Реализации этого конструкторского решения предшествовал большой объем НИОКР, выполненных во ВНИИ-100 под руководством Г.А. Серегина. Одна из первых конструкций пучковой торсионной подвески представляла собой пучковый торсион, состоявший из семи валиков с шестигранными головками. Торсионные валики были размещены в пакете таким образом, что вокруг центрального валика, расположенного по оси торсиона, находились шесть периферийных валиков, которые образовывали один внешний ряд. Один конец пучкового торсиона был зафиксирован в трубе балансира, другой – в корпусе танка. Это исключало возможность проведения монтажных регулировок, поэтому данная конструкция не нашла дальнейшего применения и в металле не изготавливалась.
Впервые упругий элемент подвески в виде пучкового торсиона изготовили и испытали на одном из опытных тяжелых танков. При проектировании пучковой торсионной подвески была поставлена цель создать подвеску с характеристикой упругого элемента, близкой к прогрессивной. Упругий элемент подвески состоял из одновального торсиона и последовательно соединенного пучкового торсиона. При движении на высоких скоростях по небольшим неровностям работал пучковый торсион, создавая мягкое подрессоривание; при наезде на большие неровности высокая жесткость одновального торсиона препятствовала резким ударам балансира в ограничитель хода.
Одна из первых конструкций пучковой торсионной подвески.
Подвеска с одновальным торсионом и последовательно соединенным пучковым торсионом.
Пучковая торсионная подвеска танка «Объект 260» (ИС-7).
Пучковая торсионная подвеска танка «Объект 282».
Недостатком этой подвески являлось наличие кулачковой передачи в соединении между одновальным и пучковым торсионами.
Испытания пучковой торсионной подвески с подрессорником, позволявшим получить нелинейную характеристику, проводились в опытном тяжелом танке «Объект 260» (ИС-7). Пучковый торсион включал центральный и 18 периферийных коротких торсионных валиков, работавших параллельно. Пучковые торсионы располагались соосно, и при этом осевое расстояние между левым и правым торсионом составляло почти 500 мм. Применение пучковой торсионной подвески позволило использовать освободившееся пространство вдоль продольной оси корпуса для размещения сиденья механика-водителя и дизеля и, тем самым, уменьшить высоту корпуса машины. Высота танка «Объект 260» (2700 мм) по сравнению с высотой немецкого тяжелого танка T-VIB «Тигр II» (3080 мм), на котором применялась одновальная торсионная подвеска, была значительно меньше при одинаковой боевой массе обоих танков – 68 т.
В подвеске танков серии Т-10 использовались пучковые торсионы, состоявшие из одного центрального и шести периферийных торсионных валиков, располагавшихся от него по окружности. Теоретическое обоснование и расчет конструкции пучковых торсионов выполнил В.Л. Яковлев (ВНИИ-100). Они также имели соосное расположение в корпусе машины. Высота по смотровому прибору командира танка Т-10 составляла 2460 мм. Использование соосной пучковой торсионной подвески упрощало механическую обработку кронштейнов левого и правого бортов корпуса танка. Однако из-за повышенной сложности конструкции и значительной трудоемкости изготовления, а также более высокой стоимости пучковая торсионная подвеска дальнейшего распространения не получила и использовалась лишь в опытном тяжелом танке «Объект 277» и танке «Объект 282» с ракетным оружием.
Пучковая торсионная подвеска танка Т-10 с рычажно-поршневым гидроамортизатором и пружинным ограничителем хода балансира.
Одновальная торсионная подвеска танка ПТ-76. Отдельно показана буферная пружина (подрессорник).
Рычажно-поршневой гидроамортизатор танка ПТ-76Б.
Одновальные торсионные подвески устанавливались в серийных танках: легких – ПТ-76, ПТ-76Б, средних – Т-54, Т-55, Т-62, тяжелом ИС-4, а также в ряде опытных образцов: легких – «Объект 906», К-90 и средних – «Объект 140», «Объект 430» и «Объект 167». Из созданных конструкции этих подвесок заслуживает внимания заделка неподвижного конца торсиона в специальном самоустанавливающемся стакане (вкладыше) на легком танке ПТ-76. При заделке в стакане уменьшались возможные перекосы в шлицевом соединении, что положительно влияло на надежность торсионов.
При производстве торсионных валов использовались стали марки 45ХНМФА и 40Х1НВА.
Для исключения (уменьшения влияния) «пробоя» подвески уже на первых модификациях танков Т-54, ПТ-76 и Т-10 стали устанавливаться гидравлические амортизаторы двухстороннего действия, а на последних двух – еще и пружинные ограничители (буферы) хода балансиров. Амортизаторы монтировались на крайних узлах подвески (наиболее удаленных от центра колебаний), поэтому эффективность их действия, как демпфера колебаний, сильно возрастала. На танках ПТ-76, Т-10 и их модификациях использовались рычажно-поршневые гидроамортизаторы, причем конструктивной особенностью системы подрессоривания танков серии Т-10 было компактное расположение амортизаторов внутри балансиров. Однако, как показал опыт эксплуатации этих танков, такое размещение не являлось рациональным, так как из-за деформации балансира на поверхностях цилиндра и поршня образовывались надиры, приводившие к выходу из строя амортизатора. В отличие от танка Т-10, амортизаторы подвески танка ПТ-76 монтировались на внутренней стороне бортов корпуса.