苏联主战坦克的装甲防护系统

胡侃杂 2024-10-07 12:52:35

昨天本来想出一期战术弹道导弹的内容,没成想内容出入很大,所以临时修改成了此文。

到80年代初,北约国家的105毫米和120毫米坦克炮的脱壳穿甲弹(БОПС)的穿甲性能显著提高。同时,火箭筒(RPG)、反坦克导弹(PTUR)以及炮弹的破甲战斗部的威力也大幅提升。当时苏联生产的主战坦克的车体和炮塔正面装甲,已经无法提供可靠的防护。为此,在坦克的全面现代化改进中,不断进行提升防护能力的研究。特别是针对车体的前上装甲(VLD),通过大量对比试验得出结论:长杆形状的穿甲弹芯在穿过由多层不同物理性质的材料构成的障碍时,其穿透力会迅速下降。

与装备三层前上装甲的量产型T-64B、T-72A和T-80B坦克相比,新型前上装甲在保持几乎相同外形尺寸的前提下,提高了防护能力。为了增强反破甲能力,计划通过在车体和炮塔前部装甲中使用改进的填充物,并为坦克安装外挂式动态防护套件,后来甚至还计划配备内置动态防护装置。同时,各坦克设计局(哈尔科夫、列宁格勒、下塔吉尔)在研发中,均试图采用各自独特的装甲设计,最终达到了相似的防护效果。

T-64BV坦克由哈尔科夫设计局(ХКБМ)在总设计师“尼古拉·亚历山德罗维奇·肖明”(Шомин, Николай Александрович)的领导下研制,并于1985年被苏联军队列装。这是T-64系列在苏联解体前的最后一次改进型号。

T-64BV主战坦克(“447A项目”)。

该型号的车体装甲采用了1983-1984年间开发的新型前上装甲,结构为五层:在60毫米和45毫米的外层和内层装甲板之间,夹了一块30毫米厚的装甲板。据推测,内层和中间装甲板是由高硬度的BTK-1钢制成的。在装甲板之间的间隙中填充了改进性能的玻璃纤维增强塑料。这种设计在体积较小的情况下,防御动能弹的能力超过了配备额外30毫米装甲板的T-64A/B坦克的前上装甲,反破甲能力也几乎不相上下。其反破甲性能的提高还得益于在坦克上安装的外挂动态防护套件“接触”(Контакт)。

T-64BV的前上装甲。

T-64BV前上装甲(ВЛД)。

同时,T-64B系列量产型的铸造炮塔仍然保留,填充物为刚玉球(也称:氧化铝)。至少在1970年代中期这一设计投产后,关于进一步提升装甲防护水平的消息未见报道。作者向最权威的哈尔科夫坦克专家咨询时,也未获得任何关于炮塔装甲改进的信息。因此,坦克的炮塔正面装甲的防护能力低于车体正面装甲,尽管理论上应该是相反的。

综上,T-64BV的防护能力评估如下:

前上装甲(ВЛД)对脱壳穿甲弹(БОПС)/破甲弹(КС):480/500至550毫米。

考虑动态防护系统(ДЗ):

破甲弹(КС)/RPG和反坦克导弹(ПТУР):750至900-950毫米。

炮塔(考虑动态防护系统):

脱壳穿甲弹(БОПС)/破甲弹(КС):400-430/650毫米;

RPG和反坦克导弹(ПТУР):850毫米。

配备动态防护系统的前上装甲和炮塔能在反坦克导弹“米兰”(Milan)、“热”(HOT)、“ITOW”和“TOW-2”的攻击下提供满意的防护(最后一种导弹对炮塔可能有一定限制)。前上装甲能可靠防护105毫米M735、M774、M833脱壳穿甲弹,以及120毫米L23A1和DM23(DM23可能存在某些限制)。但在1980年代中期,炮塔在抵御当时西方最新动能弹方面的防护能力似乎是不足的。

在所有苏联主战坦克(ОБТ)中,T-64BV的车体和炮塔的动态防护(ДЗ)覆盖率最佳。T-64BV及其改型的批量生产于1987年结束,之后哈尔科夫重型机械制造厂(ХЗТМ)转向生产T-80UD。

在审视列宁格勒基洛夫工厂(КБ Ленинградского Кировского Завода)设计局(总设计师:尼古拉·谢尔盖耶维奇·波波夫(Николай Сергеевич Попов)开发的T-80BV坦克装甲防护时,可以发现,该设计与哈尔科夫的坦克设计思路基本相似——强化前上装甲(ВЛД),同时保留标准的铸造炮塔(炮塔的填充物为沙芯)。每块装甲板的厚度均为50毫米。

主战坦克T-80BV(“Объект 219РВ”)。

新的前上装甲于1984年开始投产,并应用于后期生产的T-80B型坦克。

T-80BV以及早期的T-80U/UD型的前上装甲。

T-80BV的批量生产一直持续到1991年,但在某些关键指标上不及同期生产的哈尔科夫和下塔吉尔设计局(ХКБМ和УКБТМ)开发的坦克(如炮塔装甲防护、落后的导弹武器系统和火控系统)。此外,T-80UD和T-72B坦克在1988至1989年间引入了内置的动态防护系统(ДЗ)。这一差距的原因可以解释为无法停止鄂木斯克和列宁格勒工厂的坦克生产线,以及T-80U坦克投产时间的延迟(该型号的生产规模按苏联标准来看微不足道,并且是在苏联解体后才开始的)。

