條頓鐵腳板的奧秘：圖說二戰德軍坦克的懸掛系統（下）

國社黨人 崎峻戰史

編者註：本文作者為公眾號「尼伯龍根工廠」的瑞鶴/鍋爐房老王，特此註明。

（本文約5200字，配圖58幅，原創不易，感謝您的耐心閱讀。）

本文上篇為朋友們介紹了二戰德軍裝甲車輛採用的懸掛類型以及板簧懸掛的特點和應用車型，本文下篇將為各位繼續介紹德軍戰車最具特色的扭桿懸掛及其應用，此外還有部分特種車輛採用的特殊懸掛，內容精彩，不容錯過！

扭桿懸掛是利用金屬的剛性和韌性達到減震效果的懸掛裝置，其核心部件是長度比車輛底盤寬度略長的金屬桿，其一端固定在車體一側內壁上，另一端通過另一側車體側壁預留的孔洞穿出，連接到搖臂上，負重輪的重量載荷通過搖臂使金屬桿產生扭矩，獲得彈力支撐車體。車輛在經過起伏地面時，負重輪會通過搖臂帶動扭桿，以扭桿在車身的固定點為圓心左右扭動，吸收來自地面的衝擊力。

相比以板簧或螺旋彈簧為承重減震部件的懸掛裝置，扭桿懸掛具有很多優點：首先，扭桿懸掛是一種獨立懸掛，沒有彈簧的限制，可以允許單個負重輪以較大的幅度上下擺動，完全不需要像其他懸掛那樣考慮彈簧長度等問題，扭桿行程越大，減震效果就越好；其次，扭桿懸掛的蓄能能力較強，也就意味著更強的承重力，可以支撐更重的裝甲和武器，二戰後期德軍重型戰車多採用扭桿懸掛的原因就在於此；再次，相對部件暴露在外的其他懸掛裝置，扭桿可以完全隱藏在車體內，受到車身裝甲的保護，在戰鬥中不易損壞，抗損能力強。

不過，扭桿懸掛的缺點也是顯而易見的：首先，車輛底盤的底部空間被扭桿佔用，而且扭桿和動力裝置的傳動軸不能相互干涉，無法妥協，這就導致戰車整體高度增加，不利於隱蔽，同時還會造成噸位的浪費，德國重型戰車的高大外形很大程度上源自其扭桿懸掛系統；其次，雖然扭桿懸掛不易損壞，但是一旦損壞將難以維修，需要拆除負重輪後才能抽出損壞的扭桿，如果是採用交錯負重輪結構的戰車，則需要至少拆除三組負重輪才能抽出一根扭桿；再次，受到橫穿車底的扭桿的阻礙，無法在布置扭桿的區域設置逃生艙門，對於戰鬥中車組成員的逃生不利。

在20世紀30年代，扭桿懸掛在民用汽車領域已經有比較成熟的應用，在軍用領域瑞典在1935年列裝的L-60輕型坦克（上圖）是第一種安裝扭桿懸掛的坦克。此後，德國亨舍爾公司和MAN公司也開始在一些原型車上嘗試扭桿懸掛。1938年，由MAN和戴姆勒-賓士公司共同完成的II號D型坦克作為第一種安裝扭桿懸掛的德國坦克投入量產，隨後體型更大的III號E型也採用了扭桿懸掛，而此後大多數新設計的戰車底盤都採用扭桿懸掛。

以二戰時期的技術條件而言，扭桿懸掛對製造國的工業水平要求較高，僅有德、蘇、美等幾個高度工業化的交戰國才有能力大量製造和裝備此類懸掛裝置。扭桿需要使用高硬度合金鋼製造，還要用機床在扭桿兩端加工出花鍵和孔洞，用於固定在車體上和安裝搖臂。底盤上用於安裝扭桿的圓孔需要使用大型多軸鑽床一次性鑽出，對於加工精度和品控能力都有很高的要求。通常來說，扭桿數量越多，懸掛系統的減震性能和承載能力也就越好，射擊時車體也就越穩定。扭桿數量多同時也意味著整個系統具有較高的冗餘度，在作戰中即使有少量扭桿受損也不會明顯影響戰車的機動能力。

二戰時期各國研發的重型坦克，如德國的虎式坦克、蘇聯的IS-2坦克、美國的M26「潘興」坦克（上三圖自上而下），均採用承重能力優良的扭桿懸掛系統。

二戰時期德國坦克裝甲車輛採用的扭桿懸掛裝置大多數為橫置扭桿懸掛，又細分為單扭桿和並列雙扭桿兩種形式，其中並列雙扭桿結構僅用於「黑豹」坦克。此外，德國人還嘗試了比較特殊的縱置扭桿懸掛，應用範圍也很小。

