Horstmann fjädring

Light Tank Mk II använde den klassiska Horstmann-designen. I detta fall är fjädern utanför spårområdet, vilket ger utrymme för spårreturrullar att ligga direkt över upphängningen i en särskilt kompakt layout.
Light Tank Mk III introducerade en något modifierad version med endast en vev per boggi, vilket fick fjädern att ligga något vinklad som ett resultat. Detta system användes på Universal Carrier .

Horstmann fjädring , även känd som Horstman , Vickers-Horstman och sällan Slow Motion , är en typ av bandupphängning utarbetad av den brittiske tankdesignern John Carden och arbetade in i en produktionsdesign av ingenjören Sidney Horstmann .

Den användes först på A6E3 Medium Tank- prototypen 1935 och visade sig vara mycket överlägsen tidigare upphängningar från Vickers . Den användes i stor utsträckning på stridsvagnskonstruktioner från andra världskriget, men under efterkrigstiden var den alltmer begränsad till brittiska stridsvagnar när nyare system dök upp i andra länder. Den sista tanken som använde denna grundläggande mekanism var Chieftain , designad i slutet av 1950-talet.

Horstman Defence Systems förblir en tankupphängningsspecialist till denna dag och tillverkar en rad system baserade mestadels på torsionssystem med hydrodynamisk dämpning. De kallas också "Horstman-upphängningar" även om de inte har några detaljer gemensamt med deras tidigare design.

Historia

Sidney Horstmann blev intresserad av upphängningskonstruktioner på 1920-talet som en del av hans ansträngningar att förbättra körningen av de bilar som byggdes i Bath av hans Horstmann Cars- företag. Detta ledde till en ny design med flera spiralfjädrar i fjädring, och skapandet av Slow Motion Suspension Company för att sälja designen till alla tillverkare. Horstman Cars gick i konkurs 1929, vilket lämnade Slow Motion en fortsatt verksamhet.

1934 fick John Carden från Vickers-Armstrongs en "ljus idé" för en ny typ av tankupphängning och samarbetade med Horstmanns Slow Motion för att göra den till en fungerande design. Vid den tiden testade den brittiska armén , till stor del till deras motvilja, prototyperna för medelstora stridsvagnar i A6-serien . Bland deras många problem visade sig den Vickers-levererade "box"-upphängningen vara mycket fjädrande och ledde till att tanken gungade en tid efter att ha avfyrat huvudpistolen.

Den nya designen använde två väghjul på en enda boggi, var och en ansluten till en klockvev med en horisontell spiralfjäder mellan vevarmarna, och dubbelverkande stötdämpare för att kontrollera rekylen. Denna monterades på A6E3 mellan februari och april 1935 och visade sig genast dramatiskt förbättra stabiliteten. E3 hade också utrustats med en kraftfullare 500 hk Thornycroft RY/12 marinmotor i ett försök att förbättra prestandan, men i tester visade detta ingen fördel och i slutändan producerades bara tre exempel av Medium Mark III. Flera andra medelstora tankar, inklusive A9 och A14, använde samma design.

Carden dödades i en flygkrasch i december 1935, men vid det här laget hade han designat en lättare tankplattform som hade tagits upp som A10, även om den senare var känd som Cruiser Mk I . I den här versionen var ett stort hjul monterat på en vev och två mindre hjul på en delad arm på den andra veven. Denna gick i produktion 1937 som en interimstyp tills armén kunde utveckla en tank med Christie-upphängningen . Samma fjädring användes sedan på den större Cruiser Mk II som kom till sin ultimata form som Valentine-tanken .

En ytterligare variant av det grundläggande konceptet introducerades som en del av olika lätta tankprojekt, särskilt Light Tank Mk III från 1932 som användes i Egypten. Denna version var i huvudsak en tvåhjulig variant av designen för A10. Denna variation hittades sedan på en stor variation av följande mönster inklusive Universal Carrier från 1934, och variationerna på den designen som Loyd Carrier .

1943 modifierades en enda Ram-tank , en kanadensisk-byggd version av M4 Sherman , för att testa upphängning av Horstmann-typ. Detta använde två fulla klockvevar som de tidigaste designerna, men flyttade stötdämparna till hjulens nedre sida. Även om detta var mycket framgångsrikt, körde över 2 000 miles (3 200 km) i tester, avbröts Ram till förmån för att köpa USA-byggda M4:or och vända kanadensisk produktion till andra konstruktioner. En enda Sherman V, seriell T-148350, konverterades sedan på ett liknande sätt. Detta visade sig vara framgångsrikt när det gäller åkkvalitet, men opålitligt i tester. Vid den här tiden testade den amerikanska armén ett stort antal nya upphängningskoncept och valde så småningom en av dessa för M4E8-modellerna från det sena kriget. Singeln Horstman Sherman sprang 340 miles (550 km) innan projektet avbröts 1945.

När kriget avslutades var den brittiska armén djupt inne i utvecklingen av sin första "universella stridsvagn", som skulle kombinera pansar från en tung stridsvagn med rörligheten hos ett medium. Detta var ursprungligen för att använda en upphängning av Christie-typ, men eftersom designen fortsatte att växa i kraft och vikt måste detta överges. I stället kom Associated Equipment Companys designer GJ Rackham med en modifiering av Horstman som kan stödja den större ramen. Detta var i huvudsak identiskt med det ursprungliga tvåklocksystemet, men hade tre spiralfjädrar, den ena inuti den andra, för att ge den den önskade viktprestanda. Denna design dök upp i slutet av kriget som Centurion .

