条顿铁脚板的奥秘：图说二战德军坦克的悬挂系统（下）

国社党人 崎峻战史

编者注：本文作者为公众号“尼伯龙根工厂”的瑞鹤/锅炉房老王，特此注明。

（本文约5200字，配图58幅，原创不易，感谢您的耐心阅读。）

本文上篇为朋友们介绍了二战德军装甲车辆采用的悬挂类型以及板簧悬挂的特点和应用车型，本文下篇将为各位继续介绍德军战车最具特色的扭杆悬挂及其应用，此外还有部分特种车辆采用的特殊悬挂，内容精彩，不容错过！

扭杆悬挂是利用金属的刚性和韧性达到减震效果的悬挂装置，其核心部件是长度比车辆底盘宽度略长的金属杆，其一端固定在车体一侧内壁上，另一端通过另一侧车体侧壁预留的孔洞穿出，连接到摇臂上，负重轮的重量载荷通过摇臂使金属杆产生扭矩，获得弹力支撑车体。车辆在经过起伏地面时，负重轮会通过摇臂带动扭杆，以扭杆在车身的固定点为圆心左右扭动，吸收来自地面的冲击力。

相比以板簧或螺旋弹簧为承重减震部件的悬挂装置，扭杆悬挂具有很多优点：首先，扭杆悬挂是一种独立悬挂，没有弹簧的限制，可以允许单个负重轮以较大的幅度上下摆动，完全不需要像其他悬挂那样考虑弹簧长度等问题，扭杆行程越大，减震效果就越好；其次，扭杆悬挂的蓄能能力较强，也就意味着更强的承重力，可以支撑更重的装甲和武器，二战后期德军重型战车多采用扭杆悬挂的原因就在于此；再次，相对部件暴露在外的其他悬挂装置，扭杆可以完全隐藏在车体内，受到车身装甲的保护，在战斗中不易损坏，抗损能力强。

不过，扭杆悬挂的缺点也是显而易见的：首先，车辆底盘的底部空间被扭杆占用，而且扭杆和动力装置的传动轴不能相互干涉，无法妥协，这就导致战车整体高度增加，不利于隐蔽，同时还会造成吨位的浪费，德国重型战车的高大外形很大程度上源自其扭杆悬挂系统；其次，虽然扭杆悬挂不易损坏，但是一旦损坏将难以维修，需要拆除负重轮后才能抽出损坏的扭杆，如果是采用交错负重轮结构的战车，则需要至少拆除三组负重轮才能抽出一根扭杆；再次，受到横穿车底的扭杆的阻碍，无法在布置扭杆的区域设置逃生舱门，对于战斗中车组成员的逃生不利。

在20世纪30年代，扭杆悬挂在民用汽车领域已经有比较成熟的应用，在军用领域瑞典在1935年列装的L-60轻型坦克（上图）是第一种安装扭杆悬挂的坦克。此后，德国亨舍尔公司和MAN公司也开始在一些原型车上尝试扭杆悬挂。1938年，由MAN和戴姆勒-奔驰公司共同完成的II号D型坦克作为第一种安装扭杆悬挂的德国坦克投入量产，随后体型更大的III号E型也采用了扭杆悬挂，而此后大多数新设计的战车底盘都采用扭杆悬挂。

以二战时期的技术条件而言，扭杆悬挂对制造国的工业水平要求较高，仅有德、苏、美等几个高度工业化的交战国才有能力大量制造和装备此类悬挂装置。扭杆需要使用高硬度合金钢制造，还要用机床在扭杆两端加工出花键和孔洞，用于固定在车体上和安装摇臂。底盘上用于安装扭杆的圆孔需要使用大型多轴钻床一次性钻出，对于加工精度和品控能力都有很高的要求。通常来说，扭杆数量越多，悬挂系统的减震性能和承载能力也就越好，射击时车体也就越稳定。扭杆数量多同时也意味着整个系统具有较高的冗余度，在作战中即使有少量扭杆受损也不会明显影响战车的机动能力。

二战时期各国研发的重型坦克，如德国的虎式坦克、苏联的IS-2坦克、美国的M26“潘兴”坦克（上三图自上而下），均采用承重能力优良的扭杆悬挂系统。

二战时期德国坦克装甲车辆采用的扭杆悬挂装置大多数为横置扭杆悬挂，又细分为单扭杆和并列双扭杆两种形式，其中并列双扭杆结构仅用于“黑豹”坦克。此外，德国人还尝试了比较特殊的纵置扭杆悬挂，应用范围也很小。

