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世界第一辆坦克诞生前(下)

2021-03-24希弦

兵器知识 2021年2期
关键词:履带车体菲亚特

希弦

到了二战时期,伯斯汀超前设计的“机动炮”获得了认可。这时的他曾有向希特勒展示坦克轮渡方案的“荣光时刻”,研究也从坦克更多转向了“反坦克”,其中的一个发明便是“龙牙”( 迟滞坦克和机械化部队前进的钢筋混凝土方锥)

奥匈在坦克研制上的灵光一现

1914年一战爆发时,奥匈帝国军队没有装备一辆装甲车辆,直到战争结束时才装备了少量轮式装甲车,但没有一辆坦克。对比当时的英法德美等国来说,奥匈帝国实属迟缓、落后,但这并不意味着奥匈帝国没有有识之士,他们也有“坦克”研制上的灵光一现。

早在1911年,32岁的军官、工程师冈瑟·伯斯汀(GüntherBurstyn)就向奥匈帝国战争部提交了“机动炮”(Motorgeschütz)的新武器设计方案。按照伯斯汀的回忆,“机动炮”的灵感杂糅了海上鱼雷艇与新兴的装甲车,其中最核心的“履带”的灵感则来自当时重型火炮牵引轮上所使用的“板链”。这种“板链”可以减轻火炮对地面的压力,这使伯斯汀开始考虑要在多个轮子上都使用板链,进而成为链条,也就是现代意义上的“履带”。

因此说,伯斯汀的“机动炮”有很强的原创性,它并非基于“霍尔特”拖拉机的设计,特别是旋转炮塔的设计实属超前。不过,奥匈帝国战争部给伯斯汀的答复还是对他的新武器设计信心不足,不会提供资金支持。虽然在开战后,伯斯汀再次提交了方案、再次被拒,又在德国申请了专利,与德国战争部取得联系,但他的设计依旧没有获得认可。直到2011年,在维也纳军事史博物馆举办的500年来奥地利武器发明特展中,展方原尺寸复制出了伯斯汀的“机动炮”模型。

后世复制的伯斯汀“机动炮”模型。与一战刚问世时的其它坦克类似,“机动炮”也在车体前后加装了可升降的辅助轮以增强越壕能力,不过以现在的眼光看,這种辅助轮的作用似乎很有限

野外测试中的“全地形车”,坐在车中的即为设计师。中图的红框所示为转向轮,可见该车完成后车顶还有旋转炮塔。在波罗霍夫什契科夫的构想中,该车还将加装复合装甲(2 层钢板,中间夹层是干燥压实的海草)。这两点设计都是颇为超前的

鲜有的“全地形车”历史照片,人车对比中它的尺寸更直观。右图为波罗霍夫什契科夫计划发展的后续型号,依旧是单条宽履带,属于轮履混合式

谁是世界第一辆坦克?

在部分俄文资料中,提及世界第一辆坦克时,会介绍是1915年24岁飞机设计师亚历山大·波罗霍夫什契科夫(AlexanderPorokhovshchikov)设计制造的“全地形车”(Вездеход)。它的研制工作始于1914年8月,1915年1月波罗霍夫什契科夫完成了设计图纸,在获得军方的拨款后马上在里加汽车修理厂完成了建造,同年6月这辆“全地形车”原型车便开始了测试。

“全地形车”全重约4吨,长3.6米,宽2米,乘员2人,其最大特点是仅有一条加宽履带。从剖视图中可以看出,呈钝角L形的轮轴架上每侧连着4个车轮:第一个车轮兼作诱导轮,抬起一定高度有利于越障;最后一个车轮为主动轮,与车身后部的汽油发动机相连。在履带上部还有一个张紧轮,从上方压着履带来调节履带的松紧度。另外,按照波罗霍夫什契科夫的设想,在平整、坚硬的路面行驶时,“全地形车”可以直接用车轮,无需履带,在松软崎岖路面行驶时才使用履带。

因为是单条履带的设计,“全地形车”要依靠履带外侧的一对转向轮来转向,驾驶员操纵方向盘使转向轮转过一定角度,进而实现全车的转向。但这样的设计也造成车的转向性能极差,越野行驶时转向阻力加大,转向半径过大。而且,在复杂地形行驶时该车履带的附着性变差,易脱落。虽说在测试中“全地形车”的速度、爬坡、越壕越障等方面表现不错,但糟糕的转向性能无疑制约了它的后续发展。

“门捷列夫坦克”。之所以说门捷列夫的设计完成度高,还在于诸多技术细节的处理上,比如主炮备弹51 发,为了装弹门捷列夫的设计上准备了气动的绞车来辅助装弹。如此超重型的坦克如何开赴前线?门捷列夫开发了一套铁路转运装置,可以牵引坦克在铁轨上机动

重型坦克谁能不爱?

