科普贴：说说二战期间德军战车的轮组
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尼伯龙根工厂关于二战期间德军战车的悬挂科普文如下——0jqqNOWHjMTdqimi7o&pass_ticket=ssPruvLNH3T6v53IrV3jg2TsKXIWTgP%252Bbzc059lpO0mqjlyZdY7F5t7LKY9nA5kK#rd
那么这篇文章就来谈一谈德军战车的轮组吧。 轮组是坦克行走装置的重要组成部分，也是上文所说悬挂的延伸，它们是在履带之上滚动的轮状部件，功能是承载车体重量，带动履带转动。二战期间的德国重型战车的交错负重轮是其结构上的看点之一，为之深深着迷者有之，认为结构复杂难以维护者亦有之，主动轮前置好还是后置好，胶缘负重轮好还是钢缘负重轮好也都是让军迷们和工程师们争论不休的话题——本文无意就这些问题进行好与不好的价值判断，只是希望把作者知道的事实讲清楚罢了。
坦克的轮组是由一些功能不同的车轮组成的，这从坦克乃至坦克的先祖履带拖拉机出现以来就没有什么变化，一套完整的轮组中，各车轮部件的分类和功能如下：
主动轮（Sprocket）：动力输出部件，驱动履带进行转动，带动坦克行驶，转向和刹车等功能也通过主动轮进行差速和制动操作来实现。
负重轮（Road wheel）：没有动力的从动轮，用于将悬挂承载的车身重量传导到履带上面，同时规整履带，强迫履带按直线运动。
诱导轮/惰轮（Idler）：用来诱导履带围绕轮组完成转动，并用来控制履带张紧度的从动轮。
托带轮（Return Roller）：托起履带上部，避免履带和行走部分其他部件碰撞的滚轮结构，但不是每一种战车都必须有这个结构，当负重轮直径足够大的时候，这个结构是可以被取消的。
与悬挂不同，轮组需要直接配合履带在地上行驶，工作条件恶劣，需要直接接触水、沙、雪、泥浆和石砾，还需要克服崎岖地形，以及战壕，垂直墙等障碍物。同时，暴露在车外的轮组还面临着敌军火力的直接威胁，坦克动力的发挥也与轮组的设计息息相关，所以轮组在设计上不但要转动顺畅，尽可能减小动力损失，也要结构坚固简单，不易损坏。许多德军战车（比如四号坦克）经历了二战的整个过程，相关的轮组部件的改进很多都围绕着简化结构和节约材料的目的进行，所以从这个角度看，许多后期的改进并不是字面意义上的“改进”，而只是为了应付战局的权宜之计罢了。
主动轮（Sprocket）：德军战车的主动轮一般都是放置在车体前方（除了保时捷博士设计的几款屡败屡战的竞标设计）。主动轮的结构分为轮毂和齿圈 两部分，轮毂连接的是战车传统装置的最后一级减速齿轮，而由传动装置带来的动力作用在主动轮的轮毂，进而驱动主动轮转动，在主动轮转动时，其外侧的齿圈就会带动履带运动，进而驱动整辆战车。主动轮的设计要考虑许多因素，通常情况下，主动轮越大，驱动齿获得的力矩就会越大，但这样的话整个结构就会受到极大的扭转应力。在这种情况下，主动轮的最终定型是综合考量战车各种设计指标的后果。甚至会有在已经投产的战车上因为其他部件设计的更换而更换主动轮的案例。
主动轮还有个有意思的小细节，就是有些战车的轮毂会有个盖子，随着战事激烈，许多这样的盖子会被取消，这方面的典型是三号突击炮。
负重轮（Road Wheel）：
德军战车的负重轮大致分为单缘和多缘两种。其中，多缘的负重轮可以看作是两片单缘式负重轮拼合的结果，但四号战车的负重轮虽然也是双缘，但却是一体的。除此之外，德军战车的负重轮一般都有橡胶边缘，这些胶圈的生产商包括Continental（马牌，这个牌子现在还在生产汽车轮胎），Fuda等若干公司。这些公司的标识都会在胶圈上有显示。
