关于坦克的信仰十问:
一问:焊接炮塔还是铸造炮塔?
二问:首上迎弹还是首下迎弹?
三问:内炮盾还是外炮盾?
四问:约束装甲还是非约束装甲?
五问:柴油机还是燃气轮机?
六问:盘式装弹机还是尾舱供弹?
七问:扭杆悬挂还是液气悬挂?
八问:贫铀弹还是钨合金穿甲弹?
九问:下反火控还是上反火控?
十问:炮射导弹迁就火炮还是火炮迁就炮射导弹抑或干脆不用炮射导弹?
以及不那么信仰的其他问题:
十一问:后置发动机还是前置发动机?
十二问:滑膛炮还是线膛炮?用不用碎甲弹?
十三问:用不用爆反?
十四问:旋转炮塔还是无炮塔设计?
十五问:用柴油机的话,是四冲程柴油机还是二冲程柴油机?
关于十问的一点解释:
1、对于坦克的炮塔设计而言,苏联在包括T-80与早期型号T-90的三代坦克上都沿用了弧线造型的铸造炮塔,而美国与西欧则在以M1、豹2为代表的三代坦克上开始采用直线造形的焊接炮塔。通常认为,弧线造型的铸造炮塔对于穿甲弹的避弹效果更佳,正面的有效防护角度也更大,但是制造加工难度更大,也不利于安装复合装甲。
2、对于车体正面的防护设计而言,苏联坦克更多采用加强首上(车体正面上半部分)厚度的方式来加强车体正面防御,这种设计总体而言更有利于坦克的车体正面通过合理的装甲倾角获得更加优化的防御效果,但相应地牺牲了车体内的空间;以美国为首的一部分坦克设计更多采取加强首下(车体正面的下半部分)厚度、同时尽量增大首上倾角、减小首上投影面积的方式来加强车体防御,这种设计可以获得更大的车内空间,而在防御方面则更多考虑了配合反斜面战术以达成最大化的防御效果。
3、对于炮盾的设计而言,苏联坦克更多采用内炮盾(炮盾与火炮耳轴位于主装甲内侧),这种设计的结构紧凑,但会影响主炮俯角;美国与西欧坦克更多采用外炮盾(炮盾与火炮耳轴位于主装甲外侧),这种设计便于火炮达成更大范围的俯仰角,但会导致车体正面的结构尺寸臃肿。
4、约束装甲与非约束装甲为陶瓷复合装甲的构型。其中非约束装甲即为复合装甲块直接分层排布的构型,而约束装甲指的是通过金属框架将复合装甲块进行约束固定的构型。后者在被侵彻体命中时会发生回爆效应消耗侵彻体、增加防御效果。但约束装甲的成本很高,且对于约束装甲的具体防御效果,目前还有争议。
5、对于动力选择而言,除了冷战末期美苏两国的M1/T-80采用了燃气轮机作为动力以外,历史上的大部分坦克都采用了柴油机作为动力(至于汽油机则有易燃易爆和扭矩不如柴油机的问题因而不适合用于坦克之上。历史上采用汽油机作为坦克动力的二战德国,更多是因为其柴油产量不足的战略原因)。对于坦克而言,燃气轮机的动力比柴油机更充足,启动比柴油机更快,可使用的燃料种类更宽泛,且可维护性与可靠性都比柴油机更高。但是燃气轮机的耗油量远大于柴油机,这意味着在作战时,燃气轮机坦克对后勤的需求反而更大;同时燃气轮机无法怠速运转为车载电子设备供电(亦即必须时刻全速运转。美国的M1坦克为了解决这个问题,额外安装了一台小型柴油机专门为车载电子设备供电),这进一步扩大了其油耗带来的问题。
6、对于坦克的供弹系统而言,苏联坦克自T-64之后采用了位于炮塔座圈内的盘式自动装弹机的设计,而美国与西欧坦克则大多采用了炮塔尾部弹药舱供弹的设计。其中美国坚持了人力装填的设计,而一些新型坦克则尝试了基于尾舱供弹的自动装弹机。
盘式装弹机可为车组减少一名装弹手;且盘式装填机可使用分装弹药,使得弹药重量更加不受限制;此外盘式自动装弹机位于车体中受到充分保护的部位,可以最大限度地保护车内弹药不被命中。然而一旦盘式装弹机发生故障,此时的人力装填就会变得十分繁琐而低效;且盘式供弹机的弹药紧密排布在乘员舱内,一旦发生殉爆,乘员绝无可能逃生。
