ADAMS坦克多体系统建模与仿真+源代码(2)
1.1 坦克及其结构简介
自二十世纪初问世以来，坦克已有百年历史，随着科学技术的发展和两次世界大战，以及局部战争的推动，现代坦克已发展成为集火力，机动，防护以及电子信息性能于一身的陆军主要突击兵器，在陆军装备和路上战争中占有十分重要的地位[1]。
1.1.1 坦克结构简介
坦克是陆战的主要武器之一，是一种火力强大，防御力高，同时具有较高机动能力的履带式车辆。它主要包括了五个系统：推进系统，武器系统，防护系统，电器系统，以及通讯系统等[2]。目前，世界上大多数主战坦克从构造上看，从车头向后被划分为驾驶室，战斗室，动力传动室。除此之外，在坦克外部还装有工具、各种灯具、备品、自救和潜度设备、油箱或副油箱等，炮塔上还安装有高射机枪以及烟幕弹抛射装置、观瞄系统、主动防护系统或防护装甲及主动装甲等设施[2]。在坦克各部分结构中，履带行驶装置是本文的主要研究部分。
履带行驶装置由履带，主动轮，负重轮，诱导轮和履带张紧机构，托带轮（或托边轮），张紧轮及诱导补偿张紧机构等部分组成[3]。其基本功能是把动力传动装置传来的转矩经主动轮，履带变为坦克的牵引力，推动坦克行驶；制动时，传递地面传来的地面制动力，实现坦克的制动[3]。负重轮支撑坦克的质量；履带为负重轮提供了新的路面，从而使坦克能通过各种地形环境。
坦克系统对履带行驶装置的基本要求包括[3]：
1）通过性能良好。坦克在松软地面，泥泞地面、沼泽、水稻田和起伏地面等野外各种环境地面行驶时应有良好的通过性能；在穿越垂直矮墙，攀登纵坡，侧坡等时应有良好的稳定性能。
2）工作可靠。履带行驶装置应有足够的强度，防护性和耐磨性。因为其暴露在车体外，工作条件恶劣，除经常承受冲击载荷外，还容易遭到炮火、弹片、地雷等攻击。
3）质量尽可能减轻。履带行驶装置一般占整车质量的接近百分之二十，其中履带板和负重轮占了大多数质量。各组件质量与结构形式有关，减轻履带行驶装置的质量对提高坦克机动性有重要作用[4]。
4）对路面破坏程度轻。
5）噪声尽可能小。
6）制造工艺简单，方便检查和文修。
实现上述要求，既与履带外形有关，又与履带行驶装置各部分结构有关。
履带行驶装置按上支段履带的支撑方法，可分为无托带轮方案和有托带轮方案[3]。其区别是有无托带轮。有托带轮方案的优点是减小上支段履带的摆动，从而减小履带铰接处的功率损失；并且可以采用小直径的负重轮，有助于降低非悬挂质量和增加负重轮的行程。无托带轮方案采用大直径负重轮，负重轮直接支托上支段履带，这样增加了履带行驶装置的质量，其优点是履带脱落的趋势小，车内噪声小，后一点对薄壁车体来说是非常重要的。
按主动轮安装位置，常把履带行驶装置分为两种方案[3]：主动轮前置方案和主动轮后置方案。主动轮后置方案的优点是车辆用前进挡行驶时降低履带行驶装置的功率损失，保证其对战斗车辆的武器有较好的防护作用，车体振动是能避免主动轮和地面之间可能的撞击。当动力—传动舱位于车体前部时，往往采用主动轮前置。这种方案在某种程度上能改善车辆在松软地面上的通过性，因为在牵引力作用下履带对地面的单位压力分布比较均匀。
1.1.2 坦克的发展
坦克从诞生至今已发展了三代。习惯上，人们把1945至1960年期间的坦克称为第一代，把1960至1975年之间的坦克称为第二代，1976年以后生产的坦克称为第三代[1]。目前，第四代坦克也在孕育之中[4]。