经典之作:豹2主战坦克

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经典之作:豹2主战坦克

联邦德国20世纪70年代研制的主战坦克(见坦克)。其战斗全重55.15吨,乘员 4 人,坦克最大速度 72 千米/小时,最大行程550千米。主要武器有120毫米滑膛炮(见火炮)1门 ,配有尾翼稳定脱壳穿甲弹和多用途弹,弹药基数42发。火控系统包括大炮双向稳定、数字式计算机、激光测距、热成像夜瞄装置等。车体和炮塔采用间隙式复合装甲,配有集体式三防装置和自动灭火装置。


简介

Leopard 2 Main Battle Tank

克劳斯·玛菲股份有限公司

Krauss Maffei AG,DE

克劳斯·玛菲股份有限公司和克虏伯·马克机械制造股份有限公司

Krauss-Maffei AG and Krupp Mak Maschin

生产

德国(2125辆)、荷兰(445辆)、瑞士(380辆) ,西班牙(108辆),瑞典(280辆),丹麦(51辆),挪威和奥地利(数量不详)

概述

豹1主战坦克刚一投产,保时捷(Porsche)公司就获得了一项进一步发展豹1坦克的合同,以提高该坦克的战斗效能。1967年该合同期满时恰逢德国与美国已经在联合研制MBT-70坦克,联合发展计划不允许任何一国从事自己的坦克发展。

然而,德国为豹1坦克研制了提高性能的新部件,其中一些部件为研制新坦克创造了条件。1968年,克劳斯·玛菲公司获得了一项价值2500万德国马克的合同,制造2辆新坦克样车。这种新坦克与后来的生产型豹1A3/豹1A4坦克相似,装有改进型火控系统、不同的稳定装置、新型发动机和传动装置,还装有1门105mm线膛坦克炮、1挺7.62mm并列机枪和1挺7.62mm高射机枪。

1969年,当德国和美国联合研制的MBT-70坦克还停留在样车发展阶段时,德国便利用MBT-70坦克部件发展了一种牡野猪(Eber)试验坦克,克劳斯·玛菲公司制造了2辆样车。然后,在此基础上又研制了一种叫做野猪(Keiler)的新型试验坦克。

1970年MBT-70坦克计划告吹,德国便作出研制豹2坦克的决定。1972~1974年间,克劳斯·玛菲公司制出16个车体和17个炮塔,所有样车均装有MBT-70坦克的伦克(Renk)公司传动装置和MTU公司的柴油机。

10辆样车装有莱茵金属(Rheinmetall)公司的105mm线膛炮,其余样车安装莱茵金属公司的120mm滑膛炮。2辆底盘车装有液气悬挂装置,但最终被采用的是带有摩擦减振器的高强度扭杆悬挂装置。样车上装有各种型式的火控系统,其中1辆样车的炮塔顶上还装有1门20mm遥控高射炮。样车于1972~1974年进行了部件系统技术试验,然后进行部队试验。1975年2~3月在加拿大进行冬季试车,1975年4~5月在美国尤马(Yuma)试验场进行热带沙漠试验。豹2坦克样车试验情况为:

行车试验 公路行驶34531千米,起伏路行驶27472千米。


发动机试验

共试验MB873型发动机49台,其中23台进行了台架试验,26台装车试验。1975年以前,台架试验总共进行了30000h,单台发动机最长试验时间为2400h,进行了3次按北约试验标准规定的400h运行试验,在起伏地上进行了4327h耐久性行驶试验。

传动装置试验 对41台HSWL 354型液力机械综合传动装置进行了试验,其中1台为台架试验,40台为装车试验。台架试验运行了8000h,最长一次试验持续1200h。装车试验共行驶158000千米,最长的一次行车试验距离为18400千米。侧传动装置与传动装置一起试验,共试制了85台侧传动装置。

