽中，9辆的机构损坏，最后只剩下18辆。 虽然，坦克的数量少，技术也不完善，又受索姆河畔沼泽地战场的限制，但是这种首次出现在战场上的庞然大物，却使德军惊惶一时。 要说坦克参战的首次成功，还是1917年11月20日的康布雷战役。当时，在没有炮火准备的情况下，在15公里的正面战场上投入大量坦克，结果一举占领了10公里的纵深，于是坦克的作用和价值在世界上首次得到公认。 在每次大战以后和第二次世界大战期间，相继出现了多种型号的坦克，其中有超轻型的、轻型的、中型的、重型和超重型的。 最轻的如英国的卡登—络伊德系列机枪坦克，仅重1~2吨；最重的如德国的鼠式超重型坦克，重达180吨。坦克的形式也多种多样，有多炮塔的，有单炮塔的，也有无炮塔的；有履带式的，也有履带—轮胎式的。 第二次世界大战证明，坦克在陆战中具有重要的快速突击作用。例如，1943年7~8月库尔斯克会战的第一阶段，德军在主要方向上用2700辆坦克发动进攻，苏军以3200余辆坦克和自行火炮进行防御，交战的结果是德军失败，损失坦克2000辆，而苏军损失1500辆。 在会战的第二阶段苏军投入600辆坦克，用坦克支持步兵发起进攻，德军则以2500辆坦克进行防御，结果是苏军迅速突破德军主要防御地带并歼灭大量德军而取胜。 这次会战说明，坦克不仅是一种威力强大的进攻性武器，而且是一种非常有效的防御武器。 再如，苏军在白俄罗斯战役中，以坦克兵团组成快速集群，在追击中实施了大纵深合围；在柏林战役中，苏军用6250辆坦克和自行火炮组成快速集群，协同步兵突破德军防御、对柏林突施包围行动，最后完成对德军的合围，并对柏林实行了攻坚战。 此外，苏军在莫斯科会战、斯大林格勒会战、德涅伯河会战、维斯瓦河——奥德河战役和远东战役等，也都动用了大量的坦克。可以说，前苏联卫国战争的胜利，在很大程度上取决于装甲坦克兵和机械化兵的行动。 正是由于坦克在战争中具有重要的地位和作用，所以前苏联及美国等国家都重视研制和装备坦克。 我国有坦克是1927年的事。当时，军阀张作霖为了打内战从法国引进了雷诺式轻型坦克。1929年国民党军队从英国引进“卡登——劳得”超轻型坦克，后来又从德国、意大利和美国引进坦克。新中国成立后，我国才开始研制和生产坦克。 坦克的构成 坦克种类繁多，所采用的系统、设备、装置和机构也不尽相同，但是任何坦克都是由几个必不可少的基本部分组成的。 这些基本组成部分包括车体和炮塔、武器弹药、火控系统、动力装置、传动装置、操纵装置、行动装置、电气设备和通信设备以及辅助装置等。 车体和炮塔是坦克的主要组成部分。它是由装甲材料构成的坚固壳体。坦克乘员和一些机构、装置布置在这个壳体内，因而可以得到保护。 坦克的壳体内一般分为三个舱室：驾驶室、战斗室和动力传动室。驾驶室一般位于车体前部，室内配置有各种操纵部件和检测仪表。 战斗室是由车体中部和炮塔的内部空间组成的，供驾驶员以外的乘员进行活动，并在此配置坦克武器、火控装置和电气、通信设备等。 动力传动室一般位于车体后部，也有少数位于车体的前部，室内装有发动机及其辅助系统、传动装置等。 武器弹药和火控装置都位于战斗室内。坦克的主要武器是坦克炮。坦克的辅助武器一般采用7.62或12.7毫米机枪，也有装20毫米机关炮的。 坦克的火控装置包括各种昼夜观瞄器材、测距仪器、带有各种修正量传感器的火控计算机、火炮稳定器、火炮操纵系统等。坦克采用火控装置的目的在于控制武器的射击距离和射击方向，以保证准确地捕捉目标。 动力装置是坦克运动的动力源。它主要是由发动机及其辅助系统组成的。早期的坦克采用汽油发动机，现代坦克大多采用柴油发动机，个别的已采用燃气轮机。 传动装置用来把发动机的动力分别传给坦克两侧的主动轮，并改变坦克速度、牵引力和行驶方向。它主要是由变速机构和转向机构等组成的。 变速机构用来改变传动比，以使坦克具有不同的速度。变速机构类型较多，传统坦克一般采用机械式固定轴齿轮变速箱或行星变速箱，现代坦克多采用液力机械传动，未来的坦克有可能采用液压和液压机械传动。 转向机构用来改变坦克两侧履带的速度，使两侧履带的速度不同或运动方向相反，以实现坦克的转向。 转向机构的类型也很多，传统坦克用转向离合器、行星转向机或差速器式转向机构，现代坦克开始采用液压转向机构，如前西德的豹II坦克等。 操纵装置是用于驾驶坦克、开闭门窗的机构。一般由驾驶员控制和操纵，以使坦克处于所要求的状态。 驾驶员要操纵比较多的装置，如发动讥、变速机构、转向机构、制动系统、百叶窗、前机枪等。操纵装置有机械式、液压式和电液式三种，现代坦克多采用电液式自动操纵装置。 行动装置用来驱使坦克运动。它包括履带推进装置和悬挂装置。