MAN公司的工程师们在设计II号D/E型坦克时采用了扭杆悬挂系统，主要是为了承载更重的车体并获得更高的速度。上两图中上图为II号D型，下图为以II号E型为基础改造的喷火坦克。

III号E型坦克及其扭杆悬挂装置结构图，其扭杆行程较为一般。

虎式及“虎王”重型坦克均采用单扭杆悬挂系统，每个摇臂只连接一根扭杆，结构相对简单。

“黑豹”坦克独有的并列双扭杆悬挂系统非常有特色，每个摇臂连接两根扭杆，其中一根直接连接摇臂，另一根从对侧返回，用于分散前一根扭杆承受的力，从某种意义上相当于将扭杆长度延长一倍。这种双扭杆设计起初只是为了克服高质量合金钢短缺的无奈之举，但在实用中达到了非常优良的效果。凭借双扭杆悬挂设计，“黑豹”负重轮的行程达到惊人的51厘米，超出同期各国的所有战车，其行驶的平顺性在几十年时间里无与伦比，直到1979年才被后辈“豹II”主战坦克超越。

值得注意的是，“黑豹II”坦克没有沿用双扭杆悬挂设计，而是改为与“虎王”坦克类似的单扭杆悬挂装置。

上面这两幅照片显示了工人为虎式坦克拆装扭杆的场面，从第二张照片可以观察到扭杆末端用于固定的花键。

除了虎式、“虎王”、“黑豹”等重型战车之外，I号C型、I号F型、II号G型、II号J型、II号L型（上五图自上而下）等一系列轻型坦克也同样是扭杆悬挂的用户，虽然在车型序列上它们都被归入I/II号坦克中，但其实基本是全新设计，与之前的I/II号坦克已经没有直接联系了。这些轻型坦克采用扭杆悬挂的目的各不相同，有的是为获得较高的速度，有的是为了承载装甲厚重的车身。

以VK 3601（上图）和VK 3002（M）（下图）为代表的亨舍尔/MAN系列的德国重型战车项目也一直坚持使用扭杆悬挂。

“埃米尔”自行反坦克炮脱胎于VK 3001（H）项目，该车同样采用扭杆悬挂。

德国战车采用扭杆悬挂的传统一直延续到现代的“豹II”主战坦克，同时也是当代各国主战坦克的主流设计。与二战时期的设计相比，现代坦克的扭杆悬挂在本质上并无变化，但得益于材料科学的发展和摩擦减震器等新技术的应用，在性能上较二战时期有很大提高，现代坦克的机动能力绝非二战坦克所能比拟。

横置扭杆悬挂在设计上有一个很重要的问题就是解决扭杆位置干涉，具体而言，左侧负重轮连接的扭杆终端要固定在底盘右侧的内侧壁，但右侧壁也需要开出孔洞，让连接右侧负重轮的扭杆通过，如何避免两侧扭杆位置干涉是设计扭杆悬挂时必须考虑的问题。

上图是虎式坦克底盘的扭杆位置示意图，除了左侧第1负重轮和右侧第8负重轮的扭杆外，其他负重轮的扭杆都与对侧负重轮的扭杆存在位置干涉。

针对这一情况通常有两种解决方案，第一种就是两侧扭杆摇臂都朝向相同方向布置，但车体两侧的负重轮就不可能完全对称，会彼此错开一定距离，III号坦克就采用了这种布置方式，下图就是III号坦克的车底布局图，可见两侧负重轮悬挂装置的位置并不对称。

另一种解决方案是两侧扭杆摇臂朝相反方向布置以相互避让，左侧扭杆摇臂朝前，右侧扭杆摇臂朝后，从而使两侧负重轮保持对称。虎式、“虎王”、“黑豹”坦克的悬挂装置都采用了这种布置方式。

这幅战地照片展示了在1944年的诺曼底战场上，盟军统帅艾森豪威尔将军从一辆被掀翻的“虎王”坦克残骸旁走过。这辆“虎王”的车底装甲已经开裂，露出内部复杂的扭杆系统，同时还可以注意到车体两侧扭杆摇臂的布置方向相反，左侧摇臂向前，右侧摇臂向后，以避免位置干涉。

