有哪位大佬能谈一谈谢尔曼坦克初级垂直稳定系统？
首先，得明白一个事儿：谢尔曼不是一开始就带这玩意儿的。最早期的M3李、M4谢尔曼这些型号，那炮塔上的那门75炮，你打起来就知道了，得靠人工一点点 조정着打，尤其是在野地上跑起来，那炮口晃得跟喝了假酒似的，想在行进中打中人，基本靠缘分。这玩意儿在战场上是个什么概念？就是你追着人家跑，人家跑得比兔子还快，你开炮机会都没有，或者开了一炮，炮弹飞得不知道哪儿去了。这玩意儿要是放在现代，简直就是低级错误。
所以，就有了这所谓的“垂直稳定系统”，严格来说，谢尔曼上的这个是早期的、比较基础的稳定系统，主要解决的是“炮口随车身垂直方向一起晃动”的问题。你想啊，坦克是个啥？就是一个装甲疙瘩，轮子一动，就坑坑洼洼，原地转个圈都得颠簸一下，更别说跑起来了。这颠簸直接就作用在炮身上，炮管就跟着车身一块儿上下点头。早期没这系统，你就算技术再好，也只能祈祷大地平坦如镜。
这个早期的垂直稳定系统，说白了，就是一套“液压助力”的玩意儿。听起来挺高大上的，但原理不算复杂。你可以想象成一个弹簧，但不是那种单纯的弹性恢复，而是更“聪明”一点。它主要由几个关键部件构成：
1. 液压缸（Hydraulic Cylinders）：这是核心。谢尔曼的炮塔座圈下方，通常会安装一对或者多对这样的液压缸，直接连接到炮塔的下方和车体上。它们的任务就是抵消炮塔的垂直晃动。怎么抵消？就是通过油压，给炮塔一个“撑住”或者“压住”的力量，来抵抗那种因为颠簸引起的上下晃动。
打个比方，你就想象一下你坐在一个弹簧椅子上，椅子下面是液压的。当你从高处坐下，椅子会往下压；当你突然站起来，椅子会弹上来。而谢尔曼的这套系统，它不是单纯的响应，而是主动地去“对抗”这种晃动。当车身往前冲，炮口因为惯性要往下掉时，液压缸就会提供向上的力量，把它“顶住”；当车身往上抬，炮口要往上甩时，液压缸就提供向下的力量，把它“压住”。
2. 陀螺仪（Gyroscope）（早期型号可能没有，或者是一种更简单的传感装置）：这玩意儿是给系统“眼睛”和“大脑”。陀螺仪有一个非常重要的特性，就是它在高速旋转时，会保持一个固定的空间指向。谢尔曼上的陀螺仪（或者类似的感应装置），就是安装在炮塔里，它感受炮塔相对于“稳定”的空间位置的变化。
想象一下，你把一个玩具陀螺竖着放在桌子上，它会自己转。就算你把桌子稍微倾斜一下，这陀螺还是尽量保持竖直。谢尔曼上的陀螺仪就是利用这个原理，它就像一个“参照物”，告诉系统：炮塔现在的姿态，跟“理论上的稳定位置”差了多少。
3. 液压阀门（Hydraulic Valves）：这是系统的“神经”和“开关”。陀螺仪感受到了晃动，然后把这个信号传递给液压阀门。阀门再根据这个信号，控制油液的流动方向和压力，从而操纵液压缸的动作。
就像你用遥控器控制模型车，遥控器发信号，车子里的马达就动起来。这里的陀螺仪就是遥控器，液压阀门就是接收和执行指令的装置。它决定了液压缸是向上推还是向下压，推多少，压多少。
它是怎么工作的呢？
简单来说，当坦克在崎岖路面上行驶时：
1. 车身颠簸，导致炮塔发生垂直方向的晃动。
2. 安装在炮塔内的陀螺仪（或感应器）检测到这种晃动，并测量出炮塔相对于水平方向的角度变化。
3. 陀螺仪将检测到的信息传递给液压控制系统（通过液压阀门）。
4. 液压控制系统根据陀螺仪的指令，立即调整液压缸的油压。
5. 液压缸根据调整后的油压，对炮塔施加反向的力，抵消晃动。
比如说，坦克冲过一个土坡，车尾抬高，炮口会跟着往上甩。陀螺仪会检测到炮口往上的趋势，然后命令液压缸向下推，阻止炮口过分上扬。反之，如果车头下沉，炮口会往下掉，陀螺仪会命令液压缸向上顶，阻止炮口下坠。
效果怎么样？
这个初级的垂直稳定系统，对谢尔曼来说，绝对是质的飞跃。它最直接的好处就是：提高了行进间射击的精度。虽然它主要针对的是垂直方向的稳定，并且可能还不如现代坦克那样的全向、高精度的稳定系统那么“完美”，但在当时，它让谢尔曼能在相对颠簸的路面上，实现“边跑边打”这种以前想都不敢想的操作。这极大地提高了坦克的战场生存能力和作战效率。
你可以想象一下，两辆坦克对射，一辆原地不动，另一辆在小幅度颠簸中射击。如果都有了这套系统，那在行进间射击，谢尔曼的炮口晃动会小很多，更容易打中目标，而对方如果没有类似的系统，只能停下来打，那就容易挨打。
那它有没有缺点？
当然有。毕竟是早期技术，而且装在坦克这种环境下，稳定性、响应速度和精度都有限制。
响应速度：液压系统和机械传动总需要一点时间来响应，遇到特别快速、剧烈的颠簸，它可能来不及完全抵消。