履带推进装置一般是由履带、主动轮、负重轮、诱导轮、托带轮、履带调整器组成的。 履带推进装置有两种类型：一种是克莱斯蒂系统，即采用大负重轮，没有托带轮；另一种是维克斯系统，即采用小负重轮和托带轮。 至于悬挂装置，传统坦克多采用扭杆悬挂或螺旋弹簧悬挂，现代坦克有的已采用液气悬挂或可调式液气悬挂。 坦克的电气设备是指除通信设备外，坦克上所有利用电能工作的设备，主要包括电源、耗电装置和辅助电器。 坦克电源一般是由发动机驱动的直流发电机或交流整流发电机和蓄电池组成的。当发动机不工作时，耗电装置由蓄电池供电；当发动机工作时，则由发电机供电。 在一般情况下，发电机既向耗电装置供电，又为蓄电池充电，只有当耗电功率超过发电额定功率时，蓄电池和发电机才会同时供电。 有的坦克还有辅助电源，柴油或汽油发电机组。当主发动机不工作时，可用辅助发动机驱动的辅助电机供电。 坦克蓄电池一般为四块铅酸蓄电池。坦克的耗电装置很多，诸如火控装置、电动机、照明设备和仪表等。坦克的辅助电器包括各种配电装置、保护装置、开关和按钮等。 坦克的通信设备供坦克对外及乘员之间联络用。对外的联络是借助无线电台，乘员之间的内部联络是靠车内通话器。 此外，坦克还配有三防（防核武器、防生物武器、防化学武器）、灭火、潜渡及其他装置。 坦克具备上述基本组成部分后，就具有了火力、机动性和防护三大性能。 坦克的操纵装置 操纵装置的作用和机构 坦克良好的动力装置和传动装置各机构的动作，只有得到正确的利用和控制，才能实现坦克的起步、停车、增速、减速、转向等各种战术使用要求。 操纵装置就是完成上述任务的。操纵装置越可靠、灵敏、轻便，则越能充分发挥动力和传动装置的作用，减轻乘员的疲劳，增加坦克的机动性。 坦克行驶时，驾驶员将操纵下述机构：发动机及其辅助系统的操纵装置。如油门踏板、手油门和起动开关等；传动装置各部件的操纵装置，如主离合器踏板、变速杆、转向操纵杆和制动踏板等；其他操纵机构，如机枪射击，坦克、排气百叶窗的开、关，水陆坦克水上行驶时各机构的操纵等。 可见，坦克驾驶员操纵的机件多，动作复杂而且费劲，工作条件也差。所以提高坦克操纵的方便性，不仅可以减轻驾驶员的劳动强度，而且可以提高坦克的机动性。 现代坦克操纵装置的类型 机械操纵装置：指用机械元件，如拉杆、杠杆、凸轮、弹簧等组成的操纵装置。 液压机操纵装置：指正常情况下用液压能来完成操纵动作，当液压系统有故障时能立即转为机械式操纵的装置。 气压操纵装置：指用气压能来完成操纵动作的操纵装置。 电—液、电—气式操纵装置：指用电讯号控制液压能或气压能来完成操纵动作的操纵装置。 在坦克上究竟采用什么操纵装置，不仅取决于动力、传动装置的型式及其在坦克上的布置及坦克上用于操纵装置的能源，如液、气等的情况，而且取决于每个国家选用传动的习惯。 就是对一种型号坦克来说，也都同时采用多种操纵装置，即一些机构用机械操纵装置，另一些机构用液压或气压操纵装置等等，这些都是根据具体情况决定的。 驾驶员经常操纵的操纵装置 油门操纵装置：油门操纵装置（或称高压泵操纵装置）是驾驶员用来控制发动机的燃油量的。它包括手油门（或称固定油门）和脚控制的油门。 当踏下加油踏板或用手向下扳动手加油杆时，纵拉杆向前，带动加油拉杆，使加油拉臂转动，操纵发动机的高压柴油泵加油齿杆移动，使供油量增加。 松开加油踏板或手加油杆时，回位弹簧使加油齿杆向相反方向移动，使供油量减少。 手油门用来供给发动机固定油量，一般用在发动机起动后加温或坦克使用后停车前降温，或发动机工作时，停车检查各部件的工作情况。在操纵手油门加油杆时，也推动加油脚踏板，而操纵加油脚踏板时，手油门的加油杆不动。 主离合器操纵装置：主离合器操纵装置是在发动机起动或变速箱换档时，用来使主离合器分离，以切断发动机与变速箱的联系，从而可减小发动机的起动阻力和换档时变速箱齿轮的撞击。 坦克驾驶员踏下主离合器踏板时，空心轴转动，通过主离合器拉臂、纵拉杆、横轴和短拉臂等带动主离合器的活动盘拉臂向前转动，从而使主离合器分离。踏板踏到底，主离合器完全分离。 在空心轴转动的同时，又带动钩板而拉伸助力弹簧。当助力弹簧中心线越过空心轴的轴线后，弹簧收缩，起助力作用。 松开踏板时，依靠主离合器内部弹簧的伸长，使操纵装置回到原位，主离合器由分离状态而重新转为结合状态。 变速操纵装置：指驾驶员用来操纵变速箱，使变速箱处于挂档、空档和倒档等不同工作状态的操纵机构。变速操纵装置有两种工作状态： 空档状态：变速杆处于档位板的中间位置。此时，变速箱的挂档齿轮处于中间位置，发动机的动力不能通过变速箱而传到左、右转向机。 