[科普中國(guó)]-冷戰(zhàn)時(shí)期坦克的攻防競(jìng)賽

出品：科普中國(guó)

作者：蒼山論劍

策劃：金赫

監(jiān)制：光明網(wǎng)科普事業(yè)部

第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，世界迎來(lái)了和平。但是這種和平并不是“佛性的”，而是一種制衡的和平，以美蘇為首的東西方兩大陣營(yíng)把武器裝備的較量從戰(zhàn)場(chǎng)上硬碰硬的對(duì)抗搬到了戰(zhàn)場(chǎng)下你追我趕的技術(shù)研發(fā)上。特別是蘇聯(lián)緊隨美國(guó)研制出核武器后，美蘇兩國(guó)將對(duì)抗的焦點(diǎn)聚集到了陸戰(zhàn)之王——坦克的發(fā)展上。從T-55、M60到T-72/T-80、M1/M1A1，美蘇兩國(guó)不斷刷新著自己主戰(zhàn)坦克的性能參數(shù)，其中又以圍繞著坦克的攻防（即“彈”與“甲”）的研發(fā)競(jìng)賽最為激烈。

圖注：美M1坦克（左）與蘇T-72坦克（右）

（一）破甲彈的出現(xiàn)湮滅了重型坦克

二戰(zhàn)時(shí)期，面對(duì)著已經(jīng)在陸地戰(zhàn)場(chǎng)稱霸的坦克，各國(guó)一方面不斷研發(fā)提升坦克性能，另一方面積極尋找對(duì)付坦克的有效辦法。曾經(jīng)飽享裝甲部隊(duì)“閃電戰(zhàn)”福利的納粹德國(guó)在1936-1939年西班牙內(nèi)戰(zhàn)時(shí)期發(fā)現(xiàn)了一種對(duì)付坦克的新式彈藥——破甲彈。

在破甲彈之前，反坦克彈藥要想提升毀傷坦克裝甲的能力主要依靠提升彈丸初速。但是提升彈丸速度的技術(shù)遠(yuǎn)要比增加坦克裝甲厚度的技術(shù)復(fù)雜，所以二戰(zhàn)后期才會(huì)出現(xiàn)像虎式、鼠式這樣舍棄一部分機(jī)動(dòng)力，更專注于防護(hù)力的重型坦克。但是基于門羅效應(yīng)設(shè)計(jì)的破甲彈，是利用彈丸內(nèi)部炸藥爆炸產(chǎn)生的沖擊波，作用于自身的錐形金屬藥形罩結(jié)構(gòu)，使其產(chǎn)生初速高達(dá)8000米/秒的金屬射流。這種金屬射流，可以對(duì)均質(zhì)裝甲造成極大傷害。所以破甲彈毀傷坦克裝甲不再依賴彈丸初速，而只與藥形罩直徑有關(guān)（一般破甲厚度是藥形罩直徑的五倍）。

圖注：笨重的鼠式坦克

圖注：破甲彈結(jié)構(gòu)原理圖

二戰(zhàn)后期，坦克炮口徑已經(jīng)設(shè)計(jì)到100mm以上，所以發(fā)射彈丸內(nèi)藥形罩的直徑可以很輕松達(dá)到80mm。也就是說(shuō)，當(dāng)時(shí)能夠抵抗破甲彈的坦克裝甲需要在400mm以上，并且只要在彈丸飛行距離之內(nèi)，毀傷能力不受距離影響，這簡(jiǎn)直是重型坦克的噩夢(mèng)。所以到了冷戰(zhàn)時(shí)期，各國(guó)研發(fā)坦克徹底摒棄了“戰(zhàn)場(chǎng)移動(dòng)堡壘”式的思路，重防護(hù)、重火力、輕機(jī)動(dòng)力的重型坦克被淘汰，新型的主戰(zhàn)坦克越來(lái)越追求火力、防護(hù)力與機(jī)動(dòng)力的平衡。

（二）復(fù)合裝甲的興起拯救了“陸戰(zhàn)之王”

