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长久以来,国内军事圈子一直有类似于“黑豹坦克设计照抄T-34 “、”如果直接仿制T-34,德国可能会赢得战争“、以及”虎式和黑豹是直接对抗T-34的产物“这样的说法,但事实却不是这样的。历史上,T-34对德国坦克设计的影响并非如此简单粗暴。
1941年11月,向莫斯科方向进击的德军已是强弩之末,与此同时,负责把握坦克发展研究方向的“战车委员会“在委员会主席费迪南德·保时捷博士的带领下前往东线,调查德国和苏联坦克的实战情况。”战车委员会“可谓人才济济,除了保时捷博士之外,成员还包括保时捷的副手、斯太尔公司的总裁奥斯卡·海克尔(Oscar Hacker)、武器局6处军方代表塞巴斯蒂安·费希特纳上校(Sebastian Fichtner)、武器局6处主任海因里希·科尼普坎普、以及来自克虏伯、戴姆勒-奔驰、MAN、亨舍尔和莱茵金属等各大武器公司的高级代表们,在实地考察了苏联坦克之后,他们得出了苏联坦克低温性能和越野能力优于德国坦克的结论。在之前的战斗当中,T-34和KV-1坚实的装甲和强大的动力令德军很是头疼,从设计的角度证明了苏联设计师的良苦用心。
德军在“巴巴罗萨”行动初期缴获的T-34 M1940。
“战车委员会”从东线返回之后调整了许多设计指标,重新建立了一批项目,还砍掉了许多已经不合时宜的车型,但并没有人真的去设计一款”德国T-34“。影响坦克设计的因素非常多,各国国情和工业体系也千差万别,战局也是瞬息万化。无论是形势,还是条件,还是元首都不允许他们这么做。
问题一:德国是不是没有能力仿制V-2柴油机?
“德国人非常欣赏V-2柴油机,但仿制不出来,没办法才一直使用汽油机。“这种说法从苏联时期就一直甚嚣尘上,直到瓦尔特·斯皮尔伯格(Walter Spielberger)研究德国坦克的考证书籍面世之后,军事圈才接触到德国坦克柴油机的相关知识,本公号也曾就这个话题撰写过专题文章,如果没耐心跳转阅读的话请看下文。
德国1935年开发中型坦克的时候,发现现有的宝马VI型航空发动机并不符合设计要求,航空发动机低转速、高扭矩的特性导致它需要搭配一个大且重的变速箱,才能在坦克上面正常使用。同年10月,武器局要求迈巴赫和戴姆勒-奔驰设计专用的坦克发动机。当时,戴姆勒-奔驰正在设计DB 600 12缸汽油机,转速在2400RPM时功率为1000马力,但该机呈倒V字布局,化油器是朝下的,维护多有不便,所以工程师们又提出开发一种600马力的正V布局改型,他们的意见没有被采纳,因为武器局已经选择了体积更为紧凑的迈巴赫汽油机。
苏联曾经仿制宝马VI航空发动机,其车用型被称为米库林M-17汽油机,曾经用在T-28、T-35以及少部分KV-1坦克上。作为坦克发动机,它的性能已经落后,且油耗惊人,这成了苏联研制V-2柴油机的契机。
1936年,戴姆勒-奔驰又设计出了倒V布局的DB 603和DB 607航空发动机,前者为汽油机型,后者为柴油机型。它们的正V布局改型就是MB 503和MB 507,可以装在战车和小型舰船上。其中,MB 507柴油机的低功率版本极限功率为850马力,高功率版本极限功率高达1000马力。武器局在1938年曾经对MB503和MB 507进行测试评估,但最后并没有采用,可能是因为它们个头太大,功率过高。最终,这两种发动机被装到了卡尔超重型自行火炮上面。
戴姆勒-奔驰的MB 507柴油机并没有引起军方和其他坦克厂商的兴趣。
“战车委员会“从东线回来之后,戴姆勒-奔驰又再次推荐了MB 503和MB 507,由于坦克块头越来越大,现在已经不存在”性能过剩“的问题了。然而,“战车委员会“对它们已经失去了兴趣,转而要求开发成体系的通用化风冷柴油机,X16布局的Sla 16柴油机就是这一系列的代表之作。
所以,德国早在30年代中后期就已经研究出了自己的V12柴油坦克发动机(V-2原型BD-2出现的时间也差不多),而且在研究过V-2之后,德国自己的坦克柴油机发展也仍然在继续推行当中。德国没有为坦克装备柴油机的原因比较复杂,既有后勤,生产和设计上的考虑,也有各方势力相互掣肘的因素,但绝对不是无法仿制V-2。
V-2柴油机的前身BD-2柴油机,德国人其实对V-2并没有多大兴趣。
1944年的一张德国发动机对比图,V-2柴油机(编号79W)个头比HL 230(编号76W)还大,而MB 507(87W)虽然功率比V-2更大,但也要长出许多,与大量使用的迈巴赫系列发动机相比,其体积和重量完全不占优势。
问题二:“奔驰豹“是T-34的拙劣仿品吗?
