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坦克等装甲车辆发展至今,是否存在着逐渐趋同的倾向? 第1页

  

user avatar   silentsound 网友的相关建议: 
      

楼主的问题问得非常具体,那些泛泛而谈的答案只是在自顾自强行抖机灵(可以把我也算进去)。

1,楼主很清楚坦克发展史上群魔乱舞的时代:

在一战坦克刚开始使用的时候,马克系列、惠比特犬、圣沙蒙与 A7V 之间的差别显而易见。即便到二战时,坦克也大多能通过一些极其明显的特征或者是传承性大概判断其国属。

2,楼主也很清楚地观察到了战后坦克设计趋同的现象:

战后时期的坦克便已经出现了很大的趋同性,而到了现代的各国坦克身上,除去个别特殊案例外,其外貌特征大多比较相似,或者说,相似度相较于前辈们而言,是十分高的。

3,楼主很明确地问了,具体是什么技术、理论、需求导致了这些趋同现象(我猜,楼主礼貌地问一句“那么,这种趋同性是否是存在的?”,不过是因为知乎抖机灵歪风下大家喜欢复制某一句无需智商就能复制的话(先问xxx再问xxx)):

那么,这种趋同性是否是存在的?如果是的话,又是由于哪些技术、理论或实战需求而产生了这种趋同性呢?


所以,要么答具体的,要么别答。我先来抛砖引玉:


A1,反坦克技术决定了装甲需求,反坦克技术水平趋于相近,因而防御需求趋于相同

  • 由于冷战前东西方是同盟,难免有金属材料和相关力学、物理学的科学理论与技术扩散,几十年冷战又不算长,冷战中也有情报活动甚至有具备价值的公开情报可资利用,所以东西方阵营在军备竞赛中,反坦克技术的最高水平基本没有代差(你要冷战上一千年,除非间谍特别给力,否则代差好几代也不奇怪吧),所以双方穿破甲能力就不分彼此了

(注:反坦克技术主要的无非穿和破,穿身破深基本就那么大几百毫米,我就不贴数字了。)

A2,在相同的防御需求下,装甲等防御技术的发展水平,是决定坦克重量级的第一个因素

  • 装甲及相关技术的东西方同步现象同上
  • 主动防御很晚才出现,直到现在都还不能包打天下,因此大家都要依赖装甲防御

(注:基本上,各家前期都堆过钢板厚度,中间都用了复合装甲,后期也都用了NERA装甲(其实也是一种复合装甲)作主力。同步率400%有没有)

(推荐知乎专栏: 小毛研究所 )

A3,相近的地理环境和交通条件,是决定坦克重量级的第二个因素,最终使得坦克重量级相近

首先,相近的地理环境和交通条件,使得坦克的尺寸极限趋同

在宽度上:

  1. 战场不能远离公路铁路:我们总觉得这个国家水网稻田,那个国家千里平原,实际上,都是地球,差不多的,为什么呢——因为你总不能去 middle of nowhere 去打 nobody 吧,那里没有有价值的目标,你身后也没有公路铁路可供输运补给。
  2. 公路铁路都差不多宽,只要大家都是地球人:大家的铁路虽然有至少三种轮距,但其实都差不多宽。就算你非要做得更宽,考虑到钻山洞,太宽也不好打洞。最后你打了洞,用上了超宽铁路,从而能把坦克设计得八米宽,然后打到敌国领土,发现敌国铁路是米轨,你还是得瞎嘛。

——这个“宽度极限”,容我大略地说,大约在三米半左右浮动

在长度上:

  • 履带式车辆要保证转向性能,长宽比也会趋同(我们先略过“为什么都选择了履带”这个问题)—— 这个长宽比中的“长”肯定是履带接地长,姑且认为它和车体长度之间有变动不大的比例关系并且大小接近吧,这样就近似认为 履带接地长=车体长 ——这样就有了“长度极限
  • 但(我个人怀疑,)这个长宽比中的“宽”应该是履带中心距,这就导致:
  1. 在“宽度极限”的限制下,履带接地面积要加大,要么拉长车体(直到达到“长度极限”),
  2. 要么加宽履带(同时并不增加车体宽,也就是说,两个履带之间的底盘可用部分,体积变小了),而加宽履带会导致“履带中心距”减小,相应地车体长也得减小,进一步恶化了底盘可用部分的体积。
  3. 在1和2两种方向中,显然1能增加底盘可用部分的体积,所以大家都选择了1作为提高坦克重量上限的同时,不让它陷进地里去的手段


最后,趋同的防御需求下,为了提高坦克的重量,最后坦克都发展成了上述 宽度极限x长度极限 的样子,大约三米半宽六米多长,履带宽也互相差不太多


——这个“战场上单个车辆体积限制相近”现象,主要根源于两点:

