德式“裝甲小碟子”交錯(cuò)式負(fù)重輪履帶行走裝置發(fā)展

1925年至1945年間的德國坦克制造流派催生了許多日后成為其設(shè)計(jì)典型特征的元素。起初，德國人大量借鑒模仿，但最終成品仍極具辨識(shí)度。與此同時(shí)，德國人總能以令人欽佩的執(zhí)著（情商高：執(zhí)著，情商低：一根筋），引入那些堪稱“只有我們能做到”的技術(shù)方案。有時(shí)，其他國家也曾嘗試效仿這些方案，但往往難以成功。更準(zhǔn)確地說，這些嘗試最終大多被放棄，因?yàn)榻Y(jié)果就像帶布谷鳥報(bào)時(shí)功能的鐘表一樣，讓人搞不懂究竟有何用處。

在戴姆勒-奔馳ZD 5上，克尼普坎普（Knipkamp）試驗(yàn)了配備橡膠履帶板和潤滑關(guān)節(jié)的履帶。同時(shí)，我們也能看出為何需要采用交錯(cuò)式負(fù)重輪布局。這些小負(fù)重輪無法實(shí)現(xiàn)高速行進(jìn)。

其中一項(xiàng)這樣的技術(shù)方案便是著名的交錯(cuò)式負(fù)重輪履帶行走裝置。該裝置并未在坦克上一出現(xiàn)便立即普及，真正使其聲名大噪的是德國的“獸族”坦克系列。最有趣的是，二戰(zhàn)后，不同國家都曾嘗試采用這種設(shè)計(jì)，但最終僅停留在圖紙和試驗(yàn)樣車階段。這一切與德國半履帶式牽引車的歷史頗為相似，而“交錯(cuò)式負(fù)重輪”的設(shè)計(jì)理念恰恰源自于此。今天，就讓我們來聊聊這一在二戰(zhàn)期間成為德國裝甲車輛標(biāo)志性特征的系統(tǒng)。

克勞斯-瑪菲（Krauss-Maffei）RMZ 100——首款采用“交錯(cuò)式負(fù)重輪”的車輛

首先，有必要澄清一些與坦克履帶行走裝置相關(guān)的問題。裝甲車輛的“雙腿”與發(fā)動(dòng)機(jī)等部件同樣重要。如今，坦克履帶行走裝置的外觀已基本定型，主要裝甲車輛流派也趨于統(tǒng)一（盡管如此，試驗(yàn)仍在繼續(xù)）。而在20世紀(jì)20至30年代，人們還在探索最優(yōu)方案。更何況，當(dāng)時(shí)坦克戰(zhàn)斗全重和行駛速度的要求都在不斷提高。因此，坦克的更新?lián)Q代速度更快，而履帶行走裝置的變革則更為頻繁。

量產(chǎn)型的Sd.kfz.8保留了平衡式懸掛裝置。

提高機(jī)動(dòng)性要求成為推動(dòng)履帶行走裝置進(jìn)步的主要?jiǎng)恿Α?0世紀(jì)20年代（甚至更晚時(shí)期）的坦克履帶行走裝置，其行駛速度相對(duì)較低，僅為15-30公里/小時(shí)。它們通常配備小直徑負(fù)重輪，當(dāng)速度超過30公里/小時(shí)時(shí)，履帶板就會(huì)出現(xiàn)過熱問題。德國人仿制英國維克斯-卡登-洛伊德（Vickers-Carden-Loyd）拖拉機(jī)履帶行走裝置并非偶然。該設(shè)計(jì)可使行駛速度達(dá)到40、50公里/小時(shí)甚至更高。當(dāng)然，德國人仿制后的速度達(dá)到了40公里/小時(shí)，而為二號(hào)坦克（Pz.Kpfw.II）設(shè)計(jì)的履帶行走裝置則需大幅改進(jìn)，不過這些已是細(xì)節(jié)問題。

5噸級(jí)的Sd.Kfz.6已采用扭桿懸掛裝置。

德國人——確切地說，是武器部第6處——對(duì)“交錯(cuò)式負(fù)重輪”的探索歷時(shí)頗久。而且，可以說這一探索是從邊緣領(lǐng)域起步的。因?yàn)槠鸪跛麄冃枰牟⒎歉咚偬箍耍歉咚倩鹋跔恳嚒８鶕?jù)1926年下達(dá)的任務(wù)要求，需要研制一種牽引車，能夠以不低于50公里/小時(shí)的底盤速度牽引8噸重的火炮系統(tǒng)。圍繞這一主題的嘗試歷經(jīng)波折，然而首次成功正是在這一領(lǐng)域取得的。與此同時(shí)，最初的“交錯(cuò)式負(fù)重輪”設(shè)計(jì)也應(yīng)運(yùn)而生。