至今还有人认为,德军直到遭遇T-34之后,才痛下决心把三号和四号坦克替换掉。事实上,戴姆勒-奔驰早在1938年就已经着手开发三号坦克的下一代产品—— Z.W.40,或者叫VK 20.01 (D),它是为了克服早期量产型三号坦克(Z.W.38)生产复杂和技术不可靠的问题而重新设计的。
VK 20.01 (D)采用了和三号D型类似的板簧悬挂,负重轮为交错重叠布局,直径700mm。该车计划安装一台17.5L排量的MB 809柴油机,2400RPM时最大功率360马力,相较于迈巴赫HL 120汽油机,MB 809功率更大、重量更轻、燃油经济性更佳。早在1940年,MB 809就已经设计完毕,次年2月通过车台测试,3月装车试验。这也就也意味着,早在入侵苏联之前,德国就已经有了使用柴油机的坦克型号。
VK 20.01 (D)的板簧悬挂结构(负重轮后面的小圆圈是悬挂支点位)和三号坦克B/C/D型非常接近。板簧悬挂和交错重叠负重轮并不矛盾,Sdkfz 7的履带部分也采用了类似的悬挂结构。
1941年12月,”战车委员会“要求放弃20吨级坦克项目,转而开发性能更好的30吨级坦克。戴姆勒-奔驰相应设计的VK 30.01 (D)实际上是VK 20.01 (D)概念的延续,继承了后者的板簧悬挂设计,依然计划使用水冷柴油机作为动力装置,最大的区别在于炮塔前置,主动轮后置,但这并不是照搬T-34设计的结果——VK 30.01 (D)的变速器(DB KSG 8-200)结构介乎于三号E型的Variorex变速器和虎式坦克的Olvar变速器之间,是一种8速多盘式离合器式无轴变速器,这种变速器很难纵向布置在前面,所以只好布置在和发动机平行的位置,30年代的”大型拖拉机“(Grosstraktor)也采用了类似布局。反观T-34,它的变速箱是直接连在发动机后面的,与VK 30.01 (D)存在本质区别,两者相似之处仅限于外观。
VK 30.01 (D)的木制模型。
VK 30.01 (D)的悬挂结构示意图,比 VK 20.01 (D)多了一对负重轮,仍然是类似于三号坦克B/C/D型的结构。
上:“大型拖拉机”的内部结构示意图。下:VK 30.01 (D)的传动系统示意图,可见两者都采用了发动机和变速箱并排布置的方式。
T-34的变速箱直接连在发动机后面。
MAN公司的 VK30.02 (M) 发展路径与奔驰的项目类似,也同样是20吨级坦克被推翻后重新上马的30吨级项目,T-34的确对黑豹的出现起到了促进作用,但影响远远不如之前所认为的那般巨大。
问题三:倾斜装甲是“抄作业“吗?