破甲彈的出現(xiàn)曾一度危機(jī)坦克“陸戰(zhàn)之王”的桂冠，因?yàn)椴挥檬芟抻诔跛俚膹椡杵萍啄芰Γ沟脝伪刺箍宋淦饕矊?duì)坦克有著致命的傷害。在二戰(zhàn)中，面對(duì)滾滾而來(lái)的坦克洪流曾經(jīng)手足無(wú)措的小小步兵，擁有了發(fā)射導(dǎo)彈或者火箭彈摧毀坦克的能力。

圖注；單兵反坦克火箭與配用的破甲彈

所幸的是，20世界60年代蘇聯(lián)在T-64坦克上試驗(yàn)了一種新式裝甲——復(fù)合裝甲。T-64的裝甲厚度達(dá)204毫米，由三層組成，其中最外層是80毫米鋼質(zhì)裝甲，最內(nèi)層是20毫米鋼質(zhì)裝甲，中間是104毫米的玻璃纖維板。這種類似三合板似的復(fù)合裝甲對(duì)抵抗反坦克彈有著意想不到的效果。因?yàn)楫?dāng)射流或者彈丸穿透不同防護(hù)層時(shí)，由于防護(hù)層物理屬性不同會(huì)改變彈丸或者射流的方向，甚至折斷穿甲彈的彈丸。實(shí)驗(yàn)表明，T-64坦克204毫米的復(fù)合裝甲抵擋穿甲彈的能力等同于300毫米鋼質(zhì)裝甲，抵擋破甲彈的能力等同于600毫米鋼質(zhì)裝甲。

圖注：T-80坦克復(fù)合裝甲結(jié)構(gòu)圖

圖注：復(fù)合裝甲防護(hù)原理圖

同一時(shí)期，其他國(guó)家也緊隨蘇聯(lián)其后研制復(fù)合裝甲。由于所選取的“夾心”材料不同，出現(xiàn)了英國(guó)以復(fù)合陶瓷材料為主的喬巴姆裝甲和美國(guó)以復(fù)合貧鈾合金為主的貧鈾裝甲。這些裝甲是破甲彈的克星，讓坦克再一次在“陸戰(zhàn)之王”寶座上坐穩(wěn)。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，美國(guó)曾經(jīng)有1輛M1A1坦克身陷泥沼，原本因?yàn)闊o(wú)法移動(dòng)需要就地摧毀。在承受同伴M1A1坦克120MM坦克炮連續(xù)三發(fā)命中后，坦克的復(fù)合裝甲才勉強(qiáng)被擊穿。后來(lái)這輛M1A1坦克又被裝甲搶救車拖出泥潭，人們發(fā)現(xiàn)坦克只有瞄準(zhǔn)器損壞，其他功能還能繼續(xù)使用，由此看出貧鈾裝甲的防護(hù)能力實(shí)在太強(qiáng)。

圖注：裝有貧鈾裝甲的M1A1坦克

（三）滑膛炮配脫殼尾翼穩(wěn)定穿甲彈才是王道

隨著復(fù)合裝甲在世人面前展示了自身對(duì)破甲彈驚人的防護(hù)，人們研制反坦克炮彈的思路又回歸到了穿甲彈。為了提高彈丸初速，蘇聯(lián)T-62坦克首次嘗試使用滑膛炮。

圖注：蘇聯(lián)的T-62坦克

很多人都知道，膛線的發(fā)明在武器發(fā)展史上是一次巨大的進(jìn)步。彈丸從刻有膛線的槍管或者炮管中發(fā)出會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，這種旋轉(zhuǎn)可以使彈丸在飛行時(shí)克服空氣阻力，保持方向，避免翻轉(zhuǎn)。但是彈丸在坦克炮膛內(nèi)依著膛線旋轉(zhuǎn)勢(shì)必會(huì)因?yàn)槟Σ炼档统跏紕?dòng)能，而且初速越高的彈丸保持穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速就要越大。想使彈丸達(dá)到這樣的轉(zhuǎn)速就需要增加炮管長(zhǎng)度，可惜的是坦克炮管不能像地炮炮管那樣設(shè)計(jì)的很長(zhǎng)，所以坦克線膛炮的初速一般只能達(dá)到1000米/秒。

