写在前面的话——
在上一篇中我们破除了一些关于第四代主战坦克(以下简称:四代坦克)的谣言,了解到了四代坦克任然是现有成熟技术的集合;同时也通过对目前最接近四代坦克的俄罗斯T-14主战坦克的分析简单了解了四代坦克的一些技术特征。今天我们来继续说一下T-14不符合四代坦克标准的技术指标。
去掉附加装甲的T-14炮塔
非常纠结的火炮选择——(1)最有潜力的坦克滑膛炮
2016年时德国莱茵金属公开展示了一门130毫米口径的滑膛炮样炮,暂定名为“L51”型。于是我们很多国内的媒体就分析——这是德国在回应俄罗斯的T-14(我不知道莱茵金属什么时候代表德国了)!
莱茵金属130毫米L51型坦克炮样炮
这话不算错,但是这话没说完,正确的说法是——莱茵金属用这门130毫米L51型坦克炮回应的是T-14上的那杆2A82M-1型坦克炮!
2A82型125毫米口径滑膛炮
过去苏/俄的2A46系列的125毫米滑膛炮一直是被莱茵金属的RH120系列压着打,原因有两个:一是2A46的制造工艺不行,但是苏/俄一直在改善,从2A46M-1开始追赶RH120到2A46M-4基本已经追平莱茵金属的制造工艺;二是因为自动装填机的限制使2A46的穿甲弹的弹芯长度无法超过740毫米,在穿甲弹的单位面积质量上始终弱于RH120系列。但是2A82改变了这一局面,由于前述的无人炮塔优势使2A82M可以实用弹芯长度达900毫米的“真空”系列穿甲弹,一举追平了RH120 L55所使用的MD53穿甲弹!再加上2A82把身管长度加长到52倍口径(6.5米)火炮口径上又比RH120 L55大了5毫米,就使得2A82系列的炮口动能(反应火炮威力的指标)完全有潜力摸到20兆焦耳!而RH120 L55却始终无法突破18兆焦耳(1兆焦耳=1万亿焦耳)!于是急切想保住“世界最强坦克炮”头衔的莱茵金属才匆忙推出了这款130毫米L51(不过从2016年之后这货就消身匿迹来看,莱茵金属压根没准备好把这货实用化)。
俄罗斯“真空”1/2穿甲弹①,其弹芯长度已经与MD53相同了
(2)第四代主战坦克的纠结
按道理来说,T-14所装备的2A82M-1坦克炮已经是世界顶尖了;所以2A82M-1坦克炮应该是可以满足四代坦克的火力标准的,但是为什么又要把2A82M-1坦克炮归入T-14不符合四代坦克的标准呢?
这其实反应的是目前各个国家在四代坦克火力选择上的纠结——要不要增大火炮口径?如果要增大口径要增大多少合适?以目前主流的120毫米和125毫米口径的滑膛炮为例,其炮口动能已经达到了18至20兆焦耳的水平,足以应付当前陶瓷/贫铀复合装甲;所以在装甲技术没有取得大的突破这样的前提条件下,是否有必要增大坦克的主炮口径和增大多少就成了最纠结的问题——因为增大主炮的口径会带来一系列头痛的问题。
俄罗斯2A83型152毫米口径滑膛炮实验平台292工程
以扑街的T-95所装备的那杆152毫米口径的2A83型滑膛炮为例,全炮的重量(火炮 炮架)接近6吨,仅火炮身管的重量就达到了3.6吨(上图可以看到292工程的炮塔有一个特别突出的炮塔尾舱,就是为了平衡主炮的重量)!而且在开火时其巨大的后坐力对炮架和炮塔座圈都是巨大的考验(292工程在做连续射击实验时原本计划连续发射25发炮弹,但在打到第22发时坦克的炮塔座圈就已经发生变形,不得不提前终止实验)。后来2A83虽然经过改进装到了T-95上,在2010年的国家靶场实验中任然暴露出152毫米口径的2A83造成坦克机动性差、携弹量不足(28发,自动装填机里面只能放14发)、使用维护成本过大等一系列问题,最终成为T-95下马的重要因素。
口径过大的2A83是造成T-95下马的重要因素之一
所以在俄军内部,对于四代坦克的火炮普遍的共识是——合适的口径应该是在125毫米至135毫米之间,着重通过改进火炮工艺、穿甲弹制造工艺和改进发射药配方等手段来提高火炮威力,而不应该单纯的加大火炮口径(这说明苏联时代“威力不够口径来凑”的方法已经走到了死胡同)。
(3)2A82的过度——
所以目前T-14所配备的2A82型125毫米口径滑膛炮其实是一款过度产品,真正的四代坦克应该配备的是135毫米口径,炮口动能超过23兆焦耳的“2A8X型坦克炮”,目前还在研制当中。不过以目前俄罗斯的财政状况嘛,估计2A82还得过度相当长的一段时间。
(4)四代坦克的主炮——
