坦克转向产生的外力矩效果

将坦克在水平地面上、低速、匀速转向时，所受的纵向力（FR1、FR2、F1、F2）和转（横）向阻力（FSq、FSh）这些外力对坦克平面中心C点取矩，就形成了坦克转向时的两个外力矩，这就是坦克的地面转向阻力矩和转向驱动力矩。

1.转向阻力矩

坦克转向时地面的转向阻力矩Tμ主要是地面转向阻力FSq和FSh所造成的。由图6.2.4可知，这两个地面转向阻力与坦克平面中心C点的距离都为L／4，将这两个转向阻力对平面中心C点取矩，可得地面转向阻力矩公式为

由上式可知，地面转向阻力矩纯粹是地面的横向阻抗力矩，它随车重G、接地段长度L、地面转向阻力与法向负荷比例系数μ的增加而增加。可见，履带接地段越长对车辆其他性能方面都是有利的因素，唯独对转向是不利的因素。现有坦克等装甲履带车辆的接地段多数不是太长，主要原因是接地段太长了转向阻力矩大，转向较困难。

同时，地面转向阻力矩还和履带接地段法向负荷分布图形有关。式（6.2.1）是在履带接地段法向负荷为矩形的假设前提下推导出来的。很明显，当接地段法向负荷图不为矩形时，转向阻力矩的表达式也和式（6.2.1）不同。当地面外形不同，如在土岭或土埂上转向时，法向负荷图形为中间大两头小的等腰三角形分布，转向阻力矩最小（为μGL／6）。如果在弹坑或凹坑内转向时，法向负荷图形变成中间小两头大的反等腰三角形分布，此时转向阻力矩最大（为μGL／3）。如果在较大的坡道上作上坡或下坡转向时，法向负荷图形变成了一头小另一头大的梯形分布，此时的转向阻力矩介于上述两种极端情况之间。

2.转向驱动力矩

坦克的转向驱动力矩Tq是推动坦克旋转的主动力矩。坦克在水平地面上、低速、匀速、单车转向时，转向驱动力矩由坦克接地段所受的各纵向力对坦克平面中心C点取矩求得。如图6.2.1所示，纵向力对C点的力矩平衡方程式为

因为在水平地面上转向时，已经假设FR1＝FR2，所以转向主动（驱动）力矩Tq为

由上式可以看出，坦克的转向驱动力矩和外侧履带上的牵引力F2、内侧履带上的制动力F1以及履带中心距B成正比。前边曾讨论过F1和F2的最大值不能超过履带和地面的附着力。履带中心距越大，转向驱动力矩越大，转向越容易。但是，B值过大，将会增大坦克正面中弹的可能性，特别是给铁路运输坦克带来了很大困难，因此近代坦克的B值通常变化不大。

3.转向阻力系数(www.xing528.com)

转向阻力系数用μ来表示，定义为履带接地段单位长度上的转向阻力s和对应的单位长度法向负荷p的比值，即

在坚硬路面，如水泥地面上转向时，地面转向阻力主要是摩擦阻力。转向阻力系数基本上是一个常数，和转向半径无关，其大小等于履带板与该地面间的摩擦系数。

在松软地面，如干燥的草地上转向时，转向阻力系数随转向半径增加而减小，尼基金教授提出了计算平均μ值的经验公式：

式中　μmax——坦克以规定半径Rg＝B／2做制动转向时的最大转向阻力系数，该值由实验求得，如表6.2.1所示；

a——经验系数，a＝0.80～0.87。

其中，经验系数a最有代表性的值为0.85。将它代入上式，可得如下的常用形式：

表6.2.1　不同地面的μmax值

　　注：表中数据部分取自尼基金所著《坦克理论》。