除了“全地形车”方案,同时期俄国人在坦克上的另一知名设计便是“门捷列夫坦克”。此处的瓦西里·门捷列夫,倒也不是别人,正是绘制了世界上第一张元素周期表的化学家门捷列夫的儿子。瓦西里·门捷列夫是俄国海军的工程师、监造官,1911~1915年他在海洋工程学院工作期间利用业余时间完成了设计方案。

在门捷列夫的构想中,这款新式装备就是纵横大型战场的“陆地战舰”,海上战舰级别的100毫米装甲能够抵御所有敌军火力,装备的120毫米主炮能为己方提供重磅火力支援。有着丰富工程实践和设计经验的门捷列夫在经过5年的打磨后,“门捷列夫坦克”的设计已经有着很高的完成度,实际上已细化到了工程图纸阶段。这一点相较于同时代其它纸面上坦克的寥寥数语、概念设想,或仅设计草图而言,是尤为突出的,且门捷列夫在这型坦克的设计上还有大量开创性的设计。

“门捷列夫坦克”外形是規整的箱式结构,全长13米,全宽4.4米,车体高4.45米。120毫米的舰炮作为主炮布置在车体的正前部,全向的机枪(炮)塔(可升降)安装在车顶中后部。车体正面装甲厚150毫米,侧面和后边的装甲厚100毫米。这无疑是当时最强的火力和防护配置,也因此“门捷列夫坦克”的全重达到了173余吨,是标准的超重型坦克。来自潜艇上的250马力汽油机位于车体后部,预计其最大速度为24.8千米/小时,采用机械变速箱,有4挡前进挡、1挡倒挡。“门捷列夫坦克”的乘员为8人,包括车长、驾驶员和机械师、4名炮手和装填手、1名机枪手。

一战中的俄国最终没有装备上坦克,不过轮式装甲车却大量装备,型号更是有着30 余种之庞杂。其中尤为特别的是底盘技术来自法国人奥斯汀·凯斯格的半履带式装甲车,这是一战中极少的半履带式装甲车,它最初是作为沙皇的私人专车,比如用于沙皇打猎时的野外出行

“门捷列夫坦克”在设计上的一个开创性体现,便是底盘部分的空气悬挂系统,可将各个车轮升高或降低到所需的高度。这样设计所带来的好处,一方面是坦克在崎岖不平、复杂地形越野机动时依旧平稳;另一方面在于通过空气悬挂系统来降低整车离地间隙,将车体直接“坐”到地面上,这时的坦克就变身为坚不可摧的钢制堡垒,整车最脆弱的行走系统得到了防护,还能提高火炮射击时的稳定性、准确性。

门捷列夫在1916年8月向俄国战争部办公室提交了坦克设计方案,但详尽的阐述与总体可行性论证还是没能打动军方。即便于当时俄国船厂而言,建造这样的超重型坦克并非不可行,只是“门捷列夫坦克”的一些关键设备需要从国外采购,建造成本基本相当于造一艘潜艇,这是军方无法接受的。虽然后来门捷列夫在原始基础上推出了轻量简配版,装甲厚50毫米、独立炮塔配有120毫米主炮和辅助机枪,但也还是没有结果。

亚平宁半岛的“菲亚特”2000

与一战时的英法盟友一样,面对战场上的弹坑密布、堑壕纵横、机枪火力工事的封锁,意大利人所能想到的突破僵局的解决方案也是“坦克”。虽说从最终结果来看,意大利军队在1917年直接引进了法国的“雷诺”FT和“施耐德”A1坦克,不过在此之前,凭借老牌工业国的实力与工程技术人员在汽车工业中的实践,当时的两大意大利工业巨头菲亚特(Fiat)和安萨尔多(Ansaldo)分别有着“菲亚特”2000坦克和“装甲龟”坦克的尝试。

