為什麼蘇/俄的主戰坦克一直採用圓形炮塔而西方和中國的第三代MBT採用了楔形炮塔?

蘇聯/俄羅斯二戰後的主戰坦克一直都是使用圓形炮塔,而西方的主戰坦克卻逐漸拋棄了這一設計,中國也同樣放棄了圓形炮塔的設計。圓形炮塔理論上擁有更好的避彈外形,但是為什麼歐美/中國的設計師都轉向了楔形炮塔?


關於坦克炮塔的形狀演變嘛,要結合穿甲和裝甲技術的相互競爭又共同進步的歷史進程來看……

先說結論:圓炮塔是裝甲技術發展到一定階段大家對穿甲彈防禦所找到的一個階段性最優解,而方炮塔則是穿甲技術進步導致裝甲技術相應提升達到的一個新的發展階段的最優解。

(中文版:方炮塔取代圓炮塔是因為更方便採用更先進的裝甲技術,毛子新車比較少所以圓腦殼看起來更多點……抱頭)

圓腦殼是均質鋼裝甲時代的最優解

首先還是從毛子的圓腦殼說起。在那遙遠的1939年,毛子從T-34開始首創了全向傾斜裝甲+小正面避彈外形炮塔(T-34/76 Mod.42前)的防禦思路,並且在戰場上取得了良好的效果:圓弧外形的炮塔前端只有命中中間一溜才能獲得較好的彈著角度,而在那個沒有激光測距儀的年代,火炮裝表射擊的高低精度遠差於方向精度,想精確命中這塊「人品區」真是件很看臉的事情……

T-34/76 Mod.41

T-34/76 Mod.41的正視圖。整個炮塔由幾個主要鑄件和軋制板(側後)焊接而成,可見只有紅框內的一部分面積(不到炮塔正面投影的1/4)才有可能打出比較靠譜的傷♂害,高低左右一點產生的彈著角對於二戰水平的全口徑穿甲彈基本都是必跳的節奏……

裝甲厚度/穿甲彈侵徹體(彈頭)之比(T/D比)和命中角度對全口徑穿甲彈穿深的影響,可見對較小口徑的彈頭而言,命中角度的上升會極大削弱穿甲效果。

至於其他家……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……

嘗到了甜頭的毛子自然發揚光大,在戰後初期的IS-3、T-54/55上繼續將避彈外形方針發揚光大,投影盡量小,外形盡量圓潤,力爭把炮塔正面入射彈能夠形成有效命中角度的投影面積降到最低,並且就算是這一小塊命中條件較好的區域也要做盡量的加強。在T-62出現以前,對使用穿甲機理和二戰沒有明顯區別的全口徑穿甲彈和早期脫殼穿甲彈(APDS)的西方火炮(米帝90,約翰牛的20pdr和早期L7)來說這種方式仍然是非常有效的——至於相同厚度的軋制裝甲比鑄造裝甲防禦能力高大約10%的優點,在傾斜效果和加工難度面前簡直不值一提……

T-55的裝甲分布剖面,可見只有命中炮塔下部比較「豐滿」的部分才能避免直接跳彈,而這部分是特別加強過的,厚度比上部更大……而對於這種變厚度、曲面複雜的外形加工,自然是直接鑄造毛坯然後進行表面處理更加方便,不然難道先多邊形化再一截截焊起來么?這種浪費工時降低產量妨礙社會主義國防建設破壞偉大紅軍戰鬥力的反革命分子必然會被KGB快速拉到新地島品味最新噸位的蘇維埃大蘑菇……

當然,由於毛子鑄造水平不是特別過關,所以T-54/55的炮塔是鑄造一圈然後焊上兩塊D型頂蓋的,到T-62才用上整體鑄造炮塔;某腹黑兔自從拿到了五對輪の秘籍以後,一方面因為窮,另一方面因為某些土鱉不土戰鬥力5的基因,五對輪各種大改魔改剁手改直到90年代初仍然是圓腦殼,一度讓小兔子們產生了圓腦殼才是炮塔的真理的幻覺也就不太奇怪了……

看到對面的毛子車這麼難啃,西方國家的坦克設計師們覺得自己也該像記者們學習一個,跑的快一點,見賢思齊也趕緊上了各種圓腦殼:

M48A5

M60A3……我總覺得這炮塔上又看到了點T-34/76 Mod.41的影子……

FV4201 Chieftain

一貫正臉迎敵的約翰牛在戰後突然開竅了,酋長這個避彈外形雖然不那麼圓潤,效果也是一顆賽艇……

新穿甲機制的興起和複合裝甲的回應

戰後一代車除了面對HEAT基本棄療的豹1在A3/4型上採用了間隔焊接裝甲炮塔以外,基本全面採用鑄造成型的避彈外形炮塔設計。但是隨著歷史的車輪緩緩轉動,發現對面的甲殼蟲也越來越難啃的毛子推出了劃時代的2A20型115mm滑膛炮以及配套的3VBM-1翼穩脫殼穿甲彈(APFSDS)——哪怕是最原始的鋼芯彈,較高的彈芯長徑比、大大提升的彈著速度使得APFSDS長桿彈芯在65-70°以下的命中角度都能取得相當的穿透效率,完全不復以往短彈芯APDS面對大傾角裝甲時的陽♂痿表現——而在主要迎彈面上普遍達到70°這個迎彈角度,幾乎是沒有工程可行性的——坦克幾乎要被壓成薄片了。