圖注：線膛炮的膛線

反觀滑膛炮，光滑的炮管內(nèi)壁可以減少?gòu)椡鑴?dòng)能的摩擦損耗，所需要解決的問(wèn)題就是如何讓彈丸在飛行中保持穩(wěn)定，于是脫殼尾翼穩(wěn)定穿甲彈應(yīng)運(yùn)而生。這種彈丸裝有尾翼，可以保持飛行平衡。但是帶有尾翼的彈丸因?yàn)樾螤畈灰?guī)則難以在炮管內(nèi)形成密閉空間，所以設(shè)計(jì)師又在彈丸上安裝了彈帶。這種彈帶在出膛前包裹在彈體外面，緊貼著炮管內(nèi)壁，形成密閉空間。一旦火藥爆炸在這個(gè)密閉空間內(nèi)產(chǎn)生膨脹氣體，就可以推動(dòng)彈丸前進(jìn)，賦予彈丸動(dòng)能。當(dāng)彈丸出膛后，彈帶完成自己的任務(wù)，自動(dòng)脫落。所以這種炮彈被叫做脫殼尾翼穩(wěn)定穿甲彈。目前，坦克炮的炮口初速可以達(dá)到1700米/秒，使用常見(jiàn)的鎢合金材質(zhì)的脫殼尾翼穩(wěn)定穿甲彈，在2000米距離上的穿甲（均質(zhì)裝甲）厚度為850mm。如果使用美國(guó)的貧鈾材質(zhì)的脫殼尾翼穩(wěn)定穿甲彈，在2000米距離上的穿甲（均質(zhì)裝甲）厚度為960mm。

圖注：脫殼尾翼穩(wěn)定穿甲彈

圖注：脫殼尾翼穩(wěn)定穿甲彈彈帶脫落圖

此外滑膛炮還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)，那就是同時(shí)可以用來(lái)發(fā)射炮射導(dǎo)彈。所以在脫殼尾翼穩(wěn)定穿甲彈出現(xiàn)后，坦克滑膛炮又漸漸取代線膛炮。

當(dāng)然，冷戰(zhàn)時(shí)期美蘇兩大陣營(yíng)在坦克研發(fā)上的創(chuàng)新并不僅僅局限于裝甲和坦克炮。蘇聯(lián)方面，T-55安裝的懸掛裝置、T-80首次安裝的燃?xì)廨啓C(jī)都大大提升了坦克的機(jī)動(dòng)性能；而美國(guó)方面則是更加注重改進(jìn)坦克的火控觀瞄系統(tǒng)。彈道解算計(jì)算機(jī)的應(yīng)用讓M1系列坦克射擊速度更快、命中精度更高，熱成像裝置則讓M1系列坦克在夜暗或者惡劣氣象條件下更早發(fā)現(xiàn)敵情，先敵開(kāi)火。這些技術(shù)創(chuàng)新讓冷戰(zhàn)前后的坦克性能有了質(zhì)的飛躍。

圖注：冷戰(zhàn)時(shí)期蘇聯(lián)坦克巔峰之作——T-80坦克

【劃重點(diǎn)】

冷戰(zhàn)時(shí)期，美蘇兩國(guó)均掌握核武器，軍備競(jìng)賽的焦點(diǎn)開(kāi)始放在了坦克上，其中以 “彈”與“甲”的競(jìng)賽最為激烈。

①破甲彈能對(duì)均質(zhì)裝甲有極大的殺傷。破甲彈出現(xiàn)后，追求加厚裝甲來(lái)防護(hù)自身的重型坦克被淘汰。

②復(fù)合裝甲是由兩層以上不同材質(zhì)組成的裝甲。復(fù)合裝甲出現(xiàn)后，破甲彈被淘汰，故而穿甲彈又重新應(yīng)用在坦克炮上。

③脫殼尾翼穩(wěn)定穿甲彈能使彈丸在飛行中保持穩(wěn)定，脫殼尾翼穩(wěn)定穿甲彈出現(xiàn)后，坦克滑膛炮開(kāi)始取代線膛炮。

④冷戰(zhàn)時(shí)期蘇聯(lián)坦克更加注重坦克的機(jī)動(dòng)能力，而美國(guó)坦克則更加注重坦克的火控觀瞄系統(tǒng)。