虎式坦克为何采用垂直装甲为何不使用倾斜装甲(虎式坦克为什么是垂直装甲)
如今距离二战的硝烟已经过去了70多年,但关于当年德军虎式坦克的传说却丝毫没有褪去。作为二战时期最著名的重型坦克,虎式坦克可以说是德国装甲部队的标签。但是说到虎式坦克,相信大家都会有一个疑惑,那就是为什么虎式坦克要用竖甲而不是斜甲?让我们一起
来看看吧。虎式坦克可以铺天盖地,但有两点:一是凶猛犀利的火力,高精度、大威力、远程的88毫米坦克炮,让虎式坦克夺走了数千米之外敌人的生命;其次是坚硬厚重的装甲,车头超过100 mm的优质装甲钢足以同时抵御大部分坦克和反坦克武器的直接攻击,赋予虎式坦克无与伦比的战场生存能力!虎式坦克的火力优势几乎没有争议,但后世对虎式坦克的防御优势却有质疑。最重要的是采用了垂直装甲,而不是防弹性能更好的倾斜装甲,设计理念似乎有些过时。
虎式坦克自出现以来,一直充满传奇色彩,至今仍是军迷们的研究对象。
稍有几何知识的人都能明白斜置装甲的优点:在保持装甲厚度不变的前提下,斜置的装甲板在水平方向上可以获得比垂直放置更大的装甲厚度,换句话说,弹丸要经过更长的路径才能穿透斜置装甲,这就是斜置装甲的等效原理。此外,倾斜的装甲还能使弹丸偏转、变形、反弹,也能达到防护效果。事实上,斜甲在武器设计中的应用由来已久,比如文艺复兴时期达芬奇设计的早期战车,以及美国内战"弗吉尼亚"1号装甲舰,而著名的T-34在坦克装甲车辆上把斜装甲的优势表现得淋漓尽致。既然斜甲这么香,为什么虎式坦克不用,而选择方形竖甲配置?这也要从虎式坦克的设计流程和总体布局来分析。
苏联T-54坦克头部的装甲剖面清楚地表明了倾斜装甲的等效原理。
芬兰军事博物馆中保存的T-34/76中型坦克,倾斜的装甲设计是这种经典战车的最大特点。
有一种说法认为,虎式坦克是德军对东线T-34、KV-1等苏军新型坦克的回应,这种说法并不准确。其实虎式坦克的发展可以追溯到30吨级"1937年由德军提出。突破坦克"装备短筒75毫米火炮,执行与IV型坦克相同的火力支援任务。在1940年的法国战役中,德军遭遇了法国的Sherb-1和英国的玛蒂尔德I等重型坦克,防御能力令德军坦克和反坦克武器相形见绌,促使德军改弦易辙,把"突破坦克"这个概念已经被改造成一种重型装甲战车,旨在对付英国和法国的重型坦克。1941年5月26日,在希特勒主持的高层会议上,虎式坦克正式成立。此时,参与竞争的亨舍尔和鲍彻公司已经完成了几辆重型坦克的原型设计。虎式坦克并没有另起炉灶,而是延续了之前的设计元素进行强化和改进,包括以垂直装甲为主要部件的防御配置。
德军发展重型坦克的初衷是为了对抗英法的重型坦克,比如法军的Charb-1。
老虎项目开发不到一个月,德国陆军就推出了"巴巴罗萨"行动,并在战场上受到T-34坦克的强烈冲击。可能有人会问,既然如此,虎式坦克为什么不中途改设计?其实这并不难理解,因为前线的反馈转化为武器设计的修改需要一个过程。情报部门要大量汇总部队的作战报告,进行实地调研,对缴获的苏军坦克进行射击试验,并由专家进行研究论证,为改变设计提供技术依据。这项工作通常需要几个月才能完成。事实上,直到1941年11月,德军才指示军事部门吸收T-34的技术特点研制出一种新型中型坦克,这种坦克就是后来的"Panther "坦克,在虎式坦克发展接近成型的同时,没有必要修改设计。
"1941年;巴巴罗萨"行动中,一辆废弃的T-34被德军看中,其技术特点给德军坦克设计带来了巨大冲击。
