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坦克攻防战“矛与盾”的较量

 胡侃杂史 2023-05-21 发布于黑龙江

坦克炮是现代坦克的主要武器。它是一种高射速、大口径的火炮,不仅可以发射穿甲弹与其他弹药,有些还可以发射导弹。

虽然与野战炮和海军火炮密切相关,但在过去的100年里,坦克火炮的构造和应用方式已经显著不同于它们。坦克火炮的主要射击方式是直接瞄准,射程可达5公里,可以对地面目标进行射击,包括固定目标、壕沟中的步兵、轻、重装甲车辆,包括敌方坦克。从构造上看,坦克炮是精度、射程、防护力和射速之间的折中,同时还要最大限度地轻便、紧凑,以便安装在狭小的坦克炮塔内。

从 Pz.VI 坦克到现在,坦克火炮的总体设计方案基本相同,这个布局至今仍然适用。

大多数坦克炮使用单装药弹,可以快速装填炮弹,并通常配备有制退器以抵消反冲力,以及炮管上的弹壳抛出器(即炮管上的凸起物),以排放火药燃气。

一战期间的坦克炮

1916年,第一批坦克出现在第一次世界大战的西线,尽管有纯机枪版本,但大多数坦克已经配备了大炮。当然,一开始,这些是最常见的野战炮(或海军炮),从炮架上取下,并迅速改装成为坦克炮,有一种简单粗暴的感觉。

在1916年的英国Mark I坦克上,安装了两门57毫米的6磅装速射炮QF Hotchkiss(从驱逐舰上撤下的海军版本,57毫米的口径已经太小了,威力不足),它们被安装在坦克的两侧,在托架处(这也是从“海军”的借用)。然而,很快就发现了坦克的第一个特殊问题。这些炮过于长,会钩住路障和越过障碍时的墙壁。在1917年Mark IV坦克版本中,它们被同样的6磅炮取代,但是炮管明显缩短了。可以说,这是坦克炮演变的第一步。

其中一个最早的坦克——英国的Mark I在试验中使用了海军57毫米炮,并按照海军的做法安装在侧面。毫不夸张地说,这是一个陆上巡洋舰!

德国人在其A7V坦克上使用了同样57毫米口径的炮(英国的57毫米Maxim-Nordenfelt岸防炮),但是炮只有一门,安装在坦克行进方向的一侧。

法国人在其坦克拖拉机 Schneider CA1 上设置了一个短管的75毫米炮。由于它的大尺寸,他们并没有使用特殊的方法,而是在前面安装了野战75毫米炮,没有使用架子。

一战期间没有专门的“坦克弹”,所有的战车都使用普通的高爆弹。这部分是由于坦克的特殊作用:支援进行压制与抵消敌方步兵的作用,部分原因是对抗双方轻盈的装甲防御无法抵御穿甲弹。然而,在坦克战斗发展之前,坦克弹并不是必需品。

布局已定

到了第二次世界大战初期,大多数坦克炮仍然只是修改了现有炮种的版本,以适应在坦克塔上的安装。当时的军事思想认为有两种主要的用途:作为直接支援步兵的战车(即采用现有的野战火炮口径,如BT-5和M5 Stuart),或者用于攻陷持久化地堡(在这种情况下需要榴弹),例如KV-2。还有一些奇怪的组合,炮和榴弹炮共同在一辆坦克上(如早期的“丘吉尔”,M3“General Lee”等),但它们并没有获得进一步发展。

也有另类布局

美国试图创建通用坦克(“李将军”),榴弹炮用于打压防御工事,火炮用于支援步兵,机枪用于自卫。看起来很可怕,但在实践中很不方便。

然而,先进的战略家们看到了坦克在未来战争中的新作用,即对付机动的装甲目标,也就是其他坦克。为此,现有的“坦克”火炮能力已经不足。需要的是一门发射相对较小但具有更高初速度的炮弹的炮。

客串一下

在20世纪30年代,这样的炮出现了,英国的40毫米“二磅炮”(QF 2)或苏联的37/45毫米5K/20K。尽管与野战火炮相比,这种炮口径不大,但可以轻松地“穿透”所有配备的坦克。这些火炮当然缺乏良好的杀伤力炸药炮弹来摧毁步兵和工事,但这并没有对它们产生影响。

在苏联,37毫米反坦克炮1-K被制造出来,随后在此基础上制造了苏联的第一款“坦克反坦克”武器5-K。

到20世纪40年代初,尤其是二战开始后,武器竞赛开始了,前人类历史的阶段甚至都没有想象到这一点。20-40毫米口径的坦克炮很快就被50毫米、57毫米、75毫米、85毫米、88毫米、90毫米和122毫米口径的坦克炮取代。如果在1939年,德国的典型坦克炮是短管37毫米炮(甚至是20毫米!),在1945年,长管75毫米和88毫米高射炮得到了广泛的使用,其射速超过了37毫米小炮。苏联在同样的起点上开始战争,但在战争结束时,已经拥有了装有122毫米口径坦克炮的批量生产的重型坦克IS-2。