当然不是,德国人并不是没有学过几何学,他们清楚倾斜装甲的好处。早在30年代,一大票外形复杂的德国装甲车就已经面世,其中最早的是7.5cm L/40,8自行炮架(7,5-cm SelbstfarlafetteL/40,8),可以追溯到1934年,后来的Sdkfz 252弹药运输车,Sdkfz 221装甲侦察车,以及Sdkfz 251运兵车的早期型号都非常典型。
1934年设计的7.5cm L/40,8自行炮架,装甲壳体造型倒是和IS系列重型坦克有几分相似。
Sdkfz 252等辅助装甲车的车身都是用小块装甲板拼成的复杂几何体。
那么,德国一开始为什么没有在坦克上应用倾斜装甲呢?
早期德国坦克强调机动性,需要维持较轻的战斗全重,当时对坦克的防护水平要求也不高,只要能够抵挡机枪子弹和炮弹破片就可以。把坦克设计成“方盒子“形状可以得到更大的车内空间,方便安排车内构件。从一号到四号坦克的车体都是分体式结构,一个澡盆状的底盘承载着行走装置和动力系统,上层结构可以完全从底盘上分离,前半段是战斗室上盖,开有炮塔座圈,后半段是动力室上盖。这种结构非常方便维修,拓展性也很强,只要把战斗室换成别的结构,就可以创造出新的车辆(如突击炮)。倾斜装甲的坦克不宜采用分体结构,那样的话,最为重要的首上装甲上面会留下一条接缝,降低防护力。
戴姆勒-奔驰工厂车间里面正在进行组装的三号坦克底盘。
从D.W,VK 30.01 (H)和VK36.01开始,德国坦克车体结构向一体化转变,外形依然比较方正,但正面装甲和尾部已经开始出现较小的倾角。在研究过T-34之后,德国人才开始重作打算,在车体上全面应用倾斜装甲。
库莫斯多夫试验场保存的T-34 M1940,场内编号322。
D.W(上)和VK 30.01 (H)的车体首下装甲已经出现小倾角,这个特征一直延续到虎式坦克上面。
事实上,德国坦克也影响了苏联坦克设计,苏联正是在研究了战前得到的德国坦克之后,才在坦克设计和生产当中大规模应用焊接工艺的。德国人在研究T-34的时候,研究的是整体防弹外形和工艺,绝不是“照抄倾斜装甲“那般简单,各个坦克生产商对T-34设计的理解也各不相同。
苏联库宾卡试验场里的三号F型坦克,这辆坦克是1940年时苏联从德国买来研究的。苏联专家非常欣赏三号坦克的设计,T-34、KV和T-50的设计多少都受到了它的一些影响。
MAN公司从 VK20.02(M)开始使用倾斜装甲布局,但车体两侧具有独立的侧撑结构,并没有和首上装甲融为整体,到VK 30.02(M)才改为一体化设计。戴姆勒-奔驰的VK 30.01 (D)车体外形和T-34最为类似,但也绝非完全照搬。一些T-34试生产型(A-34)的车体正面装甲是用一整块装甲板轧制出来的,苏联人因为生产不便,很快放弃了这种结构,但克虏伯却依然坚持下来。克虏伯自己的狮式重型坦克车体正面装甲也是整体化设计,这样做虽然加工难度较大,但可以降低焊接工作量,减少焊线。与之相比,亨舍尔和保时捷似乎对倾斜装甲不为所动,仍然继续采用传统布局。虎式的正面装甲是由4块装甲板组成的,虎P则是6块,焊接工作量和焊线长度不言而喻。
最早生产的4辆 A-34车首是一整块轧制弯曲成型的大型装甲板,从第5辆开始改成了首上、首下分体,中间用横梁固定并填补缝隙的结构,一直沿用到生产结束。
克虏伯计划用轧制工艺加工狮式的整体式车首装甲。
倾斜装甲,车身带有侧撑结构的VK20.02(M)。德军一开始认为陆军装备的工兵桥承受不住30吨级的坦克,但事实证明他们多虑了,连45吨的黑豹坦克都能从上面安全地开过去。
