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蘇聯坦克的製造工藝和技術特色(3)

原標題:蘇聯坦克的製造工藝和技術特色(3)


裝甲技術


作為級別與核武器相當的國家級機密,蘇聯坦克的裝甲技術一直以來籠罩在一層迷霧之中,然而這層迷霧所籠罩的究竟是些什麼呢?事實上,蘇聯坦克的裝甲技術,首先要從裝甲鋼開始說起。蘇聯坦克用裝甲鋼,分為鑄造式裝甲鋼和扎制式裝甲鋼兩大種類。其中,鑄造式裝甲鋼以74Л、75Л、66Л、MBЛ、8C、90Л、71Л等鋼號為代表。


比如,8C為蘇聯較老的鑄造裝甲鋼。蘇聯衛國戰爭時期的T-34、KV坦克炮塔就已採用,直到T-54A坦克上仍有使用。該鋼為硅錳鉻鎳鑰系合金鋼,成份與後來的71Л相比只鉻鎳含量稍低,淬透性為75 mm,適用於壁厚75mm以下的鑄件(通常高硬度裝甲鑄件的使用厚度多在60mm以下)。此鋼種具有很強的回火脆性,因此中硬度不採用,只能用在軸承面上高頻淬火。該鋼種主要在鹼性平爐中冶煉,亦可在鹼性電爐中冶煉,雖然應用範圍較為廣泛,但主要還是用於澆鑄T-34坦克的炮塔。在使用此鋼澆鑄T-34炮塔時,採用過砂型法,也採用過金屬型鑄造法。砂型法既採用粘土砂模,芯砂中摻入15-20%的鋸末,用下注法,鋼水通過耐火磚分流注入,澆口杯直徑50-55mm,澆口直徑75-90mm,澆鑄溫度1500-1503攝氏度。並要注意緩冷和晚出箱,在澆鑄後,鑄件需要在砂箱中保溫24小時以上。如果說,8C為早期蘇聯鑄造裝甲鋼的典型,那麼75Л則為戰後蘇聯鑄造裝甲鋼的代表。75 Л為74JI的系列鋼種(74Л為戰後蘇聯鑄造裝甲鋼的基準鋼種,其餘的鑄造式裝甲鋼均以74Л為基礎,改進成份和生產工藝而來),同屬鉻鎳鑰系合金鋼,其鉻鎳鉑含量略高於74Л。機械性能及淬透性均高於74Л。其他各方面性能與74Л 無大區別。蘇聯T-10重型坦克的炮塔及車體均採用75Л鑄造,其炮塔最大垂直壁厚約為250mm,車體最大垂直壁厚約為270 mm。75Л的淬透性高達350mm,適用於製造厚度在350mm以下的均質中硬度抗炮彈的鑄造裝甲件。75Л在淬火時容易發生裂紋。熱處理、切割、修補及焊接時亦應採取相應工藝措施。


至於蘇聯坦克軋制裝甲鋼則以43ЛCM、49C、42CM、52C、53C等鋼號為代表。比如,T-54/55的車體首上裝甲板既採用的是52C,為鉻鎳鉬系列合金鋼,多在鹼性平爐中冶煉,淬透性為120mm,常用的鋼板厚度為80-120mm,由於鋼板的厚度較厚,在成型時已不可能使用衝壓及彎曲工藝,最終熱處理後的校正工序要在2000噸以上噸位的壓力機上進行,校正時鋼板需為冷態。42CM是另一種常用的蘇聯坦克軋制裝甲鋼,T-54/55坦克的側裝甲既採用此鋼。42CM為鉻鎳鉬系列合金鋼,調質狀態使用,淬透性達90mm,常用鋼板厚度為60-80mm,42CM具有回火脆性,回火要用水冷,對白點敏感,軋制後在加熱爐內或罩式爐中緩冷,亦可在靜止空氣中堆垛冷卻……在多年研製生產多功能、高強度防護裝甲鋼板的過程中,蘇聯的生產加工工藝和治金技術發生了重大革新,出現了合金、冷軋、模鑄、熱處理和焊接等新技術。然而,為了能夠提高鋼板強度,防護攻擊力越來越強的反坦克武器,尤其是採用了空心裝葯技術的金屬射流破甲武器和高速特種彈芯穿甲彈,蘇聯的研究人員幾乎想盡了辦法。但是,無論研究工作再怎麼進行,都無法使鋼板的強度再提高3%到10%。這最終成為蘇聯坦克開始採用複合裝甲來提高防護水平的一個基本契機。