此外,临时的设计变更会严重拖延研制进度,这是亨舍尔和鲍彻所不能接受的。在5月的高层会议中,希特勒要求原型车必须在一年内完成,战时德军还要求取消一年内不能投产的所有武器研发项目。在这样的压力下,研发部门不能冒险修改设计,延长开发时间。事实上,亨舍尔和鲍彻都是在1942年4月20日之前完成原型,并作为生日礼物赠送给希特勒本人。值得注意的是"Panther "坦克的竞争是戴姆勒-奔驰和MAN之间的竞争,从另一个侧面说明德国军方不打算干涉虎式坦克的现有设计。
亨舍尔的原型虎式坦克设计有交错的负重轮。
保时捷的虎式坦克原型,它的防御配置也是以垂直装甲为主。
除了研制过程和时间限制,虎式坦克采用斜置装甲还面临着实际的技术难点,这不是斜置装甲板那么简单,而是涉及到车辆整体布局、重量控制、内部配置等诸多重大问题。传统上,德军装甲车辆习惯于发动机在后,变速箱在前的前驱模式,因此车辆前部需要有足够的空空间来容纳笨重的传动装置,同时贯穿前后的传动轴也需要占据一定的空空间,这也是德军坦克比较高大的原因之一。在保持车身尺寸不变的情况下,将竖甲改为斜甲,势必会减少车内饰空,对动力布局影响很大。相比之下,T-34采用后驱模式,传动机构和发动机都集成在车体后部,因此采用斜装甲的影响远小于前驱模式的德国坦克。
虎式坦克结构剖视图,注意车身前部的变速箱,贯穿前后的传动轴和分布在车底的扭杆。
倾斜装甲导致的内饰空车厢收缩问题,也会影响车内设备的配置和运行工况,如载弹量和载油量的降低,空车厢利用率的降低,机车组工作环境的恶化等。(相比之下,苏联坦克对人体工程学和操作舒适性的考虑要少得多)。另外,在保持装甲厚度不变的前提下,为了达到同样的垂直防护面积,斜装甲的长度和重量都大于垂直装甲,这就导致了车重增加的问题。T-34作为倾斜装甲的车型,为了控制车重,使用了更薄的装甲。其早期型号的前装甲实际厚度为45 ~ 50 mm,并不比同时期的德军III、IV型坦克厚,但通过倾斜设计提高了防弹能力。
虎式坦克的乘员正在补充炮弹。虎式坦克的标准载弹量是92发,车空的减少会影响载弹量。
该图显示,在相同装甲厚度和防护高度下,倾斜装甲的重量大于垂直装甲。
德国设计师显然不愿意接受装甲变薄的方案。在保证装甲厚度和足够的内饰空的要求下,德国人只有一个选择来获得倾斜装甲的好处,那就是扩大车身尺寸。这在"后来的发展中得到了充分的体现。Panther "还有"虎王"论坦克,这两款坦克是德军对T-34技术冲击的直接反应。大厚度倾斜装甲的设计明显提高了防御性能,但同时也付出了增加规模、重量和成本的代价。虎式坦克重量达到了57吨,虎王坦克差不多70吨!"定位为中型储罐;Panther "坦克车重45吨,几乎是IV型坦克的两倍,相当于战争后期的苏联IS-2重型坦克。其实从虎王坦克就能看出斜甲设计的虎式坦克的样子。
虎王坦克的剖面图显示,整车的规模和重量比虎式坦克有明显的增加,同时使用了大量的斜装甲。
有意思的是,亨舍尔公司确实考虑过在虎式坦克的基础上研制一种带有倾斜装甲的改进型号,也就是1942年8月提出的VK45.02(H),但这种方案是作为虎王坦克服役前的过渡型号而设计的。与当时已经投产的虎式坦克相比,VK45.02(H)基本保持了整体设计,最大的变化是将虎式的阶梯式头部装甲和前装甲改为整体倾斜装甲,厚度为102 mm,倾角为60度,相当于204 mm的垂直装甲,VK45.02(H)也采用"Panther "HL230P30坦克发动机及其冷却通风装置。但当时虎式坦克刚刚投产,军备部长施佩尔认为没有必要同时生产两种类似型号,于是否决了VK45.02(H)方案。