挂档状态：驾驶员握紧闭锁器握把，然后使变速杆在档位板横格槽内移动，根据路面选定档位后，使其对准档位板上直槽两端档位的刻字II—倒、或II—III、或IV—V，再将变速杆对准要换档的档位板直槽字号方向推入，此时传动杆带动纵拉杆，经垂直轴、横拉杆带动拉臂使变速箱挂上所需要的档位。 退档时，握紧握把，将变速杆退到档位板的中间位置。 转向操纵装置：指驾驶员用来操纵转向机构，以实现坦克的转向、停车、减速加力等战术使用要求的操纵装置。它包括手操纵和脚操纵两套装置，其工作过程如下： 手操纵装置：驾驶员不操纵操纵杆时，纵拉杆处于最前原始位置，即原位。转向时，如需向左转，则拉左操纵杆到中间位，即第一位置，此时，通过转向机左前纵拉杆、左后纵拉杆而使调度板转动，逐渐使左转向机的闭锁离合器分离，小制动带制动。 左转向机减速传递动力，坦克以大半径转向，即通常所说的以第二规定半径转向。如继续将操纵杆拉到底时，调度板继续转动。 此时，闭锁离合器继续分离，小制动带松开，大制动鼓的制动带制动，切断了发动机动力向左侧减速器传递，左边履带速度为零，坦克以小半径向左转向，也就是以第一规定半径转向。 同时，如需坦克向右转向时，则拉动右操纵杆至第一或第二位置。如果同时拉动左、右操纵杆至第一位置，则起减速加力作用，通常在运动大的情况下停车或通过局部困难路面时使用；如同时继续将左、右操纵杆拉至第二位置时，则坦克停车。 坦克的传动装置 传动装置的作用 对于一种坦克来说，要充分利用其发动机功率，使坦克获得良好的机动性，在很大程度上取决于坦克的传动装置。 因为坦克行驶的路面十分复杂，其道路阻力的变化范围高达10至15倍，其速度在0至72公里/小时范围内。这要求发动机发出的牵引力和其转速也有相应的变化范围。 但是，目前坦克柴油机牵引力的变化范围只有1.06至1.25倍，稳定转速的范围只有1.5至2.75倍，这显然不能满足坦克速度和路面阻力变化的要求。 燃气轮机比柴油机的适应性好些，但也不能满足需要。这个矛盾主要由传动装置来解决。具体地说，传动装置的作用有三个： 把发动机的动力传给两侧履带，在路面阻力变化时，传动装置可改变履带的速度和牵引力，以满足坦克直线行驶的要求。 在转向时，按转向要求分配给两侧履带不同的速度和牵引力，使坦克转向。 实现坦克倒驶和在发动机工作时停车（即变速箱在空档）检查各部工作情况。 传动装置的类型及性能比较 现代坦克传动装置的基本类型：按其能量传递的形式有机构传动和液体传动。能量全部由轴、齿轮、弹簧、摩擦件等机构元件传递的传动装置，称为机械传动装置。 传动装置中，有一个环节是靠液体元件来传递能量的传动装置，称为液体传动装置。如液体元件中靠液流的动能来传递能量的，称为液力传动装置；靠液流压力来传递能量的，称为液压传动装置。 机械传动装置和液体传动装置性能比较： 关于坦克速度的变化范围：液体传动由于有液体元件，液体元件的主、被动部分是由液体来传递能量，所以可使坦克速度能连续变化，能降低速度到零而保待足够的牵引力。 机械传动是有级的，坦克速度不能连续，如不切断发动机动力，车速不能降到零。 关于坦克牵引力的变化范围：两种传动装置都可扩大发动机的扭距变化范围，但是机械传动不能扩大发动机的扭距适应性系数K。 液体传动中，由于液体元件本身的特性，能扩大K值。也就是说可以扩大坦克的适应性。 关于发动机的功率利用状况：液体元件的特性可使发动机在其最大功率范围内工作，因而可充分利用发动机的功率。 而在机械传动中，发动机功率的利用程度是受档数限制的，档数越多，功率利用越好。一般不如液体传动。 由于有液体元件的滑转，所以当外界阻力突然增大时，装液体传动的坦克，其发动机不会熄火。而装机械传动的坦克，则可能导致发动机熄火。 就传动功率来说，液体传动比机械传动低。为此，近代坦克的液体元件在高速时都采用了闭锁装置，即使其在高速时由变矩器变为效率较高的偶合器，以提高其传动效率。 从结构上看，机械传动简单，容易制造，因而成本低，便于大量生产，且维修保养容易。 总之，从坦克机动性方面来看，液体传动优于机械传动。 但不等于说，所有的坦克都要用液体传动，因为作为战斗车辆来说，机械传动有简单、可靠、耐用、成本低廉等突出优点，所以前苏联都采用机械传动，当然机械传动在前苏联现代坦克中有了很大的改进和发展。 典型的机械传动装置 典型的机械传动装置是由传动箱或称增速箱，主离合器，变速箱，冷却系的风扇联动装置，左、右行星转向机，制动器和侧减速器组成。 传动箱：用来将发动机的动力传给主离合器，并增高转速，以减少主离合器、变速箱和行星转向机所承受的扭矩；用电动机起动发动机时，通过传动箱可增大起动力矩，使发动机容易起动。 主离合器：它位于传动箱和变速箱之间。它是靠弹簧压紧主、被动摩擦片，通过主、被动摩擦片的摩擦力来传递动力。 