早在1915年10月,菲亚特公司就获得了意大利军方的合同,要求设计制造40吨级的“装甲车”,要有突出的火力,装备65毫米主炮,这就是后来的“菲亚特”2000坦克。不过,或许是因为一战初期意军的战场主要是在车辆难行的北部山区,对于这种新式装甲车的需求并不迫切,所以直到1916年9月英国人的坦克首次实战后,意大利菲亚特公司的相关研制工作才陆续启动。但很快在1917年6月就有了第一辆“菲亚特”2000原型车的亮相,并马上开始了相关试验。

“菲亚特”2000 坦克的驾驶席位在车体前部中央突出部,驾驶员可通过潜望镜或者直接打开舱门来观察前方的路线。在防护上,车体正面装甲20毫米厚,侧面和后部是15 毫米,履带系统有装甲裙板防护

在测试中“菲亚特”2000 的表现不错,履带系统性能可靠,可以跨越3.5 米的堑壕,翻越1 米的台阶和爬40°的坡。右图中,可见位于战斗室左侧的人员进出舱门

1919年3月,意大利军方向意大利国王和公众展示坦克的场景,从左到右分别为“菲亚特”3000、“雷诺”FT-17、“施耐德”A1 和“菲亚特”2000

第一辆原型车虽没有炮塔等上部结构,但作为重点的履带行走系统是完整的。相较于当时英国的“马克”系列坦克而言,“菲亚特”2000的设计有许多意大利的独家风格。首先,“菲亚特”2000没有采用“马克”系列的过顶式履带。其次,它的发动机是通行的后置式,但驱动履带的主动轮却在前(对比来说,坦克的主动轮普遍在后),因此发动机还需要通过纵向的传动轴来向前给主动轮“传力”。不过,“菲亚特”2000的最直观的特点是又高大又笨重,长7.4米,宽3.1米,高3.9米,全重40吨,这也让它成为一战中实际制造出的最重的坦克,同时也是当时火力配置最强的坦克。它的65毫米主炮设置在车体顶部的全向炮塔上,7挺机枪呈前2、后3、左右各1的配置。

从配置完整的第2辆原型车来看,“菲亚特”2000的整车分为上下两层空间,下层是发动机、变速箱和履带行走系统,分隔出的上部封闭空间是驾驶舱和战斗室。这一设计对比同期的他国坦克来说是不小的进步。当时英法德的坦克,发动机启动后,乘员不仅要忍受车内的发动机尾气、污浊空气,更要时刻注意发动机的运行情况,防范一氧化碳中毒。同时,“菲亚特”2000的高大车体也让战斗室、炮塔内的空间比他国稍微大了点,操作武器时也不用像英国坦克上极不舒服的半蹲式那样。

虽然“菲亚特”2000的最終命运是在造出2辆原型车后停产,菲亚特公司直接转产引进“雷诺”FT坦克,并将其命名为“菲亚特”3000,但“菲亚特”2000并未就此寿终正寝,第二辆原型车不仅有在西部战场的测试记录,还被运到了利比亚镇压殖民地起义,在耀武扬威一番后又运回意大利。直到墨索里尼时代,转为训练和宣传工具的“菲亚特”2000也时有亮相。

椭圆形的车体外形,“装甲龟”的名号实至名归

在图里内利看来,要想穿越密布弹坑、工事、堑壕的战场前沿,“装甲龟”需要这样的前后铰接“四驱”设计

名副其实的“装甲龟”

在菲亚特公司研制“菲亚特”2000的同时,意大利的另一工业巨头安萨尔多公司在1916年也启动了类似项目,只不过安萨尔多公司的管理层从“经济账”的角度考虑,并不希望在没有获得意大利军方合同的情况下就全面展开设计建造工作,而是计划先展开初期设计,再向军方推广寻求意向合同。

在安萨尔多公司,这个项目被命名为“装甲龟”(意大利语,TestuggineCorazzata),由工程师吉诺·图里内利(GinoTurrinelli)牵头研制。他是电气传动和悬架系统方面的专家,在汽车制造方面有着丰富的经验(曾创立公司重点开发电动汽车)。图里内利对前线情况的研究发现,要想通过密布弹坑、工事、堑壕的战场,车辆需要采用“四驱”设计。所以,“装甲龟”的初期设计重点放在了履带行走系统上,图里内利选择的是前后两组履带的铰接式。

