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简析苏联坦克歼击车与自行火炮#5:战时轻型SPG的明争暗斗与不同命运(1)

2021-04-18 14:49 作者:可莉长大开轰-6  | 我要投稿

苏联关于自行火炮的研究很早就开始了,然而到卫国战争开始前,苏联还没有一款量产的自行火炮。“巴巴罗萨行动”后,受到德国闪电战的冲击,苏联牵引式火炮损失惨重。为此造出了应急的自行火炮ZiS-30,它有着不错的穿甲能力,但缺乏防护,缺点大于优点

苏联在卫国战争前研制的SU-5-1自行火炮
ZiS-30是苏联在卫国战争开始后应急在“共青团员”装甲卡车上改装的自行火炮


轻型SPG的初步尝试

不过,1941年4月,苏联曾有在T-50底盘上研制57mm炮坦克歼击车的想法,苏联也意识到大量生产的T-26轻型坦克已经落后,因此战前也研制了两款很有前景的小型柴油发动机用于替代T-26原先的发动机——第75号工厂的V-3和第185号工厂的744型柴油机。然而它们都因为技术问题没有在战争前量产。1941年秋天,列宁格勒第174号工厂曾尝试在T-26底盘上改造装76.2mm F-32的坦克歼击车(不是SU-26),然而由于德军逼近工厂东迁,生产计划取消。

SU-26(SU-76P)自行火炮

1942年,苏联卫国战争的战况趋于稳定后,苏联的轻型自行火炮计划得以继续进行。1942年4月,NKV(苏联内务人民委员部)发表了一个提议,要求各设计局研制“反坦克突击炮”(自行反坦克炮),具体要求如下——

  1. 要有低矮的轮廓

  2. 使用便宜且量产的轻型载具底盘

  3. 尽量使用容易量产的卡车引擎

  4. 乘员越少越好,尽量不超过3人

  5. 在500米处可以击穿超过50mm的垂直装甲

  6. 正面在任何距离免疫37mm Pak36的射击,侧后要免疫大口径子弹和破片

T-50轻型坦克

以T-50为底盘的自行火炮计划因为V-4发动机不容易生产、T-50产量不多被永久搁置;相比之下T-60、T-70以及ZiS-5卡车底盘的自行火炮更受待见。NII-13设计团队、鲍曼的莫斯科国立技术学校(MVTU)、苏联拖拉机科学研究所(NATI)、叶卡捷琳堡的乌拉尔马许工厂(Uralmash)、92号厂的TsAKB火炮设计局和NKTP的附属企业都参与了这个轻型“反坦克突击炮”的设计。

I-13.73-SU设计示意图

1942年夏天,NII-13按照NKV的要求设计了三辆坦克歼击车:I-13.73-SU、I-13.75-SU、I-13.76-SU。它们采用T-60或T-70底盘,预计使用增压过的ZiS-16发动机,但主炮不同:I-13.73-SU装备了一门45mm 66倍径 M1942反坦克炮;I-13.75-SU并排装备了两门45mm M1942反坦克炮;I-13.76-SU则装备改装过的76.2mm 48.5倍径 F-22野战炮。

I-13.75-SU设计示意图

 在一次会议上,NKV评估了众多设计并提议作出改进。1942年12月,重新设计的自行火炮方案提交上级领导层进行评估,斯大林喜欢装76.2mm炮的设计方案,称其“非常有趣”。最终NII-13的两个方案脱颖而出,其中装45mm炮的方案称为SU-IT-45,装76.2mm炮的方案称SU-IT-76

SU-1T-76模型及设计剖面示意图

与此同时,发动机的研制工作也在如火如荼地进行。由于这两款坦克歼击车不能安装T-70的GAZ-203发动机,因此原计划安装两款很有前景的轻型发动机——哈尔科夫柴油机厂(第75号)的V-3和车里雅宾斯克基洛夫工厂(第185号)的#744 4缸液冷柴油发动机。前者可输出225马力,后者可输出150马力。然而这两种发动机都因为战争爆发、德军对厂区的空袭、专业人员不足等原因没有生产。因此最终可选的有3种发动机——ZiS-80柴油机、ZiS-16F和110马力的GMC-71。GMC-71是苏联通过租借法案从美国得到的柴油发动机。