T-80坦克的新型五层前上装甲(ВЛД)在“领口”切口周围有一个明显的边框设计,机械驾驶员舱口轴通过该切口。

因此,T-80BV的装甲防护性能如下:

前上装甲(ВЛД):

• 动能穿甲弹(БОПС)/ 空心装药弹(КС):520…530/600毫米;

• 考虑动态防护系统(ДЗ)后:

• 空心装药弹/火箭榴弹(РПГ)和反坦克导弹(ПТУР):800…850/1000毫米。

炮塔(配有动态防护系统):

• 动能穿甲弹:420…450毫米;

• 空心装药弹/火箭榴弹和反坦克导弹:700…750/900毫米。

T-80U坦克(“219A工程”,代号“奥尔哈”)的研发始于70年代后期。除了列宁格勒基洛夫设计局(КБ ЛКЗ),哈尔科夫重型机械制造局(ХКБМ)也参与了研发工作,负责设计战斗舱。同时,哈尔科夫的设计团队还在开发自己的替代项目——“478工程”,该项目具有不同的发动机传动装置和其他一些较小的差异。

由于多种原因(如该坦克样机的技术复杂性高、成本昂贵、生产设施需要改造,以及动力系统、火控系统(СУО)、导弹武器系统(КУВ)等系统和组件的开发进度缓慢),量产时间一再推迟,甚至在正式列装苏联军队后仍然延期。因此,原先的防护性能要求在80年代初已经过时,并不断进行调整。

改进型T-80坦克的实验样车(“219A工程”),1980年。

最初设想使前上装甲(ВЛД)抵御动能穿甲弹(БОПС)和空心装药弹(КС)的防护能力达到450/550毫米。其结构由外层和内层装甲板构成(内层由高硬度钢制成),并在两者之间放置金属聚合物块填充材料(由两块分开的钢板嵌入聚氨酯泡沫中)。

坦克“219A工程”前上装甲的第一种设计。

带有金属聚合物填充的前上装甲附加30毫米装甲板。

铸造的炮塔体积增大。在炮塔的颊部设计了空腔,里面填充了聚氨酯泡沫和两排排列的钢网,后面则是用高硬度装甲板加固的结构。颊部的防护性能大致相当于前上装甲(450/500…550毫米抵御动能穿甲弹/空心装药弹)。随着对颊部装甲防护要求的提高,前上装甲增加了30毫米厚的钢装甲板,从而使防护性能达到约530/630毫米。然而,五层结构的前上装甲,钢装甲板之间填充的STB(聚合物材料),在生产上显得更加简单和更具技术性,正如前面所述,该设计在1984年投入量产。在80年代后半期,前上装甲的结构再次进行了改进;在中间装甲板后面增加了一个空气间隙。这种前上装甲可能被用于T-80U坦克(“219АС工程”)和T-80UD坦克(“478Б工程”)。

T-80U/T-80UD(T-80U/UД)的前上装甲(ВЛД)

关于炮塔,其防护级别得以提升,推测是通过增大阻挡物的尺寸,以及在填充材料的单元之间增加额外的钢隔板来实现的。在外层装甲壁被穿透后,累积喷流开始穿过填充材料包,导致聚氨酯块的脉动,从而增强其不稳定性和散焦效果。在喷流与单元相互作用时,产生了类似水锤的效果,进一步降低了其穿透能力。接下来,已经大幅减弱的喷流与高硬度的内层装甲板相互作用,并在到达炮塔内壁时已经完全散焦。通过使用动态防护装置(НКДЗ)【Контакт 】,显著提高了对累积型弹药的防护能力。从1988到1989年,T-80UD使用了“接触-5”【Контакт V】型内置动态防护装置,提高了对累积型和动能弹药的抵御能力。

“478工程”坦克的炮塔前视图

“219A工程”炮塔

早期T-80U/UД的炮塔带有用于固定动态防护装置容器的孔。炮塔前部的炮侧可见填充单元包内的空腔,这些空腔用钢封堵焊接。

1984年12月在哈尔科夫生产的T-80U炮塔。技术中心:爱国者公园。 1984年12月在哈尔科夫生产的T-80U炮塔。

炮塔颊部填充单元的布局图。

T-80UД的装甲和炮塔的内置动态防护

总结一下,T-80U/UД的防护能力如下:

前上装甲(ВЛД):

• 对于动能穿甲弹(БОПС)/空心装药弹(КС): 530/600…650mm

• 考虑动态防护装置(ДЗ):

• 空心装药弹/火箭推进榴弹(КС/РПГ)和反坦克导弹(ПТУР): 850/1000…1050mm

• 考虑额外动态防护(ВДЗ):

• 动能穿甲弹/空心装药弹: 620…630/900mm

• 火箭推进榴弹和反坦克导弹: 可达1100mm

炮塔:

• 动能穿甲弹/空心装药弹: 550…570/650mm

• 考虑动态防护装置(ДЗ):

• 空心装药弹/火箭推进榴弹(КС/РПГ)和反坦克导弹(ПТУР): 850…900/1000mm

• 考虑额外动态防护(ВДЗ):

• 动能穿甲弹/空心装药弹: 650/950mm

• 火箭推进榴弹和反坦克导弹: 可达1100mm

关于下塔吉尔的UKBTM,他们坚持自己对T-72家族坦克防护发展的概念。具体而言,决定不再使用玻璃纤维材料作为前上装甲(ВЛД)的填充物,以简化结构和制造工艺、降低成本以及减少对企业员工健康的危害。大约在1983到1984年间,T-72A坦克引入了由外层和内层装甲板组成的前上装甲,其厚度分别为60和50毫米(内层推测使用高硬度钢制),两者之间则放置了三块厚度为15毫米的分开的钢装甲板的填充包。这种前上装甲同样应用于第一批生产的T-72B坦克。与上述坦克相同,提高对累积型弹药的防护能力与使用动态防护装置(НКДЗ)“Контакт”相关。

T-72B1主战坦克(“184-1工程”)早期版本

1983年10月生产的T-72A坦克的五层前上装甲(ВЛД)

1983至1984年间引入的五层前上装甲结构图。

前上装甲在抵御动能穿甲弹(БОПС)/空心装药弹(КС)方面的防护能力为485/500毫米;考虑到动态防护装置(НКДЗ)“Контакт”【接触】,其抵御空心装药弹的能力为700至750毫米,抵御火箭推进榴弹(РПГ)和反坦克导弹(ПТУР)的能力为900毫米。1987年,前上装甲的结构进行了调整,填充材料包包含两块厚度为10毫米的分离钢装甲板和两块厚度为20毫米的钢装甲板。因此,前上装甲的防护能力提升至520/550毫米;加上动态防护装置后,抵御空心装药弹的能力为750至800毫米,抵御火箭推进榴弹和反坦克导弹的能力为950毫米。

T-72B坦克(“184工程”)

到1989年,新的前上装甲结构已被开发,经过优化以与内置的动态防护装置“Контакт V”【接触-5】配合使用。其结构由三块装甲板组成:外层50毫米,内层和后层各60毫米。在外层和中层装甲板之间设置了填充材料包,由反射板组成(在两块装甲板的端部有橡胶衬垫的钢板,以及空气间隙)。在中层和后层装甲板之间,推测设置了抗辐射材料。这种结构相当于厚度为550至600毫米的均质钢装甲,在抵御动能穿甲弹方面的防护能力为550至600毫米,抵御空心装药弹为600至650毫米。考虑到内置的动态防护装置“Контакт V”【接触-5】,对动能穿甲弹的抵御能力可达700毫米,对空心装药弹为900毫米,对火箭推进榴弹和反坦克导弹可达1100毫米。

坦克的炮塔也在其炮侧设有空腔,其中填充了所谓的“反射板”材料。每个空腔的填充包由20个三层块组成,这些块之间用钢板连接。每个块由一块装甲板、一块金属板和其间的橡胶衬垫构成。当累积喷流或动能穿甲弹穿透填充包时,填充包发生变形并相对错位。喷流与每个块的顺序相互作用时,会导致衬垫和钢板的隆起。在某一时刻,金属板开始接触喷流,进一步促进其破坏。在填充包之后,还设有额外的高硬度钢装甲板。

填充材料包安装空腔的矩形封堵物清晰可见。

在基础版本中,炮塔的防护能力推测为:抵御动能穿甲弹540毫米,抵御空心装药弹600至620毫米。加装动态防护装置后,对火箭推进榴弹和反坦克导弹的抵御能力为900至950毫米,对空心装药弹为800毫米。动态防护装置“Контакт-1”【接触-1】直接安装在炮塔上降低了其效率。尽管如此,符合技术条件的防护能力仍然得以实现,部分归因于炮塔主要装甲的增强。增大阻挡物的尺寸也导致炮塔前部的减弱区域面积增加——炮侧下部特征性切口和炮塔顶部的倾斜角度不足。T-72B炮塔的装甲保护的进一步发展与前上装甲相平行进行,但不幸的是,我没有更多具体设计的详细数据。从1989年起,炮塔开始安装“Контакт V”【接触-5】型动态防护装置。

在80年代末,配备动态防护装置的T-72B和T-80UD坦克的防护能力优于北约主战坦克,尽管由于上述减弱区域,装甲保护的有效性有所下降。(顺便提一下,北约坦克也受到这些减弱区域的影响,情况并不比苏联坦克好多少)。它们能够有效抵御现代反坦克导弹(如TOW-2、HОT-2、Milan-2)以及动能穿甲弹(如L23A1、DM33、M829)。然而,不幸的是,苏联解体使得没有办法将已有的增强防护能力的技术应用于系列坦克的设计中,导致其在与潜在对手的主战坦克和打击手段之间的落后。随后,苏系坦克在装甲和动态保护方面的发展直到下一个千年才继续。

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