MAN公司的工程師們在設計II號D/E型坦克時採用了扭桿懸掛系統，主要是為了承載更重的車體並獲得更高的速度。上兩圖中上圖為II號D型，下圖為以II號E型為基礎改造的噴火坦克。

III號E型坦克及其扭桿懸掛裝置結構圖，其扭桿行程較為一般。

虎式及「虎王」重型坦克均採用單扭桿懸掛系統，每個搖臂只連接一根扭桿，結構相對簡單。

「黑豹」坦克獨有的並列雙扭桿懸掛系統非常有特色，每個搖臂連接兩根扭桿，其中一根直接連接搖臂，另一根從對側返回，用於分散前一根扭桿承受的力，從某種意義上相當於將扭桿長度延長一倍。這種雙扭桿設計起初只是為了克服高質量合金鋼短缺的無奈之舉，但在實用中達到了非常優良的效果。憑藉雙扭桿懸掛設計，「黑豹」負重輪的行程達到驚人的51厘米，超出同期各國的所有戰車，其行駛的平順性在幾十年時間裡無與倫比，直到1979年才被後輩「豹II」主戰坦克超越。

值得注意的是，「黑豹II」坦克沒有沿用雙扭桿懸掛設計，而是改為與「虎王」坦克類似的單扭桿懸掛裝置。

上面這兩幅照片顯示了工人為虎式坦克拆裝扭桿的場面，從第二張照片可以觀察到扭桿末端用於固定的花鍵。

除了虎式、「虎王」、「黑豹」等重型戰車之外，I號C型、I號F型、II號G型、II號J型、II號L型（上五圖自上而下）等一系列輕型坦克也同樣是扭桿懸掛的用戶，雖然在車型序列上它們都被歸入I/II號坦克中，但其實基本是全新設計，與之前的I/II號坦克已經沒有直接聯繫了。這些輕型坦克採用扭桿懸掛的目的各不相同，有的是為獲得較高的速度，有的是為了承載裝甲厚重的車身。

以VK 3601（上圖）和VK 3002（M）（下圖）為代表的亨舍爾/MAN系列的德國重型戰車項目也一直堅持使用扭桿懸掛。

「埃米爾」自行反坦克炮脫胎於VK 3001（H）項目，該車同樣採用扭桿懸掛。

德國戰車採用扭桿懸掛的傳統一直延續到現代的「豹II」主戰坦克，同時也是當代各國主戰坦克的主流設計。與二戰時期的設計相比，現代坦克的扭桿懸掛在本質上並無變化，但得益於材料科學的發展和摩擦減震器等新技術的應用，在性能上較二戰時期有很大提高，現代坦克的機動能力絕非二戰坦克所能比擬。

橫置扭桿懸掛在設計上有一個很重要的問題就是解決扭桿位置干涉，具體而言，左側負重輪連接的扭桿終端要固定在底盤右側的內側壁，但右側壁也需要開出孔洞，讓連接右側負重輪的扭桿通過，如何避免兩側扭桿位置干涉是設計扭桿懸掛時必須考慮的問題。

上圖是虎式坦克底盤的扭桿位置示意圖，除了左側第1負重輪和右側第8負重輪的扭桿外，其他負重輪的扭桿都與對側負重輪的扭桿存在位置干涉。

針對這一情況通常有兩種解決方案，第一種就是兩側扭桿搖臂都朝向相同方向布置，但車體兩側的負重輪就不可能完全對稱，會彼此錯開一定距離，III號坦克就採用了這種布置方式，下圖就是III號坦克的車底布局圖，可見兩側負重輪懸掛裝置的位置並不對稱。

另一種解決方案是兩側扭桿搖臂朝相反方向布置以相互避讓，左側扭桿搖臂朝前，右側扭桿搖臂朝後，從而使兩側負重輪保持對稱。虎式、「虎王」、「黑豹」坦克的懸掛裝置都採用了這種布置方式。

這幅戰地照片展示了在1944年的諾曼底戰場上，盟軍統帥艾森豪威爾將軍從一輛被掀翻的「虎王」坦克殘骸旁走過。這輛「虎王」的車底裝甲已經開裂，露出內部複雜的扭桿系統，同時還可以注意到車體兩側扭桿搖臂的布置方向相反，左側搖臂向前，右側搖臂向後，以避免位置干涉。