行动装置试验

16辆样车底盘装有不同型式的行动装置,按规定的项目进行反复试验。对平衡肘、负重轮和悬挂系统进行了反复试验,仅摩擦减振器在10年内进行的行驶性能试验就有69000千米。炮塔试验 1973年3月~1975年12月试验了炮塔和武器系统。用9辆样车对120mm滑膛炮及火控系统和105mm线膛炮及火控系统进行了长达15153h的使用试验,其中对装有120mm火炮的炮塔试验了4755h,对装有105mm火炮的炮塔试验了10398h。


射击试验

1972年~1975年12月进行试验,共发射105mm炮弹3742发,发射120mm炮弹1667发。

1974年,美国和德国签订了关于两国坦克发展计划标准化理解备忘录,1977年进行了修改,内容包括两国关于坦克部件的标准化问题。标准化的部件包括发动机、传动装置、炮长望远瞄准镜、夜视设备、火控系统、履带和主要武器。

豹2AV坦克

为满足美国需要,德国制造了另一种称为豹2AV(美国称为朴实型豹2)坦克。该坦克装有不同的火控系统和炮塔,车体为间隙复合装甲,还有很多受1973年中东战争影响进行的其他改进项目。总共制造了2个车体和3个炮塔,向美国交付了1辆完整的豹2AV坦克和1个底盘车,供美国的1976年9月进行XM1坦克样车的对比试验。但美国没有采用这种坦克而选择了该国两种竞争车型中的一种——克莱斯勒(Chrysler)公司的XM-1坦克。然而美国却决定在M1的产品改进型M1A1坦克上采用德国莱茵金属公司的120mm滑膛炮。

1977年,德国选定克劳斯·玛菲公司为主承包商并签定了大量生产豹2坦克的合同,在1800辆订货中,克劳斯·玛菲公司生产990辆,其余810辆由克虏伯·马克公司制造。

第一辆预生产型豹2坦克于1978年年底交给德国国防军用于部队训练。1979年初又交付了3辆。第一辆生产型豹2坦克由克劳斯·玛菲公司于1979年10月在慕尼黑交付。到

1982年底年产量达到300辆水平。

德国陆军的1800辆豹2坦克订货分5批生产:

第一批380辆,1979年开始生产时尚未安装处于研制阶段的热成像瞄准镜,但为该镜留有安装位置和接口。为保证部队使用,车上装有PZB200型微光观瞄仪器。

第二批450辆,1981年开始生产,装有热成像瞄准镜,并提高了某些部件和系统的性能。从外观看,取消了横风传感器、提高了车长周视潜望镜的高度(增高5cm),为方便与车外乘员通话而在炮塔左后侧增设了车外通话接口,加大了三防通风斗尺寸等。

第三批300辆,1983年开始生产,其标准与第二批基本相同。

第四批300辆,1984年开始生产,采用了新型SEM80/90车用电台,该电台天线较短,为炮长增装了1个依托支架、使炮长能方便地进行瞄准和射击。

第五批370辆,1985年开始生产,装有数字式电子计算机,配有弹道程序,还装有训练使用的射击模拟器接口和自动灭火抑爆系统。

前三批豹2坦克的费用为51亿德国马克,5批的总费用为92亿德国马克。

1987年10月30日,德国政府批准了150辆豹2坦克的新订货计划,其中55%由克劳斯·玛菲公司生产,其余由克虏伯·马克公司制造。1988年1月新订购的第一辆豹2坦克交货,然后克劳斯·玛菲公司以每月5辆的速度生产,克虏伯·马克公司以低于每月5辆的速度陆续生产。这150辆豹2坦克将代替经过改进后运往土耳其的150辆豹1A4坦克。此外,另有100辆豹2坦克新订货即将被批准,以补充运往土耳其250辆豹1A4坦克的空缺。这100辆豹2坦克,其中65辆由克劳斯·玛菲公司生产,35辆由克虏伯·马克公司制造。

德国陆军拥有1800辆豹2坦克中的第一批正返回工厂进行大修,用观瞄与测距合一的热成像瞄准镜代替临时性使用的微光夜视装置。该热成像瞄准镜已成为第二批及以后几批豹2坦克的制式装备。第二批豹2坦克的其他变化还包括取消了横风传感器、改进了排气格栅,修改了工具储藏箱和指挥塔盖等。

