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主题:【原创】小猫的原创:高卢铁骑—早期法国装甲兵的发展 -- 妖猫drake

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    • 家园 【原创】小猫的原创:高卢铁骑—早期法国装甲兵的发展(特)

      特. 早期法国坦克的悬挂系统

      看到billhy 老兄在问FT-17的悬挂系统,本想回帖的,但是写着写着,发现这东西挺复杂,干脆写在正文里面。

      早期坦克在外形方面和悬挂传动系统,可谓是光怪陆离,比如施奈德CA-1,其外形到和现代的AAV等两栖突击车很像,而且都有点“小身子大脑袋”的感觉,这种情况也出现在坦克的前辈装甲汽车上。

      造成这种情况的原因,主要在于很多早期装甲汽车和坦克设计师尤其是设计防御部分的设计师出身造船系统,基于同样的原因,在主炮布置方面,坦克也经历了由设计角度有限的炮廓到全向射击装甲炮塔的发展,和军舰火炮发展路线完全相同。

      但是造汽车或者造军舰的人才们,对于如何让钢板拼接出来的大铁家伙通过泥泞等糟糕地形,却束手无策,只得求助于设计过载重车辆的同行——装甲列车设计师和拖拉机设计师们。

      坐过火车的兄弟们估计都见过火车的负重轮bogie,火车负重轮由于其在较平直铁轨上移动的提点,绝大多数时候只要考虑减震的问题,因此其负重轮只能垂直移动,减震部件则有板簧leaf spring或者螺旋弹簧等coil spring两种。但是简单的将这套悬挂系统直接移植到用于松软和其他崎岖地面的拖拉机上,需要做一定的修正,而在一次世界大战之前,最先进的农业机械悬挂系统设计,便是我之前提过的caterpillar卡特彼勒式履带行走系统。

      caterpillar卡特彼勒式履带行走系统的主动轮和诱导轮之间用刚性连杆连接,连杆和车体间采用板簧减震。在主动轮和诱导轮之间,有一或多个负重轮组,每个负重轮组有两到三个小负重轮,共用一个连接到外部刚性连杆上的螺旋弹簧减震部件。

      如果仔细研究当时的Holt-caterpillar拖拉机、施奈德CA-1型和“Saint Chamond圣夏蒙”坦克,其行走机构其实大同小异,都算是caterpillar卡特彼勒式履带行走系统的变体。不过国内曾有人发文说FT-17是最初使用板簧和螺旋弹簧减震部件的坦克,这就是个错误了。

      但是caterpillar卡特彼勒式履带行走系统却有个大问题,由于没有张紧轮,履带长度不能过长,导致负重轮行程很短,对崎岖地形的承受能力很低,最多只是增强一些松软地面的通过能力而已。

      雷诺在设计FT-17时候,在主动轮和诱导轮之间用刚性连杆上面用垂直螺旋弹簧连接了一组分为两段可以旋转一定角度的拖带轮/张紧轮,这个设计使得履带长度得以大大增长,诱导轮行程提高了不少。但是在实战中,这套设计也产生了一些问题,比如外部刚性连杆面积过大,圆柱螺旋弹簧体积过大,容易被击毁导致悬挂系统失灵。

      所以在后续改进中,悬挂行走机构成为一个改进重点。雷诺自己在后续的NC1/NC27式上面尝试减小外部刚性连杆,并直接采用大直径垂直螺旋弹簧(称为VHSS Vertical helical spring suspension 垂直螺旋弹簧悬挂,美国人在二战中最著名的悬挂是VVSS Vertical volute spring suspension 垂直蜗卷弹簧悬挂)作为减震部件,张紧轮也换到了下方。而苏制MS-1/T-18也将张紧轮放到了主动轮后方,上方设置了多组拖带轮,完全取消了外部刚性连杆。但是这些改进在悬挂部件方面,变化并不大。

      法国同时期的坦克,比如下次要将的“步兵破城锤” Char 2C,在悬挂方面同样采用了caterpillar卡特彼勒式履带行走系统的变体,即板簧和螺旋弹簧作为减震部件的负重轮组可旋转式(Coil and leaf spring, and pivoted bogies)的悬挂系统,简单用VSS垂直弹簧悬挂来描述,并不一定准确,也容易引起误解。

      本杰明.霍尔特Holt的caterpillar卡特彼勒式履带行走系统是一战前最先进的,由于陆军大量采用卡特彼勒式拖拉机,法国陆军对这一行走系统十分熟悉,并将之用于坦克设计。

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      这就不难解释,为什么Holt-caterpillar拖拉机、施奈德CA-1型和“Saint Chamond圣夏蒙”坦克的行走机构如此相似了

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      雷诺FT-17的悬挂行走机构在caterpillar卡特彼勒式履带行走系统上增加了拖带轮/张紧轮,使得负重轮行程得以大大提高,用了美军6吨M1917的图说明一下