除了廣泛應用的橫置扭桿懸掛外，德軍戰車還採用過獨特的縱置扭桿懸掛，保時捷博士為VK3001（P）、VK 4501（P）、VK 4502（P）等研發項目都設計了縱置扭桿懸掛，並將這一設計應用到「費迪南德/象」式坦克殲擊車和「獵虎」坦克殲擊車的早期型號上。

上圖就是「費迪南德/象」式坦克殲擊車採用的縱置扭桿懸掛裝置的結構圖及實物照片。縱置扭桿懸掛的原理相對複雜，簡而言之就是由搖臂、與車體軸線平行布置的扭桿（橫置扭桿布置方向垂直於車體軸線）以及由兩個負重輪組成的輪組構成，搖臂可以圍繞底盤上的樞軸左右擺動，其下端聯結著扭桿套筒，並通過套筒與兩隻負重輪連接。在行駛時，搖臂會帶動扭桿套筒上下運動，它們之間的錐形齒輪系統會把垂直方向的衝擊力轉化為水平方向的力，驅動套筒內的扭桿發生扭轉，從而吸收衝擊力。為了避免扭桿套筒和搖臂之間發生碰撞，它們之間會安裝一塊橡膠墊作為限位器。

「獵虎」坦克殲擊車也使用過縱置扭桿懸掛，是基於「費迪南德/象」式的懸掛裝置改進而來，上圖就是其扭桿懸掛的結構圖及實物圖。

縱置扭桿布置在底盤外側，無需佔用車體底部空間，也不需要動用多軸鑽床在底盤側面打出安裝孔，不存在扭桿干涉問題，可以部分消除橫置扭桿的不利因素。從戰時記錄看，縱置扭桿懸掛的可靠性也並非某些資料所說的那樣不堪，甚至單輪承載力還要大於常規的橫置扭桿懸掛。不過，縱置扭桿無法布置大直徑交錯重疊負重輪，導致負重輪數量減少，對地壓強相應提高，而且會縮短履帶壽命。此外，採用縱置扭桿懸掛的負重輪運動行程較小，限制了行駛速度，因此沒有被德軍大規模採用。

在戰爭後期，德國軍工部門還設計了以「鼠」式和E系列為代表的新型裝甲戰車，其中既有超重型坦克，也有強調通用性的中型或輕型戰車底盤，德國技術人員針對不同戰車的特性和需求設計了相應的懸掛裝置，也非常具有看點。

「鼠」式超重型坦克的重量高達188噸，其懸掛裝置承載的負荷非常之高。在「鼠」式設計之初計劃採用保時捷的縱向扭桿懸掛，但最終樣車選擇了結構相對簡單，類似於美製「謝爾曼」坦克的渦卷彈簧懸掛裝置，其原理是將帶狀的彈簧鋼捲成錐筒狀，一端固定在懸架上方，另一端朝下，在行駛過程中依靠渦卷彈簧壓縮和回彈的力量吸收衝擊力。

與渦卷彈簧懸掛相配套，「鼠」式坦克的負重輪組相當複雜，實際上是將兩個方向相反的輪組並排固定在一起，且每個輪組的兩個負重輪錯開安裝在輪架兩側，相當於車體每側安裝了4排彼此交錯的負重輪，而「鼠」式每側安裝有12組負重輪，如果使用橫置扭桿懸掛設計，那麼需要在底盤兩側為扭桿打出24對孔洞，一旦量產這種加工難度和材料浪費程度是當時德國工業水平難以承受的。

E系列中的E-100超重型坦克的重量比「鼠」式輕，但也達到了140噸。E-100的懸掛裝置設計得頗為樸實剛勁，而且出人意料地普通，就是採用最平常的螺旋彈簧懸掛裝置，每個負重輪搖臂上連接著兩根粗大的螺旋彈簧，通過彈簧的壓縮和回彈吸收衝擊力。未完成的E-100樣車在被英軍繳獲時尚未安裝懸掛彈簧。

E-50/E-75作為E系列中的主力戰車採用了類似於縱置扭桿的外置式懸掛裝置，但採用碟形彈簧作為主要減震部件。負重輪搖臂受到衝擊時會上下運動，帶動棘輪撥動一個開有齒槽的桿狀部件向左右運動，擠壓布置在兩側套管中的一系列碟形彈簧片，利用彈簧片吸收震動能量，達到減震效果。這種懸掛裝置相對複雜，但相對扭桿懸掛有一個優勢，就是對鋼材質量要求較低，更加適合戰時量產。

E-50/E-75懸掛裝置示意圖，據說這種懸掛裝置最初是為虎式和「黑豹」坦克的改進型設計的。

E-50/E-75的懸掛裝置採用碟形彈簧片作為主要減震部件，這種彈簧片在不受力時呈翻扣的碟狀，在受壓時會被壓平進而回彈。碟形彈簧片也被稱為貝氏墊圈，堆疊的簧片數量越多，其變形的餘地就越大，減震效果就越好。