作為一個國家的最高機密之一,妄談蘇聯坦克的複合裝甲究竟達到了一個什麼樣的技術水平,顯然是不切實際的。不過,我們仍能通過流傳範圍堪廣的出口型T-72M,捷克和波蘭生產的華約版T-72M,以及冷戰結束後各國通過「特殊渠道」獲得的蘇軍原版T-72A/B/BM,對蘇聯的複合裝甲水平作出一個粗略的判斷。首先來講,T-72M實際上分為華約成員國用的標準T-72M與專供出口用的捷克產T-72G,但一般在宣傳上,蘇聯人故意將T-72M與T-72G混為一談,將T-72G稱為T-72M出口型。由於T-72M出口型秉承了蘇聯外貿軍品的一貫傳統,所以與蘇聯自用的T-72A或者是華約版T-72M相比,出口型T-72M各方面都進行了不同程度的簡化(也就是所謂的猴型),這一點對T-72M出口型來講突出表現在裝甲防護上。具體來說,華約版T-72M車體首上裝甲為複合裝甲,有22度的傾角,複合裝甲分三層,厚80mm的高碳鋼板再加105mm玻璃纖維夾層與20mm的均質軋鋼裝甲所構成的「三明治」結構疊層裝甲,相當於水平厚度600mm的鋼裝甲。炮塔為鑄造鋼件,炮塔正面裝甲厚度為440mm,炮塔側面厚度為200mm,炮塔後面為150mm。炮塔正面裝甲採用樹脂、纖維和鋁等材料組成的複合裝甲結構,能經受破甲能力為400mm的破甲彈和穿甲能力為350mm的穿甲彈的攻擊。而出口版的T-72M,車體首上裝甲夾層中並沒有使用特種玻璃纖維材料,而代之以充填一種價格低廉的類石英沙材料(這種材料被蘇聯技術人員稱為「沙核」,實際上是一種通過特殊處理的硅化合物)。T-72M出口型的炮塔裝甲也不同於華約版,最初的幾批完全沒有採用任何複合裝甲材料,乾脆直接是鑄造均質鋼裝甲,後來的批次雖然將130mm厚的「沙核」材料澆鑄於炮塔裝甲內部,但在面對動能穿甲彈時,也只相當於320mm厚的均質裝甲鋼板(而且T-72M出口型炮塔內部並沒有鉛制防中子輻射襯層)。

至於蘇軍自用版T-72A/B/BM的裝甲材料,根據一些來源模糊的資料顯示,雖然同華約版T-72M一樣,採用了間隔複合式設計,這種結構本身便能在防禦穿甲彈攻擊時,依靠不同厚度的間隙裝甲產生回波,相互抵消,利用物理性能削弱穿甲彈頭動能;但更重要的是,蘇軍自用版T-72A/B/BM裝甲間隔的充填物不同於華約版T-72M,其夾層材料使用的是由硬度極高的氧化鋁陶瓷球填充聚合物形成的特種陶瓷片,這層約90mm厚的特種陶瓷裝甲片,系由陶瓷製成粉末,然後經高溫燒結成硬度很高的硬陶瓷球,與金屬裝甲相比,其密度約為鋼的1/3,抗壓能力為鋼的10倍以上,但抗拉能力還不到鋼的一半。更重要的是,陶瓷化學穩定性好,尤其在高溫下仍能保持較高的強度。所以對在兩層均質裝甲板間(車體首上甲板外層裝甲鋼板厚110mm,內層厚60mm;炮塔正面外層裝甲鋼板厚)充填了高硬度氧化鋁陶瓷裝甲片的蘇軍自用版T-72A/B/BM,其陶瓷複合裝甲對穿甲彈和破甲彈均有較好的防護效果:陶瓷球在與穿桿的「硬碰硬」中使穿桿變形甚至碎裂;而射流在穿徹陶瓷裝甲的過程中不但將被極大地消耗,高密度陶瓷球與低密度聚合物的交錯分布對射流也起到了分散作用。所以從理論上講,蘇軍自用版T-72A/B/BM的炮塔在抵禦動能彈或是化學能彈時,其複合裝甲分別相當於420-550mm的均質鋼板。



