履带板的发展原创 兵器知识 2020-06-02 17:00:00
履带装置首先简单地应用于被拖曳的畜力车辆上。这只需用结实的绳索把一些横木条联结起来，并绕过前后两轮之外，以使集中的车轮负荷分布到较宽阔的地面，就可防止车轮在地面松软处下陷，能通过一定宽度的壕沟。
在动力驱动的履带车辆上，开始车轮既用来负重，又靠摩擦力驱动履带，动力要经过轮下履带的内外两面才能达到地面，如果负重轮与履带间残留泥土沙石，就很容易打滑，因此坦克设计师采用了让驱动轮与履带之间的齿轮啮合来传达动力，不再只依靠负重轮的压力提供足够的摩擦或附着力以推动车辆。
坦克驱动轮和履带咬合非常紧密。
主动轮和负重轮分工合作，形成专门的驱动轮，并可离开地面。驱动轮位于履带环的一端，提供足够的卷绕啮合长度，避免脱出啮合。
履带环另一端的诱导轮提高位置，使车辆能越过较高的障碍，同时也允许具备减震装置的负重轮能有较大的活动行程。有的坦克负重轮较小，设计师便在履带环形的上支段设置托带轮，可以使负重轮滚过以后回收的履带能不过分悬垂地再次送回到负重轮。
履带车辆的突出特点之一是它的转向方式。轮式车辆转向方式的历史很长，机构也成熟。早期的坦克受它影响也曾设想采用转向轮来转向，结果发现依靠两条履带的速度差来转向，是最好的方式。
坦克的机械机构示意图。
当然，转向阻力大，履带和轮子的横向负荷也大，从而发明了履带带规正齿等一系列防止脱带的结构。同时也保证了高速行驶中负重轮大幅度上下跳动时，履带不致于脱出负重轮外。
野战对履带的要求很高，需要在不同地面上，包括在无路条件下用高至40~50千米/小时的平均速度行驶，以及越宽壕、攀直墙、上陡坡、跳断岩、涉深水、过沼泽、沙漠和深雪等。
设计时，还考虑到暴露在车外的行走系统易于被敌人炮弹和地雷损伤等问题
为减轻履带板在卷绕中对地面及轮面的剧烈撞击，高速履带车辆履带板的长度（节距）较短，但刚性很高。
履带的分类
坦克诞生的百年以来，人们在提高履带的通行性、耐久性、维修保养性方面，作出了很大努力，也取得了不少成效，促使履带形式不断变化和改进。
从履带板的构造上看，一般可以分五种，即单销、单块板体式；双销、单块板体式；单销、双块板体式；双销、双块板体式和其它形式。
从履带板的挂胶方式上可以分为履带板体挂胶和销、耳挂胶两种形式。
单销、单块板体 只需一块板体组成，因而易于生产、维修简单、重量轻，能满足耐久性和可靠性的要求。这两点对战斗车辆来说是必须保证的，许多国家采用的原因就在于此。
96坦克使用的单销金属板。
双销、单块板体 能提高连接强度。销子虽细，板体也加宽了，仍能提高强度，若是单销，要保持一定的强度，则必须加粗销子，这样做也很难处理。
如果使用双销，则必须使用端部连接器，这样就要增加一些零部件，增加重量，降低维修和保养性能。
双销、双块板体 由于板体分为两部分，因此整块履带板较宽，加宽履带后，可减小接地压力，这时履带销子所经受的剪切力和扭矩就变大，双销恰好起到支撑作用。双块板体的缺点是结构复杂、造价高和可靠性差。
“豹”2等主战坦克使用的双销挂胶履带分解图，双快板体。
单销、双块板体 虽作为一种分类，但各国从无使用，可见它是弊多利少。 其它形式 如蛇纹形、强化橡胶等履带，为数很少，使用得也不多。
从履带板的材质上分，履带又可分为金属履带板、橡胶金属履带板和橡胶履带板三种类型。
按负重轮数量分为单负重轮的单滚道履带板和双负重轮的双滚道履带板。
从履带板的连接方式看，又可分为链接履带和连续带式履带（整体履带）。
各种履带的优缺点
金属履带板 以前，金属履带板是大多数国家采用的形式，大部分国家都采用全钢履带板。
T-34主战坦克的锰钢履带。
这种履带板的材料以锰钢为主，铸造而成。为提高履带的寿命，进行高频淬火。在板体着地面铸有许多凸起筋条，以增加履带与地面之间的附着力。