I den omedelbara efterkrigstiden av andra världskriget blev information om tyska torsionsstångsupphängningssystem som användes i Panther- och Tiger -tankarna mer allmänt kända och ledde till en revolution inom efterkrigstidens tankdesign. Storbritannien utnyttjade dock inte dessa förändringar eftersom Centurion visade sig vara en av de bästa stridsvagnarna i världen vid den tiden. Dess prestanda under Koreakriget var särskilt anmärkningsvärt eftersom den kunde klättra upp på kullar som ingen annan tank kunde (på grund av dess Rolls-Royce Meteor- motor, mer än fjädringen) och förstöra motsatta tankar vid siktgränsen. När designen äntligen började bli föråldrad i och med introduktionen av de nyare sovjetiska typerna hade lite utveckling av nya system skett.

Så när behovet av en ny design äntligen väcktes i slutet av 1950-talet, testades ett antal förbättrade versioner av Centurion. Eftersom de i huvudsak var förbättringar av den befintliga designen, i motsats till helt nya koncept, förbättrades Centurions Horstmann-fjädring ytterligare för att klara ännu större vikter.

Beskrivning

Den huvudsakliga designfunktionen är att två eller flera hjul är monterade på ett gemensamt ramverk för att bilda en boggi . I den ursprungliga tvåhjuliga versionen är hjulen monterade på en L-formad svängarm som bildar en klockvev , så hjulets uppåtgående rörelse förvandlas till sidledsrörelse av toppen av veven. De två armarna kan vara monterade på en gemensam svängaxel mellan dem, eller mer vanligt, två tätt åtskilda axlar. De två hjulen delar en spiralfjäder som löper horisontellt mellan vevarmarnas toppar. Således om ett hjul rör sig upp över ett hinder, trycks fjädern ihop mot svängarmen på det andra hjulet. Denna variant användes på de tidiga experimenten, såväl som den sovjetiska T-37-stridsvagnen .

Versioner för lättare fordon ersatte vanligtvis en av de två vevarmarna med en rak stång, där fjädern löper från toppen av den återstående vevarmen till slutet av stången. Den resulterande åtgärden är liknande, i det att ett hinder som orsakar en uppåtgående rörelse av båda hjulen resulterar i att fjädern komprimeras och ger en återställande kraft till båda hjulen.

En fördel med Horstmann-designen är att den upphängda vikten inte är helt placerad på det stigande hjulet: dess parade partner kommer också att öka sin nedåtgående kraft på grund av den delade fjädern, vilket sprider belastningen. I system med helt oberoende hjul är det möjligt att hela tanken blir upphängd på ett hjul, vilket är sällsynt i Horstmann-fallet. En annan fördel är att fjädern kan arbeta både i kompression och expansion, vilket ökar fjädringens totala rörelse. Ur underhållssynpunkt gör det faktum att fjädern ansluter till en enda icke-rörlig punkt och i övrigt är fristående att den enkelt kan tas bort och bytas ut i fält. Fjäderns placering över hjulen gör den också ganska kompakt, med lite eller inget intrång i skrovutrymmet.

Jämförbara upphängningsdesigner

Den horisontella volutfjäderupphängningen som används på Sherman-tankar av sen modell liknar Horstmanns design. De två hjulen per boggi, två vevarmar, fjädrar mellan vevarna och en enda monteringspunkt är alla uppenbara. Denna modell inkluderar även en stötdämpare för ytterligare förbättringar av åkkvaliteten.

Ett brett utbud av boggibaserade upphängningsdesigner introducerades under tankdesignens tidiga dagar, men få använde konceptet med en vanlig fjäder under kompression på samma sätt som Cardens ursprungliga koncept. Till exempel delar den amerikanska vertikal volute fjäderupphängningen (VVSS) många designnoteringar men använder två separata fjädrar som komprimeras vertikalt mot boggiramverket snarare än varandra.

Däremot har den horisontella volutfjäderupphängningen från sena kriget, eller HVSS, mer gemensamt med Horstman-designen, med en volutfjäder i kompression mellan de två vevarmarna, samt en stötdämpare ovanför fjädern . HVSS var ett viktigt inslag i M4A3E8-modellen "Easy Eight" ('lätt' är den amerikanska arméns fonetiska kod för 'E' vid den tiden).

Mekaniskt har designen också mycket gemensamt med Christie-upphängningen , som också använder en vev för att trycka på en fjäder. Den största skillnaden är att i Christie är varje hjul monterat separat, och fjädern är vanligtvis monterad på eller inuti tankskrovet. Den längre fjädern möjliggör mer kontrollerad flexion och potentiellt längre kast. Christie-upphängningar är generellt svårare att underhålla eftersom hjulen och upphängningen är monterade separat, och en trasig fjäder kan vara svår att nå utan att ta bort hjulen.

Ansökningar

Namnet "Horstmann suspension" applicerades ibland på alla transmissionssystem som har två motsatta svängarmar, oavsett vilken typ av fjädring mellan dem. Namnet hänvisar också till alla upphängningar som byggts av Horstman-företaget (nu Horstman Defence Systems) oavsett om det är boggityp, torsionsbalkdesign , hydrogas , hydropneumatisk eller annat.

I forskning av United States Army Materiel Command och i nyare universitetstekniska publikationer om tankupphängningar (2015 Merhof, 2017 Xu, Xue) behandlas inte Horstmann-Suspensionen som ett utvecklingsstadium. På grund av äldre publikationer har följande anspråk för Horstmann-upphängningen gjorts:

Horstmann-systemet användes på bland annat följande fordon:

Horstman-byggd fjädring används på:

Citat

Bibliografi

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Horstmann_suspension&oldid=1132906916 "