另外，负重轮和扭杆等悬挂装置的连接处是要用到法兰和轴承的。有传言说1943年美军对施韦因富特的轴承厂轰炸后德军一度轴承供应断货，这是不正确的。一方面，军需部长施佩尔采取了迅速分散生产的举措使得轴承生产得以继续进行，另一方面，德国可以通过瑞典等中立国获得轴承供应。类似这样的传言在十几年前相当的甚嚣尘上（比如钼矿供应短缺导致虎王坦克装甲板质量下降等等），也一度迷惑了许多人。但现在资讯如此发达的时候，进行辟谣并不是那么困难的工作——真正难的，是改变许多人头脑中那种先入为主的成见。
交错式负重轮（ Interleaves Road wheel ）：
二战期间大型德军战斗车辆的一个非常明显的标识是其交错式负重轮的结构，采用这样的结构是有原因的。 在扭杆悬挂系统中，负重轮直径不得大于两根相邻扭杆的距离。这就限制了负重轮的大小。在战斗中，大直径负重轮有一些优势，比如越野性能好，停车瞬间震动小（二战期间尚不具备“行进时射击”的技术，那么停车瞬间震动小对于首发命中非常重要），在这种情况下，既要考虑承重（尽可能多的负重轮），又要考虑停车瞬间的震动（尽可能大的负重轮），那么交错负重轮是一种自然的选择。里圈轮子和外圈轮子交错布置，这也是德国二战时期几种著名坦克的特点。
而且交错负重轮的另一个好处是履带在接地面的压强分布很平均，这有助于延长履带的寿命，同时提高通过性。这也是德军的半履带车都在使用交错负重轮的原因。
交错负重轮存在两种基本构型，一种是“交错重叠”，另一种是“交错不重叠”，这两种结构在性能上并没有孰优孰劣之分，但后者在修理维护上要简单一些。
而对于虎式坦克和虎王坦克，其巨大的重量（虎式56吨，虎王72吨）使其不得不使用宽履带，这种履带的宽度使得铁路运输时车辆超出了正常桥梁隧道的容许宽度，因此，虎式和虎王战车在铁路运输时要把履带卸了换专用的铁路运输窄履带，对于虎式前期和中期型，最外面两排负重轮还要卸掉 （具体细节参见拙作，二战德军装甲部队铁路运输小考证，链接如下——https://www.douban.com/note/665387217/）。当然，内侧负重轮的维护也不是那么轻松的事情——这也可以解释为什么二战之后这种交错负重轮就没有设计采用了。
由于战后材料技术的发展，以及火炮双向稳定仪的普及，交错负重轮压强分布均匀和行驶稳定的特点愈发不突出，而其维护时的不便使得这样的设计被放弃，只有瑞典的一款运兵车（PBV302）和一种法国坦克（AMX50系列）采用了这个设计。 ，这种设计也成了战车发展史上颇具特色的绝响。
钢轮（Steel Wheel）:
在大战后期，出于各种原因（增加承重，或者节约橡胶材料）的考虑，德军的一些战车上出现了钢缘负重轮的设计（取消了橡胶轮缘）。使用过这种钢缘负重轮的战车有四号坦克的某些变形车，黑豹坦克，虎式坦克后期型（1944年1月之后生产型）和全部的虎王坦克。
随着战争的进行，四号坦克的底盘上需要加上更重的反坦克火炮，前装甲也要加厚。基于这个原则开发的四号坦克歼击车（装载Pak 42型L70倍径炮）和灰熊自行火炮的前部就会过重（Nose Heavy)，严重影响战车的操控，四号坦克歼击车还被乘员戏称为“古德里安的鸭子”。在这种情况下，将前部的几个路轮换成钢缘负重轮就成为了一个自然的选择。标准的做法是四号歼击车L70V型的前部两个负重轮换成钢轮，四号歼击车L70A的前部四个负重轮换成钢轮，灰熊的前面四个负重轮，或者全部的负重轮换成钢轮。当然从现存的照片来看，例外还是很不少的。
黑豹坦克于1944年9月开始试验了全部路轮换装钢轮的设计，但事实证明这并非成功，钢轮容易碾坏履带诱导齿，所以这个改进很快就被叫停了。即使如此，在战场上使用普通路轮和钢轮混装的豹式坦克还是能够见到，在大战的最后期，MAN公司生产的黑豹坦克最后一对路轮都换成了钢轮，这是为了减少最后一对路轮的损坏几率。
