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发信人: ersy (我想打羽毛球), 信区: Green
标  题: 从技术角度看坦克的发展
发信站: 哈工大紫丁香 (Sat Jan 19 22:15:32 2002) , 转信

    从火力、机动性和生存能力几方面来看，坦克的综合水平高于其它装甲战斗车辆。然
而坦克的优良性能是对其整体而言的，并不是说它的所有性能都优于其它装甲战斗车辆。


    坦克的防御能力的确是装甲战斗车辆中最强的，但它并非金刚不败之躯，而且其火力
赶不上自行炮，机动能力比不上侦察车辆，于是，便出现了“坦克时代结束了”、“××
兵器优于坦克”等这些不协调的声音。

    可是坦克在防御能力、综合火力、机动性方面的良好平衡，以及各要素都具有较高的
水平，这些特征在目前众多的陆战兵器中并不多见。可以说，正是因为坦克的这些特征，
再加上其技术上的不断进步，才确保了坦克今天的地位，成为迄今为止最主要的陆战兵器
。

    在此，对20世纪坦克技术的发展作一简单的回顾。

构造和配置

    在坦克的构造和配置上，确立今天这种基本形态的是法国在第一次世界大战中开发的
“雷诺”FT坦克。从车体的前方往后依次为驾驶舱、战斗舱和动力舱，战斗舱的上方装载
回转式炮塔，在炮塔上装备火炮，这种设计思想就是现在也基本没有变化。

    以菱形坦克为代表的那个时代的坦克，虽然适合打沟壕战，但车体十分庞大，非常有
损于其实用性，而且机动能力也不够。

    “雷诺”FT坦克则小型轻快，虽然在跨越沟壕时受到一定的限制，但转向灵活、能够
协同步兵作战，特别是其回转式炮塔，在火力的发挥上远远优于菱形坦克。虽然在当时这
种结构并没获得太高的评价，但回转式炮塔同前面提到的车面布置，为后来坦克的发展打
下了良好的基础。第一次世界大战后的坦克，基本上是在这种配置上发展起来的。从这个
意义上说，“雷诺”FT坦克是坦克发展史上的一个里程碑，它为坦克确立了基本形态，避
免了坦克在研制过程中走弯路，为坦克的顺利发展开辟了道路。

    然而，随着坦克火炮口径的不断加大，车体、炮塔装甲的增厚，坦克重量的平衡被打
破了，因此出现了前置发动机的构想。由于敌方威胁主要来自车体前方，所以前置发动机
的坦克提高了对车辆乘员的防护能力；但对坦克本身的生存能力产生了影响。因此对这种
布置形式的评价，依据把车辆和乘员哪一个作为防护的重点，结果不同。以色列的“梅卡
瓦”坦克采用了发动机前置的布置方式，很明显，在车辆与乘员的生存能力之间，以色列
人更重视乘员的生存能力。

    笔者认为，在更为有效的防御技术出现之前，发动机前置恐怕是提高乘员生存能力的
最切实可行的办法之一。 

火炮

    作为坦克主要武器的火包，除了随着时代的变迁，口径不断增大外，整个20世纪一直
没有太大的改变。这并不是因为技术人员的懒惰，而是由于近代火包的威力和精度都能满
足要求。同时由于新型弹药的不断推出，使火炮的威力得到了进一步的提高。

    增大火炮的口径，固然可以提高火炮的威力，但一味地增大口径，就会增加坦克的重
量和尺寸，从而导致车辆的大型化和重型化。为了防止出现这种结果，滑膛炮和尾翼稳定
脱壳穿甲弹便应运而生。

    线膛炮发射普通弹丸时，为了使弹丸平稳飞行而使它旋转，而滑膛炮和尾翼稳定弹丸
则将炮弹旋转所需的那部分能量用于提高弹丸的初速，飞行稳定性则通过尾翼来保证。因
此，与相同口径的线膛炮相比，

    滑膛炮和尾翼稳定弹丸具有更高的初速，在不增大火炮口径的情况下，提高了弹丸的
穿甲能力。最早装备滑膛炮的坦克是前苏联的T－62，其55倍口径的115毫米滑膛炮，使用
尾翼稳定空芯装药破甲弹时，最大破甲厚度可达450毫米，充分显示了其良好的装甲穿透能
力。因此，西方也下决心采用，从此滑膛炮成为坦克炮的主流。

