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新理念轻型坦克

2017-12-26

兵器 2017年12期
关键词:车长炮塔车体

20世纪80年代初,美国陆军得出结论:轻装部队需要比75毫米火炮更强大的武器,因此推出了所谓的“装甲火炮系统”(以下简称AGS),也就是XM4。

在主要武器的选择上,人们自然而然地想到了105毫米坦克炮。为了考察可行性,美国海军水面武器中心在M551的炮塔上安装了一门M68型105毫米坦克炮。没有改动原先的反后坐系统。火炮在两种条件下进行了测试,一种是装有炮口制退器,另一种是不装。结果表明将105毫米火炮安装在这种轻型车辆底盘上是实用且可行的。还测试了所谓的前冲炮技术,(火炮射击前先让炮管前冲,在前冲过程中击发),有助于解决在轻型底盘上安装105毫米火炮的问题。当时德国莱茵金属公司和英国皇家兵工厂已经在研发此系统,欧美的其他公司也在开发中。除了105毫米坦克炮,新的AGS必须要能用C130军用运输机伞降。

第一轮的竞争者

一批美国和欧洲公司参加了选型。

◎凯迪拉克·盖其公司方案

凯迪拉克·盖其公司当时已开发了“黄貂鱼”轻型坦克,主要针对出口市场。凭借21吨的战斗重量,“黄貂鱼”为AGS的发展提供了合适的基础。它的炮塔装备有英国L7型105毫米坦克炮的低后坐力版L7A3,火炮通过增加后坐行程实现后坐力的减小。凯迪拉克公司还设计并采用了新型炮口制退器、抽气装置、火炮摇架和新式反后坐装置。这样,火炮耳轴最大受力由333.5千牛降至133.4千牛。炮塔和火炮在M551底盘上进行测试并获得了成功。

“黄貂鱼”的四人车组为常规布局,其中驾驶员位于车体前部的中间,车长、炮长和装填手则在炮塔中。车内共携带有36发105毫米炮弹,包括炮塔中的8发待用弹,其中3发是待发弹。其余均放在炮塔座圈底部的车体内。弹壳袋可储存弹壳5个。一挺7.62毫米并列机枪(待发弹400发,备份弹2000发)被安装在火炮旁边。在车长舱口处同时可安装7.62毫米或12.7毫米机枪,其中12.7毫米机枪的备弹基数为1100发。还可以为火炮配备双向稳定器、激光测距仪、红外瞄准器。炮塔和车体由Cadloy高硬度装甲钢焊接组成,还可以添加附加装甲。

“黄貂鱼”由底特律柴油机公司的8V92TA柴油发动机驱动,最大功率393千瓦,传动装置则为具有4个前进档和2个倒档的阿里逊XTG-411-2A。发动机横置,配有2个涡轮增压器、鲁茨泵和中冷器。车辆采用六对双轮缘负重轮、扭杆悬挂。履带为450毫米宽的双销式钢质履带,配有可拆卸的橡胶垫。“黄貂鱼”的最高公路速度为69.2千米每小时,储备行程482.8千米。

◎泰莱达因-大陆汽车公司(TCM)方案

该公司提出了一个更激进而前卫的设计——动力舱前置。该车车体采用轧制均质的钢质装甲、铝质装甲等材料,正面可抵御23毫米穿甲弹,其余部位主要防御轻武器和大口径炮弹弹片。有资料称,车体还大量使用凯夫拉纤维等复合材料进行增强,但实际的装甲结构和防护力并未公开。车体两侧附加陶瓷与钢板的复合材料裙板。驾驶舱和战斗舱底部为双层间隙装甲,从而提高了防地雷能力。

该方案的特点还在于外置M68A1火炮和通用动力地面系统部开发的低截面积无人炮塔,也采用了长后坐系统和炮口制退器。火炮可以360°射击,最大仰角为+18°,最大俯角-10°。火炮由炮塔中的9发弹夹供弹,另外的20发弹药可由自动装弹机从车体中的两个10发输弹鼓补充。自动装弹机的装弹方式是先由2个10发装的输弹鼓按需要将弹输入到1个9发装的弹夹中,然后由弹仓将弹药输入自动装弹机内,再通过凸轮装置将弹送入炮闩。在车体中还有另外13发炮弹,使车内搭载的105毫米弹药总数达到42发,其中待发弹29发,放置在炮塔周围。由于自动装弹,火炮射速可以达到10发每分钟,并能选装5个不同弹种,其中包括次口径尾翼稳定脱壳穿甲弹。发射后的废弹壳和瞎火弹可自动抛出。另外,还有11~16发弹存放在车体内后部,必要时可人工将弹装入弹鼓内。紧急情况下也可转为人工装弹,但相当困难。一挺M240式7.62毫米并列机枪被安装在火炮左侧的弹夹上方,基数5000发,也可以加装车长使用的7.62毫米或12.7毫米机枪。

