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2022年4月9日

戦車小話~どうして戦後ソ連戦車は後進が遅い・超信地旋回ができないのか

戦後ソ連戦車の一見よくない感じの特性について、その変速機・操向装置を見ながら引っ掻いてみるおはなし
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えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

確かにソ連戦車は超信地旋回ができず、後進速度を重視しないものが多いです。しかしそのお陰でソ連戦車の長所である小型軽量さや低コスト、大航続距離などが実現できている面もあったりします #マシュマロを投げ合おう marshmallow-qa.com/messages/420c8…

2022-04-09 08:03:01
えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

なんで小型軽量さの話になるの?というと。例えば1枚目左がレオパルト2の、右がT-72の変速機・操向装置です。前者は一塊のデカく重い装置ですが、後者は左右に独立した小さな変速機を二つ置く。装置自体が小さく軽いし、それで出来る隙間には補機やら他の物が置けるしで、全体が小さくできるのです pic.twitter.com/xKkRuQGIGP

2022-04-09 08:12:46
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えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

変速機とかのサイズが小さいとどういうメリットがあるの?というと。戦車では「小さい」のはほぼ正義なのです。中身が小さければ入れる箱(車体)も小さくできる。小さな箱は軽い。同じエンジンでもより速くできるし、あるいは重装甲にしてもそれほど重くならない。見つかりにくいし被弾もしにくい etc

2022-04-10 18:03:34
えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

戦車というのは、出来るだけ小さな箱に出来るだけ大きな能力を詰め込みたいものなのです。より強力な武装やエンジン諸々の機械装置、より沢山の燃料や弾薬、そしてあとは人間が乗って動くための空間……箱は小さいのに入れる物は多い。だから機械が小さくて済むのはとても嬉しいことなのですね

2022-04-10 18:08:25
えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

変速機が小さく軽いのはいいとして、では実際どうしてそいつで後進速度が遅かったり超信地旋回ができなかったり、でも航続距離が長くなったりするのさ? というと少々複雑な話になります。まず後進速度から考えてみましょうか

2022-04-09 08:20:14
えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

戦車が出せる速度の幅は、常識的な馬力のエンジンを積んでいる場合は、変速機がどれだけ幅広い速度を選べるかによって決まります。乗用自動車なら1速でも踏み込めば30km/hとか出せちゃいますが、戦車は大きなトルクが要るので、1段の変速段では大きな速度幅は選べない。つまり多くの段数が要ります

2022-04-09 08:25:35
えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

しかし変速段数があまり多いと操縦が大変です。安全な道路をただ巡行するならともかく、戦場で道路外の戦闘機動を、あれこれ注意しながらさらに常に走行速度に応じた最適な段数を選んで小まめに変速操作をさせるというのは、操縦手の負担が非常に大きい。なので戦車で手動の超多段変速は望ましくない

2022-04-09 08:30:12
えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

そこで大戦半ばの米軍戦車あたりから、トルクコンバーターという装置が用いられるようになりました。細かいことはさておき、こいつは無段階の自動変速機として機能します。ただしあまり負荷をかけると効率が落ちるので、こいつだけに変速を任せるのはよくありませんが pic.twitter.com/KKckn0on1N

2022-04-09 08:37:35
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えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

戦車の場合はトルクコンバーターでザックリ機械(歯車)変速機での3弾性分相当くらいの速度幅を得られます。なのでトルコンと2-3段の機械変速機を組み合わせれば、掛け算で6-9段の機械式変速機と同等の幅広い速度が選べるようになる。しかも手動で変速する手間は機械の2-3段の分だけで済む。素敵!