作为德国钢铁巨头,克虏伯在利用滚轧工艺加工装甲构件方面拥有丰富的经验。早前,他们曾经为VK30.01 (P)的炮塔加工过弧形装甲构件。1942年1月,保时捷博士提出,要在VK 45.02 (P)车体正面使用倾斜装甲,克虏伯为此准备了倾角为55°的整体轧制弧形前甲,后来由于军方选择了亨舍尔的方案,保时捷的生产计划被废止,这项改进也就不了了之了。由此可以看出,克虏伯其实是受T-34设计思路影响最大的德国坦克生产商,二战期间,德国军方从来没有采纳过克虏伯设计的全新车型,这一点也就被后世的研究者们忽略了。
相比车体,T-34的炮塔对德国坦克炮塔设计产生的影响要深远得多。在见到T-34之前,德国设计出来的坦克炮塔外形比较方正,正面投影面积宽大。T-34早期炮塔的设计风格截然不同——它的正面投影面积被尽量控制,炮盾小,带有尾舱。减小炮塔正面投影可以降低被命中的概率,正面装甲面积缩减后可以节省重量,而尾舱一方面可以平衡火炮的重量,另一方面还可以储存待发弹。
A-34的炮塔装甲壳体。
这一张照片更好地体现了了T-34炮塔正面装甲的结构。
见过T-34之后,克虏伯的工程师们似乎茅塞顿开,他们设计的VK 45.02 (P)炮塔就如同大号的T-34炮塔一般——侧面倾斜、炮塔正面相对狭窄,布置了一整块弧形装甲,小炮盾,带尾舱。当然,设计师也保留了德国坦克炮塔的优点,在炮塔顶部布置了装有潜望镜的车长指挥塔。这一型炮塔防护力优于虎式炮塔,可以搭载更为强力的火炮,内部空间也大得多,但只比虎式炮塔多出了两吨重量,此后的鼠式坦克炮塔也保持了这种设计风格。
原本为VK 45.02 (P)准备的炮塔后来被装到了试生产批次的虎王上面,原本的电驱动炮塔旋转装置改成了液压动力。
VK 45.02 (P)炮塔正面装甲有110mm厚,加工难度很大,首批生产15个炮塔当中,有8个的正面装甲表面产生了裂纹。产量的压力迫使克虏伯修改设计,后来的虎王量产型炮塔正面就变成了一整块近乎垂直的180mm装甲板,外形变得更为简洁。
戴姆勒-奔驰一开始也为VK 30.01(D)设计了一个类似于T-34的炮塔,但早早就改成了正面较为平直的样式。总体来讲,比起莱茵金属为 VK 30.02 (M) 设计的炮塔,戴姆勒-奔驰的炮塔设计风格更为激进,完成时间也要晚上三四个月,还存在炮塔座圈直径过小(比MAN公司的方案小了50mm)的硬伤,在戴姆勒-奔驰方案落选之后,他们的炮塔设计也同样没被采纳。
在设计黑豹II的时候,莱茵金属设计了一种防盾较窄的炮塔。黑豹II项目被叫停之后,戴姆勒-奔驰得到了这种炮塔的图纸,他们基于图纸,结合之前的经验,对现有的黑豹炮塔进行了重新设计。全新的“窄型炮塔(Schmalturm)“正面投影面积减小,装甲防护水平提升,重量减少了100kg,还预留了安装测距仪的空间。遗憾的是,这种炮塔出现的太晚了,没能投入量产。
做了“瘦脸手术”的窄型炮塔可能会少挨不少炮弹。
VK 16.02的炮塔也是戴姆勒-奔驰的作品,同样采取了和T-34炮塔类似的设计风格。设计师们还曾经计划为山猫侦察坦克换装这种炮塔,但最终未能成事。后来,该炮塔的减重版本(装甲厚度减薄)被装在了Sdkfz 234/2侦察车上。
Sdkfz 234/2
由此可见,德国人并没有盲目照抄T-34的“作业“,各家厂商按照他们自己的理解,有针对性地吸收了T-34整体防弹外形和工艺的诸多优点。
问题四:虎式真的是在东线德军遇到“T-34危机“之后才被开发出来的吗?