虎式坦克后期型和虎王坦克用的也是全钢制负重轮，因为这两种坦克的履带诱导齿足够结实，所以全钢制负重轮并未造成严重的后果。
诱导轮/惰轮（Idler）：
德军战车一般而言都是主动轮前置而惰轮后置，且除了早期的I号坦克之外惰轮是不着地的。惰轮上会有很多孔槽结构，这样做的目的是减重，以及排出坦克行驶过程中履带沾上的泥块。除此之外，III/IV号战车上的惰轮上有调节装置，可以通过调整惰轮轴的角度调整履带张紧装置。
而对于源自于虎P底盘的费迪南/象式坦克歼击车而言，主动轮在战车后侧，那么惰轮就被设计在战车前方。这个设计和许多苏联坦克是一样的，但不同于苏联坦克的是，费迪南/象式的惰轮有抓住履带的齿，以防履带从过重的战车上滑脱。
托带轮（Return Rollers）：
对于负重轮直径不够大而履带又需要足够空间完成运动行程的战车而言，托带轮是行走装置中必不可少的组成部分，尤其是III/IV号战车，外露的托带轮非常显眼。除此之外，即使大直径负重轮的黑豹坦克，也会在主动轮后非常不起眼的位置藏了一对小托带轮。
关于托带轮，我看到的一些模型作品和美术作品复原的二战德军III/IV号战车，有的会把托带轮之间履带的下垂效果做的过分夸张。事实上如果这辆战车还在正常运转，这种过分的下垂效果是不可能出现的。过长的履带容易在运行中被甩离车体，造成事故。在这种情况下，看到的下垂的履带要么就在维修，要么这辆战车已经被摧毁了。
接下来分门别类对德军战车的轮组系统做个非常简单地概要式的叙述。之所以说是“非常简单”，是因为本文空间有限的缘故，所以只能挑一些最明显的变化和特点来写，难免是挂一漏万，但作为入门的科普应该是够了。
I号坦克及其变形车：
I号坦克A型的路轮布局是这样的——单圈齿主动轮在前诱导轮在后，中间四个胶缘主动轮和三个胶缘托带轮。其中， 第一对负重轮为独立的螺旋弹簧悬挂，后面三对通过连杆与诱导轮连接在一起 。需要注意的是，在这个布局中诱导轮是接触地面的。这样的布局虽然简单，但相对原始且承重非常有限，所以很快就被淘汰了。
I号B型坦克，包括其变形车，如野牛自行火炮等，在I号A的基础上多加了一对负重轮， 后四个形成两个对称的轮组，诱导轮不再着地。这样的悬挂系统稳定性改善很大，承载力也要更强，从而为改造自行火炮等专用车辆奠定了基础。
说到I号坦克，就不能不提到I号C和I号F，这两款坦克名为I号，但其实已经是完全重新设计的底盘了，包括路轮在内的许多东西都和I号A/B完全不同，非要说有什么相同的点，那就是主动轮前置，惰轮后置这个经典的结构吧。
I号C型战车采用了全新设计的主动轮（从单排齿变成双排齿）和惰轮，由于采用了大直径交错负重轮的缘故，托带轮被取消。注意从外表看，交错负重轮的内侧和外侧轮子形制不同，这种战车有五对交错式负重轮，其中第2,4对负重轮在外侧。I号F的负重轮排布和I号C是完全相同的，但整个轮子的具体样式又不一样了。
II号坦克及其变形车：
II号坦克最早的原型车，a/b型的路轮布置是这样的，主动轮在前，惰轮在后，中间的六个路轮用一根大的连杆连接，外加三个托带轮。 这种结构的悬挂在二号坦克上面使用时寿命只有500公里，无法满足作战需要，所以很快被放弃了。
而到了真正在战场上被大规模使用的型号，II号坦克的路轮被安置在独立式弹簧悬挂上，每侧五个路轮，四个托带轮。与此同时，在原型车上用的主动轮和惰轮被原样保留。
当II号坦克被用作自行火炮底盘时，这个底盘许多改造才能承担上部结构的重量和体积。蜜蜂自行火炮（Sd.Kfz.124 Wespe）把II号坦克的底盘延长，但这个延长结构并没有对蜜蜂的轮组排布产生影响。与之对应的是，基于II号坦克底盘的野牛II自行火炮也遇到了延长底盘的问题，于是野牛II比普通的II号坦克底盘多了一对负重轮，而在这个底盘上，托带轮虽然还是四对，但位置和二号坦克上的已经不同了。
