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为什么苏/俄的主战坦克一直采用圆形炮塔而西方和中国的第三代MBT采用了楔形炮塔? 第1页

  

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关于坦克炮塔的形状演变嘛,要结合穿甲和装甲技术的相互竞争又共同进步的历史进程来看……

先说结论:圆炮塔是装甲技术发展到一定阶段大家对穿甲弹防御所找到的一个阶段性最优解,而方炮塔则是穿甲技术进步导致装甲技术相应提升达到的一个新的发展阶段的最优解。

(中文版:方炮塔取代圆炮塔是因为更方便采用更先进的装甲技术,毛子新车比较少所以圆脑壳看起来更多点……抱头)

圆脑壳是均质钢装甲时代的最优解

首先还是从毛子的圆脑壳说起。在那遥远的1939年,毛子从T-34开始首创了全向倾斜装甲+小正面避弹外形炮塔(T-34/76 Mod.42前)的防御思路,并且在战场上取得了良好的效果:圆弧外形的炮塔前端只有命中中间一溜才能获得较好的弹着角度,而在那个没有激光测距仪的年代,火炮装表射击的高低精度远差于方向精度,想精确命中这块“人品区”真是件很看脸的事情……

T-34/76 Mod.41

T-34/76 Mod.41的正视图。整个炮塔由几个主要铸件和轧制板(侧后)焊接而成,可见只有红框内的一部分面积(不到炮塔正面投影的1/4)才有可能打出比较靠谱的伤♂害,高低左右一点产生的弹着角对于二战水平的全口径穿甲弹基本都是必跳的节奏……

装甲厚度/穿甲弹侵彻体(弹头)之比(T/D比)和命中角度对全口径穿甲弹穿深的影响,可见对较小口径的弹头而言,命中角度的上升会极大削弱穿甲效果。

至于其他家……看看可敬的牛牛:

A27M Cormwell

耿直的三德子

PzKpfw VI Tiger

呆萌的米帝:

M4A2(76)W……

尝到了甜头的毛子自然发扬光大,在战后初期的IS-3、T-54/55上继续将避弹外形方针发扬光大,投影尽量小,外形尽量圆润,力争把炮塔正面入射弹能够形成有效命中角度的投影面积降到最低,并且就算是这一小块命中条件较好的区域也要做尽量的加强。在T-62出现以前,对使用穿甲机理和二战没有明显区别的全口径穿甲弹和早期脱壳穿甲弹(APDS)的西方火炮(米帝90,约翰牛的20pdr和早期L7)来说这种方式仍然是非常有效的——至于相同厚度的轧制装甲比铸造装甲防御能力高大约10%的优点,在倾斜效果和加工难度面前简直不值一提……

T-55的装甲分布剖面,可见只有命中炮塔下部比较“丰满”的部分才能避免直接跳弹,而这部分是特别加强过的,厚度比上部更大……而对于这种变厚度、曲面复杂的外形加工,自然是直接铸造毛坯然后进行表面处理更加方便,不然难道先多边形化再一截截焊起来么?这种浪费工时降低产量妨碍社会主义国防建设破坏伟大红军战斗力的反革命分子必然会被KGB快速拉到新地岛品味最新吨位的苏维埃大蘑菇……

当然,由于毛子铸造水平不是特别过关,所以T-54/55的炮塔是铸造一圈然后焊上两块D型顶盖的,到T-62才用上整体铸造炮塔;某腹黑兔自从拿到了五对轮の秘籍以后,一方面因为穷,另一方面因为某些土鳖不土战斗力5的基因,五对轮各种大改魔改剁手改直到90年代初仍然是圆脑壳,一度让小兔子们产生了圆脑壳才是炮塔的真理的幻觉也就不太奇怪了……

看到对面的毛子车这么难啃,西方国家的坦克设计师们觉得自己也该像记者们学习一个,跑的快一点,见贤思齐也赶紧上了各种圆脑壳:

M48A5

M60A3……我总觉得这炮塔上又看到了点T-34/76 Mod.41的影子……

FV4201 Chieftain

一贯正脸迎敌的约翰牛在战后突然开窍了,酋长这个避弹外形虽然不那么圆润,效果也是一颗赛艇……

新穿甲机制的兴起和复合装甲的回应

战后一代车除了面对HEAT基本弃疗的豹1在A3/4型上采用了间隔焊接装甲炮塔以外,基本全面采用铸造成型的避弹外形炮塔设计。但是随着历史的车轮缓缓转动,发现对面的甲壳虫也越来越难啃的毛子推出了划时代的2A20型115mm滑膛炮以及配套的3VBM-1翼稳脱壳穿甲弹(APFSDS)——哪怕是最原始的钢芯弹,较高的弹芯长径比、大大提升的弹着速度使得APFSDS长杆弹芯在65-70°以下的命中角度都能取得相当的穿透效率,完全不复以往短弹芯APDS面对大倾角装甲时的阳♂痿表现——而在主要迎弹面上普遍达到70°这个迎弹角度,几乎是没有工程可行性的——坦克几乎要被压成薄片了。