一辆502营的虎式坦克在列宁格勒作战

而在1943年1月,形势发生了一些变化苏联在列宁格勒俘获了一辆德国虎式坦克后进行炮击测试,76.2mm S-1和F-34反坦克火力明显不足,而57mm ZiS-2是一款打虎利器,但是缺点也很明显。虎式的出现让高层直接放弃了安装45mm炮的坦克歼击车方案,并且由于发动机的问题,原先NII-13被要求于2月15日交付两个设计方案原型车各一辆,此时则需要重新设计。此后NII-13似乎参与到T-34的量产中去了,再也没有设计类似的自行火炮。


早期SU-76——SU-12的诞生

正在测试的SU-76(SU-12)

1942年4月15日,苏联国防部炮兵总局(GAU)召开了关于研制新型自行火炮的会议。GAU指出——

  1. 当前红军迫切需要能轻易摧毁碉堡和坦克的自行火炮、用于支援摩托化步兵团的自行火炮和掩护步兵和坦克作战的自行防空炮。

  2. 应当研制自行榴弹炮来间接射击战壕中的敌人。

  3. 优先考虑生产装备ZiS-3和T-70通用底盘的突击炮。

SU-31自行防空炮

1942年5月22日,第37号工厂开会制定了新的自行火炮方案。在92号厂和37号工厂的帮助下,基洛夫的38号工厂首先完成了设计。起初工厂打算在T-40或T-60上搭载45mm炮,但45mm炮被证明不能胜任战场需求,因此工厂在T-60和T-70底盘上设计自行火炮。他们将T-60车体拉长至6对负重轮,并加装炮塔和37mm 61-K,制成SU-31自行防空炮

SU-32正面

在T-70底盘上同样拉伸车体至第6对负重轮,安装固定战斗室和76.2mm ZiS-5制成SU-32自行火炮。选择ZiS-5的原因是该炮更为紧凑,但最终测试的时候还是安装了ZiS-3,此外还有一挺固定在战斗室正面的7.62mmDT机枪作为副武器。SU-31使用T-60的传动系统和平行布置于车体两侧的GAZ-202发动机,SU-32则使用T-70的动力布置。

SU-32及其后部空间布置

8月21日,SU-31和SU-32在库宾卡正式开始试验,持续到9月。试验中两车的履带多次出现断裂,SU-32 除了制动器较弱外,发动机也更容易过热,传动系统也容易损坏。先相比之下SU-31没有发动机过热的情况。此外SU-32的弹药架布局存在问题。最终SU-32没有通过测试,SU-31和SU-32原计划少量生产装备部队用于试验,但由于7月时37厂与乌拉尔马许厂合并量产T-34的影响,38厂没有量产SU-31和SU-32。

在雪地越野的SU-12,可以看见在车体中间的驾驶员舱盖

1942年10月19日,GKO(苏联国防委员会)签署了#2429《关于生产SPG实验原型的法令》要求GAZ厂和38厂在11月15日造出原型车进行试验。高尔基的GAZ工厂设计了GAZ-71、GAZ-72和GAZ-73 三个方案。其中GAZ-71和GAZ-72生产出原型车,其中GAZ-71后来称为SU-71,GAZ-72是基于SU-71的自行防空炮38号工厂在SU-32的基础上设计了SU-12,也就是最早期的SU-76。

SU-12的ZiS-3安装方式

SU-12是在T-70B轻型坦克基础上设计的,最初采用了开放式顶部,主炮为76.2mm ZiS-3。有趣的是,这门ZiS-3是带着脚架一起装上的,这减少了改装的时间。此外,SU-12去除了航向机枪,改为带遮板的手枪发射口。相比SU-32,SU-12的空间更加宽敞,战斗室乘员也从2人变为3人。与SU-31类似,SU-12也采用了在车体两侧平行布置的GAZ-202发动机,每个发动机各有一根传动杆连到变速箱上,因此它的驾驶员舱盖开在车体中间。

SU-12的顶视内构图。可以看到其发动机是在车体两侧平行布置的

SU-71和SU-12在外观上很像,但在动力设计上有许多不同。SU-71采用两台并排放置在车体前部的ZiS-16发动机,驾驶员位于车体前部左侧,传动系统后置,变速箱位于车体后部右侧,油箱位于左侧。SU-71的ZiS-3只安装了制退器及其以上部分,因此占位比SU-32的更少,战斗室内部也更宽敞。