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      虽然FT-17的行走机构先进不少,但是实际使用中,外部刚性连杆仍是个不小的累赘,更是个致命的弱点。

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      雷诺自己也发现了FT-17行走机构的问题,于是在后续型号NC-1/NC-27上进行了改进,采用小型刚性连杆和大型垂直圆柱螺旋弹簧减震,拖带轮和张紧轮分家,却再也不能打动法国陆军,倒是卖给南斯拉夫等国一些,国军也有此款坦克

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      苏联人在自己的MS/T-18上面干脆取消了外部刚性连杆,直接采用垂直弹簧VHS减震悬挂,张紧轮的位置也进行了修改,挪到了下方

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      妖猫drake:【原创】小猫的原创:高卢铁骑—早期法国装甲兵的发展(3)


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    • 家园 【原创】小猫的原创:高卢铁骑—早期法国装甲兵的发展(2)

      2. 最初的步兵坦克,雷诺FT-17

      在施奈德及其子公司完成最初的法制坦克施奈德CA-1和“Saint Chamond圣夏蒙” 坦克之后,另一家法国汽车豪门雷诺Renault也在法国陆军汽车管理部的支持下开发了自己的轻型坦克(Char lègère)FT,Faible Tonnage就是轻量化的意思,但是FT的名字最初见于雷诺的内部文档,是否就是这个含义,还有待进一步考证。

      对于雷诺FT轻型坦克,法国陆军大多数时候也称为“伴随战车”(Char d`accompagnement)。至此,法国坦克兵之父,“突击炮兵Artillerie d`assult”部队的司令炮兵准将Jean-Baptiste Eugène Estienne欧仁.埃蒂安纳设想中的多型号混合坦克部队初步成型。

      在这支部队中,施奈德CA-1是指挥和支援用车,“Saint Chamond圣夏蒙” 坦克依靠其强大的火力成为敌军坚固阵地的克星,而最初装备机枪和全向旋转炮塔的FT轻型坦克则是前两种重炮坦克的护卫者,负责掩护侧翼,前出侦查以及驱散堑壕中埋伏的敌军步兵。

      随着三种坦克实战经验的增加,法国陆军发现,与施奈德CA-1和“Saint Chamond圣夏蒙” 坦克那堪称举步维艰的糟糕通过能力相比,FT拥有过人的灵活,可以更好的在弹坑密布的堑壕战战场上高速突击,不少法国将领仿佛看到了拿破仑骑兵的灵魂附体。于是,埃蒂安纳准将的混合部队设想迅速被打破,法国陆军疯狂的订购FT,在战争结束前,竟然有3177辆雷诺FT被编入现役。

      不过这款双人坦克的生产并非一帆风顺,早期型的FT制造困难,而且发动机和行走机构“浑身是病”,尤其是其发动机散热性能及其糟糕,1917年只有84辆FT勉强通过检验,但随后的1918年,雷诺总算解决了大部分问题,生产进入狂暴的状态,一年的产量达到两千多辆。(3177辆,很可能是法军总装备数,而非在大战结束时的装备数,这里还是遵照原文)

      作为双人坦克,FT式首创了全向回转式炮塔(严格来说在Berliet turret贝利耶式炮塔之前,还不能说是全向旋转,贝利耶是一个参与生产的工厂,3177辆并非全部都是由雷诺暴出来的),其攻击角度和灵活性较之此前英法坦克的炮廓式有了飞跃式的进步。

      由于看到炮塔式的优点,再加上轻量化产生的过人机动性,FT用自己出色的表现奠定了日后坦克设计和发展的主流方向,也决定了到30年代前全球坦克基本以轻型化为主的设计基调。而出色的机动性和通过能力,也使得坦克第一次可以全程陪伴在堑壕方向中挣扎的步兵,步兵支援坦克的概念开始成形。

      由于最初作为重炮坦克的“伴随战车”(Char d`accompagnement)设计,实战中很快又转为步兵支援坦克,FT的武器装备基本同当时步兵部队的轻型支援火器相同,雷诺最初设计的FT,装备了Hotchkiss M1914 machine gun 著名的8毫米哈乞开斯机枪,并拥有不错的俯射角度,作战中主要用于横扫堑壕中的敌人步兵,这款机枪FT最终演化为Char mitrailleur,“机枪手”型战车。

      据说在雷诺研制这款机枪坦克的时候,曾向法国陆军提出,将精锐部队中最基础的战术单位“半小队Demi-section/战斗群Groupe de combat(法国陆军在一战后期设立的作战单位,大约等于我们的班或者日本陆军的分队)”中的轻机枪小组换成雷诺FT坦克,这样就可以将机枪殿后的倒伞形阵势变成更便于攻击的箭头阵势。