当操纵分离机构时，压缩弹簧，使主、被动摩擦片分离，传动箱的动力便不能传到变速箱中去。 为什么需要主离合器呢？这是因为在起动发动机时，分离主离合器，可以减小主离合器后面的变速箱、转向机、侧减速器、行驶装置等装置的阻力和惯性，使发动机容易起动； 变换变速箱的排档时，分离主离合器，切断发动机动力，可减少换档时变速箱齿轮的冲击；起车时或换档后，依靠主离合器的平稳结合，使坦克平稳起步或加速； 坦克速度和阻力发生急剧变化时，依靠主离合器打滑，可以防止传动装置和发动机受到过大的负荷而损坏机件。因此，主离合器是机械传动中不可缺少的重要部件。 变速箱：主离合器传来的动力，通过变速箱传入左、右转向机。变速箱一般有五至八个排挡。 通过换档可改变速比，也就是说，在发动机的扭距和转速不变的情况下，通过换档，可改变坦克的行驶速度和牵引力，以适应坦克行驶路面阻力变化的要求。 档数越多，能改变坦克的行驶速度和牵引力的范围越大，机动性越好。所以变速箱是实现坦克机动性的关键部件。并且它具有倒档，可在不改变曲轴旋转方向的条件下，使坦克倒驶。 将变速箱置于空档时，即切断主离合器到左、右行星转向机的动力，可使发动机长期空转，以检查发动机和其他部位的工作情况。 行星转向机：典型机械传动的坦克转向机构是二级行星转向机，分左、右置于变速箱动力输出轴两侧。变速箱动力则通过左、右行星转向机输入左、右侧减速器中。 二级行星转向机有一个离合器操纵拉臂和大、小制动带，驾驶员用左、右转向拉杆来进行操纵。左、右操纵拉杆可有三个位置，即原位，不操纵拉杆、一位，拉杆处于中间位置和二位，拉杆拉到底，使二级行星转向机在直线行驶时有直接传动、减速和制动三种工作方式。 转向时，如向左转，驾驶员拉左转向拉杆至第一位置，则左转向机由原来的直接传动变为减速，左侧履带减速；而右侧履带速度不变，此时，坦克以大半径向左转向。 如左转向拉杆拉到第二位置，则左转向机被动轴速度为零，左侧履带速度为零；而右恻速度不变，此时坦克以左侧履带为转向中心进行小半径转向。同理向右转向时，则拉动右转向拉杆到相应位置。 由于这种转向机在上述一、二位置进行转向时，转向机中无功率损失，所以称上述两个转向半径为规定转向半径。 由于这种转向机有二个规定转向半径，又有行星机构，所以称它为二级行星转向机。它是保证坦克直线行驶、灵活转向、可靠停车的重要机构。 侧减速器：侧减速器分左、右两部分，一般位于车体尾部两侧甲板上，作为传动装置的最后两个部件。 它以较大的固定减速比来减少增速箱、主离合器、变速箱、转向机的负荷，同时降低与其被动轴相连的坦克主动轮的转速，提高主动轮的扭距，以增大推动坦克前进的牵引力。 典型的液力传动简介 现代主战坦克上，应用的液力传动类型很多，这里只介绍典型的液力传动简单工作原理及其特点。 液力传动的关键部件是液力元件，目前在坦克和其他战斗车辆上，广泛使用的液力元件兼有液力变矩器和液力偶合器的性能，这种液力元件称为综合式液力变距器。 它的泵轮与主动轴相连，泵轮转动时，泵轮内的工作液体得到泵轮内叶片给予的能量后，产生离心力，迫使液体流动。这就是把发动机的机械能变成了泵轮内工作液体的动能和压能。 液流进入涡轮，冲击涡轮内叶片。此时，液体的能量又变成与涡轮相连的被动轴上的机械能，使被动轴旋转。导轮在涡轮小转速下与壳体固定在一起作为一个外力矩支点，使液流的压能减小，动能增加。 然后液流再进入泵轮继续循环。导轮在涡轮大轮速时与壳体自动解脱联接，于是导轮开始在液流中空转，此时，变矩器作为偶合器工作。综合式变矩器在整个工作范围内，效率均比较高，因而得到广泛采用。 发动机的动力，从液力变矩器，或综合式变矩器之后分流，一路经变速箱输入左、右汇流行星排的齿圈，另一路经双向变量泵双向定量马达，经锥齿轮而输入左、右汇流行星排的太阳轮，由左、右汇流行星排框架轴输入主动轮，以带动两侧履带旋转。 坦克直线行驶时，液压泵排量为零，液压元件不参加工作，汇流行星排太阳轮由于液压马达锁住而不动。 此时，发动机动力经液力变矩器，或综合式变矩器，变速箱而传入左、右汇流行星排齿圈，经汇流排框架输入侧减速器，带动主动轮旋转。可见这种传动在直驶时为单流。 坦克转向对，液压泵、液压马达参加工作，发动机功率除按坦克直线行驶时输入左、右汇流行星排齿囵外，还通过液压泵、液压马达而输入汇流行星太阳轮，使左、右汇流行星排太阳轮发生大小相等、方向相反的旋转，这样使汇流行星排框架的左、右速度不同，从而使坦克两侧履带速度和牵引力不同，使坦克转向。 这种典型的液力传动除具有一般液力传动的优点外，还具有如下特点，即直驶时功率为单流传递，转向时功率为双流传递，通过控制液压泵排量的连续变化可使坦克获得无级转向的性能。 