【授权转载：装甲辟谣】试验第四期：揭秘！扩膛技术的真相！(中)

2020-06-10 11:38 作者:耶格卡在豹2舱门上 0人读过 | 我要投稿

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耶格卡在豹2舱门上：本人最讨厌的就是提及苏联、英国车，张口就来扩膛！

书接上回。在研制120mm L1坦克炮的同时，英国人提出了一种用于中型坦克的新式105mm坦克炮构想，本期就来说说这种火炮的概念是如何逐渐成型的。

本期部分图片依然是来自《The Dark Age of Tanks一书》，感谢作者David Lister为本文写作提供的帮助。

Part.3 105mm的打洞机

1950年7月11日，火炮设计局提交了一份报告，题为《用于中型坦克Mk.2的中型火炮》（Medium Gun for Medium Tank No.2），主要结合当时的两种现役/在研坦克炮，阐述了关于一种新型坦克炮的设想。

文章大意归纳如下：

1. 基本背景。

上级提出了一个长期目标，要研制一种威力足以在2000码击穿60°倾角5英寸（127mm）装甲板的火炮，这一目标是根据IS-3重型坦克首上结构估算的。

现有的百夫长坦克换装了20磅坦克炮（83.4mm），即使是发射最新型的20磅APDS Mk.2，也只能在1000码击穿60°倾角3.9英寸（100mm）装甲板，因此与长期目标还存在较大差距。

2. 脱壳穿甲弹的情况。

前一年开会的时候提到的120mm坦克炮现在正在研发，从数据上看，其脱壳穿甲弹在1000码也只能击穿60°倾角的121mm装甲板，仍无法达到长期目标。而且这种火炮弹药尺寸较大，无法满足基本的载弹量需求。考虑到现有的中型坦克载弹量需求为至少60发（百夫长Mk.3载弹量65发），如果维持类似的内部尺寸和四人车组布局，要满足载弹量，据估算最大的口径可达105mm。其脱壳穿甲弹性能或许可以达到接近120mm炮的水平，但短期来看仍无法达到前述长期目标。

3. 碎甲弹的情况。

根据估计，105mm和120mm的碎甲弹对60°倾角的装甲板分别可达到150mm和180mm的碎甲深度，是能够击穿目标的，正在研制中的营属反坦克炮（B.A.T. 120mm无后座力炮）也采用了碎甲战斗部。

BAT无后座力炮配备的120mm碎甲弹。照片中这门炮其实是伞兵用的轻量化改进型WOMBAT

但碎甲弹从原理上很容易被间隔装甲、夹层装甲等简易手段克制，仅仅依赖碎甲弹这一种手段并不明智。在对于重型火炮碎甲弹的研究中发现，即使是6.5英寸（165mm）碎甲弹，也只有直接击中均质钢装甲本体，才能可靠地一击摧毁或瘫痪目标坦克。而口径更大的7.2英寸（183mm）碎甲弹哪怕只是击中裙板，也有足够威力将坦克击毁，或使其丧失机动性和火力。

FV3903丘吉尔AVRE是当时唯一配备165mm爆破炮的车型，FV4003百夫长AVRE要1962年服役

4. 破甲弹的情况。

美国人对于破甲弹的研发十分积极，推荐了旋转与尾翼两种稳定方式。旋转稳定的破甲战斗部效果不好，但尾翼稳定的破甲战斗部可以有足够的破甲深度。美国人表示愿意提供90mm T119坦克炮（即M36坦克炮）的尾翼稳定破甲弹进行测试，从有限的几次测试数据来看破甲深度较为可观。但破甲弹的后效尚有较多不明确之处，且同样容易被前述简易手段克制。最重要的问题在于，破甲弹的精度要低于脱壳穿甲弹和碎甲弹。

5. 结论。

考虑到一般的破甲弹和碎甲弹对间隔装甲、夹层装甲效果不佳，未来的中型坦克仍应装备一种“打洞机”（Hole-punching）式的火炮，也就是具备发射动能弹种穿透装甲的能力。