  1. 人这种生物的尺寸
  2. 全球交往比我们想象得更紧密。

——发动机技术也是各有千秋,并没有天差地别,这点对上述现象的形成也有贡献


B,相似的作战需求决定了(一部分)结构设计的趋同

首先,坦克的首要任务是反坦克(*),这是因为

*:“坦克的首要任务是反坦克”的“任务”是从设计的角度讲的,而不是从战术或战役。从设计的角度讲,坦克主武器是以反坦克为最大设计目标的,主装甲是以防御对方坦克炮为最大设计目标的,坦克的火控是以射击对方坦克为最大设计目标的,坦克的其它部分的设计则要服务于坦克主武器和主装甲。
  1. 双方反对方坦克的最好手段都是滑膛炮
  2. 所以我们要把自己的滑膛炮用装甲保护起来,而这个装甲的防御对象是对方的坦克火力
  3. 同时还要让这带着装甲的滑膛炮能铁路运输公路运输,野地机动也(尽量)不陷地,而且还得跑得快
  4. 这样一个能打能扛能跑的东西,对付敌人的碉堡、掩护步兵也不在话下啊,扫荡纵深目标也不在话下啊,行了,我(/敌)方纵深突破就用它了,强攻固守也都要用它支援
  5. 所以敌(/我)方有了很大的反坦克压力,回到1

这几条关系不是单向的,所以如果从空白开始推演,这个循环就没法启动。但现实中它不是空白,而是有一个“初始值”,比如以IV号坦克为初始值,或者以T-34和谢尔曼等为初始值。更早是怎么循环的,先不讨论,但跟这个循环肯定也差不多。

*注:炮是后来才统一为滑膛炮的,懒得说了,不影响原理也不影响结论


其次,为了完成这个首要任务,双方会发现只有选择传统炮塔

  • 滑膛炮,要么固定,像瑞典S型坦克,要么“半固定”(我瞎说的不知道有没有这个术语)像二战一票无炮塔的坦克歼击车一样,要么不固定;
  • 不固定的滑膛炮,要有高低机和方向机,和多数火炮一样。那么,要么摇摆炮塔,要么无炮塔(像Stryker底盘那个AGS),要么传统炮塔;
  1. 先判断要不要固定。除了步兵有APC和IFV来伴随坦克,坦克战在排的层面和二战时没啥本质区别,所以,仍然需要在运动中与各个角度的敌人交火,或者说(更重要的是)二战选择了“不固定”那么现在显然也只能选择“不固定” ——OK,不要固定
  2. 再判断哪种炮塔。
    1. 自动装弹机、态势感知能力判了无炮塔的死刑:前者,Stryker底盘那个AGS在火炮后随动了一个小弹药舱,补充弹药要爬到外面,不行;后者,长期以来,传感器和VR技术似乎不足以在坦克上廉价地取代车长的脑袋,也不行(马上这个情况就要变了)
    2. 摇摆炮塔到底是为什么?难道说摇摆炮塔的诀窍是刚性后坐?那样就很好理解它的死刑了:主炮大了,后坐力就大了,刚性不行了,要后坐,而且要后坐就要复进,那么来来回回又增加了重量,并不划算。另外,摇摆炮塔可能是有先天防御弱点的,可惜我没找到讲它的很好的文章(注意帆布并不是摇摆炮塔的弱点,不要笑死人,帆布后面有装甲的)
    3. 所以答案只剩传统炮塔

这里没啥特别的原因,无非是可行的方案屈指可数,其中可用的只有传统炮塔一个


最后,防御能力分配也一样:

  • 由于坦克战在排的层面和二战时没啥本质区别,大家都一样,所以大家都认同以正面约60°扇面为主、侧面次之、后面最弱的防御需求分配


  • 顶甲威胁不大,所以即便重视顶甲,和不重视的也没太大区别。(你要改成哪一国想要顶甲等效厚度800,你再看看,它坦克设计肯定马上就不一样了。)
——这点仔细想想很有意思,我起初是这么理解的:
这最早是由于攻顶手段较不普及,后来美军标枪满地跑,西方自己不需要防御,而俄国就靠主动防御或者干脆管不过来不管了
——然后我又想,这更有可能是因为。。。想来想去没想通。。。只能说个一定错不了的结论了:这一定是地面发射的攻顶ATGM还不够给力——
如果它给力,真的哪场战争不是爆出很多tank击爆视频,而是发现atgm使得坦克无法支撑起各种坦克当主角的战术了,比如向纵深发展的时候派出去的坦克被敌人全民atgm来了个见面死,ok那要么没人玩大纵深、战役纵深了,要么用别的载台比如小型车辆啦直升机啦来玩,那这时候tank设计可能就要大变了,因为它任务变了——
1他可能消亡了
2他可能变成有防护的直瞄火力机动载台了,到时候把反坦克的任务交给atgm载台,而它伴随步兵,弥补atgm飞行速度慢的缺陷,提供快速响应的灵活的直瞄火力——那么那时候坦克的设计自然就不一样了
当然,这也可能是个思维惯性的问题。
注1:航空兵发射的atgm对飞行速度在战术运用上不敏感,但它可以攻破坦克正面,所以不影响顶部防护。
注1之注:航空兵的打击,不是坦克防护的目标。因为航空兵少呀,而且可以用己方防空兵和航空兵反呀,如果全都做不到,那就投降,那不是坦克设计能解决的问题。
注2:atgm还不够不给力的一个可能原因,时ATGM地面发射者自身缺乏防护,导致ATGM的地面发射者面对炮兵、步兵甚至航空兵时比较脆弱,使得它威胁坦克时很受各种条件限制,而坦克的使用者就可以因应这些条件,给atgm的使用制造障碍,比如火力准备。
注3:制导炮弹可能还没解决好目标分配、响应速度的问题,也可能已经准备好了。也可能像注2说的,它的使用还有很多限制,导致坦克仍然能够担纲一些重要战术的主角