德国重型坦克是一个老生常谈的话题,有人认为笨拙、沉重的重型坦克并不符合德军的战术要求,所以在入侵苏联前,重型坦克的开发优先度很低。直到闪电战转为持久战之后,德国人才想起搞虎式坦克。事实上,德国从1937年就已经在开发重型坦克了,几乎与三号坦克量产型号的开发平行。一年之后,德国的第一型重型坦克D.W问世,这个开发速度其实并不慢。然而,D.W的设计过于粗糙,在投入量产前需要进行大幅度的修改。等到新型号VK 30.01 (H)样车建造完毕的时候,形势已经变了。与其说“德国早期不重视重型坦克发展“,还不如说”德国早期重型坦克的开发徒劳无功“,所谓优先度低的托辞,其实是一种酸葡萄心理。
D.W对标的其实是索玛S35之类的法国坦克。
说回虎式坦克,早在入侵苏联之前的1941年2-5月间,克虏伯和保时捷公司就已经计划在新型坦克上装备8.8cm或10.5cm口径的长身管火炮,同时将正面装甲增加到100mm。5月28日,亨舍尔正式收到了开发VK45.01 (H)的命令,根据现存图纸记载,该车的发动机冷却系统在7月28日就已经设计完毕,这意味着,车体在那时候已经设计得差不多了。与此同时,保时捷也在紧锣密鼓地设计发动机。东线那边,德军正在高歌猛进,离他们被挡在莫斯科城下还差得远,那时的T-34和KV-1数量少且总体表现拙劣,对德国的坦克设计还产生不了什么决定性的影响。
VK45.01 (H)冷却系统的图纸,右下角记载日期为1941年7月28日。
“为了对抗IS-2,德国人又开发了虎王“的这种说法更加荒谬——早在1941年9月,希特勒就已经想要把71倍径的长身管8.8cm炮搬上坦克,而虎式后继车型的历史可以追溯到1942年。不过有一说一,T-34的确影响了虎王坦克的设计风格,前面提到的炮塔和VK 45.02 (P)车体正面装甲就是很好的例子。至于虎王为什么到1944年中才出现在战场上,这纯粹是因为德军想让黑豹II和虎王实现部件通用化,而黑豹II又半途而废,耽误了不少时间。
结语
综上所述,我们可以总结:
1.德国工程师并不是不会设计坦克柴油机,V-2的影响被夸大了。
2.T-34最大的影响在于,它让德军意识到了开发30吨级中型坦克的必要性,但德国人并没有照抄T-34,“奔驰豹“只是看上去像T-34而已,装甲之下的东西完全不同。
3.德国很早就意识到了倾斜装甲的作用,但由于种种原因,并没有及时应用到坦克设计上,直到研究了T-34之后,大倾角的装甲布局才在德国坦克设计当中得到普及。
4. 各家公司对T-34的设计理解不同,受到的影响程度也不同,T-34炮塔防弹外形在德国产生的影响,要比倾斜装甲更为深远。
5.受T-34的装甲板成型工艺影响,克虏伯试图大量应用滚轧成型的弧形一体化主装甲。
6.虎式是按部就班的产物,在德军发现T-34之前,其设计概念就已经定型,并非受到刺激之后一蹴而就。
如今我们都知道,对德国坦克设计影响最大的并不是T-34,而是希特勒,此人在坦克方面完全是外行,然而又喜欢指手画脚,耽误了不少事情,但也促成了不少事情。“战车委员会“、军方的头头脑脑们乃至托特和斯佩尔等人都断然是不敢忤逆这位独裁者的,如果希特勒的意见有理,那么皆大欢喜,如果希特勒瞎折腾,那么大家就只能在不触怒元首的前提下,在自己的能力范围之内闪转腾挪。当然,无论是哪一种结果,受累的还是那些可怜的工程师们。
在尼伯龙根工厂里面对着四号坦克指手画脚的希特勒。
除了T-34,Char B1和索玛S35也对德国坦克设计产生了比较大的影响。
意大利军方人员在库莫斯多夫参与测试T-34,T-34的一些设计经验后来被他们应用在P40重型坦克上面。
(全文完)
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