车长和炮长都位于外置炮下方的炮塔吊篮中,车长在右而炮长在左,驾驶员则位于车体前部的左侧。该车的战斗全重为21吨,由康明斯的8缸、涡轮增压VTA-903柴油发动机通过通用电气 HMPT-500液压机械传动装置驱动,与M2步兵战车相同。该车悬挂为2884型液气悬挂,五对双轮缘负重轮。车辆的最大公路速度约为72.4千米每小时,储备行程约为482.8千米。

军方对这个方案提出了修改意见,期望在炮塔兩侧的翼状延伸部分加装反坦克导弹。外置炮也可以替换为更强大的武器,如M1A1坦克搭载的120毫米滑膛炮。这需要将车宽从2.54米增至2.9米,战斗全重增至22.7吨。增加尺寸后只需要保证车辆可以使用C-141运输机空运,不再要求用C-130空运。还建议基于此车底盘研变型车,包括装25毫米机关炮的步兵战车,远距离反坦克车(LRAT),120毫米自行迫击炮,自行高炮,防空导弹发射车,指挥控制车,救护车,供弹、供油车及装甲推土车等。endprint

◎食品机械化学公司的方案

该公司提出了一个常规布局,命名为轻型近战车辆(以下简称CCVL)。CCVL装备了莱茵金属公司改进的M68A1坦克炮,加装了柔性后坐系统。M68A1坦克炮可发射M774、XM833尾翼稳定脱壳穿甲弹,M456破甲弹和碎甲弹等多种弹药。火炮、炮塔由液压驱动,炮塔可360°旋转。火炮为双向稳定,在车前270°弧形区域内的俯仰范围为-10°~+20°。为了尽可能降低车高,炮塔安装在较低的车体前部,发动机布置在车体后部,其顶部装甲板凸起。炮塔下部装甲倾斜,转动时不会受车体后部妨碍。火炮的安装位置比普通坦克炮的位置还高。车内由前至后分为驾驶室、战斗室和动力室。

CCVL同时拥有自动装弹机,因此车组人数也减少至3人。炮长和车长都位于炮塔的右侧,自动装弹机在左侧。一个隔舱将炮塔乘员与火炮和自动装弹机分开。在自动装弹机的弹夹中有19发可随时使用的备用弹药。加上另外的24发,车内的105毫米弹药总数可达43发。副武器为一挺M240并列机枪。炮长拥有昼/夜热成像仪,车长也可选配独立的热成像观察器。驾驶员位于车体前部的中间位置。

CCVL由铝制装甲焊接组成,战斗全重为21.5吨,由配备通用电气HMPT-500-3传动装置的6V92TA柴油发动机驱动。该发动机在转速为2400转/分钟时功率为423千瓦。CCVL公路最高速度为69.2千米每小时,40.2千米每小时下的储备行程482.8千米。

◎瑞典赫格隆公司方案

瑞典赫格隆公司公司以IKV-91轻型坦克参与竞标。IKV-91于1972年服役,战斗全重为16.3吨,乘员4人,大量采用Bgbv 82和Brobv 941装甲车部件。

IKV-91的主武器为一门KV90S73型90毫米滑膛炮。该炮是为IKV-91量身打造的,采用54倍口径身管和低膛压设计,发射尾翼稳定整装弹药。其配用的破甲弹全弹重10.7千克,弹丸重4.5千克,炮口初速825米/秒,配备压电引信,具备击穿同时代主战坦克正面主装甲的能力。为提高命中率,IKV-91装备了一套与同时期主战坦克相类似、在当时较先进的火控系统,包括一部光学测距仪、一部弹道计算机和一系列传感器。值得一提的是,IKV-91轻型坦克虽然整车外形低矮,但车体宽大,可预留出足够的车内空间,因此人机工程较好且升级空间较大,但是需要换装105毫米炮。