GAZ-71(SU-71),可以看见开在左侧的驾驶员舱盖
SU-71底盘内构顶视图

两个工厂的原型车交付都出现了延迟。SU-12的原型车于11月21日~11月27日进行工厂试验,而SU-71的进展缓慢,直到12月9日才交付原型车进行工厂试验。SU-12的军方测试从12月6日开始,在测试中达到了12发/分的射速,观瞄装置也令人满意。随后的动力测试中,SU-12最初没有暴露出传动问题,只是飞起的雪沫阻挡了驾驶员的视野故要加装挡泥板。然而在行驶400km后SU-12的右发动机出现故障,只能靠1台发动机行驶。事后38厂将问题归咎于工人的组装工艺差。

SU-71的装填手正在装填

SU-71这里,最初由于原型车生产延迟没有和SU-12一起参加行驶测试。由于动力系统较复杂以及技术问题,因此在12月15日进行军方测试时没有测试悬挂,只进行了350km的行走试验和火炮试验。此外原型车比预想的10吨超重1.75吨,造成发动机超载;火炮的射界也不足,车高高于要求15cm。SU-71相比SU-12唯一的优点是空间更宽敞。因此SU-71没有通过测试,以其为底盘的GAZ-72因为原型车造得太晚甚至没有进行军方测试。

GAZ-72自行防空炮

测试结束后,GKO批准SU-12进入量产,不过在12月29日~12月31日,SU-12又进行了可靠性测试。在500km的行驶试验中,动力系统没有出现问题,这大概是SU-12的总设计师Ginzburg亲自监督传动系统组装的缘故吧。测试结束后,SU-12随即于1943年1月进入量产阶段。

装在火车上的一队SU-76

这一切看起来顺风顺水。然而,SU-76最终因为一大问题没有量产多少,让位给了SU-76M,这个问题就是SU-76复杂的动力系统

一辆有待修理的SU-76

1943年1月5日首批26辆SU-12被送往莫斯科自行火炮训练中心。这些SU-12没有传动问题,但其中许多有一些其他问题,如冷却系统没有调节器,发电机不是连接在先启动的右发动机上,而是连接在左发动机导致电池充不上电,等等。这些都是小的设计问题。然而,在2月SU-12开始大规模生产时,更严重的问题开始显现——SU-12的传动系统和双发动机的磨合有问题,传动系统其实不适于平行发动机的布局,平行布置发动机的技术也不成熟。此外由于换挡系统存在问题,加上乘员对新车的生疏,根据2月25日的一份报告,2月生产的SU-12中,45%的SU-12因为传动问题不能作战。



SU-12的改进工作

3月生产的SU-12,注意车顶的换气系统和战斗室左侧的大灯

尽管问题严重,但SU-12是当时一款重要的支援武器,加之38厂努力改进SU-12,因此SU-12的生产得以继续进行。3月份,基洛夫的38号工厂开始着手改进SU-12——加固了底板,使用橡胶减震器和柔性离合器,换挡系统也被机械连杆取代。

SU-12的后部舱门打开时的样子

此外,早在1月SU-12被要求加装车顶装甲以防御破片和手榴弹,斯大林亲自要求SU-12加装车顶装甲。由于生产初期缺少SU-12顶甲所需的6mm钢板,最终到3月这一改装在SU-12M上实施。相较于后期带车顶的SU-12,早期的SU-12有一大特征——车头左边有一个大型车灯。3~6月生产的SU-12M大灯位于战斗室正面。然而加装车顶也带来了新的问题,由于换气系统不成熟,车内及其憋闷,在库尔斯克战役中SU-12获得"毒气室"的绰号。

1943年6月,位于库尔斯克的一辆早期的SU-76

1943 年 4 月 14 日,根据GKO的 #3184法令,38厂开始对早期的SU-12进行现代改进,主要是安装了额外的摩擦离合器,这一改型的非官方名称“SU-12M”(不是SU-76M)。5月,38厂在一辆SU-12上试验性安装了ZiS-8炮架。ZiS-8炮架由92号厂设计,由于更紧凑的炮架,战斗室更加宽敞,可以额外携带14发76.2mm炮弹。但是由于38厂着力于SU-15和SU-16的研发,这种改型没有生产。

1943年7月于奥廖尔北部作战的SU-12

这两次改进虽然大幅减少了SU-12的故障率,但在苏联军方看来这些改进是远远不够的。同时更优秀的同类型的自行火炮即将出现,因此6月1日斯大林亲自要求停产SU-76。6月7日,SU-76(SU-12)在生产了609辆之后被迫停产。