2022-04-09 08:42:07
えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

そしてトルコンの恩恵は後進速度にも効いてきます。後進の最高速度を上げるには、機械式変速の場合はバックギアを2段、3段と用意しなければならず、その分だけ変速機が複雑化してしまいます。でもトルコン・機械複合の場合は機械後進1段を用意するだけで、実質的に1〜3段までの後進速度が選べるように

2022-04-09 08:45:08
えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

しかしトルコンも完全無欠に素敵な装置という訳ではありません。先の図にもあるようにトルコンは羽根で液体をかき回して、それを反対側の羽根が受けて回ることで変速を実現しているのですが、その構造から、どうしても動力伝達にロスがあります。これが戦車では無視できない燃費の低下に繋がるのです

2022-04-09 08:49:57
えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

そして戦後ソ連戦車は、正にそのトルコンの非効率さからの燃費低下を嫌ったのでした。例えばT-55でもこんなトルコン・機械複合の変速機が実験はされていたのですが、燃費が半分にまで落ちてしまうということで不採用になっております pic.twitter.com/2cN4z4KLCc

2022-04-09 08:53:19
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えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

トルコンの非効率については変速の必要がないときはクラッチで入力と出力を繋いでしまう(ロックアップ)という手もあるんですが、如何せん50年代ソ連にはまだそのアイデアはなかったようです。それにロックアップがあっても変速してる時の非効率はそのままですからね

2022-04-09 08:56:48
えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

ではトルコンを使う代わりにソ連戦車ではどうしたかというと……機械式多段だけど比変速操作を簡単にする、という方向に進みました。機械式だから伝達ロスは最小限なので燃費が良い、多段のおかげで速度幅は広く取れる、でも変速が簡単なので操作量の問題は小さくなるという方向性

2022-04-09 09:01:51
えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

実際T-72の変速機の中身はこんな感じ。3段の遊星歯車のあちこちを6つのクラッチを使って止めたりすることで、前進7段+後進1段の機械式変速機を構成しております。動作するクラッチは自動的に選ばれるので操作する側は変速レバー1本だけで、クラッチペダルも無い。見た目の複雑さに反して操作は単純です pic.twitter.com/cnRNFHr34F

2022-04-09 09:12:01
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えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

おおっと。T-72にクラッチペダルがないというのは、あくまで個々のクラッチを操作するようなペダルは無いということです。実際にはスムーズに発進する為にひとつだけクラッチペダルがありますが、変速の際には使わないので普通MT車みたいに踏んだりはしないもの twitter.com/fhswman/status…

2022-04-09 16:21:09
えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

しかしクラッチペダルはあっても「メインクラッチ」は存在しないという不思議な状態。なのでクラッチペダルを離すと先の図の中の任意の場所が繋がるという挙動になるはずで。ただどこが繋がる(あるいは外れる)かは現在選択されている変速段によって変わるんじゃねえかなみたいな……ええ?

2022-04-09 16:35:37
えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

T-72の変速機はメインクラッチ、変速機、操向装置、パーキングブレーキの機能を兼ね備えている……うん、確かにそう書かれてます。そういうことらしい

2022-04-09 16:42:09
えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

ただしあくまで後進段は1段しかない機械式変速機なので、その段で出せる速度幅でしか後進は出来ません。というわけでT-72の後進速度は4.18km/hに制限されてしまうのでした。後進段数を増やそうとすると変速機自体の複雑大型化は恐らく避けられないので、これはたぶん仕方がないのです

2022-04-09 09:16:29
えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

そしてこのT-72の変速機の方式は左右独立に変速が可能です。操向レバーを引くと引かれた側の変速機が一段落とされるので、それで左右の履帯に速度差が生まれてカーブする。なら停止時に片側1速・反対を後進に入れれば超信地旋回にならない? と思ってしまうんですが、実際にはそうは入らないようです

2022-04-09 09:25:46
えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

というのも1速の変速比は最高速度が7.32km/hになるようになってる一方、後進段は4.18km/hなので、仮に片側が後進に入るようになってたとしてもちゃんとした超信地旋回にはならないんですね。信地旋回と超信地の中間くらいの中途半端に小さな旋回になってしまう

2022-04-09 09:28:56
えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

それでもただの信地旋回よりは小さく回れるのだからやってもいいのでは? 「変速レバーを引いた方を1段落とす」という単純な働きではない、例外的な挙動を挟むことが必要になります。しかも機械式リンクで。やって出来ないではないでしょうが、中途半端なメリットには見合わない複雑さかも