    最早采用弹炮（导弹与炮弹）两用火炮做主要武器的坦克是60年代后期问世的美国M6
0A2坦克，但由于存在发射后的制导、操作困难、携弹量不足等问题，仅少量装备。

    但最近，为了提高火炮远距离射击的命中精度，俄罗斯T－80U（M）等坦克采用了能用
主炮发射的炮射导弹，使坦克能弹炮并用。这样，炮弹的不足得到了弥补，但发射后的制
导、操作困难等问题仍未彻底解决，这一难点将来也许能够攻克，21世纪的坦克也许能用
主炮发射自动寻找目标的导弹。

火控系统

    坦克火控系统是控制坦克武器（主要是火炮）瞄准和发射的系统，用以缩短射击反应
时间，提高首发命中率。按瞄准控制方式分类，现代坦克火控系统可分为扰动式、非扰动
式和指挥仪式3类。火控系统从问世到现在，大体上可以分为4代。

    第二次世界大战末期装备的第一代坦克火控系统只配有简单的光学瞄准镜。这种光学
瞄准镜用视距法测距，即如果目标的高度或宽度已知，那么就可通过它在瞄准镜视场中所
占的分划数估算出或直接读出目标的距离。这种火控系统在900米内，原地对固定目标的首
发命中率为50％。

    由于用视距法测距，当距离超过900米时坦克的命中率会显著下降，因此50年代装备的
第二代坦克火控系统在原光学瞄准镜的基础上增配了体视式或合像式测距机和以凸轮等为
函数部件的机械式弹道计算机，性能比第一代有了明显提高，在1300米距离内射击标准目
标的首发命中率为50％。 

    最早装备体视式测距机的坦克是德国的“美洲豹”F型坦克，但该坦克没有投产。体视
式测距机的实际应用是在美国的M47坦克上，该坦克原打算用于朝鲜战场，但到M47坦克出
厂时，朝鲜战争已告结束。此后，西方各国开发的主战坦克也相继采用了第二代火控系统
。

    60年代初期装备的第三代坦克火控系统由光学瞄准镜、光学测距机和机电模拟式弹道
计算机组成，并开始配用了一些弹道修正传感器。这种火控系统在1400米的距离内原地对
固定目标的首发命中率为50％。美国在M60A1坦克上率先使用了这种火控系统。

    上述3代坦克火控系统的缺点是不能预测运动目标的射击提前角，因此不能射击运动目
标；而且由于没有一种比较理想的测距仪器，命中率比较低。随着激光技术的出现和发展
，出现了激光测距机。1965年美国休斯飞机公司开始与比利时航空设备制造有限公司共同
带激光测距机的第四代综合坦克火控系统。1969年，带激光测距机的综合火控系统首次装
备在M60A2坦克上，使坦克能在短停时射击固定或运动目标。此后英国“奇伏坦”坦克的火
控系统也采用了激光测距机。

    进入70年代后，世界各国都相当重视坦克火控系统的现代化。90年代出现的主战坦克
，其火控系统不仅采用了数字式弹道计算机、敌我识别系统、目标自动瞄准和跟踪系统，
而且还采用了战场战斗管理系统等。这样，敌方的状况、射击的数据、我方的情报等，不
仅是一辆坦克内的所有乘员，而且同一部队的坦克之间都能共享。因此，不光是一辆坦克
，而且整个部队的情报能力都有一个划时代的飞跃。这些火控系统已具备了第五代的特征
。

    为了提高坦克的夜间作战能力，70年代以前的坦克通常采用主动红外装置。这种装置
隐蔽性差，易被敌方发现，从而使自己成为攻击的目标。70年代以后的坦克普遍采用了微
光夜视仪和微光电视等。1979年出现的“豹”2坦克首次装载了热像仪。因此，坦克在黑暗
中、在雾中也能发现并攻击敌人，其效果在1991年2月的海湾战争地面战中得到了淋漓尽致
的展现。在这场战争中，装有热像仪的多国部队坦克，使得没有这种装置的伊拉克坦克几
乎无法靠近。自此之后，这些夜视装置便成了坦克的必备品。