除了APFSDS的挑战以外,聚能装药破甲战斗部(HEAT)的穿甲能力相对二战时期也取得了巨大提升,更别说约翰牛的独门绝技——碎甲弹(HESH)——这个糊你一脸的浓痰对倾斜装甲也有不错的效果。总体上讲,从六十年代开始兴起的一系列新的穿甲技术极大地挑战了传统均质钢装甲的有效性,以至于一度出现了“装甲无用论”的思潮,催生了豹1和AMX30之流的裸奔奇葩……

面对新穿甲技术的挑战,防御方拿了全新的解决方案:复合装甲。通过多层不同的金属/非金属材料按特定的约束/非约束结构排列,通过复杂的冲击动力学机制对入射长杆弹芯/高温金属射流/粘性炸药爆轰波进行破坏作用,能够在重量明显轻于传统钢装甲(虽然需要付出厚度的代价)的情况下有效抵挡这些新穿甲机制的战斗部,使得坦克的防御系统不再依赖于倾角外形限制。可以说,今天的主战坦克,没有靠谱的复合装甲,就没有靠谱的防御力;顶级的复合装甲配方和结构,就和顶级的穿甲弹一样,不是光靠钱就能弄得到的。

复合装甲是圆脑壳变回方脑壳的主要原因

复合装甲的出现,使得坦克的防御摆脱了以往堆角度的限制,防御的重点变成了:“如何在正面堆上覆盖尽量全面、厚度尽可能大的复合装甲材料”

在钢制的炮塔基础结构中加入复合装甲,可以直接往空腔里填充复合装甲材料——而一个很容易想到的更佳方式则是把复合装甲做成模块化的组件,插入炮塔预留的空间中。从T-64B开始,毛子就采用了在铸造的炮塔结构中预留空槽,插入复合装甲模块的做法;而西方和本朝在三代坦克上则采取了直接外挂复合装甲模块的方式。

T-72B在炮塔正面预留的复合装甲凹槽。虽然不是最先进的陶瓷复合装甲,多层式膨胀装甲仍然给T-72B带来了相对良好的防护效果。

没有挂装反应装甲的T-80U的炮塔,可见安装复合装甲模块的凹槽痕迹。虽然是铸造结构,也已经摆脱了“圆脑壳”的外形。

T-90S、T-80U和豹2A5的炮塔装甲结构对比。可见防护的重点在于炮塔前部堆砌的复合装甲模块。豹2A5之所以给人所谓“楔形装甲”的印象,其实是在主装甲前面加了个空心隔层装甲——目的也许是提前引爆来袭的RPG之流?事实上对于目前普遍的串联HEAT和APFSDS都没有什么用处;而主装甲结构其实和没有附加装甲的豹2A4相同。之所以印象深刻,大概是目前这一代军迷成长的过程中正好是豹2A5在国际上牛皮吹得山响的时代吧……同理法国勒克莱尔的外壳也就是个放矿泉水的储物箱,主装甲仍然是内部的复合装甲组件。

如上图所示,在较新的一些T-90上毛子也开始使用T-80末期改进型计划上采用的焊接炮塔。

T-90的焊接炮塔。毛子也已经放弃了铸造圆炮塔的老传统了。但是由于东方系坦克习惯采用车底转盘装弹机,毛子历来没有炮塔尾舱的习惯,加上“小正面投影”仍然有现实意义,所以毛子炮塔还是一贯地小于西方;加上毛子炮塔上总是堆满了各种七零八碎的爆反装甲,哪怕是新车的外表整体形象也和老T-72差不了太多,所以总给人还是以前的圆脑壳的错误印象——虽然底下其实早就偷偷也变成了方脑壳……

国产三代坦克(96/99系列)主装甲也采用了可更换的复合装甲模块设计,不过是外挂式的;而日常所见到的前部“楔形”结构,实际上是主装甲模块外面附加的一层(被动?)反应装甲模块。楔形外形对于提高复合装甲的防御力是没有什么意义的。

国朝Type 99的炮塔主装甲模块

没有安装主装甲模块的炮塔基础结构

单独的主装甲模块

可见,随着装甲技术的发展,复合装甲的大量采用,铸造炮塔的最大优势——易于制作复杂曲面避弹外形——已经不复存在了;而焊接炮塔带来的规整空间则为安装可替换的复合装甲模块带来了很大的便利。所以,复合装甲的采用,才是坦克炮塔由圆变方,由铸造恢复焊接的主要原因;炮塔造型的变化,是防护机制进步带来的工程学结果。


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本来不应该判这么重,无良媒体煽风点火。




  

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