综上所述,再结合最早研制140毫米滑膛炮的莱茵金属都改弦更张的搞130毫米口径的L51来看,未来四代坦克的主炮口径应该是在130毫米至135毫米;炮口动能大约22至24兆焦耳,发射穿甲弹能在2000米的距离上击穿1100至1300毫米厚度的垂直钢装甲(号称装甲最强的M1A2和挑战者2在它面前跟纸糊的没什么区别)。
➽德国莱茵金属是最早研制140毫米滑膛炮的公司,但是最终还是转向了130毫米的L51;说明140毫米的口径还是过大,许多技术问题难以解决
➽法国研制的140毫米口径滑膛炮,从短粗的身管和炮口那个及其违和的炮口制退器(红圈处)来看,法国人根本没有解决140毫米滑膛炮后座力过大的问题!白白浪费了炮塔空间和重量,其威力还不一定比得上RH120 L55!(乳髪任务完成(╯ε╰))
难以提升的装甲技术——四代坦克目前最大的技术瓶颈就是复合装甲技术,复合装甲技术发展到今天,通过几十年不断的试错得出的结论是——既能对抗破甲弹又能对抗穿甲弹且重量轻的约束型钛基陶瓷复合装甲才具备发展潜力;其余像氧化铝陶瓷装甲和贫铀装甲已经没有发展前途。
约束型钛基陶瓷复合装甲结构示意图
但是限制约束型钛基陶瓷复合装甲防护能力提升的就是约束材料,目前约束材料的韧性和强度已经接近了屈服钢的极限;要想进一步增强约束材料的韧性和强度就得用上“和黄金一样贵”的钛合金了!这对于一辆坦克就需要数吨复合装甲的主战坦克而言显然是不现实的,所以四代坦克的防护能力走的是两条路:
一是降低钛合金的价格或是研制其他非金属约束材料;
二是用“生存能力”替代装甲防护能力。
(1)坦克的生存能力
➽T-14的整体布置简图,可以看出T-14只是在乘员舱布置了能对抗长杆穿甲弹的复合装甲,其余部位只是安装了仅能防御小口径火炮的钢装甲
坦克的生存能力指的是——坦克不容易被发现、被发现后不容易被击中、被击中后不容易被击毁、即使被击毁也不容易造成人员伤亡。
T-14是世界上第一辆完全按照坦克生存能力理念设计的主战坦克,其装甲防护的设计理念是——把无人炮塔节约出来的重量全部用于增加乘员舱的装甲防护,其余部位采用爆炸反应装甲与主动防御系统(APS)来防御(参见前文);并且提高坦克的电磁、光学和热成像隐身能力。
➽T-14的隐身能力很强,从上图可以看出T-14的外表及其光滑,提高了光学和电磁(雷达)的隐身能力,下图是T-14的热成像视图,可以看出除了发动机排气口和坦克履带(都可以屏蔽)的热效应视图较为明显之外,其余部位与背景几乎能融为一体。
(2)T-14不太让人放心的复合装甲技术
虽然苏联是最早发展和应用复合装甲技术的国家(参见),但是在T-80U的“柱状蜂窝高密度合金陶瓷复合装甲”之后,由于苏联的解体使得俄罗斯在陶瓷复合装甲技术上一直停滞不前,始终没能赶上约束型陶瓷复合装甲的前沿。
T-80U柱状蜂窝高密度合金陶瓷复合装甲结构
所以我们有理由相信,T-14任然采用了非约束型的夹层陶瓷复合装甲,根据俄罗斯媒体的报道,T-14的车体正面复合装甲“裸甲”防穿能力大约相当于600毫米的均质钢装甲,附加上“化石”爆炸反应装甲,其防穿能力大约相当于800毫米的均质钢装甲。其装甲防护能力在面对豹2A6时,并不那么令人放心。
于是乎,虽然T-14在防护设计理念上达到了四代坦克的标准,但是在装甲技术上的缺失还是拖了他的后腿。
PS:目前在“约束型钛基陶瓷复合装甲”这项技术上,风头最劲的国家就是——陶瓷的发明国:瓷器国。
扯到蛋的发动机技术——T-14采用的是一台X-12型A-85-3A柴油发动机作为动力,其最大输出功率1500马力(1102.5千瓦)并具备在不改变其结构的前提下进一步提升至1470千瓦(2200马力)的潜力。该发动机为四冲程、X型气缸(12缸)、涡轮增压、液冷式柴油发动机。
X-12型A-85-3A柴油发动机
X型发动机结构
虽然俄罗斯人把这台X型发动机都快吹上天和太阳肩并肩了,但是懂行的人都清楚,X-12型A-85-3A柴油发动机属于典型的功率不够气缸来凑!如此之大的气缸密度,对发动机的散热系统简直就是一个“最终BOSS级”的考验!稍微有点闪失就由着火的可能。也正是因为散热系统的限制,T-14的发动机功率被限制在1200马力(883千瓦);由此可以看出T-14的发动机技术是完与“增大功率的同时减少气缸数量,以减小燃油消耗和减轻散热系统负担”的柴油发动机技术前沿背道而驰的,已经完全没有发展潜力。所以T-14的发动机技术已经不是“拖后腿”的问题了,简直已经拖到大腿根扯到蛋了!
