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炮盾——战后坦克炮塔装甲结构的发展(转)

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炮盾,坦克刚出现时就已经存在的一种用于遮挡火炮安装孔缝隙的盾牌,通常情况下都在炮塔的正前方正中央的位置,因为这个位置被攻击的概率也比较高,所以二战开始,炮盾被增大变厚,变成了遮挡住整个炮塔的最重要的防御装甲。
但是在战后,坦克炮塔的结构开始出现较大的分化,不同的防御思路下,炮盾的结构、位置以及充当的角色也都开始有很大的不同。这里我们就来通过炮盾的变化来浅谈一下战后主战坦克炮塔结构的发展。


IP属地:广东1楼2017-10-30 15:31回复
    战后西方第一代主战坦克——延续经典

    战后西方国家第一代主战坦克,主要指M47、M48巴顿以及百夫长坦克。其中尤以M48坦克装备最为广泛。上图就是M48坦克炮塔装甲的结构示意图。
    这种耳轴固定在炮塔装甲内,采用外置炮盾遮挡住火炮安装孔,并且遮挡住炮塔前方一部分,以厚重的炮盾作为主要吸收伤害的装甲,早在二战时就已经非常普遍。只不过M48坦克并没有像二战中的很多坦克一样,用炮盾遮挡住炮塔前方所有面积,而是把炮塔两侧大部分面积都空了出来,这恐怕也是对于大角度弧形装甲的一种自信,弧形的角度既会使命中炮弹的攻角变大,容易导致跳弹,也会使得垂直穿透的装甲厚度增加,提高防护能力。
    不过在实际使用中,和同时期东方坦克比更薄的装甲始终是一个弊病,无法通过这种炮塔结构来进行弥补,这也就令西方国家不得不选择改进第一代坦克炮塔设计,以追求更好的防御效果。


    IP属地:广东2楼2017-10-30 15:32
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      战后东方第一代主战坦克——新的开始

      战后东方国家第一代主战坦克,其实就是T-54/55系列(包括59式)。上图就是T-54/55系列坦克炮塔装甲结构示意图。
      与M48相同,T-54/55系列坦克炮塔也采用了弧形装甲来提高防弹能力和装甲厚度。但是对于火炮耳轴和炮盾却有着和西方坦克截然不同的设计。此时苏联坦克设计师认为没必要让垂直结构的炮盾来担当主要防护的角色,炮盾还是应该回归本职,只要能像塞子一样塞住火炮安装后留下的缝隙,防止炮弹和弹片从这个缝隙射入车内就可以了,所以他们就设计了一个塞子形状的炮盾套在了火炮的根部,其余部分尽可能都用主装甲包裹。
      这其实是一种尽可能缩小炮盾的投影面积,尽可能避免炮盾被击中的防御思路,和西方国家大炮盾设计相比,这种也可以叫小炮盾,但其实都是外炮盾设计,而不是内炮盾。内炮盾是安装在主装甲后方的炮盾,外炮盾则安装在主装甲前方,其实东西方战后坦克的炮盾基本都是安装在主装甲之外的,都是外炮盾,只是结构和大小有区别罢了。
      尽可能避免炮盾被击中,是不是就意味着炮盾防护力很差?这个炮盾虽小,但它毕竟是一个套子的形状,从正前方看,厚度是很大的,而且外缘角度很大,打中的话跳弹几率相当高,不敢说比主装甲防护性还好,但也差不到哪去。更别提这么小一个炮盾,从正面打不容易打着,斜前方攻击,就算打穿了炮盾也穿到主装甲里面去了,打不到炮塔内部,根本不会造成严重伤害,顶多打坏炮管罢了。
      不过T-54/55系列坦克却把火炮耳轴固定在了主装甲之后,这也就使得不仅仅是炮盾,连主装甲都会影响到炮管的俯仰,再加上低矮的炮塔设计,结果造就了”东方坦克永不低头"的传奇。