第五批豹2坦克使用新的油漆图案、数字式火控计算机机芯和灭火抑爆系统。

结构特点

·一、总体布置


该坦克车体由间隙复合装甲制成,分成3个舱:驾驶舱在车体前部,战斗舱在中部,动力舱在后部。

驾驶员位于车体右前方,有1个向右旋转开启的单扇舱盖和3具观察潜望镜,其中中间1具潜望镜可以更换成被动夜视潜望镜。驾驶舱左边的空间储存炮弹。

炮塔在车体中部上方,车长和炮长位于右边,装填手拉于左边。炮塔后部有1个可储存一部分炮弹的大尾舱;炮塔顶上有两个舱盖,

右边一个是车长舱盖,左边一个为装填手舱盖;炮塔左边有1个补给弹药用的窗口。

·二、武器系统

·1.主要武器

该坦克安装莱茵金属公司研制的120mm滑膛炮,炮管长5.3m,用电渣重熔钢制成,装有热护套和抽气装置,设计膛压为710米Pa,实际使用膛压为500米Pa(5500千克f/cm2)。炮管系用自紧工艺制造,内膛表面经镀铬硬化处理,从而提高了炮管的疲劳强度、磨损寿命和防腐蚀能力。炮管寿命为650发(标准动能弹)。

整个火炮系统带防盾重4290千克,不带防盾重3100千克(包括炮管、热护套、抽气装置和炮闩),炮管重1315kg。最大后坐距离为370mm,一般后坐距离为340mm。

·2.弹药

120mm滑膛炮配用尾翼稳定脱壳穿甲弹和多用途破甲弹两种弹药。车上装42发弹,其中27发储存在驾驶员左边的车前部分,15发储存在炮塔尾舱里。

DM13尾翼稳定脱壳穿甲弹是120mm火炮的主弹种,由弹丸、可脱落弹托和钢底半可燃药筒构成。弹丸由弹套、尾翼、弹芯和装在弹底的曳光装置组成的弹芯直径为38mm、长径比为12:1。弹芯为外部套有钢套的钨弹芯。该穿甲弹的初速约为1650米/s,最大有效射程为3500米。

DM12多用途破甲弹具有破甲和杀伤双重作用,初速为1143m/s。该弹为尾翼稳定弹,短尾翼用铝合金挤压制成,经表面热处理,可承受500米Pa以上的膛压;采用了压电引信;改进了点火装置,将原来的单孔底火改成多孔底火,在周围一圈开有径向孔,使点火时间从22ms缩短为5ms。


半可燃药筒由惰性纤维、硝化棉、二苯胺、树脂等混合制成,内装发射药、底火和缓蚀添加剂衬套。为防止药筒受潮和微生物侵蚀,在药筒上涂有一层油膜。

DM23弹是于1983年采用的德国第二代尾翼稳定脱壳穿甲弹,其整体式钨镍合金弹芯的直径为32mm,长径比为14:1。

DM33弹是第三代尾翼稳定脱壳穿甲弹,具有更大的长径比,但至今尚未投产。

该坦克的弹药与美国M1A1坦克的弹药通用。

·3.火控系统

火控系统是由机械、光学、液压和电子件组成的综合系统,因采用稳像式瞄准镜,火炮液压伺服系统随动于瞄准镜。该综合系统通常被称为指挥仪式火控系统,由于是稳定质量较小的瞄准镜并设有位置和速度复合电路,因而具有易于稳定和很高的行进间对运动目标的射击命中率。