在空档时，还可以获得绕坦克几何中心的转向，此时，全部功率将由液压元件传递。这种传动由直驶到转向的过渡连续平稳，转向半径的范围宽，操纵特性好，高档修正方向的能力好。 液压机械传动 未来的坦克上可能采用HMPT—500型液压机械传动装置。该传动装置包括一个多片式主离合器，两个油冷多片式停车制动器，两套具有相同排量的球形活塞式液压泵—液压马达组和一套齿轮装置。 传动装置有三个排档和一个倒档，I—倒档为液压传动，II—III档为液压机械传动。 就是说，该传动的I—倒档为单流，II—III档为双流。该传动具有液力传动的一切优点，还克服了液力传动中液力元件自动调节性能的不足，它具有可控无级变速的优点，使用这种传动可使发动机按选择的一条耗油率最小的功率—速度曲线工作，以达到最好的经济性，它能与发动机实现最理想的匹配。 在I—II—III档速度范围内，该传动的转向特性完全相同，即同一转向信号，使两履带产生相同的差动速度，内侧履带减速时产生的能量直接传输到外侧履带，使其增速，从而减小了功率损失。 对于给定的转向讯号，其转向半径随车速的增加而增大。这种传动，从坦克机动性观点来看是比较理想的，从技术方面来看，难度较大。 坦克的动力装置 坦克动力装置的作用 坦克的动力是由发动机及其辅助系统组成的。发动机的辅助系统包括燃油供给系、空气供给系、润滑系、冷却系、加温系和起动系等。 坦克的动力装置是坦克的动力源。它主要用来产生推动坦克运动的牵引力并使坦克达到所要求的速度。 该动力装置还要带动发电机发电，向车上的用电装置供电并给蓄电池充电，带动液压和气压装置运转。 人们常把动力装置比作坦克的“心脏”，足见它在坦克中的地位是十分重要的。 现代坦克发动机的种类 坦克柴油机：自1954年5月苏T—34中型坦克上首先采用大功率柴油机至今，现代坦克绝大多数都采用高速柴油机，已很少采用汽油机。 这是用为柴油机的经济性好，即携带相同容量燃油的情况下，相同功率的柴油机的最大行程是汽油机的1.3~1.6倍。而且在战场上，柴油机与汽油机比较不易起火，比较安全。 据统计，现代坦克柴油机，大多是多缸，有6、8、10、12个缸、V形，两排汽缸夹角为60度、90度、120度、上冲程柴油机，也有对置二冲程的。按其冷却方式，坦克柴油机又有水冷和风冷两种。 燃气轮机：尽管燃气轮机在坦克上应用的研究进行了几十年，但目前正式采用它作为主战坦克动力装置的只有美国的M—1主战坦克。 双动力装置：在瑞典的S坦克上，采用了对置活塞二冲程水冷柴油机和燃气轮机并联的双动力装置。 坦克动力装置的特点 坦克是十分复杂的战斗车辆。由于坦克要南征北战，要爬山涉水，在各种地形上驰骋，条件十分艰苦，所以坦克的动力装置与汽车或其他工程动力装置相比，有如下特点： 单位体积功率大：指动力装置的最大功率与其所占体积的比，用马力/米3来表示。 单位体积功率越大，意味着坦克发动机在一定功率下所占坦克的体积越小，坦克具有的外形尺寸就可能小，因而，单位体积功率越大的动力装置越好。 由于现代主战坦克火力和防护性的增强，重量有所增加，所以对机动性也提出了更高的要求。不仅要求有较高的行驶速度，而且特别强调加速性，这就要求坦克有很高的吨功率，要求发动机有更大的功率。 如美国M—1和西德豹II坦克吨功率为28.5至29.3马力/吨，总功率为1500马力，这就对坦克发动机的体积提出了更高的要求。 如西德豹I坦克的M838Ca500型发动机的单位体积功率为480马力/米3，而豹II坦克MB873型发动机，单位体积功率高达1043马力/米3，比豹I的提高了两倍多。 比重量小：指动力装置的重量与其所发出的功率比，以公斤/马力来表示。比重量较小，表示动力装置较轻，较好。 20世纪70年代国外研制的坦克柴油机的比重量大约为1.17~1.58公斤马力。 单位体积功率大比重量小更重要，因为发动机本身只占坦克重量的4%至5%，但占车体容积的10%，而车体占坦克总重的30%至40%。 可见，发动机体积的增加会引起车体体积的增大，从而使车重大幅度增加。 转速和扭矩变化范围较大，以适应坦克行驶速度和地面阻力变化大的要求。 有较好的地区适应性，即在寒区不难起动，在热区不易过热。 现代坦克发动机能使用多种燃料，以适应战时供应和使用的要求。 坦克柴油机 一、柴油机的基本结构及其功用： 柴油机是由曲轴连杆机构、驱动机构和配气机构组成的。 曲轴连杆机构包括上、下曲轴箱，汽缸盖，汽缸体，汽缸垫和气门盖等固定件和活塞组，连杆组，曲轴组等运动件。 它的作用是把柴油在汽缸内燃烧时产生的能转变为机械能，使活塞在汽缸内的上、下往复运动，通过连杆变为曲轴的旋转运动。 