1944年,一辆SU-12和SU-76M在波罗的海地区并肩作战




SU-76M与GAZ-74b、SU-16的激烈竞争

SU-15的第一辆原型车,编号15-601

由于SU-76故障频频,1943年4月14日,苏联国防委员会(GKO)发布了法令#3184ss《关于苏-76 SPG》,要求38号工厂于5月1日交付两辆新的自行火炮原型车。其中一辆基于T-70B底盘,称SU-38,第二辆基于SU-12底盘并安装T-70B的动力组,称为SU-15

正在试验的SU-15

SU-15的战斗室被拉宽且在左侧超出车体一部分,ZiS-3加农炮也向左稍稍移动,炮架也做了类似ZiS-8炮架的改动。原本ZiS-3的脚架由一根固定在车体上的带基座横梁取代,这大幅增大了战斗室空间。与后期的SU-76M(SU-15M)不同,SU-15仍采用封闭式战斗室,正面装甲最厚处35mm。SU-15一共造了4辆原型车,编号15-601~15-604

T-70B(上)与SU-38(下)

话题回到SU-IT-76 。继NII-13的设计师之后,参与过T-60和T-70设计的GAZ设计师Astrov沿着NII-13的道路,准备打造一款可以有效对付虎式且能取代SU-76的轻型SPG。1943年夏天,GAZ汽车厂的设计师们在N.Astrov的领导下在T-70底盘上设计了一类新坦歼——GAZ-74,第一次设计共两个方案:GAZ-74a和GAZ-74b

N.Astrov
N.Astrov
GAZ-74a

GAZ-74a的设计近似SU-76,后置战斗室、前置动力,战斗室的后部沿用了SU-12的设计,装甲最厚25mm,主炮是由F-34适应性改进来的76.2mm S-1,预计装备两个85马力的ZiS-16发动机,整车重约11.4吨。

SU-74

GAZ-74b,也称SU-74,采用了完全不同的设计——战斗室前置、动力和传动后置,类似于SU-IT-76,装甲与GAZ-74a类似,正面最厚处25mm(炮盾厚35mm),但是是后置动力室并装备GMC-71柴油发动机。GMC-71引擎是通过租界法案给苏联的,苏联得到生产凭证后在雅罗斯拉夫尔机车厂(YaMZ)生产,命名为YAZ-206。这两个设计只有GAZ-74b造出了原型车。由于定位类似,GAZ-74b成了SU-15和SU-38的竞争对手。

GMC-71发动机

SU-15于4月21日第一辆原型车开始试验,至五月中旬共行驶了960千米,其中804千米是泥路,平均速度15.2千米/时。同时试验的还有一辆T-70B作为对比。试验结果展现了SU-15令人满意的乘员舒适性和行驶平稳性,但是车辆有些过重且变速箱磨损严重,这是GBTU指出的。6月4日至16日,一辆SU-15和三辆SU-38被送往戈Gorohovets进行试验,同样暴露出变速箱问题。SU-38的其它问题则是空间狭小,稳定性差,在机动性和传动系统的问题上比SU-15严重,因此没能通过测试。

(从上到下)SU-IT-76,GAZ-74a,GAZ-74b和MBTU的轻型坦克歼击车计划

GAZ-74b就没那么幸运了。在测试中,SU-74的引擎坏了4次,这证明GMC-71在当时并不成熟。尽管SU-74最终通过了测试,但由于生产成本高于SU-76M,反坦克能力也没有提升,因此没被批准进入量产。

正在测试的SU-15M原型车

根据GBTU的意见,38厂将正面装甲降至25mm,侧面装甲降至15mm用于抵挡步兵轻武器射击,并且去掉了顶甲,改为开放式战斗室,为了遮挡雨水,新车安装了帆布。同时38厂对发动机和变速箱组进行了改善,新车重10.5吨,得名SU-15M

SU-16

SU-38也作了类似改造,称为SU-16。正面装甲被加厚至45mm,发动机和变速箱与T-70类似。38号厂的老对手GAZ厂还没来得及从SU-74上改造出新原型车来。SU-15M的第一辆原型车与SU-16进行了对比实验,在试验中,两辆自行火炮都令人满意,通过了测试。SU-15M的最大时速达43km/h,最大爬坡角度为30度,最大射速10发/分。由于T-70B被认为设计存在问题,因此SU-15M比SU-16更有希望量产。试验还指出——