山猫侦查坦克（Luchs）虽然是归为II号坦克车族，但其实这辆车是完全重新设计的结构，无论是主动轮，惰轮和负重轮都是完全不同的设计。当然，因为大直径交错负重轮的存在，山猫并不存在II号坦克上普遍存在的托带轮。山猫坦克装设了五对路轮，从侧面看，第2,4对路轮居于外侧。
38t坦克及其变型车：
捷克产的38t战车被德军发展出了非常多的变形车，伴随着第三帝国度过了整个二战生涯。这种战车的底盘历经许多改变，甚至在黄鼠狼III M这样的改造情形中，整个发动机都变成了中置——但这个底盘的轮组设计的非常成功，所以自始至终，轮组的排布没有发生大的变化。
一般而言，38t的轮组排布是这样的：前置的双排齿主动轮，惰轮后置。苏林式悬挂连接每侧四个大直径路轮，而托带轮早期型号是两个，后期变为一个。
38t底盘的战车中，追猎者坦克歼击车是非常值得单独提出的一款。这种战车的轮组看上去和其他基于38t底盘的战车类似，但其实经过了改进，尤其是惰轮——最早的追猎者惰轮有12个减重孔，后来减到8个，再后来减到6个，到最后就剩下4个了，这是这种战车外观上非常明显的变化，当然也是考证的大坑。
III号坦克及其变型车：
三号战车在最终定型之前经历了相当曲折的发展过程，这些曲折有相当多都耗在路轮结构上了。其中，采用克里斯蒂悬挂的III号A型每侧有五个路轮和两个托带轮，双排齿主动轮在前，惰轮在后。这种克里斯蒂悬挂在车辆重量增大后摇摆加剧，所以被德国人放弃。而III号B/C/D用形制不同的板簧悬挂连接了每侧8个负重轮，每侧还有3个托带轮。这样的板簧悬挂在测试中效果并不那么好，所以也被否定了。
从III号E型开始，III号战车的轮组布局定型，扭杆悬挂，每侧6个路轮和3个托带轮。在整个战争过程中，这个轮组的布局再未改变，虽然主动轮，负重轮，托带轮和惰轮的样式都在发生改变。
IV号坦克及其变型车：
比III号坦克幸运的是，IV号坦克的轮组在IV号战车A型就已经确定——主动轮前置，惰轮后置，每侧8个负重轮，4个托带轮。这之后，IV号坦克作为德军的战马，伴随德军度过了整个二战的时光，且发展出了众多的车族。在6年漫长的岁月中，IV号战车的轮组经历了非常多的改进。本文限于篇幅，只能择其精要概述一下了。
主动轮和惰轮：IV号坦克用过的主动轮有三种主要样式，适用380mm履带宽度的样式（IV号E之前），适用400mm履带宽度的铸造样式（IV号F1到H），以及适用400mm履带宽度的冲压样式（IV号H到J）类似的，IV号战车的惰轮分期也可以参照这样的划分标准。
路轮：IV号坦克的路轮形制在大战中形制保持一致，但路轮的轮毂盖子有不同的样式。除此之外，IV号坦克底盘改装的自行火炮会装设钢轮，这一点在前文已经有涉及，此处不再赘述。
托带轮：IV号战车的标配是4个托带轮，在IV号H之前，这样的托带轮是胶缘样式（其大小和外观随着型号变化有细微差别），到了IV号H开始，IV号坦克及其变型车开始换装全钢制托带轮（这种托带轮也有带加强筋和不带加强筋两种样式），而到了IV号J型坦克后期型，每侧四个托带轮被减为三个。除此之外，最后生产的某些IV号坦克歼击车的托带轮去掉了外面的一圈滚动筋，看上去就是个字面意义上的饼。
大黄蜂/犀角和野蜂：
犀角（及其前身大黄蜂）还有野蜂在很多资料里被归为IV号坦克变型车，但实际上它们的底盘是用III号坦克和IV号坦克的现成部件凑起来的“通用化自行火炮底盘”，其路轮，诱导轮和托带轮（包括悬挂装置）完全沿用IV号坦克的样式，而其主动轮（包括变速箱）用的是III号坦克的现成部件，所以这两种战车从外观上看，是“带着III号主动轮的IV号轮组”样式了。
