主战坦克的布局
作为工程结构的坦克是武器,装甲保护,轴承座,发电厂和底盘的复合体。 坦克必须能够移动越野(地面上的特定压力,不超过人脚的压力)和沿着现有的人造结构的道路网络(满载的重量,不超过桥梁的承载能力)。
到机箱 短歌 对履带式推土机提出了一般要求,主要是确保履带支重轮的载荷均匀。 忽略这些要求会导致以下负面后果:
- 由于地面压力不均匀导致通行性下降;
- 在崎岖地形上行驶时,身体的垂直振荡增加,
- 降低移动速度;
- 由于稳定器的效率较低,降低了射击枪的准确性;
- 增加船员疲劳;
- 增加了支撑辊和液压减震器悬架的弹性元件的磨损。
因此,罐的布局必须满足其部件相对于轨道的支承表面中心的重量平衡的要求。 坦克结构的主要大部分元素包括炮塔,枪支,枪支弹药,发动机,变速器和燃料,以及装甲和动态保护。 一个重量级较轻但体积较大的机组人员也会对重量平衡产生直接影响。 这些元素的相互安排决定了作战车辆布局的有效性。
在第一次世界大战期间在英国和德国开发的第一类坦克具有最简单的布局 - 在前部(侧面和/或前部)放置武器的军团的一般情况,以及位于后部的具有变速器的发动机。 弹药和燃料位于船体的中心。 无数船员和装甲保护均匀分布在整个船体上。 这样的枪炮塔不存在,炮塔半塔,沿着船体两侧对称地定位。 从德国坦克AV7的例子中可以看出,履带式推进装置的底盘带有一小段履带支重轮。
战斗使用最简单布局的坦克的经验揭示了他们的设计缺陷:
- 具有发达外表面的casemate案例的弱装甲保护;
- 安装在炮塔半塔中的枪支存在大的死亡区域;
- 由于悬架行程缓慢,在崎岖地形上移动速度低。
在这方面,在法国第一次世界大战结束时,为一种新的打击作战车辆开发了一种最佳布局,这种作战车辆已成为世界上许多国家数百个实验和生产机器样本的经典之作。 雷诺FT-17的船体布局非常密集,这首次被划分为不同的功能区域 - 命令的前端部分,中央战斗舱和后部发动机舱。 带有37-mm喷枪的圆形旋转塔安装在船体中央,带有一个换档装置。 机械驾驶员被安置在控制部门,坦克指挥官和战斗舱内的弹药组件,发动机,变速器和发动机传动舱内的燃料。
这种布局的发展是第二次世界大战初期苏联坦克KV-1的建造,其塔楼有一个发达的饲料生态位,其中枪支弹药的很大一部分位于其中。 在战争结束时,最庞大的苏联坦克T-34-85的最后修改收到了类似的塔。
第二次世界大战中的坦克在进攻行动中根据其独特的战斗专业使用 - 作为突破强化防御的手段,与敌人直接接触。 在这种情况下,坦克失败的主要威胁来自正面角度。 这需要通过增加船体和转台前部的铠装厚度以及侧部和船尾部分的铠装厚度的相应减小来区分保护。 重心相对于履带支承表面的中心向前移动。
为了恢复坦克的最佳重量平衡,必须将其塔架移回。 为此,经典布局引入了另外一项创新:所有德国坦克和美国谢尔曼M4坦克都有一个间隔的发电厂 - 变速箱和车载变速箱位于船体的前船体部分。 发动机与驱动轴的传动相关联。 这一决定使得重型塔的转移成为可能,其代价是向前移动相对较轻的传输。
坦克布局的最后一个版本有两个主要缺点:
- 万向轴的存在被迫增加船体的高度,体积和表面积,降低了坦克的防护等级(装甲体积与装甲重量的比例);
- 位于前表面的履带式推进装置的前置齿轮箱不仅容易受到穿甲射弹的攻击,而且极易受到高爆炸碎片射弹爆炸的碎片和冲击波的影响,与经典布局形成鲜明对比,其中船体护罩将侧面安装的齿轮箱从正面炮击中移除。
在战争结束时,苏联开发商在设计T-44坦克时发现了问题的解决方案。 在不改变经典布局的情况下,由于发动机和变速器的横向布置,它们通过齿轮互连而减小了后舱的长度。 轨道的支承表面的中心在箱的重心位移方向上向前移动。 在未来,这个工程解决方案(减少发电厂的尺寸)与先前实施的布局选项(具有发达的尾部利基的塔)一起在美国,德国,法国,日本和韩国的主战坦克的设计中重复,包括那些正在服役的那些那一刻。