  • 底甲同理。不赘述了


A+B=

最后,大家一样重一样长一样宽,一样的炮塔和一杆大主炮,一样的装甲分配,就趋同了

注:五十吨到六十多吨,差别不大,可以近似视作一样


C,导致炮塔形状趋同的原因包括装甲厚度和空心盒子

车体正面和炮塔正面围绕着三四块的厚重装甲块设计而成,【它们总是多层结构,因此】很难做成千奇百怪的形状了

  • 形状的“完整性”:

按照前面说的,现代坦克要几乎达到允许的重量上限,才能保证正面防御达标,同时牺牲其它方向的防御。而这个达标的正面主装甲,总是要用“一整块”装甲来做。

由于复合装甲、NERA装甲先后成为主流,而这种多层结构显然必须做成尽量“完整”的一整块,否则就不能保证在尽可能大的面积、尽可能广的角度范围内的弹芯与射流尽可能按顺序地穿过尽可能多的层。

而且多层结构常常要求装甲块近乎横平竖直的方形。(苏式坦克炮塔虽然最外层是铸钢,形状也比较圆润,但铸钢中间也是夹了一大块装甲块的,所以T-80炮塔正面也有平直线条。)

那么,围绕着大方块的装甲块而设计出来的车体正面、炮塔正面,形状也就很难有太大的“突破”了。

  • 正面装甲沉重,传统炮塔构型的坦克就必须缩小车体和炮塔的正面投影面积,因此形状趋同:

一炮塔一车体的坦克,要缩小正面投影面积,没办法只缩一个,而必须车塔同缩。这是因为两者都已经趋近于缩小到极限了。车体,驾驶员已经半躺着了,再小不要说驾驶员,连发动机都遮挡不住了;炮塔则受火炮俯仰角限制。

  • 综合来讲:

举个例子:谢尔曼面包形的车体正面,会很难安排这种厚大的装甲块,或者会要求一个巨大的首上装甲,同时又有着圆咕隆咚的巨大首下装甲,后者因为其形状而难以使用最新的复合装甲或NERA装甲。


现代武器很喜欢搞“工业设计”,坦克炮塔流行的的空心装甲盒与外置工具箱设计,有很大 破坏外形的作用

现代武器很喜欢搞“工业设计”,大概是出于争取经费的考虑吧。举个例子胜千言:勒克莱尔。

它的工具箱能提前引爆ATGM的第一级战斗部,但整体作用不大,而最关键的是:这套工具箱的外形非常具有整体感,这种设计并没有什么防弹的好处。

但如果扒掉盒子,它里面的炮塔形状还算是蛮有个性的。

豹二也是典型,虽然它的盒子是装甲盒。还有梅卡瓦。

但最最典型的还是T-14,它扒掉盒子会露出无人炮塔的真容(跟外置火炮或者说无炮塔方案长得特别像),就真的颠覆了现代坦克的外貌,树新风了。但是它戴着盒子,无非就是一个大炮塔的现代坦克。这已经超出了本答案探讨的传统构型炮塔范畴,但很能说明盒子对破坏外形的作用:



后记和补充

我这说得肯定很不够 比如为什么不能做成BV什么206全地形车那种,超宽履带+分体式?光凭上面这些恐怕还不足以解释 抛砖引玉


我写这些,主要是因为看见文不对题的强答,还抖机灵自以为很美,还真有人捧,我就气不打一处来。以后不费劲写这长的破帖子了。


补充,关于标枪为什么没有导致顶甲设计发生变化,尤其是这是否因为标枪太贵:

美军现役的标枪发射器数量比美军现役的120滑膛炮的数量不少吧 导弹的数量更多 其在美军中的地位则已经超过了TOW 而一直以来坦克正面防破的目标都不是火箭筒而是TOW这样的atgm(所以原因不是“美军装备火箭筒和无后坐力炮更多”) “标枪不普及”是个迷思,它在美军中已经很普及了,只不过美军没能把它当无后坐力炮用(随便炸人炸碉堡)罢了 这地方我总是没法清晰完整地理解,我一度怀疑这是所有可能的原因综合所致:思维惯性;大规模战争可能性不大;攻顶弹在美军之外普及得不够…

最后我觉得,最重要的原因应该是:若干年前主动防御技术已初见曙光,坦克设计者需要防攻顶的话宁可等待它,也不会靠顶甲了。 本答案是回答冷战后至今的状况,所以不考虑刚开始实用化的主动防御。




  

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