车长有1个向后开启的圆舱盖和可360°观察的潜望镜,舱盖前装有1个PERI-R17型稳定的周视主瞄准镜,该镜有2×和8×两咱放大倍率。

炮长有1个双放大倍率的稳定式EMES 15型潜望式瞄准镜,其中包括

激光测距仪和热成像装置。装在EMES 15型瞄准镜中的热像仪能使火炮在夜间或不良天气下或者对伪装的目标进行瞄准和射击。炮长还有1个辅助的FERO-Z18型望远式单目夜间瞄准镜,放大倍率为8×。在夜间,车长用与炮长EMES 15型瞄准镜相连的热成像瞄准镜观察战场。EMES 15瞄准镜的图像可以传给车长的PERI-R17型瞄准镜,使车长也能看到同炮长相同的图像。此外,车长还可以通过计算机控制的测试台控制检测系统RPP 1-8,自动地监视火控系统的工作情况。炮长的EMES 15型双目稳定式三合一主瞄准镜的反射镜头是双向稳定的,其昼间通道的放大倍率为12×,视场为5°。

该坦克样车原采用蔡斯(Zeiss)公司的EMES 12型体视、激光测距仪,生产型车采用美国休斯(Hughes)公司专利的钇铝石榴石激光测距仪,并与EMES 15型炮长主瞄准镜组合为一体。激光测距仪最大测量距离为9990米,精度±10米,测得的距离、火力准备和所选弹种的数据都显示在炮长瞄准镜下部。火控计算机由通用电气德律风根(AEG-Telefunken)公司的FLER-H型混合式计算机发展为在第五批豹2坦克上安装的数字式电子计算机,该计算机可计算瞄准角和火炮横向提前角,涉及的参数有目标距离、车辆倾斜角、目标的运动方向、横风和弹道数据等。火控计算机计算了这些参数后将控制信息送入武器随动系统,后者将武器与炮长的EMES 15或车长的PERI-R17型瞄准镜的瞄准线对准。

炮长还有1个安装在炮塔顶部的观察潜望镜,装填手有1个单目观察潜望镜。

·4.辅助武器

辅助武器有两种,一种是莱茵金属公司的MG3A1式7.62mm并列机枪,安装在120mm火炮左侧,射速为1200发/min;另一种是安装在装填手舱盖环形支架上的MG3A1式7.62mm高射机枪,用于防空,高低射界为-10°~+75°。

该坦克上载有7.62mm机枪弹4754发,其中2000发储藏在炮塔里。

·三、推进系统

·1.发动机

该坦克装有MTU公司研制的MB873Ka-501型发动机,它是一种4冲程12缸V型90°夹角水冷预燃室式增压中冷柴油机,在2600r/min时,功率为1103千瓦(1500马力)。

该发动机具有单位体积功率高、低速扭矩特性好、燃油经济性好、起动性好等特点。与豹1坦克使用的MB838型发动机相比,平均有效压力从0.81MPa(8.3kgf/cm2)提高到1.07MPa(10.9kgf/cm2)、排量从37?4L增加到47?6L、转速从2200r/min提高到2600r/min,因而使功率从610千瓦(830马力)增加到1103千瓦(1500马力),提高87%。另一方面,通过减小进气管、喷油泵和气缸盖尺寸以及改进油底壳等部件,使发动机的结构尺寸更加紧凑。该发动机的单位体积功率从MB838型的388千瓦/m3(528马力/m

3)提高到543千瓦/m3(738马力/m3)、比重量从3.1kg千瓦(2.3kg/马力)降低到2.04kg/千瓦(1.5kg/马力)。因而使豹2坦克具有比较好的加速性能,从零加速到32千米/小时仅需7s。然而,环形散热器冷却系统消耗功率达到162千瓦(220马力),比其他坦克要高。

按1979年汇率计算,该发动机的单价为17.1万马克,占“豹”2坦克总价格的20%。

·2.传动装置

该坦克采用伦克(Renk)公司研制的HSWL 345型液力机械传动装置,它是德国和美国联合研制MBT-70坦克的技术成果之一。

该传动装置由可自控闭锁的液力变矩器、倒顺机构、行星变速机构、液力-液压转向装置、液力制动器和汇流行星排等部件组成。

液力变矩器为二级涡轮综合变矩器,最大变矩系数为2?5,可自控闭销。

倒顺机构由3个锥形齿轮、2个行星排和2个制动器组成,由驾驶员操纵,实现车辆的前进或倒退行驶。

行星变速机构由3个行星排、3个制动器和1个片式离合器组成,与倒顺机构相配合,可以得到4个前进档和4个倒档,但仅使用2个倒档。

转向装置是液力-液压复合的双流差速再生式机构,液力偶合器的作用是增加零轴上的转向扭矩,液压转向机构实现每个转向半径的无级调节。挂空档时,发动员机功率全部经过液力-液压转向机构传递,实现原位转向。