在几个方案中,TCM公司所提出方案最为前卫。其优点是车体正面,尤其是炮塔正面的截面积极低,能大幅降低被弹率,动力-传动装置前置也可提高乘员在战斗时的生存性。然而,此设计却导致车长与炮长位置过低且被炮塔隔开、视野不良。同时,LPT炮塔的备弹量较低且车体超重,因此仅止于试验阶段。相比之下,由于1980年代的技术水准难以满足某些美军需求,CCVL的整体性能也有所牺牲。例如:尽量降低车体高度,但是发动机体积却无法跟着缩小,导致车尾发动机舱隆起,对炮塔旋转略有影响且不利于炮塔朝向后方的射击;炮塔尾端的自动装弹机仅有19枚备用弹,容量12发的备用弹舱却位于驾驶席右侧,必须依靠乘员下车进行弹药补充作业;当自动装弹机在作战中出现故障时,乘员同样只能将炮弹取至车外,打开炮塔后方的顶盖进行装填,这都不利于保持火力强度且十分危险;此外,CCVL的全铝合金焊接炮塔也有防护能力不足的问题。

新一轮竞标与各公司方案

虽然XM4得到了陆军副参谋长的支持,但国会的格莱姆·鲁德曼法案的限制取消了该项目的资金。美国陆军并不打算就这样放弃,并组建了装甲车辆任务组(以下简称AFVTF),解决对轻装化部队的战斗车辆需求问题。

AFVTF审查了轻装部队的要求发展历史,在此基础上制定了使用两种类型车辆的通用火力支持排概念,即装甲支持平台(以下简称ASP)和重新武装平台(以下简称RAP)。其中ASP就是AGS换个名字而已。AFVTF研究了一长串可能的备选项,筛选出了四个备选项。分别为FMC公司的CCVL、凯迪拉克的“黄貂鱼”、通用汽车的105毫米火炮轻型装甲车(以下简称LAV-105)和泰莱达因-大陆汽车公司的两个版本105毫米外置炮方案。

后者的两个版本的差別在于自动装弹机的弹药装载布置。一个在车体中使用弹鼓供弹,而另一个则使用尾舱弹夹中的弹药。在研究结束时,AFVTF建议选择泰莱达因-大陆汽车公司方案中的一个作为新的ASP。所选择的版本将取决于实弹试验后的生存性。RAP将基于ASP或M113式装甲运输车进行开发。

CCVL可以使用C-130运输机进行远程投送

1987年6月,新上任的陆军参谋长福诺将军宣布决定制造一种新型动能火炮系统,供轻装部队使用,这实际上是对ASP表示了支持。然而没有一个候选方案符合所有的要求。事实上,陆军内部也存在着相当大的争议,即这些要求应该具体是什么。第82空降师和第18空降军坚持要求ASP必须适合从C-130运输机上进行伞降。这需要将重量限制在18吨以下,同时对车辆的高度和宽度有严格的限制。陆军中的其他派系希望获得比该重量更高的防护水平,并希望将重量限制增加到21吨至23吨之间。他们的概念是APS能够在使用运输机空运抵达后立即进入战斗状态。当然,这需要事先占领合适的着陆跑道。

1991年3月,陆军将ASP车辆的空降要求降低为非必要能力。这遭到了空降部队的强烈反对。1991年6月,国会把1992年预算中的ASP资金削减了3790万美元,并要求陆军使用LAV-105以满足ASP的要求。这是海军陆战队正在开发的一种装备低后坐力105毫米火炮的轮式轻型装甲车。陆军反对此项提议,并指出ASP的任务与海军陆战队车辆有很大不同,国会并未坚持。而此时海军陆战队也认为他们无力负担LAV-105,该计划也被取消了。

最初,ASP合同的初始投标预计在1991年11月13日之前截止,后来延长到当年的12月13日以便陆军进一步审查要求。四个竞争者在截止日期之前提交了新的标书,分别为FMC公司、通用动力陆地系统公司和泰莱达因-大陆汽车公司组团队、凯迪拉克·盖其-泰克西隆公司团队、赫格隆公司美国分部。