然而,从经典的雷诺FT-17布局中撤退并将弹药移入进料壁龛导致坦克的保护水平减弱,因为在船体的战斗舱中产生多余的空间,增加了zaronievy体积。 原因是船体高度与其冷却系统(大约1流量计)相结合不能降低到发动机水平以下。 炮塔的高度由枪管的极端下降点(直到接触上部前部的边缘)和枪的后膛(直到接触塔的天花板)确定,当枪是垂直的(大约0,8米)时。 当指挥官和炮手主要放置在炮塔空间的塔中时,形成足以存放整个弹药的体积。
唯一的问题是如何确保从墙下空间提升射击并将其拆卸成枪。 在1964中,这个问题在苏联T-64坦克中通过在乘员舱的旋转地板下安装自动装载机来解决。 所有后来的苏联,俄罗斯,乌克兰和中国坦克目前正在使用这种布局。
另一方面,经验丰富的T1958坦克的美国开发商试图进入92。 它的原始布局是基于发动机舱转移到船体的前端并与控制室相结合,由装甲隔板围起来。 正面装甲,发动机和变速器的重量由炮塔和弹药的重量来平衡。 然而,船体的两个部分的长度的组合被迫增加其高度,目的是发电厂设备的垂直布局。 结果,水箱增加了船体的储备容积和表面积,同时降低了防护等级。 尽管明显缺乏这样的布局和放弃其美国开发商,但在以色列系列坦克Merkava和瑞士实验坦克NKPz中再次出现这种情况,这很可能是由于在这些国家缺乏设计坦克的经验。
现代穿甲弹和累积弹的有效性的增加迫使开发者采取另一步骤来改进坦克的设计。 作为苏联和美国1980-ies经典布局开发的一部分,开展了有无人居住塔的实验坦克的创作 - 分别是Boxer / Hammer和ASM Block III。 由于缺乏可靠的电子观察手段并且当时船员完全位于船体中,这些工作因高度准备而停止。
这个方向的工作仅在2012年度恢复,作为创建新俄罗斯坦克“Armata”项目的一部分。 基于现场检测和跟踪目标自动系统的成就,该项目将坦克人员减少到位于控制室内的两个人。 除了无人居住的战斗舱和炮塔外,“Armata”布局与雷诺FT-17布局的显着差异在于船体前端长度的增加,以适应安装的装甲或动态保护模块。 增加的主体长度对轨道表面中心的向后位移具有积极影响。 弓的大小可以从经验坦克“对象187”的照片估计,该对象用作“Armata”的原型。
预计用于主动保护坦克的系统的功能的预期发展可以拦截高速动能射弹,这使得在不久的将来可以减少对坦克被动装甲保护的要求,以及其动态保护,目前成功地用于对抗低速火箭榴弹和反坦克导弹。 此外,安装在每个水箱上的主动防护装置的破坏性元件的发射器的数量将确保同时拦截从相同或不同方向飞行的两个或更多个目标。 基于这种预测,我们可以假设拒绝动态保护,减少保留的厚度以防止分裂,并过渡到全方位的无差别预订。
此外,今天还有现成的混合动力装置解决方案,包括热力发动机(柴油或单轴GTE),集成发电机,锂离子大容量可充电电池和牵引电动机。 可以将牵引电动机与车载齿轮箱一起传递到船体的前部,沿着支承表面的长度均匀地分配负荷(考虑到控制室占据的大体积和两个人的低重量)。 在这种情况下,与第二次世界大战的坦克万向轴不同,连接发电机和电动机的复制电缆可以沿着船体赞助的舷舱进行而不增加其高度。
作为美国FCS计划的一部分,已经在2009中开发了具有类似布局的坦克,但由于没有选择的快速杀伤主动防御系统来拦截高速动能穿甲弹,因此没有进入该系列。 然而,鉴于这种保护技术的发展,现在很可能这种布局将用于美国空中摩托车坦克,其概念由美国陆军TRADOC指挥部开发,以及以色列主战坦克Rakiya,旨在取代过时的梅卡瓦坦克。以色列国防军的装甲部队,从2020开始。
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