防御能力

    通常在表示坦克性能时都用火力、机动性和防御能力这种顺序来表达，但防御能力是
提高坦克生存能力最基本的手段之一。

    当然，对坦克的生存威胁最大的是敌人的反坦克炮弹，所以应将防御敌炮弹的能力作
为首要任务来考虑。因此从过去到现在，为了抵御敌人的炮弹（后来是导弹），对装甲的
强化倾注了极大的努力。 

    在提高防护能力方面，最初采用的是增加装甲厚度的方法。但随着火力，即炮弹威力
的增大，受重量和尺寸限制的车体、炮塔，仅靠增加装甲的厚度已无法满足防御的需要。
为此先后出现了间隙装甲、复合装甲等不同模式的装甲。

    早在第二次世界大战期间，德国的坦克就采用过间隙装甲。复合装甲是将数种不同材
料夹在钢装甲之间组合而成的装甲，它能将炮弹的能量分散、吸收，其中最有名的便是“
乔巴姆”装甲。这种以英国陆军军用车辆和工程研究院所在地而命名的装甲，首次使用在
为伊朗研制的“海豹”坦克上。此后在前苏联坦克和其后的第三代坦克上，几乎都在主要
部位安装了复合装甲。

    80年代以后，前苏联、以色列等采用了爆炸式反应装甲，从此，坦克的防护逐渐由被
动变为主动。

    另外，由于反坦克武器的发展，对反坦克武器的防御也变得极为重要。目前，激光告
警接收机等各种软杀伤和硬杀伤的对抗和主动防御系统得到了迅速发展。

动力装置

    坦克的机动能力，无疑是所有装甲车辆中要求最高的，它不仅要求坦克的速度要快，
而且还要求坦克要有良好的越野机动能力。然而，要提高坦克的机动性，又是所有陆上交
通工具中最难的。为什么呢？因为沉重的装甲和大口径火炮，使坦克成了重量体积比最大
的车辆；另一方面坦克不得不采用沉重、传动效率低的履带推进方式，传动效率差。因此
作为坦克动力之源的发动机，不仅要求输出功率尽可能高，而且还受到车内非常有限的空
间的限制。

    从世界上第一辆坦克的诞生直到第二次世界大战期间，绝大多数坦克都是采用汽化器
式汽油机。汽油机虽然有较小的体积、较低的比重量和生产成本以及较好的启动性能，但
燃油消耗高和容易着火的致命缺点阻碍了它在坦克上的应用。

    而柴油发动机燃料不易着火、效率高、燃料消耗少，对提高坦克的机动性相当有利。
因此，有必要用柴油发动机取代汽油机。

    最先开始这方面研究工作的是日本。由于日本几乎没有燃料自给能力，对燃料消耗少
的柴油发动机的开发相当热心，并成功地应用在1934年出现的八九式乙型中型坦克上。其
他国家坦克柴油发动机的实际应用则相对较晚，二战中除前苏联的T－34和法国的FCM36坦
克之外，大多数坦克都使用从汽车发动机或航空发动机改造而来的汽油机。也就是说，在
战时的忙乱之际，就连先进的工业国家都没有余力去专为坦克开发新型柴油机。但是，柴
油机作为坦克用发动机的优点相当明显，大战结束后，各国都进行了开发。

    50年代末，新装备坦克都采用了柴油机，实现了坦克发动机的柴油机化。至80年代初
M1坦克以前，柴油发动机是坦克装备的唯一动力。

    为了进一步提高柴油发动机的输出功率，涡轮增压技术自50年代开始进入坦克动力行
列，60年代已较普遍，70年代的发动机除苏联的B－46采用机械增压外，几乎全部采用了涡
轮增压技术。

    涡轮发动机的输出功率大，而且结构紧凑，的确很有前途。但是其莫大的燃料消耗成
了后勤的极大负担，因此尽管80年代初已在美国的M1和前苏联的T－80坦克上使用，但在各
国现装备的坦克中，装载柴油发动机的还是占绝大多数。

    随着坦克重量的增加和对坦克单位功率要求的增长，现在普遍认为柴油发动机已经达
到了输出功率的极限，必须寻找新的坦克动力源。

    正如上面所说的，坦克在20世纪的确得到了显著的发展，但同时也将许多课题带入了
21世纪。（方保华）

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