Sd.Kfz.171黑豹坦克及其变型车：
自从MAN公司赢得黑豹坦克的竞标之后，这种战车的轮组布局就被固定下来：主动轮在前，诱导轮在后，大直径交错式负重轮有8组，从侧面看上去，第2，4，6，8组负重轮居于外侧。虽然黑豹坦克从外观上看取消了托带轮，但主动轮之后还是有一个小小的托带轮的（有资料显示1945年初这个小托带轮被一个滑撬所取代）。这样的轮组布局也被用在猎豹坦克歼击车和豹式坦克修理车上，但在整个大战后期，黑豹坦克的轮组每一个部件都经历了不同的发展变化过程。
Sd.Kfz.181虎式坦克及其变型车：
虎式坦克从设计定型开始，其轮组的方式就固定下来：前置的主动轮，后置的诱导轮，中间是大直径的8组交错负重轮。但值得注意的是其负重轮的排布方式在生产过程中发生过明显改变。虎式初期型和中期型的每一组负重轮由三片碟状负重轮组成，且相邻的两组负重轮互相交错。在战斗状态时从侧面看，其1，3，5，7对负重轮居于外侧，而在铁路运输时，需要将最外侧的负重轮卸下来，这样其1，3，5，7对负重轮只能看到轮轴的法兰，而2，4，6，8对负重轮居于外侧。从1944年1月起开始生产的虎式后期型对这个负重轮排布方式进行了改进，每组负重轮由两片钢轮构成，且相邻的两组负重轮互相交错。这样，无论在战斗状态还是铁路运输状态，居于外侧的负重轮组是其2，4，6，8对——这其实就是早期的虎式坦克进行铁路运输时的路轮布局。
除了上述明显变化之外，虎式坦克的主动轮，惰轮和路轮发生的细微变化如下：大约在1943年5到6月间，虎式坦克主动轮的保护盖被移除；大约在1944年1到2月，虎式坦克的惰轮从大直径换装小直径，与此同时，其钢制负重轮的内圈螺钉排布也发生了变化。
Sd.Kfz.184 费迪南和象式坦克歼击车
作为保时捷博士竞争虎式坦克失败的副产物，费迪南坦克歼击车的轮组和虎P是类似的，主动轮后置，带齿的诱导轮前置，中间的六个路轮两个一组，连接在三个纵向扭杆上。但要注意的是，为了提高战车的越野性能，纵向的第三对扭杆装设方向和前两对相反，而链接纵向扭杆的路轮有两种形制，一种是轴突出的，一种是轴不突出的。这样从侧面看，费迪南坦克歼击车的第1，3，6对负重轮是轴突出的样式。当历经战火洗礼幸存下来的费迪南被改装为象式之后，这样的轮组布局被沿用下来，没有发生任何改变。
Sd.Kfz.182虎王坦克及其变型车：
虎王坦克的轮组在整个战争中变化不大：前置的主动轮，9对交错不重叠的钢制负重轮，其中第1，3，5，7，9对路轮从外侧看是位于外侧，诱导轮后置。虎王坦克值得叙述的是主动轮的形制变化。最早的虎王原型车装设18齿尖齿主动轮，到了量产型虎王，为了配合公母履带，主动轮换装成了9齿样式。再然后，到了大战最后期（1945年3月），虎王坦克换装全公履带，其主动轮也变成了18齿平头样式。注意虎王最早的18齿驱动轮和最后的18齿驱动轮其形制是有明显区别的。
作为虎王坦克唯一投入实战的变型车，猎虎坦克歼击车的底盘比虎王长出了一截，但量产的猎虎（亨舍尔底盘）的悬挂和路轮与虎王坦克完全相同，在此不再赘述。值得一提的是保时捷博士设计的猎虎底盘（所谓保时捷猎虎），虽然没有投入量产，但还是比较有特色的——车体的主动轮和诱导轮布局和传统的虎王类似（但主动轮用的是18齿尖齿样式），每侧的8个负重轮分成四组两两连接在四根纵向扭杆上，且发生局部交错现象（这些路轮彼此间从外观上看没什么区别）。从外侧看，第1，3，5，7对负重轮居于外侧。关于保时捷猎虎的具体信息，详见鄙人拙作，保时捷猎虎小考证，在豆瓣的链接如下：https://www.douban.com/note/490233865/
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