E-10/E-25在E系列中屬於輕量型坦克殲擊車，同樣計劃採用外置的碟形彈簧懸掛系統，但與E-50/E-75不同的是，其彈簧套管為垂直布置而非水平布置，瑞士在戰後開發的Pz 61坦克也採用了類似的懸掛結構。

上面兩圖是E-25懸掛裝置的剖視圖，可以觀察到其中的碟形彈簧。

E-10/E-25的整套懸掛裝置可以在液壓助力曲軸的帶動下前後仰俯，從而降低或升高車體。很多中文資料據此宣稱這兩種車輛安裝了獨立液壓懸掛，甚至還有採用液氣懸掛的誇張說法，這都是嘩眾取寵的錯誤說法。下兩圖就顯示了E-10車體的升降狀態。

德軍在設計某些特定用途的變型車時會對懸掛裝置進行修改，比如III號掃雷坦克（下圖），為了適應掃雷任務的需要，減少地雷對懸掛裝置和車底的破壞，以III號坦克的懸掛為基礎，加裝了一套強化結構，在增加強度的同時升高了離地間距。

德國技術人員為戰車懸掛裝置設計了一些附件，以改善懸掛系統的工作性能，其中比較重要的是限位裝置和減震筒。各類懸掛裝置都需要限位裝置對搖臂的運動行程做出限制，以防止在行駛中上述部件運動幅度過度，出現負重輪撞擊車體側面結構，損壞液壓減震筒，導致履帶斷裂或扭桿撓曲過度而斷裂等事故。在德國戰車上最常見的限位裝置是固定在底盤側壁上的帶有橡膠緩衝墊或彈簧裝置的金屬突出結構。路輪直徑較小的車輛懸掛運動行程也小，所以每組搖臂都需要一個相應的限位裝置，而路輪直徑較大的車輛，其扭桿所需的行程也較大，所以只需要在第一對和最後一對搖臂上安裝限位裝置即可。

III號坦克（圖中為III號突擊炮）的每對負重輪都裝有限位裝置，其中第1對和第6對負重輪的限位裝置與第2～5對負重輪的限位裝置不同，且安裝位置略高。

IV號坦克每側有8個負重輪，分為4個輪組，其中前三個輪組僅在前方安裝一個限位裝置，而最後一個輪組安裝了兩個限位裝置。

「黑豹」坦克的限位裝置相對複雜，分別安裝在第1、2對負重輪和左側第7及右側第8負重輪的搖臂上方（此為G型的布置，D/A型為左側第7和右側第7負重輪），其限位器由多片碟形彈簧構成。為了配合限位器，上述部位的搖臂較為粗大且頂部平坦。

虎式坦克的限位器。

「虎王」坦克的限位器。

「虎王」坦克限位器的碟形彈簧。

虎式坦克和「虎王」坦克的限位裝置分別安裝在第一對和最後一對負重輪的搖臂上方，但形式有所不同，虎式坦克採用帶有橡膠緩衝墊的金屬突出結構，而「虎王」的限位器則與「黑豹」坦克相似，由多片碟形彈簧構成。

為了減少戰車在越野越障時產生的衝擊，提高行駛的平順性，改善乘員的舒適度，在裝備扭桿懸掛裝置的戰車上還會額外加裝液壓減震筒，吸收震動能量，提高減震效果。液壓減震筒安裝在第一對和最後一對負重輪的扭桿搖臂上，但是「黑豹」坦克較為例外，為了節省車內空間，減震筒被安裝在第二對和第七對負重輪的扭桿搖臂處。值得注意的是，在II號L型、III號坦克等體積較小的戰車上，減震筒都安裝在車外，而虎式、「虎王」、「黑豹」等相對較大的戰車將減震筒安裝在車內。

上兩圖為III號坦克的液壓減震筒，暴露在車體外。

「黑豹」坦克的液壓減震筒斜向安裝在車體內。

作為尼伯龍根工廠新開闢的科普系列專題的第一彈，有關二戰德國坦克懸掛裝置的話題到此告一段落。今後，我們還會針對輪組、履帶、火炮等其他子系統，以及半履帶車等其他車型的特徵進行更多的科普介紹。科普文與考證文的寫作方式存在很大不同，我們還需要更多的時間和精力適應新的文體，雖然我們的文章還存在著這樣或那樣的問題，但還是希望可以為剛剛接觸戰車考證的朋友們提供幫助。（續完）

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！