精度限制：这个系统主要针对的是垂直方向的稳定，水平方向的稳定是靠炮手人工操作或者后来的更先进系统。而且，即使是垂直方向，也只是“降低晃动”，而不是完全“锁死”在水平面。
维护性：液压系统本身就比纯机械的东西复杂，在恶劣的战场环境下，油封、管路等都可能出现问题，需要维护。
早期型号的局限性：不是所有谢尔曼都一开始就带这个系统，后续型号才逐渐普及。而且早期版本的稳定效果可能也没有后期型号好。
总而言之，谢尔曼坦克的初级垂直稳定系统，就是它那个时代的一项重要创新。它用一套相对成熟的液压技术，解决了一个困扰坦克火力输出的关键难题。虽然它可能在今天看来有些“笨拙”，但在它诞生的年代，这玩意儿绝对是让对手头疼不已的“利器”，也让谢尔曼成为二战后期战场上的一款可靠、高效的主力战车。聊到这，是不是觉得这些老伙计们的设计，挺有意思的？
网友意见
感谢上面的答主给的资料，基本阐明了垂稳的结构。
谢尔曼的垂稳是威斯汀豪斯的产品，基本上就是基于一个陀螺仪控制电磁与液压机构对火炮进行稳定。早期型号结构比较复杂，使用起来也比较麻烦，很多装备谢尔曼的部队即使是翻遍整个部队都找不到一个会用它的人，结果导致许多部队不愿意使用垂稳，甚至认为这东西完全没用。但是实际上，只要乘员掌握了正确的使用方法，那么垂稳的确能够带来很大的战术优势。
垂稳的核心是一个陀螺仪。谢尔曼垂稳的陀螺仪由一个电动机来驱动。陀螺仪利用了陀螺的定轴性的特点。
如图，蓝色为陀螺，工作时会高速旋转，土黄色为陀螺架，陀螺架也可以相对绿色的框架发生相对的转动。如果绿色的架子在水平向上（垂直于屏幕）发生了转动，正常情况下由于黄色的框架与陀螺都安装在绿色框架之上，因此它们会一起发生转动。但是当陀螺处在高速旋转的状态时，则陀螺轴向方向会保持稳定，即黄色框架将不会同绿色框架一起转动，而会保持在原来的位置。
那么，我们如何利用这一点呢？如图，左边是俯视图，从上面看火炮，炮塔与陀螺仪的关系，陀螺仪的绿框与火炮固定在一起。右图是侧视图，上图为火炮水平状态，下图为火炮有一定仰角的状态。当火炮仰角与陀螺仪轴指向不符的时候，陀螺仪会一直保持它的旋转轴的指向。我们可以利用这一点来达到稳定火炮的目的。陀螺仪的部分结束后，下面就是电磁控制机构的部分了：
根据上面答主给出的杂志内容，我们能大致得到谢尔曼垂稳电磁控制机构的大致结构：
如图，电流分左右两边经过两个电阻给左右两个电磁铁供电。由于两侧电阻相同，因此两侧电磁铁产生的吸力相同。电磁铁直接作用于液压阀平衡臂。由于两侧电磁铁吸力相同，因此液压阀平衡臂平衡，两侧液压阀位置相同。此时的前提条件是火炮仍然位于预定的位置上，陀螺仪轴并未发生偏转。
设若此时火炮发生了俯仰，偏离了预定的角度，因此陀螺仪轴也随之偏离预定角度，陀螺仪轴搅动电阻丝，使若干根电阻丝发生接触，由于此时电流流经的电阻丝总长度减少，因此流经左电磁铁的电流增大，左电磁铁吸力加强，液压平衡臂失衡，左液压阀开启幅度增加，右液压阀开启程度减少。下一步就是液压机构的部分了：
谢尔曼垂稳液压机构的核心就是个油泵了。这个油泵是个标准的齿轮泵，中间那个齿轮是主动轮，带动左右两个齿轮工作，液压油被夹带在两个齿轮中间的部分被从油池当中送到液压管路中。注意由于齿轮转向的问题，两侧泵油方向是相反的。从每个油泵出来的液压油有两条路径，一条是去往控制火炮俯仰的液压油缸，一条是流经液压阀(即图中红色部分)再次返回油池当中。而这里的液压阀，就是我们上面提到的被电磁机构（蓝色部分）控制的那两个液压阀。正常情况下，液压阀平衡臂处于平衡状态，两侧液压阀开启程度一致，因此两条液压管路内压力均衡，两条管路中经过液压泵分别流向火炮俯仰动作油缸和流经液压阀流回油池的液压油比例是一致的，此时火炮俯仰动作油缸内活塞两侧油压相等，活塞不动作。
当陀螺仪轴发生偏转，接触电阻片，增大某侧电磁铁电压，某侧液压阀开启程度加大，对侧液压阀开启程度减少，此时两个液压管路中压力出现差别，液压阀关闭的一侧更多液压油被迫前往进入液压油缸的管路，而另一侧由于阀门大开，更多的液压油流回油池，液压油缸管路内油压下降，因此液压油缸内活塞动作，推动火炮俯仰。
谢尔曼的液压动作油缸。注意它与火炮耳轴的距离很近，操纵力臂很短。与此同时图中也可见液压管路实际上也很细。这是因为谢尔曼的火炮重心恰好落在火炮耳轴处，几百公斤的火炮即使只用一根手指就能轻松的推动它进行俯仰动作，因此伺服机构也没必要搞得很大。早期仍然在使用炮管较短的M2 75炮的格兰特和谢尔曼，为了保证重心平衡，而在炮口处加了一块配重。
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