驱动机构包括喷油泵和配气凸轮轴的传动分支，发动机转速表及发电机传动分支，机油泵、水泵、输油泵等传动分支等。 它的功用是把曲轴的一部分功率传递给配气机构和喷油泵，以保证向汽缸供给空气和柴油；使转速表工作；带动发电机发电；使机油泵、水泵工作，保证发动机的润滑和冷却；带动低压柴油泵以保证燃油供给等。 配气机构主要包括气门组和凸轮轴组。它的功用是按柴油机各汽缸的工作顺序，定时地开、闭气门，保证汽缸及时地排气和进气。 二、四冲程柴油机的简单工作原理 四冲程柴油机每作一次功，每个汽缸都有进气、压缩、作功和排气四个连续过程。 进气行程：汽缸的排气门关闭，进气门开启。活塞自上死点下行，空气由进气门进入汽缸。活塞行至汽缸下死点时，进气门关闭，进气行程结束。 压缩行程：进、排气门关闭。活塞由下列点上行并压缩空气，空气受压缩后，压力、温度增高。活塞接近上死点时，开始喷柴油，柴油与汽缸内高温、高压的空气合并在高温下自行点燃而燃烧。 由于柴油机的燃烧是因压缩空气产生高压、高温而燃烧的，所以又称这种发动机为压燃式发动机。 作功行程：柴油燃烧后，汽缸内压力、温度急剧升高，活塞在气体压力作用下，由上死点下行，活塞下行时通过连杆而带动曲轴旋转，这样就把柴油燃烧产生的能转变为机械能而工作。活塞行至下死点时，作功行程结束。 排气行程：作功结束后，汽缸的排气门开启，活塞由下死点上行。在活塞推动下，燃烧后的废气以高速从排气门排出。活塞行至上死点时，排气结束，排气门关闭。 由上可见，每作一次功，活塞在汽缸内上、下各两次，使曲轴旋转两圈。多缸发动机的各汽缸都按一定的工作顺序重复上述过程，发动机就连续不断地工作。 三、柴油机的辅助系统 燃油供给系用来把燃油按汽缸的工作顺序供给各汽缸燃烧。 柴油机工作时，燃油箱的燃油在低压柴油泵的作用下，经柴油粗滤清器、低压柴油泵进入柴油精滤清器，精滤后的柴油进入高压泵，高压泵按各汽缸的工作顺序通过喷油器将燃油喷入汽缸内燃烧。 空气供给系用来保证供给发动机各汽缸新鲜而清洁的空气，并将汽缸中燃烧后的废气排到车外。由于外界空气中含有大量灰尘和水分，所以在进入汽缸前必须经过滤清器进行滤清。 滤清器中的积尘和水分则利用废气排出时造成的真空度，随废气一道排到车外。西方坦克也有用油浴式滤清器的，其滤清效率一般较干式滤清器效率高。 冷却系用来散发汽缸燃烧时传给发动机各机件的热量。柴油机工作时，柴油燃烧产生大量的热，从而使机件的温度增高。如不及时冷却，就会使机件温度超过一定限度而不能工作。 只有进行冷却，才能保证柴油机在正常温度范围内工作。风冷发动机是靠汽缸外表面附加的散热片和强大的空气流来直接冷却。 水冷发动机则以水作为介质来进行冷却，即水冷发动机工作时，通过驱动机构带动水泵，水泵将水泵入汽缸水套、水在水套中带走热量并进入水散热器，由风扇或废气引射造成的冷却气流再将水散热器的热量带到车外。经散热器冷却后的水又回到水泵，如此循环而使发动机得到冷却。 润滑系用来将润滑油不断地供给发动机各运动件的摩擦表面，以减少摩损。同时润滑油循环时带走因摩擦而产生的热，降低机件的工作温度，从而改善了机构件的工作条件，保证发动机的正常工作。 润滑系的工作一般是通过驱动机构来带动机油泵，油泵的送油齿轮组将机油从机油箱中吸出，泵到机油滤清器滤清后，进入发动机的分油盖，然后分路去润滑曲轴轴承、曲轴与连杆连接轴颈，进、排气门凸轮轴等摩擦面并带走热量，然后流到下曲轴箱，经机油泵回油齿轮组泵至散热器。 在散热器中，与风扇或废气弓射造成的冷却气流进行热交换。经散热器冷却后的润滑油再流回油箱。然后继续上述循环。 加温系用来加温冷却液和润滑油。在冬季，发动机的运动件与固定配合间隙的润滑机油因温度降低而变稠，从而使发动机起动阻力增大，起动困难。 所以一般在气温低于5℃时，起动发动机前要利用加温器。通常水冷柴油机的加温器是燃烧柴油时产生热量来加温冷却液，加温后的冷却液在水泵的作用下，分别进入发动机汽缸水套、机油箱加温水管、水散热器等并对其加温，然后经水泵再回到加温器。 如此循环以提高发动机冷却液和机油的温度直至温度为40℃以上时，才起动发动机。一般加温的时间约为15至25分钟。风冷发动机是直接将热气喷到发动机汽缸和曲轴箱上进行加温的。 起动系用来起动发动机。一般柴油机有电起动机起动和高压空气起动两种方法。 有的车辆具有这两种起动能力，在起动困难的情况下，可用电、气联合起动。 对现代主战坦克，不仅要求有较高的行驶速度，而且要求有较好的加速性。这就要求坦克有很高的吨功率，即在坦克重量已定的条件下，发动机有更大的输出功率。 并且要求发动机体积小、重量轻。