尾舱供弹可以采用隔舱式设计与弹药架水套等各种安全措施降低弹药殉爆的概率,且隔舱化设计也可以使得位于隔内的弹药即使殉爆也不至于危及车内乘员。但炮塔尾舱本就会增大炮塔的投影面积与结构重量,且在复杂的战场环境下,炮塔尾舱事实上很容易被侧后方的攻击命中,进而使得坦克失去战斗力。
当使用人力装填时,训练有素的装填手可以在首轮发射期间达成更高的爆发射速,但在持续作战的情况下,装填手疲劳与出错的概率也会更大;此外考虑到装填效率,人力装填通常只能使用整装弹,这限制了炮弹的最大尺寸与重量。
对于尾舱供弹的装弹机而言,其装填速度要大于盘式装填机,但尾舱装弹机的尺寸庞大结构复杂,且同样只能适配定装弹。此外由于尾舱装弹机的弹头方向必须指向乘员舱摆放,因而也增大了殉爆发生时乘员被波及的风险。
7、扭杆悬挂与液气悬挂是坦克悬挂系统的不同原理。扭杆悬挂即为基于扭杆原理的坦克负重轮悬挂,而液气悬挂则是基于空气弹簧与液压系统的坦克负重轮悬挂。扭杆悬挂是自二战结束以来全球坦克所使用的主流,具有结构简单、可靠性高的特点。液气悬挂具有主动调节悬挂长度进而改变车身姿态的功能,这点对于应用于山地环境的坦克特别有用;但是液气悬挂也同样具有可靠性不高以及维护性差的缺点。
8、作为穿甲弹弹芯材料时,贫铀材料具有密度高以及自锐的特性,而钨合金则具有更高的硬度。二者的穿深潜力目前还存在争议。
9、下反火控与上反火控是不同的稳像火控系统构型,用于确保在车辆行进颠簸过程中瞄准线与火炮轴线的同步与稳定。
下反稳像火控当中,瞄准镜通过耳轴安装在炮塔顶部,通过四连杆机构与火炮摇架连接并保持同步运动,并通过瞄准镜中的陀螺仪解算瞄准线与火炮轴线的夹角。其优点在于系统结构简单、可靠性高、结构紧凑、且在需要时易于降级切换到人工装表的工作方式;而缺点在于难以适应严重的颠簸,四连杆机构的磨损会增大系统的误差,且微光、热成像等夜视设备无法与稳像系统集成、导致夜战能力会受到影响。
上反稳像火控当中,瞄准镜刚性安装在炮塔顶部,上反射镜通过单独的稳定系统确保瞄准线的独立稳定,并以电子方式解算瞄准线与火炮轴线的夹角。其优点在于受外界扰动影响更小、因而精度更高,且夜视通道与昼间通道的同时稳定使得夜战能力大大增强;而缺点在于在不通电工作时无法实现镜炮同步,且瞄准镜不能降级到人工装表工作方式,必须依赖于辅助瞄准镜。
10、炮射导弹即通过坦克主炮发射的导弹,在冷战中期“导弹万能论”盛行的时候,冷战双方都在这方面下了很大功夫,甚至一度影响了当时的坦克形态。
美国曾经计划将导弹将代替动能弹成为坦克的主要武器,因而在20世纪70年代其围绕炮射导弹而研发了专门用来发射炮射导弹的低膛压、大口径主炮,并围绕该思路设计了M551谢里登、M60A2星舰、MBT70等型号的主战坦克。但是后来这些装备的表现被证明并不理想,因而美国放弃了炮射导弹的研究转而回到了动能弹的路线上。与此同时,苏联则尝试围绕既有的坦克武器系统设计配套的炮射导弹,被证实是更加可行的路线。
从战术角度来讲,炮射导弹的射程略大于坦克主炮,但发射时必须停车并对导弹进行制导(指令制导与激光驾束制导),因而其在坦克作战中的战术意义究竟如何尚有争议。目前美国与西欧国家已经放弃了炮射导弹,但俄罗斯与中国则仍在装备与发展炮射导弹。