（译注：打洞机的称谓可以追溯到二战时期的17磅反坦克炮/坦克炮）

对于步兵操作的反坦克武器，考虑到轻量性需求，必须采用破甲战斗部或碎甲战斗部；而重型坦克的火炮为保证其可靠的停止力（使敌方战车确实地停止战斗的能力），可考虑采用授权B站耶格卡在豹2舱门上转载，180mm以上的超大口径碎甲弹。尽管现有的20磅坦克炮不足以满足穿甲能力需求，但可以在105mm坦克炮方面做进一步研究，为其配备脱壳穿甲弹作为主要的反装甲弹种。同时，也配备多用途的碎甲弹，既可以作为高爆弹种，也可以作为次要的反装甲弹种。

这一时期，美国也在推进105mm坦克炮如T140、T210的研制，但显然与英国的105mm坦克炮有所区别。美国的这两种105mm坦克炮源自1930年代美国陆军的105mm Mk.6高射炮与二战末期的105mm T4高射炮，弹药尺寸显著大于此前的90mm坦克炮，就造成了载弹量的锐减。以T95中型坦克为例，配备90mm炮的型号，载弹量通常是50或64发；配备105mm T140E3坦克炮的型号，载弹量就减少到39发，仅比配备120mm T123E6坦克炮的型号多了3发。关于美英105mm坦克炮的比较，我们将在下文详述。

Part.4 新的技术、新的敌人

虽然前文说到，火炮设计局希望未来重型坦克能配备180mm以上的超重型火炮，发射超大口径碎甲弹，但是制导武器技术的发展，又带来了一个新的可能性：安装在反坦克导弹上的巨型碎甲弹头。1950年代开始研制的橙威廉和玛尔卡拉这两种碎甲战斗部反坦克导弹，显示出了这一设计的巨大优点：可以发射直径达到8英寸（203mm）的碎甲弹头，准确击中4千米或更远距离的目标，同时发射平台和制导平台可以做得又轻又小，甚至可以从雪貂装甲车上发射。

与FV215同时开始发展的FV Y坦克项目，旨在取代百夫长坦克，并试图在更轻、更小的平台上集成与征服者坦克相当的火力与防护，这一项目最终发展为FV4201酋长。根据陆军1951年提出的初始要求来看，该项目是一种配备火炮应对各种装甲目标的中型坦克，也就是前文所述的中型坦克Mk.2，或MT-2。在1953年或1954年的早期设计中，MT-2被设想为使用摇摆炮塔或裂开式炮塔布局，搭载一门液体发射药火炮（LPG，Liquid Propellant Gun）。

英美两国对于液体发射药火炮的研究，最早是在1947年。顾名思义，这种火炮是通过向药室或者说燃烧室内注入液态的发射药，由电火花或火药燃气引燃后推动弹丸。

从性能上看，液体发射药火炮相比于常规火炮，可实现同等体积更大初速，或同等初速更小体积。

从发射药类型上讲，液体发射药与固体发射药类似，有单元发射药和双元发射药两大类。单元发射药一般为可发生自身氧化还原反应的物质。耶格卡在豹2舱门上转载，如果你在非B站专栏看到这句话，即为盗稿请举报。而双元发射药一般为氧化剂-还原剂组合，类似于一些火箭燃料。

从工作原理上看，战后早期（1947-1950）开始研制的液体发射药火炮主要有外源再生式、内源再生式（Regenerative，RLPG）、整装式（Bulk loaded，BLLPG）三种类型。

整装式是构造上最简单的一个类型，弹头兼作燃烧室与炮管之间的密封，单次发射所需的全部发射药一次性直接注入燃烧室内。这种构造最大的优点在于简单，但有一个主要缺点，在于燃烧过程难以控制，导致内弹道性能极不稳定，同时容易发生炸膛等严重事故。

外源再生式，是说先向燃烧室内注入部分发射药引燃，在燃烧与推进过程中通过外部高压泵再补充发射药。这种构造避免了一次性燃烧大量发射药带来的危险和不稳定性，但需要设置巨大的高压泵，也就丧失了结构紧凑的优点，因而很快不再发展。