除了APFSDS的挑戰以外,聚能裝葯破甲戰鬥部(HEAT)的穿甲能力相對二戰時期也取得了巨大提升,更別說約翰牛的獨門絕技——碎甲彈(HESH)——這個糊你一臉的濃痰對傾斜裝甲也有不錯的效果。總體上講,從六十年代開始興起的一系列新的穿甲技術極大地挑戰了傳統均質鋼裝甲的有效性,以至於一度出現了「裝甲無用論」的思潮,催生了豹1和AMX30之流的裸奔奇葩……

面對新穿甲技術的挑戰,防禦方拿了全新的解決方案:複合裝甲。通過多層不同的金屬/非金屬材料按特定的約束/非約束結構排列,通過複雜的衝擊動力學機制對入射長桿彈芯/高溫金屬射流/粘性炸藥爆轟波進行破壞作用,能夠在重量明顯輕於傳統鋼裝甲(雖然需要付出厚度的代價)的情況下有效抵擋這些新穿甲機制的戰鬥部,使得坦克的防禦系統不再依賴於傾角外形限制。可以說,今天的主戰坦克,沒有靠譜的複合裝甲,就沒有靠譜的防禦力;頂級的複合裝甲配方和結構,就和頂級的穿甲彈一樣,不是光靠錢就能弄得到的。

複合裝甲是圓腦殼變回方腦殼的主要原因

複合裝甲的出現,使得坦克的防禦擺脫了以往堆角度的限制,防禦的重點變成了:「如何在正面堆上覆蓋盡量全面、厚度儘可能大的複合裝甲材料」

在鋼製的炮塔基礎結構中加入複合裝甲,可以直接往空腔里填充複合裝甲材料——而一個很容易想到的更佳方式則是把複合裝甲做成模塊化的組件,插入炮塔預留的空間中。從T-64B開始,毛子就採用了在鑄造的炮塔結構中預留空槽,插入複合裝甲模塊的做法;而西方和本朝在三代坦克上則採取了直接外掛複合裝甲模塊的方式。

T-72B在炮塔正面預留的複合裝甲凹槽。雖然不是最先進的陶瓷複合裝甲,多層式膨脹裝甲仍然給T-72B帶來了相對良好的防護效果。

沒有掛裝反應裝甲的T-80U的炮塔,可見安裝複合裝甲模塊的凹槽痕迹。雖然是鑄造結構,也已經擺脫了「圓腦殼」的外形。

T-90S、T-80U和豹2A5的炮塔裝甲結構對比。可見防護的重點在於炮塔前部堆砌的複合裝甲模塊。豹2A5之所以給人所謂「楔形裝甲」的印象,其實是在主裝甲前面加了個空心隔層裝甲——目的也許是提前引爆來襲的RPG之流?事實上對於目前普遍的串聯HEAT和APFSDS都沒有什麼用處;而主裝甲結構其實和沒有附加裝甲的豹2A4相同。之所以印象深刻,大概是目前這一代軍迷成長的過程中正好是豹2A5在國際上牛皮吹得山響的時代吧……同理法國勒克萊爾的外殼也就是個放礦泉水的儲物箱,主裝甲仍然是內部的複合裝甲組件。

如上圖所示,在較新的一些T-90上毛子也開始使用T-80末期改進型計划上採用的焊接炮塔。

T-90的焊接炮塔。毛子也已經放棄了鑄造圓炮塔的老傳統了。但是由於東方系坦克習慣採用車底轉盤裝彈機,毛子歷來沒有炮塔尾艙的習慣,加上「小正面投影」仍然有現實意義,所以毛子炮塔還是一貫地小於西方;加上毛子炮塔上總是堆滿了各種七零八碎的爆反裝甲,哪怕是新車的外表整體形象也和老T-72差不了太多,所以總給人還是以前的圓腦殼的錯誤印象——雖然底下其實早就偷偷也變成了方腦殼……

國產三代坦克(96/99系列)主裝甲也採用了可更換的複合裝甲模塊設計,不過是外掛式的;而日常所見到的前部「楔形」結構,實際上是主裝甲模塊外面附加的一層(被動?)反應裝甲模塊。楔形外形對於提高複合裝甲的防禦力是沒有什麼意義的。