這是經(jīng)典的坦克“交錯(cuò)式負(fù)重輪”布局，配備平衡桿，且兩側(cè)平衡桿朝向相反。

德國半履帶式底盤的履帶行走裝置進(jìn)化歷程與坦克頗為相似。先是嘗試引入國外設(shè)計(jì)理念，隨后是自主研發(fā)但陷入死胡同的方案，接著便實(shí)現(xiàn)了突破。而且，在這兩個(gè)領(lǐng)域，核心人物都是海因里希·恩斯特·克尼普坎普（Heinrich Ernst Knipkamp）。牽引車不僅需要具備高速性能，還需行駛平穩(wěn)。而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)行駛的關(guān)鍵在于載荷的均勻分布，即負(fù)重輪數(shù)量越多越好。這正是需要大量小直徑負(fù)重輪的原因，但如前所述，這些負(fù)重輪在高速行駛時(shí)表現(xiàn)欠佳。于是，采用交錯(cuò)式負(fù)重輪布局的克勞斯-瑪菲（Krauss-Maffei）RMZ 100牽引車應(yīng)運(yùn)而生。

VK 6.01——首款采用“交錯(cuò)式負(fù)重輪”的德國坦克

這一設(shè)計(jì)方案一舉解決了多個(gè)問題。首先，負(fù)重輪直徑較大，在高速行駛時(shí)性能優(yōu)異。其次，由于采用交錯(cuò)式布局，原本只能安裝2對(duì)負(fù)重輪的空間，現(xiàn)在可容納4對(duì)，即兩組“中央”負(fù)重輪和每組各2個(gè)的“外側(cè)”負(fù)重輪。這不僅增加了負(fù)重輪數(shù)量，還增大了履帶接觸面積。第三，負(fù)重輪設(shè)計(jì)得較為輕便，便于更換（當(dāng)然，更換內(nèi)側(cè)負(fù)重輪時(shí)，操作難度堪比雜技表演）。在克尼普坎普設(shè)計(jì)的所有底盤方案中，這一方案最為成功。

D.W.II原本計(jì)劃采用直徑更小的負(fù)重輪，但這一想法很快被否決。盡管如此，VK 30.01(H)仍采用了類似的履帶行走裝置。

最早采用這種履帶行走裝置的牽引車，包括Sd.Kfz.7、Sd.Kfz.8和Sd.Kfz.6，均采用板簧平衡式懸掛裝置。隨后，克尼普坎普借鑒了保時(shí)捷的扭桿懸掛設(shè)計(jì)，并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，推出了Sd.Kfz.10、Sd.Kfz.11和Sd.Kfz.9等底盤。此后，Sd.Kfz.6也換裝了扭桿懸掛，同時(shí)牽引車的長度和負(fù)重輪數(shù)量也進(jìn)一步增加。最初，扭桿懸掛采用傳統(tǒng)布局，即右側(cè)平衡桿向后偏移。這帶來了一定操作困難，因?yàn)榇嬖谖⑿∑屏俊ｋS后，克尼普坎普設(shè)計(jì)了新方案，兩側(cè)平衡桿朝向相反，使負(fù)重輪無需偏移即可安裝。

戴姆勒-奔馳力推平衡式懸掛，但這一設(shè)計(jì)并非最優(yōu)解。

這種履帶行走裝置在20世紀(jì)30年代后半期被應(yīng)用于坦克設(shè)計(jì)。最初，這種履帶行走裝置被用于研發(fā)“競速型”坦克，如VK 6.01（Pz.Kpfw.I Ausf.C）和VK 9.01（Pz.Kpfw.II Ausf.G）。隨后，武器部第6處開始將這種交錯(cuò)式負(fù)重輪布局方案推廣至中型和重型坦克。對(duì)于重型坦克而言，該方案有助于更均勻地分配載荷，提升行駛平穩(wěn)性。而中型坦克采用“交錯(cuò)式負(fù)重輪”則是出于另一原因：實(shí)踐表明，Z.W.38的小直徑負(fù)重輪在車速超過40公里/小時(shí)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致履帶板過熱。

Pz.Kpfw.Tiger Ausf.E（虎式坦克E型），經(jīng)典的“交錯(cuò)式負(fù)重輪”布局。

值得注意的是，“交錯(cuò)式負(fù)重輪”并不必然意味著采用復(fù)雜的雙扭桿懸掛系統(tǒng)及反向平衡桿設(shè)計(jì)。例如，戴姆勒-奔馳曾嘗試發(fā)展板簧平衡式懸掛系統(tǒng)，但結(jié)果卻弄巧成拙，設(shè)計(jì)復(fù)雜得如同華而不實(shí)的布谷鳥鐘。保時(shí)捷公司（Porsche K.G.）在履帶行走裝置的演進(jìn)過程中，則提出了“半交錯(cuò)式”方案，即采用平衡式扭桿懸掛，但負(fù)重輪組部分重疊，從而在增大接觸面積的同時(shí)，簡化了維護(hù)流程。