总的来说,坦克炮已经成为双重用途的武器,一方面,它仍然是“反坦克”,另一方面,它再次成为野战武器,即能够使用具有足够爆炸物质的炸药炮弹造成重大伤害,例如驻扎在战壕中的步兵。

“铁球”闻名的弹药,其实就是一种实心钝头穿甲弹。

二战坦克炮弹

穿甲弹是用于打击装甲和防御工事的弹药。它通过动能产生的“粗暴力量”来打击目标。它的结构由实心的钢制“穿甲弹芯”和一定量的爆炸物组成。显然,穿甲弹芯越重,而且发射速度越快,目标的损坏就越严重。这是二战坦克炮弹的主要类型。

穿甲弹可以有不同的类型:

实心穿甲弹:这种弹药是一个普通的钢制弹芯,不会在击中时爆炸或爆裂成碎片,但是由于其重量,它可以穿透相当厚的装甲。例如,F-34 (T-34-76)坦克炮的穿甲弹在直角的情况下可以穿透100毫米厚的装甲板,而相同类型的弹药可以少近四分之一。穿甲弹的优势是它可以轻易地穿透简单的装甲,但它的缺点也很明显,如果击中明显薄弱的目标,实心穿甲弹可能会贯穿它而没有造成实质性的损害。

穿甲弹卡在装甲板上

破甲爆炸弹:与实心穿甲弹相同,但弹芯稍微小一些,而且装有一定数量的爆炸物。虽然它不能像实心穿甲弹那样穿透厚重的装甲,但在击穿后爆炸并可以保证对目标造成重大破坏。

钝头穿甲弹和锐头穿甲弹:两种弹药都可以是实心穿甲弹或破甲爆炸弹,但它们的弹头可以是钝的或是锐的。这个原理很简单--锐头弹头更容易垂直击中装甲,但击中装甲时有几率弹回。相反,钝头弹头更容易在斜角击中目标,但在垂直击中装甲时的穿甲性能较低,并且由于更大的空气阻力,对远程目标的效果也较弱。然而,有一种使用了所谓的“弹道帽”的方法——它是一个装在弹芯上的穿甲头和弹道帽的组合,这样弹药可以首先通过减少空气阻力而更好地飞行,其次,当击中目标时,不会弹开而是更好地穿透装甲。当然,最好的坦克炮弹选择是使用带有穿甲头和弹道帽的破甲爆炸弹。

被105毫米穿甲弹击穿的带有孔洞的110毫米(4.3英寸)装甲板

T-34的弹药。包含在炮弹内部的小“弹芯”。它比炮弹本身的口径小得多,也就是说,它是一种亚口径弹药。

硬芯穿甲弹(或APCR——双金属撞击炮弹)由三部分组成:外壳、弹道帽和穿甲芯。在与装甲相遇时,弹道帽和外壳被压碎,穿甲芯穿透装甲并产生碎片击中坦克。由于重量较轻,此类炮弹不适合远距离交战,在斜角击中装甲时效果也不是特别好,并且它们的打击力仅限于穿甲芯的重量。由于没有爆炸物,因此其效果不如其他炮弹。然而,亚穿甲弹能够穿透其他炮弹贯穿不了的坦克装甲。

累加型炮弹的工作原理是,当炮弹击中障碍物时,发生爆炸,位于炮弹头部的狭窄锥形空间会将部分爆炸能量对准装甲上的一个点。

累加型炮弹(在国外称为高爆反坦克弹)的工作原理与口径和亚穿甲弹完全不同。累加型炮弹是由钢制“容器”和薄壁组成的,容器内装有六硝基六氮杂异伍兹

当累进式炮弹与装甲相撞时,弹头引爆了爆炸物,产生了瞬间的爆炸。弹头的爆炸能量通常向所有方向释放,但由于聚焦漏斗的存在,一部分能量在装甲表面的一个小点上瞬间聚焦,形成由饰面金属和爆炸产物组成的细小、定向的累进束。累进束的速度可达10,000米/秒,因此在弹头撞击的小范围内,压力急剧增加,金属表面实际上被"压出"装甲之外,从而使得装甲空间内的所有体积都被"腾空"。

有趣的是,累积炮弹的穿透力与速度无关,在所有距离上都是相同的。然而,在第二次世界大战期间,这种类型的炮弹的制造技术还不成熟,因此炮弹的初始速度低,射程小,散射率高。

高爆炮弹是一种装有炸药(TNT或铵)的薄壁钢或铸铁容器。一旦击中目标,炮弹立即爆炸,弹片和爆炸波击中目标。它被用来摧毁步兵、非装甲和轻装甲装备,但如果一枚大口径的高爆炮弹击中坦克,可能会使其失效——损坏炮管或撕裂履带。

烟雾弹是一种高爆弹的变种,除了炸药外,还装有能产生烟雾的物质(如白磷、三氧化硫等),还有引线和引爆器。引爆器发生作用时,炸药引发爆炸,外壳被破坏,释放出烟雾材料,它会在空气中开始燃烧。烟雾持续时间和云的大小取决于弹药中所含的烟雾材料数量。通常烟雾持续约20-25秒,云的半径约为20米。