为此，坦克柴油机一般采用下述三种方法：强化调整，即用加大发动机喷油量来提高发动机功率； 增压法，即用机构方法或用排出废气的余压，带动涡轮以增加发动机的进气压力，来提高发动机功率，可提高功率30至50%；采用高增压，或超高增压加中冷的方法，即对增压的空气在进入汽缸前进行冷却，可以提高功率一倍以上。 例如，法国对AMX坦克动力装置采用超高增压技术可使功率提高为原机的二至五倍，单位体积功率高达1000马力/米3。美大陆汽车公司在AVCR—750、AVCR—1100、AVCR—1360柴油机中使用可变压缩比活塞，使发动机的功率和单位体积功率都得到了很大的提高。 前西德MTU公司采用中等缸径，D=140毫米、短行程，S=136毫米、提高活塞平均运动速度，增压中冷，使豹II坦克所用的MB873型柴油机单位体积功率高达1043马力/米3，总功率为1500马力，因而是比较理想的。 坦克用燃气轮机 一、坦克用燃气轮机的简单工作原理 经过空气滤清器的空气由燃气轮机空气入口进入，经压气机可调叶片进入轴流—离心混合式压气机，即压气机由低压压气机和高压压气机组成，分别由低压涡轮和高压涡轮驱动，经过压缩的高温高压气体经扩压段进一步升压并转90°进入回热器，在回热器中，气体由于吸收了废气的热量，使温度进一步提高，然后再进入单管燃烧室内与燃油混合并燃烧。 燃烧产生的高达1200℃左右的燃气进入高压涡轮与低压涡轮。并由于膨胀作功，以驱动高、低压气机，然后进入动力涡轮，继续膨胀作功并经减速器而将动力输出。最后废气经回热器而排到车外。 二、燃气轮机的优缺点 与柴油机比，燃气轮机的单位体积功率高，扭距变化范围大，低温不难起动，环境适应性、加速性、运动平稳性、维修方便性都好。并能使用柴油、汽油、煤油等多种燃料，消耗的润滑机油少。由于燃气轮机有这些优点，所以这是坦克的一种有发展前途的动力装置。 目前瑞典的S型坦克的双动力装置和美国的M—1主战坦克都已采用燃气轮机。但是，燃气轮机也有一些缺点：比耗油率高，经济性差，需要用昂贵的材料，故成本高；坦克下坡制动、涉渡、潜渡困难。 转子发动机 美国和英国在过去10至15年都曾致力研究旋转活塞式发动机，又称汪克尔转子发动机。这种发动机的单位体积功率大，结构简单，运行平稳，经济性比燃气轮机好。 但是研制中结构上出现了较多问题，且不易解决。所以很难在坦克上应用。 绝热发动机 美国寇明斯公司正在研制绝热发动机。绝热发动机的燃烧室、活塞、阀门等高温零件是用陶瓷材料制作的，因而不需要冷却系统。 它的效率高、燃油消耗低，重量和体积可比柴油机小40%。看来，它可能是未来坦克的一种较好的动力装置。 坦克的浮渡和潜渡 坦克须具有渡越江河的能力，才能更好地实现战役和战场机动，发挥坦克武器的威力。现代坦克渡越江河的方法主要是浮渡和潜渡。 坦克浮渡，有的是自浮，有的借助围帐浮渡。大家知道，任何物体要浮于水面，根据阿基米德定律，就要使物体排开液体体积的重量大于物体的自重。 简单地说，浮力要大于自重。然而坦克不仅要浮于水面，而且应能克服一定的风浪，甚至在水上战斗，因而还需有大于20%至25%的浮力储备。 也就是说，坦克在江河的浮力，除克服自重外，还要有大于20%至25%的富余。为此，坦克不能太重，而其体积又较大，例如水陆坦克就是这样。 如不增加坦克体积，可以采用围帐来保证坦克的浮力，有些主战坦克就是用这种方法。 坦克浮渡时是靠什么装置推进呢？有的是靠水上推进装置；有的是直接利用两条履带划水；有的同时使用上述两种方法。 水上推进装置是用来将发动机传来的动力转变为喷水推力，使坦克在水上航行的装置。 坦克的水上推进装置有两个，分别装在坦克后部的左、右两侧。坦克入水前，打开水门，挂上水档，发动机动力由分动箱传来，带动左、右推进装置中的推进器旋转。 入水后，水由车体底部进水道吸入，经叶轮进入推进器体，在导流片的作用下，水的螺旋运动变为直线运动，以高速从尾喷管喷出，产生推力，推动坦克前进。倒车时，水门关闭，水由倒车水道向侧前方喷出，使坦克倒退。 关闭一侧水门时，从倒车水道喷出的水流与另一侧水道往后方喷出的水流形成力偶，使坦克以最小的转向半径向关闭水门的一侧转向。 坦克也可以利用履带划水前进，其简单原理如下：履带转动时，下支履带划水产生推力；上支履带与翼子板形成水道，翼子板前低后高，后部翼子板有导向水栅，下支履带转动时带动的水流通过水栅也产生推力。 上支履带划水虽产生阻力，但与下支履带和导水栅产生的推力相比小得多，使坦克得以在水上行驶。用履带划水推进的坦克，在水上转向、倒车的操纵与坦克在陆地上行驶时的操纵相同。 能浮渡的坦克不是随时随地都可以越渡江河的。浮渡前，需对车辆密封。