      当法国陆军汽车管理部和“突击炮兵Artillerie d`assult”部队更多的介入FT坦克的研制之后,陆军方面提出将当时步兵团属炮兵连所使用的20倍径(身管长度为0.74m)37毫米Canon d'Infanterie de 37 modèle 1916 TRP M1916式速射步兵炮直接装上坦克,形成一种可以随步兵冲击的“装甲化步兵炮战车”。

      但是当雷诺委托生产M1916 TRP炮的皮托公司(Atelier de Construction de Puteaux)设计车载型的时候,皮托公司却拿出了另一种在供弹原理上完全不同的新式火炮,身管也变为21倍径(0.777米),最终这款新式速射坦克炮被命名为Puteaux SA-18,日后又成为法制R-35和H-35坦克的主炮,并被多个国家仿制。

      有趣的是美国人仿制的FT-17——Six Ton Tank M1917却直接采用了M1916 TRP作为主炮,据说是基于生产性的考虑,同时美国部队大量装备了M1916 TRP,因此勤务性也好于SA-18,但二者在性能上面有一定差距,SA-18的初速较M1916TRP要高不少。

      法国陆军方面自己在如何分配Char à canon 37(装备37毫米 SA-18的火炮坦克)和Char mitrailleur(装备8毫米机枪的“机枪手”型战车)的生产份额上却犯了难,在最初的订单中,法国陆军要求3/5的FT-17应装备火炮,剩下的则装备机枪,但是实际上,最终法国陆军拿到的FT坦克中有3/5是装备机枪的,1/3则装备了Puteaux SA-18 37毫米火炮。

      另外的1/15的坦克则变为了装备无线电的三人制指挥坦克Char signal or TSF(télégraphie sans fil 就是无线电的意思),这种坦克不装备武器,法国陆军在实战中发现高速推进的FT-17坦克部队之间和与后方的指挥部极容易失去联系,便考虑在坦克分队中编入携带无线电的指挥坦克,最终FT-TSF得到了300辆的订单,共有188辆交付法军。

      另有一些FT坦克被改装为FT 75 BS,这种坦克是为了取代表现糟糕的施奈德CA-1和“Saint Chamond圣夏蒙” 坦克而设计的,其BS就是取自施奈德CA-1式主炮75mm Blockhaus Schneider步兵臼炮。

      但在生产了39辆之后,法国陆军没有提出新的订单,一方面,75mm Blockhaus Schneider步兵臼炮只有9.5倍径,威力有限,而实战中Puteaux SA-18表现了不错的破坏力,法军认为其足以担负攻击坚固堡垒的任务,还有一个原因就是欧仁.埃蒂安纳准将又设想出一种新式战车,这就是著名的Char 2C,一款专门以地方坚固和重火力阵地为目标的重甲突破坦克,再装备一款装甲重炮意义有限。

      两人制为雷诺FT-17带来了轻量化的车体和过人的机动性

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      来聊一下雷诺FT-17的炮塔,这幅图为FT-17的结构图,其炮塔为最初的铸造式,形状很糟糕

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      初期铸造型炮塔

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      中期的八角形炮塔,较少见于存世的法国陆军的FT-17,但是美军的6吨M1917却基本是八角形炮塔

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      性能最优秀的Berliet turret贝利耶式炮塔,这种圆弧形铆接炮塔十分光滑,防弹效果不错,生产也比较容易,存世的大部分FT-17采用了这种炮塔

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      存世的FT-17,基本都是Berliet turret贝利耶式炮塔

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      美国版FT-17,Six Ton Tank M1917,其既有装备37毫米炮的版本,也有装备机枪的版本

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      机枪版的M1917 6吨坦克

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      Char mitrailleur,“机枪手”型FT-17坦克,装备了著名的“法国女郎”Hotchkiss M1914 machine gun 8毫米哈乞开斯机枪

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      Char à canon 37型则装备了经典的Puteaux SA-18 37mm L21,这款火炮的射速和精确度都不错,后来的R-35和H-35坦克军使用了这款火炮

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      R-35上的SA-18火炮

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      1917年法国陆军装备的步兵炮,37毫米Canon d'Infanterie de 37 modèle 1916 TRP M1916式速射步兵炮,M1916 TRP与SA-18是同门兄弟,但二者在身管长度和供弹方式并不相同

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      妖猫drake:【原创】小猫的原创:高卢铁骑—早期法国装甲兵的发展(特)

      妖猫drake:【原创】小猫的原创:高卢铁骑—早期法国装甲兵的发展(3)


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    • 家园 宝推

      参数变化,作者,声望:4;铢钱:4。你,乐善:4;铢钱:-32。本帖花:4

      感谢猫的善举。

      河里好多图都看不到,遗憾。

    • 家园 小猫有个很好的习惯

      文中涉及的图片传到统一图床,与人于己都是好事。口头表扬一下。

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