奇异的东西:坦克霰弹炮弹(M1“艾布拉姆斯”)

弹片和弹珠-许多人会很惊讶地发现,坦克使用过弹片和弹珠炮弹。但是,如果知道美国的M1 Abrams坦克到现在还使用着这样的炮弹,那么他们肯定会更加惊讶。结构上,这种炮弹就像一颗增大版的“双管猎枪”弹壳一样。弹壳底部装有爆炸物质,而另一个舱里装有球形弹丸。炮弹还有一个管子,里面装有缓燃的火药混合物。在射击时,管子内的混合物会开始燃烧。混合物会逐渐燃烧并将火传递到爆炸物质。爆炸物质被引爆并爆炸,将隔板与弹丸挤出。弹头分离并沿炮弹轴线飞出,偏斜并打击敌方步兵。虽然在这之前,坦克必须靠近这个步兵 …是的,在双管猎枪的射程内。

法国“箭”尾翼稳定脱壳穿甲弹(APFSDS)

二战后,主战坦克成为新一代战斗车辆的推动力。 "口径竞赛" 趋于平息,首先为“西方”坦克设定了 90-105 毫米的标准,为“东方”坦克设定了 100-115 毫米的标准,最终几乎停留在 120 毫米(NATO 标准)和 125 毫米(俄罗斯)的位置。 坦克武器的发展现在是通过改善弹药和火控系统来实现的。

经典的钨心穿甲弹已成为过去式,但它们被一系列配备钨芯的穿甲弹和累积效应弹所取代。测距仪已被激光测距仪所取代,由于引入了计算机化的火控系统、风传感器、激光弯曲评估系统、考虑炮管变形、磨损和温度的校正传感器,精度得到了改善。由于在火控系统中引入了红外线和热成像设备,坦克获得了在夜间、恶劣天气和烟雾等条件下进行战斗行动的能力。

现代坦克炮主要是滑膛炮,配备了激光炮管弯曲控制系统、排烟系统和计算机制导。坦克炮本身也发生了变化——如果说在20世纪50年代以前,坦克炮只是有膛线的,那么现在大多数新坦克都有滑膛炮。

然而,此时滑膛与线膛优势是没有意义的——两种方案都有利弊,因此,使用这种或那种武器取决于军队接受的概念。例如,配备120毫米螺纹炮的英国“挑战者-2”能够在5公里范围内有效发射常规炮弹。然而,配备滑膛炮的T-90在同一距离内也可以同样有效地用Zubk20导弹直接从火炮发射。但两者似乎都是例外情况,至少因为坦克主要用于直接射击,而在大多数现代战区(例如欧洲)的直接可见距离不超过1500-1800米(过去是这样)。

现代坦克的坦克炮弹

破甲弹(HEAT)的工作原理

破甲弹(HEAT)是一种对付坦克装甲的弹药,其工作原理基于可塑性爆炸物质的爆炸作用力,当其击中装甲表面时可将其“挤压”,导致金属碎片在装甲板的背面脱落。装甲穿甲榴弹通常具有薄壁结构,以便在击中时能够很好地“压扁”,并且装置有缓慢作用的底部引爆器。有时,HESH弹药可以在击中区域实际上“爆炸”或穿透装甲。

125毫米的3BK18M破甲弹,用于从滑膛炮中发射。与其它穿甲弹不同,它们不是通过旋转而是通过折叠的翅膀在飞行中稳定。缺少旋转可以改善构成穿甲效果,从而显着提高了穿甲能力,同时可以消除卡弹的限制,其速度可以超过1000米/秒。

带有分离式弹套的穿甲弹(APDS)

带有分离式弹套的穿甲弹是一种发展中的穿甲弹设计。在圆柱形的穿甲弹中,不仅穿甲心飞向目标,还有一个几乎无用的身体外壳在炮膛后方,显著增加了空气阻力和瞄准射击距离。带有分离式弹套的穿甲弹使用可分离的“弹套”,在炮管内仅用于加速弹丸,而在弹丸离开炮管后,弹套会在空气流的作用下分离,只有穿甲心继续朝目标飞行。

尾翼稳定脱壳穿甲弹(APFSDS)

它是一种进一步发展的带分离式弹套的钨钢芯穿甲弹,其长度更长,横截面更小。穿甲芯通过鳍片稳定在飞行中(在外观上它很像箭头),其出膛速度可达1900米/秒,外径约为3厘米,长度约为50厘米。用于制造APFSDS的材料包括钨碳化物或贫化铀合金。

俄罗斯坦克通过炮管发射的反坦克制导导弹

反坦克制导导弹(ATGM)是坦克通过炮管不仅能发射炮弹,还能发射导弹的一种装备。例如,对于俄采用的是3УБК14/3УБК20制导导弹,其尺寸与标准的125毫米火炮弹一样,并由固体燃料做成的导弹及小型推进药筒组成,用于提供导弹的初速度,以及使坦克后座力与炮口门的开启。导弹可在半自动模式下通过激光光束进行定位。

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