内源再生式，是通过可动的活塞机构把炮膛内分为两部分：前部的燃烧室和后部的贮液室。发射药先充满贮液室，再进入燃烧室，引燃后，燃烧室内的高压燃气不仅推动炮弹向前运行，如果你在非B站耶格卡在豹2舱门上专栏看到这句话，本篇就是盗稿请举报。也推动活塞向后运行，于是迫使贮液室内的发射药通过活塞上的小孔喷射进入燃烧室，起到补充发射药的效果。这种原理的结构虽然较为复杂，但燃烧过程的可控性有了很大改善。

从技术发展的角度看，1950-1957年间，英美等国发展的液体发射药火炮主要是内源再生式和整装式两类。1954年7月，英国的武器研发局（ARDE）开始着手研究用于MT-2的液体发射药火炮。

很快，武器研发局拿出了两门20磅试验炮，其中一门炮试验硝基甲烷单基发射药，另一门炮试验红烟硝酸-水合肼双基发射药。还有一些改造的退役火炮，如17磅试验炮和2磅试验炮，用于实验整装液体发射药系统。2磅试验炮在药室/燃烧室内装入390毫升硝基甲烷，点燃后可将钢制球形弹丸（约265g）加速到8000英尺/秒（约2440m/s）。这个初速是原本2磅炮穿甲弹的3倍以上，结合弹头的重量来看，炮口动能至少是原先的2倍，由此可见液体发射药火炮的巨大潜力。

不过，双基液体发射药的研制于1954年12月就被叫停了，主要有几方面原因：第一，红烟硝酸对炮膛的化学腐蚀情况较为严重；第二，水合肼是一种剧毒的化学物质。

相比之下，单基液体发射药则得以进一步发展。经过性能评估和毒理测试，最终确定硝酸乙酯、硝酸丙酯这两种物质比较适合作为单基液体发射药使用。二者在液相时毒性等级与汽油相仿，不过受热后挥发产生的蒸气有毒（硝酸乙酯、硝酸丙酯具有强氧化性，其蒸气吸入后会氧化血红蛋白中的亚铁离子，引起高铁血红蛋白血症），需要研制相关的毒气告警设备。单基液体发射药火炮采用类似榴弹炮的发火管，击发后产生火药燃气，引燃发射药。发火管通过10发弹匣装填，每次射击后会自动抛壳、重新装填。

关于液体发射药火炮的研究一直进行到1957年9月份宣告终止。一方面原因在于试射结果的不一致性：尽管研究人员努力控制变量，但相比于固体发射药火炮，液体发射药火炮的炮口初速仍具有较大范围的偏差。这种不一致性的根源实际上在于液体发射药本身难以做到均匀一致地燃烧；相比之下，固体发射药是先制成粗细均匀的长条状，如果你在非哔哩哔哩看到这句话，本篇就是盗的文，再切削成长度相等的小段，从外部尺寸到微观结构的一致性都保证了发射药燃烧的均匀一致。另一方面，随着朝鲜战争的停战协议签署，英美两国对于液体发射药火炮的兴趣也迅速消退，到1957年，各种液体发射药火炮项目基本上都中止了。

回到1955年，当液体发射药火炮初速不稳定这一问题浮现之时，MT-2的设计就转回常规固体发射药方向了。在当时设想了四种可能的火炮方案：常规105mm炮、Ex 20磅炮、低膛压120mm炮、中等膛压120mm炮。

-所谓常规105mm炮，其实是指美国方面研制的105mm坦克炮，这一口径源自二战末期的65倍径105mm T4高射炮及其坦克炮版本T5E1，后来轻量化发展得到T140坦克炮，以及针对摇摆炮塔设计的刚性炮架T210坦克炮。这种火炮身管长达65倍径，初速高，但相应地弹药也又长又重：药筒规格为105×772R，底缘直径158mm（6.2英寸），不同弹种的炮弹全重，最轻也有23kg，最重达到33kg。