◎FMC公司方案

该方案是部分改进后的CCVL,炮塔中自动装载机的待发弹数量从19发增加到21发,车体中再增加9发炮弹,使105毫米弹药总数增加至30发。射击时,炮长将选好的弹种信号输入计算机终端,自动装弹机记忆炮弹的种类和数量,并从弹舱中选定发射弹种,同时输弹链工作,将炮弹输送至炮尾,用推弹杆推入炮膛。火炮的最大射速达12发/分,即每5秒钟装1发炮弹。火炮射击时的后坐行程为533毫米,射击后即可恢复到自动装弹机的装弹位置,并将空弹壳从炮尾拨出,经炮塔尾舱的窗口抛出车外。随后,炮长可再输入炮弹种类信号,自动装弹机再次装弹,然后火炮指向目标。上述所有弹药都位于具有泄压板的单独隔舱中,以尽量保证弹药殉爆时车组人员的安全。隔板上设有便门,供乘员在自动装弹机出现故障时进行人工装弹,人工装弹时的射速为3发/分。

与所有竞争方案一样,其主要武器是轻量化的XM35型105毫米坦克炮。它采用了自紧身管和多耳炮尾,因此也可以发射M774、M900次口径尾翼稳定脱壳穿甲弹。

FMC的设计可通过提供三个级别的防护来解决重量和装甲要求间的冲突。在低速空降时整车重量可以减少至16.1吨。降落后,增加搭载物和乘员,重量增至约17.3吨。安装附加装甲可将车辆防御升级为可滚装运输的2级防御,战斗全重提高到约19.2吨。再增加额外的附加装甲达到3级防护,战斗全重估计为22.5吨。还修改了M240并列机枪和猎-歼式火控系统,但车长的独立热成像仪取消。车长舱口处的武器,可选择M2型12.7毫米机槍,Mk19榴弹发射器或M240机枪。炮塔上装有16枚烟雾弹发射器,弹药基数32枚。该车最大速度为72千米/小时,在携带568升燃油时最大行程为480千米。该车可跨越2.133米宽的壕沟和0.76米高的垂直墙,能爬上31度的纵坡和在22度的侧倾坡上行驶,可涉渡1.02米深的水域。水上行驶时,要竖起浮渡围帐,靠履带划水推进。

◎通用-TCM公司方案

通用动力陆地系统-TCM公司的方案基于早期的TCM公司AGS,并进行了部分改进。为最大程度保证车组乘员的生存性,105毫米弹药的总数减少到30发。炮长和车长之间的自动装弹机的弹鼓中存放8发,其余的22发在下方补充器中。火炮在使用自动装弹机时的射速为每分钟10-12发。自动装弹机弹鼓中的弹药可以手动或自动补充。辅助武器除了M240机枪外,还为车长提供了一挺机枪,口径可选择12.7毫米或7.62毫米。火控系统包含车顶激光测距仪和昼/夜热成像观测仪,配有Kollmorgen潜望镜作为炮长和车长的目镜与辅助瞄准具。该车配备用于水上行驶的可折叠浮渡围帐套件。

该方案与早期TCM方案使用基本相同的动力传动系和悬挂。车重可以降低到16.1吨以供伞降,此时只载10发105毫米弹药和379升燃料。三人车组登车,补充20发105毫米轮和265升燃料后,重量提高到约16.8吨。附加装甲则会进一步将重量增加到19.5吨-22.2吨。满载时车辆最高公路速度为72.4~80.5千米每小时,储备行程约482.8千米。

◎凯迪拉克·盖其公司方案

该方案是“黄貂鱼”改进版。换用了EX35炮,配有费尔利-海德里克斯有限公司开发的自动装弹机,车组人员减少到三人。车内105毫米弹药总共有30发,包括16发待发弹。火控控制系统包括双向稳定的日/夜瞄准具与一体化激光测距仪,可与电动火炮/炮塔驱动和稳定系统集成。辅助武器包括2挺M240机枪,一挺为并列机枪而另一挺在炮塔顶部供车长使用。炮塔外部安装了16个烟雾发射器,在炮塔的每一边各有8枚。全车防护达到2级,采用高硬度的间隙钢质装甲,战斗重量20吨。添加附加装甲可以达到3级防护,此时重量为22.5吨。与原本的“黄貂鱼”相比,ASP方案的车体被拉长,扭杆悬挂上的负重轮直径从72厘米减少到69厘米。履带宽度从45厘米增加到48厘米。新设计由底特律柴油机公司的6V92 DDEC TA发动机和通用电气HMPT-500-3传动装置。在2300转每分时的功率为404千瓦。最大公路速度估计为67.6千米/小时,在48.2千米/小时的条件下行程482.8千米。车辆具有1米的涉水深度。endprint

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