两台200马力的24缸汽油发动机横向安装在车体的中央,发动机末端连接发电机,发电机随后为4台电动机提供动力,每个电动机对应驱动一条履带。在铰接的两组履带上方是战斗舱的地板,椭圆外形车体的顶部中央是指挥官探身瞭望的指挥塔,首尾部各有一个机枪(炮)塔,车体两侧还各有4个机枪火力点。

这样的火力加之整车50毫米厚的装甲,“装甲龟”很符合其作为“机动堡垒”的定位。而“装甲龟”不论是车体尺寸还是全重,都要比“菲亚特”2000更大更重。它长8米,宽4.15米,高达4.65米,整车全重估计会达到80吨,行驶速度自然会是像龟一样慢了。“装甲龟”最终未能获得意大利军方的青睐,未能脱离纸面设计。

不过今日看来,实属重型的“装甲龟”并不是一战时期最重的坦克设计方案,同期留在纸面上的重型坦克,还有英国人的“飞象”(FlyingElephant)、德国人的K-Wagen,设计中它们的全重都是超过100吨的“超重型”。

英国“飞象”超重型坦克在整车尺寸上与“马克”系列坦克相仿,但在火力提升的同时装甲尤厚(正面76.2 毫米,侧面50.8 毫米)。“飞象”还有着不多见的两组履带设计,内侧的小履带在崎岖地形时使用

在第一批A7V 尚未完成之前,德国战争部就下令建造新的超重型坦克K-Wagen,主火力为4 门77毫米火炮,初始设计重150 吨。虽然设计之初就饱受质疑,但K-Wagen 还有10 辆的订单,一战结束时2 辆原型的建造已经接近成型

拉丁美洲第一辆坦克

今天的墨西哥军队中已没有一辆主战坦克在装备,但稍显意外的是,在坦克新兴的年代,屈指可数的几个坦克研制国中却有着墨西哥。当时墨西哥的武器装备同样严重依靠国外进口,但同时“墨西哥革命”背景下局势的动荡、多方的战乱,又都在加剧对新式武器装备的需求。不过,坦克于20世纪初的墨西哥而言不是刚需,国内的冲突战事没有上升到“堑壕战”的程度,也就没有突破堑壕的战场需求。因此,墨西哥第一辆坦克(也是拉丁美洲第一辆)TNCA“萨利纳斯”(TNCASalinas)的诞生,更多是技术创新“尝鲜”的结果。

在坦克发展的初期,各式设计方案无外乎就是围绕轮式或履带式与重炮厚甲的组合,但组合下来的结果却是千姿百态、千差万别的

法国汽车制造商德拉海耶(Delahaye) 的1917~1918 年专利设计。这种“坦克”采用大型三角履带轮、前后两部分的设计,虽然车体在机动性上很灵活,但这种设计又过于复杂,它的进展也只有一个小模型存世

TNCA是这家名为“国家飞机制造厂”的西班牙语缩写,最初这是个小型飞机维修车间、零部件工厂,随着从欧洲引进设备、扩大规模后,该工厂具备了一定的飞机设计和制造能力。TNCA“萨利纳斯”坦克的设计是在1917年由阿尔贝托·萨利纳斯·卡兰扎(AlbertoSalinasCarranza)完成的,整体外形类似于英国“马克”系列坦克的菱形车体与过顶式履带,不过主炮(“霍奇基斯”37毫米转管炮)位于车体前方正中,同时在车体两侧还有机枪塔。TNCA“萨利纳斯”坦克的尺寸估计长7米,宽3米,高2米,重量在20吨左右,乘员为6~8人,驾驶员和指挥官位于车体顶部的盒形舱室内。

虽然今天TNCA“萨利纳斯”的资料已是寥寥,但它在坦克技术发展史上有着属于它的独特一页。它的设计证明了当时的墨西哥工程师们的视野与能力,他们关心着万里之遥欧洲发生的一切,捕捉到了“坦克”这一新技术的火花,并有着自己的理解,给出了墨西哥式设计。只是,一个世纪后这片土地上再受关注的墨西哥式“战车”,已是贩毒组织手中的装甲武装皮卡。

