梅卡瓦坦克真的很成功吗?应不应该学它的前置发动机设计?原创兵器世界2020-07-05 22:37:12
坦克诞生百余年,其底盘布局基本固定在从前往后依次为驾驶舱、战斗室、动力舱这样一个标准布局上,坦克发动机一般都布置在底盘后方,现今仍在装备使用的坦克几乎都是这样一种布局,只有以色列的梅卡瓦坦克是个例外,它的驾驶舱和动力舱并列布置在车体最前方,战斗室在中间,车体后方还有一个可容纳步兵或弹药的舱,成员也可以从坦克尾门上下车。
梅卡瓦坦克的设计历来为人津津乐道,在很多人的印象里这似乎就是最好的布局了,毕竟发动机前置还能提供额外的装甲防护,那么为什么现代大多数的坦克都没有采用这种设计呢? 其实原因很简单,坦克是个笨重的东西,西方坦克都有60~70吨的重量,我们和俄罗斯的坦克较轻但也有50吨左右的重量,当如此重量集中在狭小的地盘上,如何科学地分配这些重量至关重要,这直接关系到坦克的寿命、故障率、通过性和维护方便性。 底盘上的2大件最重,也就是变速器、发动机,这两个装置一前一后是公认最合理的设计,如果将发动机前置就必须把变速器后置,相应的驾驶员也有做到最后边去,显然这是不科学的设计,因为驾驶员必须要能看到前面的状况,也就是必须保证驾驶员向前的视野,这才有了驾驶舱和动力舱并列的设计,将两部分同时放在车辆前部,梅卡瓦就是如此。
上图是梅卡瓦早期型号的前部示意图,可见驾驶舱仅占据左前方狭小的一部分,向右的视野几乎为零,这是非常不利的设计,因为在复杂作战环境中驾驶员的视野直接决定了坦克的机动能力,对作战结果至关重要,以色列之所以采用这种设计与它极端重视坦克防护有关,毕竟这是个人口仅有600万人的小国,士兵的生命比什么都珍贵。
回到坦克重量分配这个话题上来,由于坦克的装甲多集中于车体正前方,这里的重量本就高于尾部,将驾驶舱和动力舱前置肯定会进一步打破坦克的重量平衡,头重脚轻的坦克问题非常多,为了解决这个问题,梅卡瓦的炮塔(战斗室)尽可能向后移,严格来讲它并不在坦克的正中间。
(如果去掉梅卡瓦尾部悬挂的东西,炮塔给人的视觉效果会更靠后) 为了不影响火炮的俯角,梅卡瓦坦克比一般的主战坦克高得多,比如美军的M1A2只有2.37米高,火线高度约1.89米;而梅卡瓦的高度达到2.64米,最新的梅卡瓦4达到了2.65米高(此数据是指炮塔顶部到地面的高度),火线高度2.15米,两者对比不难发现梅卡瓦真的很高,这都是动力舱前置、战斗舱靠后的结果。
(梅卡瓦坦克拆卸发动机的过程) 而且,坦克用的发动机越来越大,将其放到车体前方会严重挤占驾驶员的空间,带来极度不适的驾驶体验,同时还会限制发动机的动力水平。比如早期的梅卡瓦坦克仅有900匹马力的发动机,对于一款60多吨的坦克来讲实在是不够看!梅卡瓦的单位马力约13.8匹,而虎式坦克的单位马力为12.5匹,可见梅卡瓦只是比虎式强了一点点。
(早期梅卡瓦的发动机舱就已经很大了) 梅卡瓦早期型并不堪用,前置的发动机也没有达到理想中的防护水平,相比T-72都不具备太大优势,直到大量使用外挂复合装甲的梅卡瓦3出现才勉强够用。梅卡瓦3还换装了1200匹马力的发动机,解决了机动性能的顽疾,但驾驶舱的环境也更差了。
(梅卡瓦的驾驶舱) 到梅卡瓦4换用1500匹马力发动机时,感觉它已经不算是驾驶舱和动力舱并列布局了,更像是动力舱-驾驶舱-战斗舱的串联的模式,或者是个驾驶舱被严重牺牲的畸形儿。
美军的M1A2坦克使用1500匹马力的 AGT-1500型燃气轮机,体型硕大那是出了名的,上图虽是个模型但也很直观的展示出,M1A2坦克燃气轮机和相关辅助设备占据的空间之大。而且动力舱高度也很惊人,如果将其前置是必然要抬高炮塔,这会严重影响到坦克的隐蔽性,至少美军很难接受。
(M1A2坦克拆卸发动机的工程) 通过对比M1A2和梅卡瓦拆卸发动机的画面,我们也能直观感受到,发动机前置不利于保养维护,由于不能破坏坦克前装甲的完整性,拆卸发动机的过程会非常困难,而将发动机安装在坦克尾部就没有这些问题了。 早期的坦克是由拖拉机改装而来,而拖拉机的发动机几乎都在车体前部,实战证明这样的坦克很容易被击毁发动机而丧失移动能力,进而被成员抛弃。发动机在后部的坦克就没有这样的顾虑,即使坦克连续中弹还是有希望开回驻地或者维修机构,进而保全珍贵的坦克。
二战时期也有驾驶舱、动力舱并列的装甲车辆,最有名的就是苏联的SU-76自行火炮,这款自走炮全重仅有10几吨,它的两台发动机并排放置在坦克右侧,坦克左侧就是驾驶舱了(上图从SU-76驾驶舱盖向里看的视野),车体最后方是战斗室,整体布局和梅卡瓦十分相似,但SU-76的两台发动机只有140匹马力,这或许就是它体积较小的原因吧!
最后看一张豹式坦克的底盘,最前部的变速箱和最后部的发动机,依靠长长的传动轴相连接,这样驾驶员就能坐在前方轻松变速,中间的液压泵是用来驱动炮塔的,这样的布局非常简单,不仅重量分配合理,还方便了炮塔的操作,省略了很多不必要的设备。但如果要把发动机放在最前方,战斗舱就要后移,驾驶舱也不太可能和动力舱并列,因为发动机和相关的冷却、燃料储备设备太大了;液压泵也要另外设计、变速箱如何安置也是个问题。可见,对于豹式坦克来说,动力舱后置是最好的选择了,其实对于现代化坦克来讲也是如此。
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