每块履带板上有销耳孔，两块相邻履带板用一根金属圆销穿过销耳孔连接起来。
已经打出的履带销子。
早期，有的国家曾用过一种湿式销，就是在销与耳孔中间注油，起润滑作用，以防止过早磨损。但这种方法既费事，效率又低，因而后被干式销代替。干式销出现之后，各国都为履带板寿命的延长下了很大功夫。
金属履带板的优点是结构简单、造价低，在泥泞路面上的行驶性能好。
橡胶履带板 在公路发达的国家，特别是美国，很早就推广使用橡胶履带。
以美国常用的双销、单块板体的履带为例，这种履带板是这样构成的：先将一块金属板跟两根管子进行连接，组成金属骨架；然后，在骨架外围全部覆盖上橡胶，在两根管子孔中插入带胶圈或胶套的销子，销子再靠端部连接器紧固；若是两块板体，则用中间连接器进行连接。
在这种情况下，相邻履带板之间的扭转、销与板体间的扭转，靠橡胶衬套的扭转作用得到抵消。
这种履带板的优点是噪音小，可防止路面损坏。缺点是在高温沙漠地带使用，橡胶部分容易软化脱落，若在多岩石地带使用，容易破裂，因而性能较差。
在这类履带中，还有一种是强化橡胶带式履带。目前，使用这种履带的车辆为数不多，但仍有一定的使用价值。
双销、双块履带。
这种履带并不完全用橡胶制成，而是里面衬有钢丝绳和纤维布条，用以支承履带所需的张力，因而不易断裂。履带内侧，也即接触负重轮面，用金属横向加强筋加固，起中间诱导齿的作用。
而在履带外面有橡胶衬垫或人字筋、楔块，它们相对于金属横加强筋是固定的，因此看起来并不单薄，但是不能与普通金属履带相比，目前只在10吨以下的辅助车辆上使用。
橡胶履带的优点是重量轻、转动阻力小、平滑、噪音低。但强度受到很大限制，特别易被炮弹、地雷等损坏。
美国常用的可拆卸式橡胶垫块的双销履带板。
橡胶-金属履带板 现在西方各国的主战坦克上大都采用这种履带板。
美国大多是在履带板的滚道面（即接触负重轮表面）装橡胶衬垫，这样可以延长负重轮圈寿命，减少传给传动装置的冲击负荷。
被击毁的M1主战坦克，可以看到履带板的滚道面的橡胶衬垫。
另一种是在履带板着地面装橡胶衬垫，可做成固定式和可拆卸式。前者比较牢靠，但维修保养困难；后者维护容易，但由于固定螺栓产生松弛，经常导致衬垫脱落。
销耳挂胶也称为橡胶-金属关节履带，这是在履带销上或耳孔内装橡胶胶圈。
橡胶-金属履带板的优点是发出的噪音小，乘坐舒适性好，但橡胶不耐高温。
在1973年第四次中东战争中，以色列使用的很多美制M48主战坦克，经常不得不将橡胶衬垫卸下，装上金属履带才能使用。几次海湾战争中，美国的主战坦克也都换了金属履带。
美军士兵正在M1主战坦克，可以看到履带上的橡胶衬垫。
但拥有大量坦克的苏联，特别在乎这种履带价格高、维修繁琐，在泥泞地通过性能降低等明显的缺点，因而一直安装传统的金属履带板。而美国，一直都在使用橡胶衬垫和销耳褂胶式履带。
59式中型坦克的履带板，采用了和苏联坦克类似的金属履带板。
各国履带板的使用
美国 一战期间，美国的装甲车辆使用单销、单块板体占优势，同时开始采用双销形式。二战后，双销、双块板体已开始大量使用，美国重视舒适性，因此目前所有坦克上都采用双销、双块板体。
美国M1A1主战坦克，采用了双销双板块设计。
俄罗斯 苏联惯用单销、单块板体，如在T-34、T-54/55、T-62上成为传统形式，但到60年代末，在BMP系列步兵战车上开始采用双销、单块板体式，在T-64上采用双销、双块板体式。据说前者是为了适应用履带划水，后者是为了适应坦克的高速性能。
采用单销单块板体设计的T-55中型坦克。
进入70年代，T-72又回到单销、单块形式，但到了T-90，开始使用了双销、双块履带。
采用双销双块板体设计的T-90MS坦克。
法国 一战期间，法国坦克采用单一的单销、单块板体式履带，进入上世纪20年代，发挥了独创设计思想，研制和使用了凯哥勒司橡胶履带，30年代，又保守而退到前一种单销、单块板体形式，50年代，在个别自行无坐力炮上曾使用过双销、单块板体形式，六七十年代分别在AMX30、AMX32主战坦克上又采用了原来的单销、单块板体。