墨西哥TNCA“萨利纳斯”坦克留下的全部影像。图左疑似是设计者卡兰扎与坦克的合影,可见车体前方的“霍奇基斯”37 毫米转管炮

是的,这是“坦克”

對于“坦克是什么样子的?”这个问题,最终我们看到这些20世纪初的“答案”是千差万别的。而成就这种“千差万别”的一个重要因素是“坦克”诞生的年代正是第二次工业革命后,西方汽车工业大繁荣,涌现出的大大小小汽车厂商、火车等轨道交通厂商们,都有着极大热情将手头积累的技术转化应用到新事物“坦克”身上。

而盘点这段时期各国对“坦克”的设计,说到最不像坦克的设计当然不能落下法国人的“博罗机器”,它的全名中还有前缀“铁丝网破碎机”。它的设计某种程度来说就是当时轨道交通技术的迁移,设计师路易斯·博罗(LouisBoirault)是当时法国铁路系统著名的工程师。在法国战争部提出“穿越战场无人区”的需求后,1914年底博罗和他创立的公司就这么顺理成章地给出了如下解决方案:在无人区“修火车轨道”。当然这不是真的将铁路修过敌军堑壕,而是发明了一种“自带轨道”的机器。

这听起来似乎与坦克的“履带”概念趋同,但“博罗机器”中的“轨道”衍生自铁路轨道。该机器的环形轨道由六组钢制框架(由2条导轨、4个连接横框组成)首尾相连。在这个环形轨道中运行的“车身”呈金字塔形,核心是一台80马力汽油发动机,发动机通过钢制传动链条和连杆来带动塔尖上的轨道驱动器,从而驱动一组组框架向前,落地,铺在地面或堑壕之上(并压倒带刺的铁丝网等障碍物),同时车体底部的轨道轮沿着导轨连续向前。

“博罗机器”的原理,简单理解就像我们生活中拓展运动、趣味运动会上多人协同的“无敌风火轮”

测试中的“博罗机器”2 号。如果和你说这是“坦克”,你会信吗?右图中可见在“博罗机器”的菱形舱室前端疑似加装了炮塔,这离“坦克”更近了一步

博罗(左)和军方人员站在“博罗机器”2 号旁,可见环形轨道样式已截然不同,厚实的矩形方框有突出的“角”以加大地面的抓地力,这样的轨道在战场上还可提供正面装甲防护。此外,红框中是车顶的轨道驱动装置

博罗给出的这般设计的确在功能上实现了预期目标,而且这样的“轨道”还足够简单牢固,没有当时履带式车辆的履带易脱落、侧滑,履带板件连接销断裂等常见老毛病。但“博罗机器”真的适合战场吗?首要问题就是“慢”,只有1.6千米/小时的行驶速度。加之“博罗机器”重20多吨,长8米,宽3米,高4米,如此笨重的大块头就被称为“战场梁龙”。

虽然这辆“博罗机器”样机一番测试下来并未让法国军方觉得“可堪一用”,但毕竟1915年中期的法军还未寻得理想的“坦克”,博罗马上表示这样的设计是可行有效的,会再造一辆以证明“可堪大用”。很快,同年11月第2辆改进后的“博罗机器”出厂,并马上开始了测试。“博罗机器”2号与前一辆在原理上是相同的,但整车外形已有明显改观,在轨道宽度变窄(2米宽)的同时,过去轨道内裸露的“车身”也封闭成了一个有着弓形尖头的菱形舱室,并将发动机下移到车体后部,缩小了整车的外形尺寸,降低了重心,不易侧倾。

在测试中“博罗机器”2号还加装了9吨压载物,以模拟作为坦克时的武器和装甲。重达30余吨的“博罗机器”2号的表现依旧让军方的观察团印象深刻,轻松碾过一排排铁丝网,越过2米宽的堑壕,只是速度还是那么慢(2千米/小时)。对于“博罗机器”,法军高层将领中也有支持之声,毕竟就功能性而言它满足了战场上的急需。只不过,这种“突破堑壕”的需求马上就被从“霍尔特”履带式拖拉机发展而来的“施耐德”A1和“圣查蒙德”坦克所满足。但不可否认,“博罗机器”是颇具想象力的工程技术,是一项称得上创新的解决方案。(全文完)

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