      IP属地:广东3楼2017-10-30 15:32
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        战后西方第二代主战坦克——回归老路

        炮塔防护性差怎么办的?当时西方国家并没有更好的办法,于是重新采用二战时期的办法。那就是再次让炮盾把整个炮塔正面都遮起来!落实到实际,就是让炮塔瘦身,两侧尽可能向内收,也就把炮塔内部空间基本完全隐藏在了炮盾的后方,想要对炮塔内部造成伤害,就必须打穿炮塔正面厚重的炮盾部分。两侧仍然还有一部分没有被炮盾遮挡,但那些部分从正前方攻击角度极大,基本都会跳弹,就算不跳弹,厚度也非常之大,根本打不穿,或者打穿了也没用。
        这种设计的西方第二代坦克,有M60A1、豹1、AMX-30和Pz.68。这种设计确实管用,豹1、AMX-30和Pz.68这三个脆皮鸡姑且不论,M60A1相对同时期东方坦克,确实构成了防护优势,再加上西方第二代坦克普遍装备的105线膛炮也足以打穿东方一二代坦克的装甲,但东方的100毫米线膛炮和115毫米滑膛炮却未必打得穿M60A1的装甲,所以在中东战争期间,M60A1坦克在面对T-72之前,也还是有用武之地的。


        IP属地:广东4楼2017-10-30 15:34
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          东方第二代主战坦克——半斤八两

          东方第二代坦克就是T-62系列。T-62系列给大家最深刻的印象莫过于浑圆的卵型炮塔(后期型舱盖突出炮塔,打破了卵形外形)。T-62和T-55炮塔最大的不同就是火炮耳轴的位置前移。火炮耳轴前移后炮塔内空间变得更大了,可以安装更多的设备。
          不过T-62坦克相对T-55装甲厚度并没有明显提升,只不过是跳弹外形更完美了,但没能使坦克炮塔的防护水平得到质的提升。更糟糕的是,由于2A20型115毫米主炮的后座距离比D-10T跟长,而且T-62的炮塔比T-55更矮,导致2A20炮的仰角都减小了1度、俯角减小了0.5度。


          IP属地:广东5楼2017-10-30 15:34
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            东方第三代主战坦克——伟大时代的开始

            东方第三代坦克,可以说是开创了一个新的时代,复合装甲时代。虽然炮盾和耳轴部分的设计没有大的变化,不过苏联设计师决定像吹气球一样把炮塔脸颊两侧吹成中空的(如上图),然后向中空层内填充复合材料,以此来提升防护效果。这就是复合装甲。
            东方三代坦克可以说是三代坦克的开山鼻祖,包括T-64系列、T-72系列、T-80系列和T-90系列。事实上,在这种填充式复合装甲使用的早期,苏联人就已经使用陶瓷复合装甲来填充复合层了,只不过具有很好防护性能的蜂窝约束式陶瓷复合装甲则要等T-80B出现以后了。
            这种设计的复合装甲坦克,使得西方国家一下面临从质量到数量全面落后东方坦克的窘境。我们今天甚至有些瞧不起的T-72系列坦克,其实当初在面对西方国家第二代坦克的时候,可以说是占尽了便宜,也正是这种危机,才让西方国家不得不舍弃了“中型通用坦克”的思路,而彻底走上了重型坦克的路线。
            当然了,这种设计也有它的明显缺陷,我们就从苏俄式焊接炮塔三代坦克T-90A上来看。