除了广泛应用的横置扭杆悬挂外，德军战车还采用过独特的纵置扭杆悬挂，保时捷博士为VK3001（P）、VK 4501（P）、VK 4502（P）等研发项目都设计了纵置扭杆悬挂，并将这一设计应用到“费迪南德/象”式坦克歼击车和“猎虎”坦克歼击车的早期型号上。

上图就是“费迪南德/象”式坦克歼击车采用的纵置扭杆悬挂装置的结构图及实物照片。纵置扭杆悬挂的原理相对复杂，简而言之就是由摇臂、与车体轴线平行布置的扭杆（横置扭杆布置方向垂直于车体轴线）以及由两个负重轮组成的轮组构成，摇臂可以围绕底盘上的枢轴左右摆动，其下端联结着扭杆套筒，并通过套筒与两只负重轮连接。在行驶时，摇臂会带动扭杆套筒上下运动，它们之间的锥形齿轮系统会把垂直方向的冲击力转化为水平方向的力，驱动套筒内的扭杆发生扭转，从而吸收冲击力。为了避免扭杆套筒和摇臂之间发生碰撞，它们之间会安装一块橡胶垫作为限位器。

“猎虎”坦克歼击车也使用过纵置扭杆悬挂，是基于“费迪南德/象”式的悬挂装置改进而来，上图就是其扭杆悬挂的结构图及实物图。

纵置扭杆布置在底盘外侧，无需占用车体底部空间，也不需要动用多轴钻床在底盘侧面打出安装孔，不存在扭杆干涉问题，可以部分消除横置扭杆的不利因素。从战时记录看，纵置扭杆悬挂的可靠性也并非某些资料所说的那样不堪，甚至单轮承载力还要大于常规的横置扭杆悬挂。不过，纵置扭杆无法布置大直径交错重叠负重轮，导致负重轮数量减少，对地压强相应提高，而且会缩短履带寿命。此外，采用纵置扭杆悬挂的负重轮运动行程较小，限制了行驶速度，因此没有被德军大规模采用。

在战争后期，德国军工部门还设计了以“鼠”式和E系列为代表的新型装甲战车，其中既有超重型坦克，也有强调通用性的中型或轻型战车底盘，德国技术人员针对不同战车的特性和需求设计了相应的悬挂装置，也非常具有看点。

“鼠”式超重型坦克的重量高达188吨，其悬挂装置承载的负荷非常之高。在“鼠”式设计之初计划采用保时捷的纵向扭杆悬挂，但最终样车选择了结构相对简单，类似于美制“谢尔曼”坦克的涡卷弹簧悬挂装置，其原理是将带状的弹簧钢卷成锥筒状，一端固定在悬架上方，另一端朝下，在行驶过程中依靠涡卷弹簧压缩和回弹的力量吸收冲击力。

与涡卷弹簧悬挂相配套，“鼠”式坦克的负重轮组相当复杂，实际上是将两个方向相反的轮组并排固定在一起，且每个轮组的两个负重轮错开安装在轮架两侧，相当于车体每侧安装了4排彼此交错的负重轮，而“鼠”式每侧安装有12组负重轮，如果使用横置扭杆悬挂设计，那么需要在底盘两侧为扭杆打出24对孔洞，一旦量产这种加工难度和材料浪费程度是当时德国工业水平难以承受的。

E系列中的E-100超重型坦克的重量比“鼠”式轻，但也达到了140吨。E-100的悬挂装置设计得颇为朴实刚劲，而且出人意料地普通，就是采用最平常的螺旋弹簧悬挂装置，每个负重轮摇臂上连接着两根粗大的螺旋弹簧，通过弹簧的压缩和回弹吸收冲击力。未完成的E-100样车在被英军缴获时尚未安装悬挂弹簧。

E-50/E-75作为E系列中的主力战车采用了类似于纵置扭杆的外置式悬挂装置，但采用碟形弹簧作为主要减震部件。负重轮摇臂受到冲击时会上下运动，带动棘轮拨动一个开有齿槽的杆状部件向左右运动，挤压布置在两侧套管中的一系列碟形弹簧片，利用弹簧片吸收震动能量，达到减震效果。这种悬挂装置相对复杂，但相对扭杆悬挂有一个优势，就是对钢材质量要求较低，更加适合战时量产。

