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北京风帽模具厂家,北京风帽模具厂家电话

2024-05-18 08:14:02 模具厂家 0人已围观

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为什么现在卵形炮塔的坦克逐渐消失了?

卵形炮塔的坦克之所以逐渐消失,主要还是尾翼稳定长杆穿甲弹(APFSDS)的大规模应用,因为这样的穿甲弹跳弹角度非常高,卵形铸造炮塔失去了它的防御性能。

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在相当长时期内,卵形铸造炮塔一直是坦克的主流炮塔,这是因为卵形铸造炮塔只需要一次熔铸既能够成型,工艺简单,成本也比较低,在没有尾翼稳定长杆穿甲弹时,能够取得极为良好的防护效果。因此,在二战和战后相当长时间内,坦克和主战坦克的炮塔都是铸造炮塔。著名的T55型主战坦克、我国的59/69/79式坦克和美国的谢尔曼坦克、M48/60巴顿坦克等都是采用铸造炮塔的知名坦克。

各国之所以大量采用铸造炮塔,除了因为工艺简单和成本较低,适宜于大量装备外,与当时的交战环境也是息息相关的。各国在实战中研究发现,倾斜装甲,不仅仅能够在几何上提供更加厚实的等效装甲厚度,还能够让当时主流反坦克弹药发生跳弹,使其无法发挥作用。在上个世纪六十年代之前,世界主要反坦克弹药是APDS(旋转稳定穿甲弹)、APCPC(硬芯穿甲弹)、风帽穿甲弹等穿甲弹。这些穿甲弹在倾斜角度达到45°以上的装甲上和光滑的卵形装甲上有相当大的概率发生跳弹,即使不跳弹穿透力也会大大降低。比如北约在六十年代普遍装备的旋转稳定穿甲弹,在攻击垂直装甲时,穿透力达到了450毫米以上,但是攻击倾斜度大于45°的倾斜装甲时,穿透力直接降到了60毫米左右。从某种角度讲,在面对北约60年代的APDS(旋转稳定穿甲弹)时,T55坦克其实比虎王坦克往往更加抗揍。

而在七十年代之后,稳定尾翼长杆穿甲弹大规模服役,铸造炮塔失去了能够让穿甲弹跳弹的性能,而铸造炮塔空间狭小,等效厚度较低的缺点则暴露了出来。因此,各国也就大量采用焊接炮塔,在提供更高厚度的装甲的同时,扩大炮塔空间,使其能够安装更先进的观瞄和电子设备,提高成员操作的舒适度,进而提高坦克的战斗力。铸造炮塔的坦克,也就此逐渐消失。

因为卵形炮塔是制作工艺是铸造成型,简单理解就是将钢水导入模具冷却后一次成型的,具有建造成本低,速度快的优点,因此以前二战时期苏联坦克曾大批量采用此种形状的炮塔,来应对巨大的战场消耗,后来因为制造工艺的升级,坦克炮塔都采用焊接的形式,就是将几块钢板焊接起来组成炮塔,这种形状的炮塔由于采用了质量更好的材料,从而能够达到比卵形炮塔更好的防护效果。再加上现代坦克的炮塔形状能够更有效的利用炮塔内的空间,装备更多的设备和为坦克成员提供相对更舒适的环境。综上所述,所以卵形炮塔的消失主要是因为制造工艺的提升和工程材料升级导致的。

主要原因是第三代坦克普遍使用复合装甲。战后的第一、第二代坦克采用“卵型炮塔”原因是,那时的坦克普遍采用匀质钢装甲的铸造炮塔;就是把钢水注入预制好的模具中铸造而成的,只要有合适的模具可以制造成任何形状。而那时坦克的炮塔做成卵型的主要原因是为了增强炮塔的跳蛋几率增强炮塔的防御能力。而各国的第三代坦克,由于反坦克技术的发展(特别是次口径尾翼稳定长杆脱壳穿甲弹——APFSDS的发明)使得现代反坦克弹药的跳蛋几率已经大大减小,传统的卵型炮塔已经无法提供额外的防御能力。所以为了进一步增强炮塔的防御能力,就必须采用压延钢板(压延钢板的材料密度远远大于铸造钢板,而且质量更均匀)为基础材料的复合装甲。