            上图就是采用焊接复合装甲的T-90A坦克炮塔结构示意图,它与苏制早期三代坦克的装甲结构并没有什么不同,只不过改成了方方正正的焊接结构罢了。
            这种装甲更加重视两侧的防护效果,在未明显增加装甲重量的情况下,可以有效增大炮塔正面两侧的装甲厚度,并且让从斜向而来的攻击也不得不穿透很厚的复合装甲,大大提升了防护效果。
            但是,这种大角度倾斜布置装甲的设计,也导致了越靠近中心炮盾的位置装甲越薄,最薄的地方恰恰就是炮盾周围。那里不仅仅厚度最小,而且没有使用复合装甲,再加上不是一整块装甲钢,而是结构复杂的环环相扣,结构强度无从谈起,所以和已经普遍增强的炮塔两侧部分相比,中心的炮盾以及周围部分反而成了明显的弱点。
            前些日子被陶式导弹打穿了炮塔,伤及到了内部成员的T-90A,被击中的其实就是炮盾周围的位置。虽然没有造成较大损伤,相当于爆了一个低伤,但打穿就是打穿了。俄系三代坦克尽可能避免用炮盾部分正对着敌人才是好的选择,这里不敢说非常薄,但至少无法和主装甲相比。


            IP属地:广东6楼2017-10-30 15:35
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              西方第三代主战坦克——后来居上

              西方第三代主战坦克终于也舍弃了采用炮盾来吸收伤害的防护思路,炮盾也只被作为保护火炮安装孔的一个塞子,只不过为了换取更大的俯仰角,采用了一种最不会限制火炮俯仰的设计,也就是大炮盾。虽然这种炮盾一般不是复合装甲的,厚度也不及两侧的主装甲,与东方三代坦克相同,都是坦克正面比较容易被打穿的部分,不过相对东方坦克,西方三代坦克的炮盾就厚重很多。这种结构的坦克就比较多了,包括开山鼻祖MBT-70,后续的豹2系列、M1系列、勒克莱尔,还有阿琼、象式、WZ1224、挑战者2、90式、10式、K1、K2等。
              这种设计的坦克可以说是尽显土豪本色,不惜吨位和成本,尽可能用很厚的复合装甲来达到非常强的防护效果,虽然在80年代,西方三代坦克刚刚问世的时候,它还只能和东方三代坦克达成平衡,但随着苏联的解体,不断完善升级的西方三代坦克也就把止步不前的东方三代坦克远远地甩在身后了。
              不过这种设计也有缺陷,那就是往往需要很大的吨位才能实现较好的防御效果,说白了用钱堆出来的防御力。而且在防护与破防这种矛与盾的此消彼长间,破防的矛越来越占优势,西方三代坦克这种把坦克三面都围起来的U型复合装甲,对坦克侧面的防护越来越力不从心,是不惜进一步增大重量继续增加装甲厚度呢?还是彻底舍弃侧面装甲改用主动防御系统呢?这也是目前仍待解决的问题。


              IP属地:广东7楼2017-10-30 15:36
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                中国早期焊接复合装甲坦克——折中的尝试

                中国的焊接复合装甲坦克与欧美、苏俄都不相同,属于第三条路线。上图就是85式坦克炮塔装甲结构的示意图,从85式改进而来的96式可能也是这种结构。
                炮盾还是典型的东方坦克设计,但两侧更像是西方三代坦克。中国最早尝试的新一代坦克其实是仿制西方的第三代主战坦克结构,也就是WZ1224,后来就是因为缺钱才放弃了。中国根据西方坦克的思路,结合以往东方坦克的经验设计出85式坦克。其实那时已经是80年代末90年代初的时候了。当时中国的复合装甲技术还是受到西方影响较大,复合装甲仅仅只是增强对于破甲弹的防护效果。为了保证更好的抗穿,还在复合装甲背后保留了比较厚的均质钢底装甲。
                85式的炮塔基本没有苏制三代坦克那种侧重两边而导致炮盾较容易被击穿的缺点,虽然炮盾仍然是炮塔正面较薄的部分,不过和主装甲比,不会差距太大,这点上更像西方三代坦克。


                IP属地:广东8楼2017-10-30 15:37
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                  中国第三代主战坦克——将自己的路走向成熟