在亨舍尔公司1942年8月提出的VK 45.02(H)剖面图中,注意倾斜的头部装甲。
虽然没有使用看似漂亮的斜甲,但是虎式坦克的竖甲还是有相当突出的防御能力,优于同时期的大多数坦克。虎式坦克的车体和炮塔前装甲达到100 ~ 120 mm,侧装甲也达到80 mm,大部分是垂直装甲或者只有很小的倾斜角度。这个厚度超过了早期的英法重型坦克,当时只有苏联KV-1/2重型坦克能与之匹敌。
虎式坦克横断面图,注意它车头的阶梯式装甲结构。
除了足够的厚度,德国装甲钢的优良品质也提供了更多的防守加成。德国掌握着世界一流的装甲制造技术,并对工艺流程进行严格精确的控制。虎式坦克使用的轧制均质装甲在制造过程中经过反复加热,内部形成致密整齐的金属晶体结构,并添加铬、钼、钒等稀有金属来提高装甲性能,使其不仅硬度高,而且韧性好,在强烈冲击下也不会轻易开裂塌陷,防弹能力强。值得一提的是,到战争末期,由于稀有金属储备的枯竭,质量控制水平下降,德军装甲钢的质量持续下降,导致德军装甲车辆的防御能力下降。例如,虎王坦克的防御能力低于理论值。
在战争中期之前,德国装甲钢保持了正在制造的虎式坦克车体的优良质量。
1942年9月虎式坦克首次出现在战场上时,无疑是当时世界上最强的装甲战车。盟军和苏联都没有任何战斗车辆和反坦克武器可以在正常的战斗距离内限制住虎式坦克。德国军队"大德国"1943年3月27日的装甲团十三连战役,就是突出虎式防御优势的典型之一。同一天,上尉·萨贝尔指挥的第231号虎式坦克在进攻杰美尔尼科沃的集体农场时,遭到了苏联的攻击。在6个小时的战斗中,虎式车体被各种口径的反坦克武器击中多达252次,其中被14.5毫米反坦克步枪击中227次,被57毫米反坦克炮击中14次,被76.2毫米火炮击中11次。此外,控制塔被至少2枚45毫米炮弹和15枚14.5毫米子弹击中。虽然老虎身上布满了弹痕,但它的装甲没有被穿透,战斗结束后它回到了后方。
1943年3月,"大德国"装甲团十三连的虎式坦克231的照片是战斗结束后拍的。汽车被各种反坦克武器击中260多次!
当然,虎式坦克的装甲也不是坚不可摧的。德国人也承认,苏联76.2毫米反坦克炮在正确入射角下,可以穿透虎式坦克前方500米以内。即使是14.5毫米反坦克步枪,通过攻击控制塔、观察口等易受攻击的部位,也能重伤老虎。为了克制虎式,苏军甚至使用了122毫米或者152毫米的重炮进行轰击,虎式在大落角的重炮炮弹面前同样倒霉。
德国士兵正在检查虎式坦克车体上敌人炮弹留下的弹坑,炮弹未能穿透装甲。
尽管如此,在大多数作战情况下,虎式坦克仍然可以为乘员提供高水平的保护,其防御优势直到战争后期也没有被削弱太多。1944年西线战场上,美标M4坦克的75毫米炮在任何交战距离都无法穿透老虎正面,只能在100米内穿透老虎侧面。总之,虎式防御设计还是比较成功的,不用斜甲也不是缺陷。而且竖排的护甲造型也赋予了它坚硬坚韧的外在形象,给对手造成了额外的心理震撼!
著名的131号虎式坦克是世界上唯一可以启动的虎式坦克。
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