法国“勒克莱尔”主战坦克，从图片看采用了双销、双块板体的设计。
德国 德国在二战以前几乎全是单销、单块板体，上世纪50年代出现了双销形式。
进入60年代，全部转向双销、双块板体形式，如“黄鼠狼”装甲人员输送车，“豹”2 坦克用的迪尔履带等，都属于这种类型。
德制“豹”2坦克的履带采用双销、双块板体。
英国 在一战期间就有几种并存的履带形式，二战后几乎全部是金属履带，以后60年代到70年代，也没有多大进展。这种事实说明英国在后期比较保守，在很多车辆上如“奇伏坦”坦克上采用的仍是单销、单块板体形式。
英国“奇伏坦”坦克。
日本 早期中型坦克上都采用过单销、单块板体形式。61式上试用了双销双块板体，74式坦克正式采用双销、双块板体形式，90式仍然是双销、双块板体形式。
采用双销、双块板体的日本74式坦克。
中国 我国早期的坦克像59、69、88、96、62轻、63水陆等坦克，以及63式装甲输送车和各种变型车都使用单销、单块板体履带。
62坦克和63式装甲车使用的单销单板金属履带板。
59坦克、88坦克、96坦克在换用挂胶履带时使用了双销、双块板体履带，但要更换主动轮的爬齿齿圈。从90年代装备的86式步兵战车起，使用了双销、单块板体履带，86步兵战车双销、单块板体履带。
我军使用的各种履带板。
而后我国的99坦克，全部使用了双销、双块板体履带。以后的装甲履带车辆除了战斗履带是金属单销履带板外，训练履带大都使用了双销、双块挂胶履带板。
99坦克使用的双销双块金属履带板。
我们军队的各种履带装备种类越来越多，大、中、轻型车辆都有，所以履带板也各式各样。有大量的金属单销履带，04式步战车、05式两栖突击车的橡胶块双销挂胶履带板、97式履带式步战车橡胶块双销单板体履带板、89式履带式橡胶块单销履带板等等。
96坦克换用双销挂胶履带板。
04式履带步兵战车分为金属履带（接地面不挂胶）和挂胶履带（接地面挂胶）。由履带板总成、诱导齿、导齿盖、内六角螺栓、限位块、端联器、螺栓组成。
04、05步战车的双销双块履带。
履带的发展趋势
综上所述可看出，早期各国战车采用单销、单块板体形式金属履带已成为共同趋向。单销式履带，结构简单，用一根销将两块履带板连接起来。
当然，在销和链销处的磨损很厉害，解决的办法是装入橡胶圈，利用橡胶分子间结构来吸收在两块履带板之间传递的扭矩。
双负重轮的规正齿在中间。
然而，即便想尽办法，每块履带板上的装橡胶圈的销所能承受的负荷只能是本履带宽的一半，结果导致橡胶圈部位应力变大，延长使用寿命有困难。
能够采用的简单解决方法是加宽履带，但不必要地加宽又会促使增加重量, 迥转性能变坏，这些都是有一定限度的。
然而，单销形式的简单，连接处铰链关节多而带来的抗爆性好（抗炮弹和导弹），加之负荷分布均匀带来的行驶平稳性，这些优点仍能使单销作为履带的主要形式而被继续采用。
为克服单销形式的缺点，改用双销形式，对于较重的坦克，具有很大意义。这种形式的履带，要使用连接器，通常主动轮的齿啮合在连接器上以驱动履带。
借助履带内的橡胶、销、胶圈，在端部连结器内即产生弹性驱动作用。可是这样一来，零部件数量增多，重量和价格大大提高。不过可以设想，它是现代及未来40、50吨级高速主战坦克上最适合的一种形式，因此今后使用的比例将会增大。
最新的T-14“阿玛塔”主战坦克采用的就是双销履带。
总之，今后履带的发展也是向模块化、多功能化、轻型化发展。如可以任意安装和增加橡胶块和防滑刺，使履带板可以适应各种地形。履带板的材质越来越坚硬，但重量越来越轻， 使用寿命越来越长。
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