國朝Type 99的炮塔主裝甲模塊

沒有安裝主裝甲模塊的炮塔基礎結構

單獨的主裝甲模塊可見,隨著裝甲技術的發展,複合裝甲的大量採用,鑄造炮塔的最大優勢——易於製作複雜曲面避彈外形——已經不復存在了;而焊接炮塔帶來的規整空間則為安裝可替換的複合裝甲模塊帶來了很大的便利。所以,複合裝甲的採用,才是坦克炮塔由圓變方,由鑄造恢復焊接的主要原因;炮塔造型的變化,是防護機制進步帶來的工程學結果。


鑄造大體積的炮塔估計只能從西伯利亞苔原荒蕪的墳墓里把蘇聯的老技師們挖出來才行了。

——

來扯一段吧。

首先,請允許我念一段先賢的教誨——

「多鉚蒸剛,炮塔至上。億萬炮塔,億萬榮光!」

原教旨坦克都是異教徒,聖·路易斯·雷諾才是神的代言人。

FT-17就是鉚接炮塔。

後來裝甲板越來越厚,鉚接變得越來越困難。這時候,教廷遭受了大危機,很多教眾選擇叛教,分別成立了焊接炮塔教、鑄造炮塔教和無炮塔教。

厚板焊接的難度使得除了德國這種異端之外的大多數國家都選擇了鑄造炮塔。被你們這些新生代信眾張口能誦的——鑄造有砂眼,鑄造有氣泡,鑄造不夠剛,鑄造缺陷多這些東西,在厚板焊縫缺陷的面前全都一文不值,大家都匍匐在鑄造炮塔的腳下瑟瑟發抖。

就如同焊接技術會發展一樣,鑄造技術也在不斷地發展。甚至到了複合裝甲出現的時代,鑄造炮塔對複合裝甲塊的兼容也毫不遜色。

直到複合裝甲塊作為主裝甲登上舞台之後,作為基甲的鑄造炮塔才顯得落寞了。嚴格地說,是為了適應填入式模塊化複合裝甲塊的大尺寸複雜結構鑄造件在焊接件面前顯得太矯情了。


阿瑪塔坦克是楔形炮塔


我也很奇怪這個問題,不僅坦克。毛子的火箭,飛船,探測器,直升飛機,都透露著濃烈的球形風格,飛船上一個個球,火箭的助推火箭也是半球形風,連直升飛機,潛艇都有球形風格。


遵照簡到高效,快速回答:

圓形炮塔建造容易,成本低。契型炮塔防護力強,建造難度大。

蘇聯的軍械講究的是簡單有效成本低,舉個例子,蘇聯在最巔峰的時候,坦克數量達到20萬輛之多。


T-90A用的就是正方形的焊接炮塔,並不是什麼圓形炮塔。

理由很簡單,還在蘇聯的時候設計師就已經發現鑄造炮塔的絕對厚度跟不上防護的需求了,即使是在蘇聯複合裝甲技術非常強的情況下。

但蘇聯武裝力量的長官以這炮塔樣子太西方,不蘇聯為理由給否了,所以直到俄羅斯時代才給裝備。

至於角度的問題基本是扯淡,T-64到T-90的炮塔正面基本都是以小面積垂直迎彈為主,幾乎不存在什麼角度問題。所以T90A即使換了炮塔,沒點經驗你也看不出來。真要說,M1的迎彈角都比毛系的小,因為炮塔裝甲並非完全垂直,是向後方收縮的。

@藍貓 車體首上這個角度的話,對heat會非常有效。而眾所周知heat威力受距離和炮彈速度限制不大,而西方mbt的火控會好得多,也有很多反坦克導彈。

也就是很有可能毛子坦克首先就會吃一波heat而那個時候可能連可靠的反制方法都沒有,68度+反應裝甲,這角度就能讓一大批破甲戰鬥部無法有效工作,別說RHA了,實際上複合裝甲壓根就不是拿來對付動能戰鬥部的,擋apfsds還是堆鋼更有效。

還有T72的裝甲也沒什麼不堪的,M111之前西方坦克還沒什麼辦法,毛子拿到M111之後也只是給T-64以及之後的所有自用型加了16mm的首上而已。大家防護其實半斤八兩。


首先蘇聯的炮塔是將幾個鑄造件焊接起來的半焊接炮塔 真正的鑄造炮塔是老99和挑戰者1那樣的

回到正題 純粹是蘇聯被跳彈外形迷住了的後果 和那個蠢到爆炸的68度首上一樣 諷刺的是作為最先使用尾翼穿甲彈的國家卻到解體也沒意識到在尾翼穿甲彈面前跳彈是不可能發生的這一事實


只是看起來像球而已,裡面不是那回事了


先進的破甲技術和落後的鋼鐵質量有著不可調和的矛盾


圓炮塔代表社會主義 方炮塔代表資本主義

你看毛子解體後的t90都改方腦袋了


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