液力制动器具有5147千瓦(7000马力)的最大吸收功率能力,它与机械制动器共同构成豹2坦克的制动系统,最大制动力矩为24.5kN·m(2500千克f·m),可以使55t重的豹2坦克从65千米/小时的行车状态在3.6s内制动停车。

精良的传动系统价格也相当昂贵。按1980年币值,HSWL 345传动系统的价格为11.1万马克,相当于“豹”2坦克总价格的12%。

·3.行动装置

该坦克采用扭杆悬挂,车体每侧有7个负重轮、4个托带轮、1个后置主动轮、1个前置诱导轮和1个履带调节器。悬挂装置包括14根高强度扭杆、10个摩擦减振器和10个液压限制器。负重轮的动行程为350mm,静行程为176mm。

在第一、二、三、六和七负重轮位置处,装有新型片式摩控减振器,10个摩控减振器的吸功能力为61kN·m。在这些负重轮位置处,还装有筒式结构的液压限制器,每个重11.5kg,当负重轮以2.94m/s向上运动时,10个液压限制器的总吸功能力为170kN·m。该坦克的行动装置具有良好的减振性能,总吸功能力比豹1坦克提高79%,达422kN·m。

该坦克采用迪尔(Diehl)公司研制的570A型双销式履带,履带板宽635mm,节距为183.5mm,板体上加有可以更换的橡胶衬垫,销耳有橡胶套,履带寿命达6400千米,橡胶衬垫寿命为1600千米。履带调节器为机械式。

·4.冷却系统

MB873Ka-501发动机体积小、功率大。其活塞在汽缸内的往复速率高达15.2米/秒,超过了一般柴油机活塞的速率上限。而HSWL354液力传动/变速系统也是一个发热大户。

“豹”2坦克的冷却系统与发动机一样,紧凑而有效率。冷却系统采用环形散热方案,热交换器部分由轻合金制成,中心装有两台巨大的吸风式离心风机。为了保证空气能均匀流入环形散热器,减小压力损失,风扇叶轮下还装有导向叶片环。发动机转速增大时,冷却水的流动加快,风扇的叶轮也相应提高。冷却水的最高温度可达110度,当外部环境为38度时,发动机仍能满功率运行。

完善的冷却系统使发动机在任何环境、任何温度下都能运转自如,但“豹”2也付出了较大代价,整个散热系统需要消耗发动机输出的1500马力功率中的220马力。

·四、防护系统


·1.装甲防护

该坦克的设计把乘员生存力量于20项要求之首位,车体和炮塔均采用间隙复合装甲,车体前端呈尖角状,增加了厚的侧裙板,车体两侧前部有3个可起裙板作用的工具箱,提高了正面弧形区的防护能力。炮塔外轮廓低矮,防弹性好,设计时考虑了中弹后的防二次效应问题,将待发弹存于炮塔尾舱,并用气密隔板将弹药与战斗舱隔离。在90年代初的测试中A4型经受住了东德T-72在1500米的射击未被击穿而T-72却被105毫米炮在1500米击毁(国际展望2006年01期).波兰杂志<新军事技术>2002年3月号也认为这个距离豹2是对125穿甲弹免疫的.该坦克采用集体防护式三防通风装置,安装在底盘左侧的装甲板内,维护保养方便,空气过滤器可从外部更换。

·3.灭火系统

前4批生产型豹2坦克的乘员舱未安装自动灭火系统,1985年德国为第五批生产型豹2坦克安装了英国格莱维诺(Graviner)公司生产的乘员舱灭火抑爆装置。

·4.烟幕弹发射器

炮塔两则后部各装1组烟幕弹发射器,每组有8具发射器。

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