同樣經(jīng)典的“交錯(cuò)式負(fù)重輪”維護(hù)場景。

實(shí)際上，“交錯(cuò)式負(fù)重輪”的主要問題在于維護(hù)。一方面，單個(gè)負(fù)重輪重量較輕，理論上更易于拆卸；但若要在野外為“虎”式或“黑豹”坦克更換內(nèi)側(cè)負(fù)重輪，則堪稱一場噩夢。此外，該設(shè)計(jì)在生產(chǎn)過程中也存在諸多問題。雙扭桿結(jié)構(gòu)需要在車體側(cè)板上鉆制大量孔洞，例如“黑豹”坦克每側(cè)需鉆制16個(gè)扭桿和平衡桿安裝孔。而保時(shí)捷公司為“獵虎”坦克設(shè)計(jì)的懸掛系統(tǒng)，則僅需鉆制懸掛節(jié)點(diǎn)安裝孔。

不過，你們還沒見過“黑豹”坦克的懸掛呢。

在此背景下，1944年德國開始著手優(yōu)化懸掛系統(tǒng)及“交錯(cuò)式負(fù)重輪”布局，也就不足為奇了。最諷刺的是，武器部第6處否決了保時(shí)捷公司的懸掛設(shè)計(jì)，自己卻轉(zhuǎn)而推廣極為相似的方案——即平衡式懸掛。著名的E-50/E-75坦克懸掛系統(tǒng)便采用了類似設(shè)計(jì)，但其負(fù)重輪為單排式，而非“獸族”坦克的雙排式。至于設(shè)計(jì)者如何分配載荷，這倒是個(gè)有趣的問題。1944年4月，阿爾凱特（Alkett）公司提出“半交錯(cuò)式”方案時(shí)，仍采用雙排負(fù)重輪設(shè)計(jì)。無論如何，所有替代懸掛系統(tǒng)的嘗試均以失敗告終。武器部第6處既未能拿出自己的方案，又否決了其他研究成果。隨后，戰(zhàn)爭便戛然而止。

在這方面，“虎”式坦克的設(shè)計(jì)還算相對(duì)簡單。

值得注意的是，部分國家——尤其是法國——曾嘗試采用交錯(cuò)式負(fù)重輪布局與反向平衡桿扭桿懸掛系統(tǒng)，但僅停留在試驗(yàn)階段（OT-810坦克除外，因其基于現(xiàn)有底盤改造）。履帶式底盤的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)表明，為滿足負(fù)重輪數(shù)量需求，可采用“中等”直徑（600-700毫米）負(fù)重輪配合托帶輪的方案。此類負(fù)重輪不會(huì)過熱，無需復(fù)雜的平衡桿布局，也無需采用交錯(cuò)式設(shè)計(jì)。當(dāng)然，這種負(fù)重輪更重，但重量差異有限，且野外更換更為便捷。

保時(shí)捷公司的“半交錯(cuò)式”方案。

最后需指出的是，“交錯(cuò)式負(fù)重輪”并非技術(shù)發(fā)展的死胡同。實(shí)踐表明，這種負(fù)重輪布局既有優(yōu)勢也有劣勢，因此未來仍存在應(yīng)用可能。畢竟，其高行駛平穩(wěn)性毋庸置疑。然而，就當(dāng)前技術(shù)發(fā)展水平而言，“交錯(cuò)式負(fù)重輪”并非最優(yōu)解。如前所述，存在更簡單的方案可實(shí)現(xiàn)相同目標(biāo)。因此，克尼普坎普的設(shè)計(jì)方案目前仍束之高閣。

參考資料來源：
俄羅斯聯(lián)邦中央武裝力量博物館（ЦАМО РФ）
美國國家檔案記錄管理局（US NARA）
德國聯(lián)邦檔案館（Bundesarchiv）
《德國陸軍半履帶式車輛1909-1945》，作者：瓦爾特·J·施皮爾伯格（Walter J. Spielberger）、希拉里·L·多伊爾（Hilary L. Doyle），出版社：Motorbuch Verlag，2003年
《裝甲車輛文集第22-4期——中型8噸牽引車（Sd.Kfz7）》，作者：托馬斯·L·延茨（Thomas L. Jentz）、希拉里·L·多伊爾（Hilary L. Doyle）、盧卡斯·弗里德利（Lukas Friedli），2013年

作者：Юрий Пашолок