  1. 发现SU-15M在行驶过程中比SU-16更稳定,并且有一个更大的战斗室。

  2. 在两个自行火炮都发现了几个缺陷,但SU-76M的表现非常出色,在第二个原型制造之前,它被接受投入生产。1943年8月的试验证实,这一选择是正确的。

SU-76M的后部视角

因此没等后续试验进行,SU-15M就以SU-76M的名字进入了量产阶段。1943年7月8日,GKO的#3703ss法令要求38号工厂生产第一批25辆SU-76M。1943年8月10日,SU-15M和SU-16进行了进一步的试验,试验证明,尽管两车功重比差不多,但SU-15M比SU-16更可靠,土路上最高时速21.5km/h,比SU-16高,且SU-76M比它多5度仰角(-3°~25°)。SU-16在战斗室布局上也存在问题。因此,SU-76M从此进入大规模量产与改进阶段,而SU-16仅停留在原型车。

38厂量产的SU-76M




SU-76M的量产与改进

SU-76M是二战期间苏联生产第二多的装甲战斗车辆,仅次于T-34系列,共生产了13732辆。38号工厂的第一批25辆SU-76M于8月1日完成组装。人民坦克生产委员会(NKTP)要求其在第三季度生产225辆SU-76M。

正在作战的SU-76M

在库尔斯克战役中,轻型坦克暴露出诸多不足,T-70的45mm炮在面对德国大批的重型装甲时显得有气无力。即使是造出双人炮塔的T-80轻型坦克也无法改变它们被淘汰的趋势。1943年8月21日,斯大林签署了GKO的#3964ss《关于在40号工厂和高尔基的GAZ工厂生产76毫米SPG》法令。这份文件杀扼杀了尚未开始真正大规模生产的T-80坦克,GAZ工厂随即转产SU-76M。可以说SU-76M取代了T-60、T-70和T-80。GAZ厂在10月生产了首批15辆SU-76M,在11月生产了约200辆,在12月生产了约300辆。此后许多工厂都参与了SU-76M的量产。

T-70轻型坦克有时候被作为SU-76M自行火炮团的指挥坦克

由于SU-76M在量产时仍存在缺陷,改进工作也随着量产进行。SU-76M的主要缺陷还是观瞄系统的质量和变速箱。当时苏联生产的观瞄系统都存在质量问题(如有裂缝),且因为大规模生产的缘故是无法短期解决的。于是38厂为驾驶员舱门加装了缝状观瞄,在车体右侧为车长安装了带防弹玻璃和装甲的瞄镜。

正在战斗的SU-76M车组

据统计,变速箱缺陷占1943年总故障数的37.6%,电路缺陷占19%,发动机占11.8%,主离合器占10%。即使存在这些缺陷,SU-76M也比SU-12可靠得多。38厂随即对SU-76M的传动系统和发动机进行改进。

从左至右分别是40厂、38厂和GAZ厂生产的行车锁

1943年12月起,SU-76M开始装备行车锁以固定火炮。不同工厂生产的行车锁也大不相同。1944年5月,SU-76M开始装备新的扭杆悬挂、带橡胶负重轮和光电系统。此外还有以下改进,以GAZ工厂为主——

1944年12月,GAZ工厂的SU-76M开始在驾驶室与战斗室间开舱门以增加车辆被击毁时驾驶员的逃生机会
1945年。GAZ工厂和40号工厂开始在车体后安装备用负重轮
1944年,SU-76M开始安装7.62mm DT机枪。之后生产的型号可以在车体后部安装横梁并安装一挺用于对空的DT机枪

SU-76M的敞篷式设计一直是一大争议。一方面,它让乘员的逃生机会更多,车内空气也不憋闷;另一方面,敞篷让SU-76M无法防御从天而降的炮弹、手榴弹甚至子弹,此外冬季作战时战斗室非常寒冷。在二战中,SU-76M往往被作为轻型突击炮而非自行火炮使用。它获得了苏军士兵的广泛好评,76mm ZiS-3威力大于45mm炮,也可以从侧翼击毁豹式中型坦克。

步坦协同中的SU-76M

战后,SU-76M也出口到了许多其他国家,包括中国、东德、朝鲜、波兰等。我国于1951年9月从苏联购买了64辆SU-76M,之后陆续总计购买了848辆SU-76M。

中国坦克博物馆中展出的SU-76M
正在阅兵的SU-76M

本文到这里就结束了,感谢大家的观看!下一期专栏《简析苏联坦克歼击车与自行火炮#6》很快将推出!到时候将介绍这个↓↓↓

某游的新骗氪载具


往期回顾——


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