首先复合装甲的最外层都是压延钢板,然后依次是各种特种金属和非金属材料(最好的材料是陶瓷),最后层一般是高韧性钢板。但是这种装甲就无法做成圆钝型了,因为压延钢板压出来就是一块平板无法弯曲,而且复合装甲里面的许多材料也都是无法弯曲的,所以第三代坦克都是把复合装甲做成厚度、大小不一的装甲模块焊接到炮塔上的,这就造成了现代坦克的炮塔大都看起来四四方方的。还有一个原因是现代坦克的炮塔为了减小被弹面积一般都设计得很扁平,而复合装甲的厚度较厚(一般炮塔正面的装甲厚度在350-550毫米之间)这么厚的装甲要做成圆钝型的成本太高,而对增强防御能力有没什么作用,所以除了原苏联/俄罗斯传统的整体铸造复合装甲之外,基本没用那个国家的第三代坦克还是卵形炮塔了(最新的T-90A也放弃这种整体铸造复合装甲采用了已压延钢板为主体的焊接装甲)。

卵形炮塔,有的地方也叫半蛋型炮塔,是指炮塔的形状近似于半球型,像半个鸡蛋扣在坦克的车体上。

这种形状的炮塔在二战后期以及战后的一代二代坦克上比较常见。苏联的T55T62都是很标准的卵形,T62要更接近于半球型。美国的M60也是类似。

当时的炮塔做成这个样子的主要原因是要有一个良好的防弹外形,当时的装甲材料都是均质钢板,对付的主要威胁还是反坦克炮,由于在二战期间,实战证明良好的外形可以使水平飞过来的炮弹被弹开,产生跳弹。所以各国新设计的坦克都采用了这种卵形炮塔,以提高坦克的防护能力。

随着脱壳穿甲弹和可以控制炸高的破甲弹的出现,良好的防弹外形对于这些新式弹药产生跳弹的作用开始降低。

由于卵形炮塔的形状比较复杂,要生产这种形状都是要采用铸造的工艺,但是同等厚度的铸造装甲同锻造装甲相比,防弹能力要差一些,同时近似于圆形的炮塔内部布置车内设备比较费劲,原来的优点已经不明显,缺点就凸显了出来。

至于铸造可能由于工艺的问题产生沙眼,气孔等铸造缺陷,也是一个原因,而锻造装甲则没有这些缺点,同时大规模的焊接工艺也已经成熟,所以焊接炮塔开始大量出现在第三代坦克上边。

而卵形炮塔由于用焊接根本无法生产,所以也就没有大量使用在第三代坦克上边。

卵形炮塔适合于匀质装甲工艺,因为匀质装甲使用铸造炮塔制造工艺加工就可以,而且卵形造型弧度可以有很理想很全面的角度防止弹头90度垂直打击,但随着复合装甲取代匀质装甲,装甲间有其它非金属材料填充,不适合铸造工艺加工,所以造不成卵形,只能采用轧制钢板和焊接工艺进行加工,所以炮塔就成了方形。

卵型炮塔在设计之初,是为了防止炮弹的射击,导致成员组或车体重要部分被穿甲弹之类的杀伤性炮弹击穿或摧毁,起到跳弹防护的作用。但近年来,卵型炮塔越来越少见,除了以色列的梅卡瓦以外,大多新型坦克采用的都是楔形炮塔,究其原因,无疑是与现代战争的发展有关。

图为以色列军队的梅卡瓦主战坦克

首先,卵型炮塔大部分是一次性铸造而成,一旦被炮弹击中,即使没有被击穿,也会使炮塔的完整性受到较大损伤,导致整个炮塔部分必须被完全替换,成本过高,并且更换周期长。而焊接炮塔在受到非致命损伤后,修理较为方便,节省成本。

图为炮弹在卵形炮塔上跳弹留下的擦伤

第二,早期坦克采用卵型炮塔是为了跳弹而考虑的。而目前世界各国采用的尾翼稳定脱壳穿甲弹普遍在80°以上才会构成跳弹。如果想要构成足够的跳弹角度,就必须将坦克炮塔部分大量堆积。而这必将导致炮塔部分面积不断增大,重量大幅提升,使坦克主体结构强度下降,金属疲劳加剧。

我国99式主战坦克采用全复合装甲,防护效果优异

第三,目前世界各国主战坦克普遍采用的是传统均质钢板加复合装甲的设计。复合装甲主要是利用各层金属密度不同从而偏转金属射流,从而降低炮弹杀伤能力的特性,相比传统均值钢板,对炮弹设计的抗性更强。但复合装甲的安装是需要一个适合于非金属材料的最好的角度,哪怕有一点的偏转都不行。如果采用卵型炮塔,则会给复合装甲的安装带来极大的困难。因此,卵形炮塔逐渐被现代坦克所淘汰。

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