                  上面两张图,便是阅兵的9910批次99式坦克,以及量产99式坦克的炮塔结构示意图。此时的中国焊接炮塔坦克思路已经走向成熟,与西方三代坦克相同,主装甲主要横向放置在炮塔正前方,而不是苏俄式坦克的大角度倾斜放置,这样可以保证正面的任何地方装甲厚度都相同,不会出现越向中心装甲厚度越薄的情况。
                  炮盾外形上仍保留了苏式坦克的传统,但在耳轴的周围、炮盾的后方,则出现了“第三种装甲“,它可以姑且被称为”固定炮盾”,一种可以起到和西方大炮盾相同的防护效果,保护主装甲与火炮安装孔之间的空隙,但却不能像西方大炮盾那样随炮管一起运动的装甲。这部分的厚度与主装甲相近,再加上前方的塞子炮盾,虽不及主装甲,但也能在一定程度上解决了三代坦克炮盾弱点的问题。不过这样的塞子+固定炮盾的结构还是会影响主炮的俯仰,使得96式和99式的主炮俯仰角不及西方三代坦克。


                  IP属地:广东9楼2017-10-30 15:37
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                    内炮盾设计的现代坦克——已经快要灭绝的传统设计

                    内置炮盾的坦克在二战时也还是常见的,不过进入战后,乃至现代,这种设计越来越少见,时至今日,最新一代坦克已经没有内炮盾设计了。
                    战后内炮盾设计的主战坦克,只有酋长和挑战者1以及意大利公羊这三种坦克。本质上来说其实可以算是一种,因为挑战者1的炮塔是“铝酋长”发展而来的,而意大利C1公羊也是仿制的挑战者1。
                    这种坦克最明显的特点,就是那空洞的火炮安装孔,炮盾被内置在了主装甲里面,而没有露在外面。假如说大炮盾是一个盖子,而小炮盾是一个塞子,那内炮盾就像是生胶带捆水管一样把火炮与安装孔之间的缝隙填满,所以外面根本看不见。
                    这种设计在二战时可能还不算什么问题,不过进入到厚重的复合装甲时代,无法完全防护住火炮周围的缝隙,就会导致出现明显的窝弹区。如果敌人用的是榴弹甚至集束手雷,在这里榴弹爆炸的冲击波和破片都在缝隙里来回碰撞破坏,可能直接就把炮管炸坏了,不走运的,炮管下面的驾驶员也会被当场炸死。所以从挑战者2开始,英国放弃了内炮盾设计,回归大炮盾。把敌人的炮弹阻挡在主装甲之外才是最好的选择。


                    IP属地:广东10楼2017-10-30 15:38
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                      关于坦克正面的弱点

                      坦克正面的弱点,大家恐怕首先会想到的就是特沙镜、同轴机枪孔、驾驶员舱口和裤裆。同轴机枪孔确实是弱点,但它之所以是弱点,并不是因为炮弹要从它的孔里钻进去,而是因为这里结构强都不够,被开了一个孔的部分不会像一整块的装甲那么结实。上图这辆坦克就是,同轴机枪孔旁边被打穿,但却不是从机枪孔打进去的。主装甲上那一发则没有打穿。


                      IP属地:广东11楼2017-10-30 15:38
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                        为什么现代坦克的裤裆都越来越明显,但裤裆实际却没有增加装甲厚度,反而有所减少?

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                        在较远距离,坦克炮弹命中目标时多半是有一定角度的弧线下落,而不是直线的,在这种情况下,实际是很难打到首上防护坦克的首下部分,就算打到了,由于弹道弧线,也会导致炮弹无法在车内造成较大伤害,甚至直接对穿打到地上去了。
                        真正的坦克对战没有说看到敌人不开炮,等到放进了确保能打出高伤才开炮的,因为你不知道敌人会不会在第一时间发现你的时候就开炮并且把你打穿,所以先发现先开炮的一方才更有优势。因此现代坦克对战距离都是越来越大的,交战距离越来越大,炮弹弧线也就越来越明显,所以首上受弹的坦克,基本不用担心被打中裤裆的弱点。反而是炮盾,在远距离对战中,才是相对容易被击穿的地方。


                        IP属地:广东12楼2017-10-30 15:39
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