11、前置发动机指的是以色列的梅卡瓦系列坦克。由于特殊国情与战略态势原因,以色列军队从“坦克被击毁后的乘员逃生机率”角度、以及“设置额外载员舱”的需求,选择了前置发动机设计的梅卡瓦系列坦克。前置发动机在很大程度上相当于一块装甲层,在坦克正面被命中时可以最大化避免乘员舱受到波及。但是前置发动机设计限制了车体正面的装甲厚度,反而增大了车辆因发动机受损而失去战斗力的几率。此外前置发动机也对于可维护性方面造成了一定的不利。
除此之外,很多基于坦克底盘设计的重型步兵战车,也是在原本底盘设计的基础上“前后倒置”,变为前置发动机设计以兼顾防御力与载员空间需求。
12、线膛炮指的是英国的挑战者系列坦克。在冷战结束后,世界上主流的坦克设计都为了追求极限的动能弹穿深而选择了滑膛炮用来配合穿甲能力最强的翼稳脱壳穿甲弹。而彼时的英军则为了坦克的“多用途性”考虑(最主要是发射碎甲弹的考虑),坚持在主战坦克上使用120mm线膛炮作为主武器。
线膛炮在精度方面较之滑膛炮有一定优势,但相对于坦克的作战距离来说这种优势十分有限。尽管线膛炮也可以使用滑动弹带发射翼稳脱壳穿甲弹,但考虑到膛线的损耗,在同样情况下其穿甲能力较之滑膛炮是有明显劣势的。有消息称英国在未来对坦克的升级中也将放弃线膛炮,但未经进一步核实。
需要注意的是,很多非主战坦克的特种坦克(例如各种轻型坦克、两栖坦克、以及在中型旅代替坦克角色的轮式突击车等)同样采用了基于上一代主战坦克主炮(主要是L7 105mm主炮的衍生型)改进的线膛炮,这并非是因为守旧,而是从这些坦克的重量尺寸限制与战术需求角度考虑的。
13、爆炸式反应装甲是一种坦克用的附加装甲,使用时安装于主装甲外侧。其原理是在被弹体(动能弹或破甲弹)命中时自身先发生爆炸,以破坏、偏转或提前引爆来袭的弹体,减少主装甲受到的损伤,增强等效的防御效果。爆炸式反应装甲一直被认为是很有效的防御手段,尤其是在复杂环境下需要增强对于坦克薄弱侧后方部分防御的情况下。但在步坦协同中,爆炸式反应装甲也可能会给伴随车辆进攻的步兵带来更大的额外损伤。此外新一代的单兵反坦克武器已经开始应用串联式战斗部来应对爆炸式反应装甲。
历史上爆炸式反应装甲由以色列发明,但是后来苏联对于爆炸式反应装甲的应用更为广泛。
14、严格意义上来说,无炮塔设计的装甲车辆不能被称为“坦克”。但是此类设计的装甲车辆在历史上曾经活跃过相当长的一段时间,并起到了很重要的作用。
二战期间的交战各国(主要是苏德)均有过拥有厚重正面装甲与强力主炮的无炮塔装甲车辆设计,通常称为坦克歼击车。在二战结束后,德国与瑞典也有继续设计与装备此类车辆。
无炮塔设计的“坦克”,由于摆脱了炮塔座圈的限制,因而更便于布置厚重的正面装甲与大威力主炮;降低了的车高也提升了车辆的生存性与隐蔽性;此外极大简化了的结构也简化了车辆的生产流程,降低了成本(这在二战期间是十分重要的一点)。但固定火炮的射界会受到极大地限制,这使得此类车辆不再适合像传统坦克一样承担正面突击任务。随着装甲车辆技术的进一步发展与地面作战形式的剧变,类似的设计思路事实上已经处于被淘汰的状态。
15、二冲程发动机指的是日本的90式坦克。较之传统的四冲程发动机,二冲程发动机可以在更小的体积重量限制下实现更大的输出功率。然而二冲程发动机的可靠性较之四冲程发动机而言更低,对维护的需求也更频繁;此外二冲程发动机的油耗也远高于四冲程发动机。这些意味着更小的作战半径与更繁重的后勤需求。
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更新了6中对人工尾舱供弹与尾舱式自动装弹机的解释
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更新了15关于二冲程发动机的解释