不過,雖然各種型式的複合裝甲,很早就為蘇聯坦克界所應用----早在1967年,T-64A就已經成為世界上第一款全面使用複合裝甲的主戰坦克。然而20世紀70年代後期,隨著新技術的應用,甲彈之爭的天平再次向反坦克武器傾斜:「銅斑蛇」、「陶」(改)、「霍特」等反坦克導彈的破甲厚度都達到了 800mm,而使用串聯戰鬥部的破甲彈也在研製當中,這無疑使T系列坦克面臨「滅頂之災」;同時,以「喬巴姆」為代表的模塊化陶瓷複合裝甲又使得蘇聯坦克的陶瓷裝甲相形見絀。「仿造"喬巴姆"還是另尋出路甲」成為當時蘇聯坦克工業界討論的一大熱點。有意思的是,1982年爆發的第5次黎巴嫩戰爭中,以色列坦克裝備的反應裝甲令蘇聯人受到了啟發。1982年以色列入侵黎巴嫩,M60等老式坦克上安裝的金屬盒子[綽號「茄克衫」(Blazer)的爆炸反應裝甲]大放異彩,「茄克衫」不僅成功地抵禦了RPG-7 火箭筒的攻擊,而且使裝甲部隊在反坦克導彈的打擊下損失率銳減。「茄克衫」的成功大大推進了蘇聯在爆炸反皿裝甲領域的研發工作,1983年,在參照了繳獲的以色列反應裝甲實物後,蘇聯最著名的裝甲設計單位——蘇聯鋼鐵科學研究院(NiistaIi)擱置已久的一款爆炸反應裝甲在T-80B主戰坦克上現身,這就是「接觸」-1(Kontakt-1)爆炸反應裝甲。「將防破甲彈的工作交給爆炸反應裝甲」成為此後蘇聯裝甲設計的一個重要理念。到了1985年,包括T-72BM、T-62M和T-55AM在內的所有駐東德蘇軍坦克全部裝備了「接觸」-1爆炸反應裝甲。


「接觸」-1是一款成熟而又設計精巧的爆炸反應裝甲。「接觸」-1模塊被固定在T系列坦克的裝甲表面,呈水平30度左右放置並與主裝甲空出一定距離。爆炸反應裝甲的最外層是一個較薄的金屬外殼,內部是由拋板(向外拋出)、背板(向內拋出)、炸藥、固定物組成的工作組件。金屬射流(頂端速度高達8000米/秒)擊穿外殼和拋板之後產生足以引爆炸藥的熱效應。在爆炸波的推動下,拋板向外飛出而背板向相反方向運動並形成彈性波,使射流出現巨大波動甚至使射流中斷。令人感興趣的是,「接觸」-1爆炸反應裝甲僅僅是一個開端,密布車身的反應裝甲模塊很快就成為了蘇聯坦克展現給世人的一個標誌性形像----繼「接觸」-1之後,蘇聯的反應裝甲發展了5代,直至蘇聯解體後,這一趨勢也並未停頓下來……值得注意的是,幾乎在蘇聯決定大力發展反應裝甲的同時,一種更為複雜的光電對抗系統也在蘇聯坦克上同步出現,主要原理就是在偵測到來襲的射彈之後,立即干擾敵軍反坦克武器的瞄準和制導系統,讓敵軍射彈偏離坦克或坦克上的薄弱位置,光電干擾、複合裝甲、動態和主動防護技術,相互補充,極大的增強了坦克的防護力,實際上也可視為一種特殊意義上的「裝甲」防護手段……

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