2022-04-09 09:44:46
えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

おっと重点。T-72の変速機それ自体は純機械式だし機械式リンクを介するけれど、最終的な変速機の操作そのものは油圧によって行われます。なので変速や操向の操作自体は(あの悪名高い)T-34みたいに重かったりはしないわけです twitter.com/FHSWman/status…

2022-04-09 22:02:41
えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

そして基本的には機械的に実現されているものの、幾らか電気的な制御もある様子。ただこれは電子制御のスゴイ自動変速!みたいなものではなくて、一旦ニュートラルに入れないと後進に入れられないとか、エンジン許容回転数を超えてしまうようなシフトダウンを禁止するとかの安全機構の類っぽい

2022-04-09 22:06:31
えすだぶ@C99御礼 @FHSWman

個々の機械のおはなし、調べると無限に話が出てきて終いにはマニュアルをまるごと書き写すことになるので適当なところで切り上げが必要

2022-04-09 22:08:45
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コメント

いせ@噴進砲 @HTkFVMg9pVG1sRy 2022年4月10日
「戦車長、車体が軽いとか燃費良くて航続距離が長いとかあんま俺らに恩恵ないっスよね」「うちら加速早くて小回り利いて逃げるときも全速力出る方がいいっス」「あと装甲堅くてぶち抜かれにくくてぶち抜かれて予備砲弾が爆発しても爆風が外に抜けて火炙りにならないとか」「何を言うお前達、優秀な戦車兵は優秀な兵器に勝るというぞ」「でもやっぱテクノロジーだよな」
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しょうちゃん @show__chan 2022年4月10日
ここで前進・後進も同じなのに油圧式無段階変速機導入して小型軽量化した10式戦車の登場。
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とろろ @ein18790314 2022年4月10日
日本みたいな地形だとちょこまか方向転換や遮蔽物に隠れたりが必要だから高度な後進性能や超信地旋回必須だけど、ヨーロッパみたいなある程度開けたとこなら機動性そこまで必要ないからって選択かね。 とはいえ当たり前のように行進間射撃で流鏑馬やるような時代になってくるとそろそろ性能が他国のMBTの同世代におっつかないわな。
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よもぎ@鰤嫌い好き @cataildragger 2022年4月10日
旋回半径が速度ごとにひとつだけとかマジかよ。あとはクラッチ切って差動ブレーキで微調整とかかな(速度落ちるけど)。
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アオカビさん @Penicillium_ch 2022年4月10日
こんだけ詳しいのに「雰囲気で語ってる」ってこれがいわゆる「専門外から恐縮ですが」ってやつかw
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nekosencho @Neko_Sencho 2022年4月10日
ロシアは戦車を小さくすることに執念燃やしてるのでその関連かもね、小さいことのメリットは当然あるんだけど
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すみ27 @sumi_nina 2022年4月10日
督戦隊「我々の辞書に後進の二文字はない」という旧ソ連時代の名残(嘘)。
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花田 鉄平 @teppih 2022年4月10日
ロシアが本当に作りたかったもの→10式戦車
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まれ @FvvMrz 2022年4月10日
簡単に言うと旧ソ連戦車は機械式クラッチを用いたAT変速機を左右独立に持ってデフを持たないために超信地旋回が出来なかったと言うことでいいのかな?トルコンを主変速機に置かないのはメルセデスのスピードシフトを彷彿とさせるなあ。これがソ連バイアスの正体か。
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13 @524nothing 2022年4月10日
兵器の評価、環境は当然として、使う側・使わせる側・作る側・作らせる側でそれぞれ変わってくるし時代的なものもあるので一面からだけ見ないようにしたい
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憑かれた大学隠棲:再稼働リプレイスに一俵 @lm700j 2022年4月11日
鉄道用ディーゼルカーの開発史と比べて見ると面白いですな
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ば@駅メモ @ba_ekimemo 2022年4月11日
電動なら機構ももっと簡単になりそうだけど、どうなんだろう。トルク稼ぐのに減速機はあるのかもしれない。強力な発電機積んでれば、コイルガン/レーザー兵器とかも装備できそうだけど。
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