就是因为这糟糕的发动机技术,迫使T-14只有公路72公里/小时、越野45公里/小时的极速;在加上T-14的悬挂系统是不可调的,造成T-14的机动性只能勉强与三代坦克为伍,成不了四代坦克......
T-14机动性展示
四代坦克必须的动力技术——其实四代坦克的发动机最优的选择应该是带二级回热器的燃气轮机:扭矩大、加速性好、启动快、体积小、功率大,在加上二级回热器的辅助燃油消耗会大幅度降低。不过这种二级回热器的燃气轮机目前还未能面世,所以目前最接近四代坦克发动机标准的就是——大名鼎鼎的MTU公司旗下的MT890系列柴油发动机!
➽MT890系列中的10VMT892柴油机,体积仅1.1m³但是输出功率达到了1500马力!而且油耗比豹2的MT880柴油机降低了18%,低温性能也有所提高!简直就是一台完美的坦克发动机!
四代坦克最重要的技术指标——信息化作战能力未来战争是信息化战争,这一点是毋庸置疑的;所以作为第四代主战坦克信息化作战能力是最核心也是最重要的技术指标!
➽M1A2三代“车载综合电信息系统”,美国的M1系列虽然是四十年前的老坦克了,但是其凭借强大的信息化作战能力,一直位居世界先进主战坦克之列!
四代坦克的信息化作战能力,必须达到目前海军CEC系统的水平(CEC系统:指挥/通讯与协同作战系统)——以四代坦克为信息节点,将围绕在坦克周边的各型己方车辆、步兵、无人机、无人车辆全部通过军用高带宽无线网络(例如美军的新型移动通信系统MUOS)接入坦克(地面作战的核心是坦克,所有的兵器和兵力都是围绕坦克展开,所以坦克必须是未来信息化作战的主节点),使坦克可以完全不受限制的获取所需的战场信息;坦克作为主节点还可以充当“战场移动信息基站”为周边所有的方车辆、步兵、无人机、无人车辆等提供网络转发功能(坦克拥有极强的防御能力,是战场上最难被摧毁的目标,所以由坦克充当战场移动信息基站是最好的选择)!
信息化作战能力是四代坦克最重要的技术指标
T-14的信息化作战能力——说到俄军的信息化作战能力,那可真是一把鼻涕一把泪;从两次车臣战争再到08年的俄格战争,俄罗斯的信息化作战能力可谓出尽了洋相丢尽了脸:因为落后的战场信息交换手段,在08年的俄格战争中,俄第58集团军副军长阿纳托利·赫鲁廖夫中将把命都赔上了。
T-14的综合射频天线
所以即使是T-14的无人炮塔上装备了两根象征信息化作战能力的综合射频天线,但是连军用无线网络标准都还没有完全确定下来的俄军其总体信息化水平也仅相当于北约军队90年代末期到21世纪初期的水平。可以说信息化作战能力是除了发动机技术外T-14最大的短板!
PS:军用无线网络对保密性和可靠性要求极高,所以目前最适合军用无线网络的就是5G(军用)通讯技术和量子通讯技术,而这两项技术最强的国家嘛......你懂的!
总结——
汇总两篇文章,可以看出第四代主战坦克任然是传统实用成熟技术的结晶,像全电坦克、无人坦克之类的“科幻”类坦克我们可能会在第五或第六代主战坦克时看到。 另外通过对俄罗斯T-14主战坦克的解读我们也大致了解了四代坦克是个什么样子。让我们一起期待在不久的将来就会出现在我们面前的第四代主战坦克吧。
到时候别当大猪蹄子!!!!
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