E-50/E-75悬挂装置示意图，据说这种悬挂装置最初是为虎式和“黑豹”坦克的改进型设计的。

E-50/E-75的悬挂装置采用碟形弹簧片作为主要减震部件，这种弹簧片在不受力时呈翻扣的碟状，在受压时会被压平进而回弹。碟形弹簧片也被称为贝氏垫圈，堆叠的簧片数量越多，其变形的余地就越大，减震效果就越好。

E-10/E-25在E系列中属于轻量型坦克歼击车，同样计划采用外置的碟形弹簧悬挂系统，但与E-50/E-75不同的是，其弹簧套管为垂直布置而非水平布置，瑞士在战后开发的Pz 61坦克也采用了类似的悬挂结构。

上面两图是E-25悬挂装置的剖视图，可以观察到其中的碟形弹簧。

E-10/E-25的整套悬挂装置可以在液压助力曲轴的带动下前后仰俯，从而降低或升高车体。很多中文资料据此宣称这两种车辆安装了独立液压悬挂，甚至还有采用液气悬挂的夸张说法，这都是哗众取宠的错误说法。下两图就显示了E-10车体的升降状态。

德军在设计某些特定用途的变型车时会对悬挂装置进行修改，比如III号扫雷坦克（下图），为了适应扫雷任务的需要，减少地雷对悬挂装置和车底的破坏，以III号坦克的悬挂为基础，加装了一套强化结构，在增加强度的同时升高了离地间距。

德国技术人员为战车悬挂装置设计了一些附件，以改善悬挂系统的工作性能，其中比较重要的是限位装置和减震筒。各类悬挂装置都需要限位装置对摇臂的运动行程做出限制，以防止在行驶中上述部件运动幅度过度，出现负重轮撞击车体侧面结构，损坏液压减震筒，导致履带断裂或扭杆挠曲过度而断裂等事故。在德国战车上最常见的限位装置是固定在底盘侧壁上的带有橡胶缓冲垫或弹簧装置的金属突出结构。路轮直径较小的车辆悬挂运动行程也小，所以每组摇臂都需要一个相应的限位装置，而路轮直径较大的车辆，其扭杆所需的行程也较大，所以只需要在第一对和最后一对摇臂上安装限位装置即可。

III号坦克（图中为III号突击炮）的每对负重轮都装有限位装置，其中第1对和第6对负重轮的限位装置与第2～5对负重轮的限位装置不同，且安装位置略高。

IV号坦克每侧有8个负重轮，分为4个轮组，其中前三个轮组仅在前方安装一个限位装置，而最后一个轮组安装了两个限位装置。

“黑豹”坦克的限位装置相对复杂，分别安装在第1、2对负重轮和左侧第7及右侧第8负重轮的摇臂上方（此为G型的布置，D/A型为左侧第7和右侧第7负重轮），其限位器由多片碟形弹簧构成。为了配合限位器，上述部位的摇臂较为粗大且顶部平坦。

虎式坦克的限位器。

“虎王”坦克的限位器。

“虎王”坦克限位器的碟形弹簧。

虎式坦克和“虎王”坦克的限位装置分别安装在第一对和最后一对负重轮的摇臂上方，但形式有所不同，虎式坦克采用带有橡胶缓冲垫的金属突出结构，而“虎王”的限位器则与“黑豹”坦克相似，由多片碟形弹簧构成。

为了减少战车在越野越障时产生的冲击，提高行驶的平顺性，改善乘员的舒适度，在装备扭杆悬挂装置的战车上还会额外加装液压减震筒，吸收震动能量，提高减震效果。液压减震筒安装在第一对和最后一对负重轮的扭杆摇臂上，但是“黑豹”坦克较为例外，为了节省车内空间，减震筒被安装在第二对和第七对负重轮的扭杆摇臂处。值得注意的是，在II号L型、III号坦克等体积较小的战车上，减震筒都安装在车外，而虎式、“虎王”、“黑豹”等相对较大的战车将减震筒安装在车内。

上两图为III号坦克的液压减震筒，暴露在车体外。

“黑豹”坦克的液压减震筒斜向安装在车体内。

作为尼伯龙根工厂新开辟的科普系列专题的第一弹，有关二战德国坦克悬挂装置的话题到此告一段落。今后，我们还会针对轮组、履带、火炮等其他子系统，以及半履带车等其他车型的特征进行更多的科普介绍。科普文与考证文的写作方式存在很大不同，我们还需要更多的时间和精力适应新的文体，虽然我们的文章还存在着这样或那样的问题，但还是希望可以为刚刚接触战车考证的朋友们提供帮助。（续完）

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