选择浮渡场地，使坦克的入水角不大于20°，出水角不大于25°，涉渡河岸的坡面土质应坚硬。 河道水流速度应小，水面窄。在浮渡的线路上，不得有凸出的礁石、浅滩及水生植物等障碍物。这样不仅可以保证浮渡迅速，而且可以保证浮渡安全。现代坦克浮渡的最大速度一般为6至12公里/小时。 大多数主战坦克由于太重而采用潜渡。潜渡是利用辅助设备，坦克沿水底行驶，通过水深没过车高的方法。现代坦克都自带潜渡附加设备，如进气筒、密封装置、救生衣和潜渡呼吸器等。 坦克潜渡前也需事先做好充分准备，对坦克进行密封，如必须将门、窗、孔、口等处用的密封装置安好。车体和炮塔的主要部位，如座圈等，都要用橡胶充气带加以密封。 将三至五节直径不等的圆筒组合成进气筒，一般高约五米左右，安装在车长出入窗口的座圈上，也有的安装在装填手出入窗的座圈上，四周用钢丝绳拉紧。 空气则由此进气筒进入战斗室，供乘员使用，并通过发动机隔板上的活门进入发动机室，供发动机使用。发动机废气通过排气管上的单向活门排出，单向活门保证当废气压力达到一定值时，将活门顶开。 当水下停车时，废气压力下降，活门自动关闭。并且要勘察水底，选定潜水地点，水底土质应保证坦克有足够的牵引力。坦克在水底运动时，不易掌握方向，需加强指挥、联络，并安装航向仪。 此外，由于水浮力的影响，压在河底的重量减小，使转向阻力减小，在急流中易产生自动转向而偏离预定方向。也有可能使履带发生滑转，而使坦克难于前进或上岸困难，这些，也是坦克潜渡时必须注意的。 潜渡时，一般车长位于进气筒上部，通过车内通话器和无线电台，与车内、外保持联系。一旦车内进水，车内乘员可用潜渡呼吸器进行呼吸。 同时在战斗室和发动机室内，还装有排水泵，用来排除潜渡时进入车内的水。 现代坦克潜渡准备时间一般为半小时左右。 坦克的基本性能 坦克具有火力、机动性和防护三大基本性能。这三大性能是评价坦克战斗性能好坏的主要依据。 火力 坦克的火力是指坦克全部武器的威力。这种威力表现为，摧毁战场上各种硬目标特别是装甲目标和杀伤软目标，敌兵的能力。坦克的火力是用在最短的时间内，以最少的弹药消耗，摧毁或压制各种目标的可能性来衡量的。 坦克的火力不但取决于坦克装配武器，弹药的种类、数量和质量，而且取决于火控装置的效能。 现代主战坦克的主要武器一般是105至125毫米口径的线膛炮或滑膛炮，配用空甲弹、破甲弹、榴弹和碎甲弹等弹种，弹药基数为40至60发。现代主战坦克一般都可行进间射击，从发现目标到射击的反应时间大约为3至4秒。 机动性 坦克的机动性是指坦克在各种条件下行驶的可能性和难易程度。坦克的机动性主要取决于自身的战斗全重、发动机功率以及传动、行动、操纵等装置的性能。 机动性的性能指标主要有吨功率、最大速度、越野速度、最大行程、加速性、平均单位压力、转向性、超越各种障碍的能力等吨功率等于发动机额定功率与战斗全重之比。 现代坦克的吨功率15至29.3马力/吨，最大速度已达60至70公里/小时，越野速度可达55公里/小时，最大行程一般为300至600公里。 坦克的加速性是指坦克由静止状态达到最大速度的能力，以坦克由静止状态加速到32公里/小时所需时间来表述，现在，一般为六至七秒钟，所用时间越短，加速性越好。坦克的平均单位压力等于坦克战斗全重与两条履带着地面积之和的比。现代主战坦克的平均单位压力已达0.80至0.95公斤/厘米2。 防护 坦克的防护性能是指保护坦克车内人员、武器弹药、机件、设备、器材等免受杀伤破坏的能力。坦克的防护包括直接防护和间接防护。 直接防护是靠坦克的装甲壳体等进行防护，旨在使坦克被击中后不致被击毁，尽可能减小损害或不丧失战斗力。采用良好的装甲材料或复合装甲以及隔仓结构等都属于直接防护。 间接防护首先在于使坦克不被敌人发现；一旦被发现，尽可能不被击中；万一被击中，尽可能减小破坏。减小坦克外形尺寸，实行伪装、隐蔽、规避，采用对抗装置等都属于间接防护。此外，现代主战坦克一般还配有三防设备。 火力、机动和防护是相互关联、相互制约的。例如，要加强火力，或是加大火炮的口径或是增加弹药基数，这势必增加坦克重量，从而降低坦克的机动性；为增强防护，可采用厚装甲，但这会使坦克增重从而降低坦克的机动性；要提高机动性，或是采用大功率发动机或是坦克小而轻，但这就要严格限制坦克的重量，从而限制了火炮口径和装甲的厚度。 因此，在设计和评定坦克时，要对火力、机动性和防护的各种指标进行综合分析。上述三大性能都是坦克的主要性能，究竟哪个重要，不同的国家有不同的见解，侧重不同，排列顺序也不同。 绝大多数国家把火力放在第一位，其次是机动性或是防护，或者机动性和防护并列。只有少数国家的个别坦克将防护放在第一位，如以色列的“梅卡瓦”主战坦克。