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坦克有三个主要的性能指标:机动性、防护性和火力。其中,火力是最重要的,可这一点却容易被忽略。毕竟,其他两个性能都是为了让坦克发挥火力的,它们用于保证坦克顺利发射炮弹,击中目标。在虎式坦克上,火力就体现在那门88mm KwK 56坦克炮上(炮管长度是口径的56倍)。这门炮让虎式坦克的火力,在第二次世界大战的坦克中“力压群雄”。

虎式坦克的故事(2)——虎式坦克的火力系统

火炮口径

在过去,英国标定火炮口径的方法是其发射的炮弹的重量。比如,一门6磅火炮,其发射的炮弹重就是6磅。更合理的火炮标定方法是火炮炮管的内径。奇怪的是,这两种标定方法在英国并行使用。而其他国家都已改用内径法了。火炮的威力并不仅仅取决于口径。炮弹离开炮管一瞬间的速度,叫做弹丸初速度。弹丸初速度越大,其动能就越高。弹丸动能越高,其穿透潜力就越大。在第二次世界大战中,提高弹丸动能,一直是火炮设计师的关键目标,其目的就是提高弹丸的穿甲能力。炮管的长度一般用炮管长除以炮管内径所得的倍数来表示。例如,一个1.5米长的50mm口径的炮管,标准的表述就是50mm/30火炮。坦克炮在德语中拼作:kampfwagenlanonen,意思就是“坦克炮”,缩写为:KwK。虎式坦克的火炮是88mm/56,是从著名的88mmFlak 36高射炮改装而来的,因此被编号为KwK 36。

虎式坦克的故事(2)——虎式坦克的火力系统

一门德军88mm口径高射炮处于反坦克状态。8名英军士兵正在掩体里仔细检查这门缴获的大炮

“将门虎子”

Flak36高射炮从第一次世界大战中克虏伯公司设计生产的Sk Flak火炮发展而来。20世纪30年代,88mm口径被德军高层确认为打击高空(当时的高空概念为500米至6000米)飞机的最佳口径。但这种高初速火炮被证明既能打飞机,又能打击地面目标。为打击地面目标,穿甲弹(德语:Panzergranate 或Pzgr)得到了大发展。高初速火炮可用于击穿法国马奇诺防线上的碉堡。同时,火炮瞄准镜也有了很大进展,比如德国的Flakzielfemrohe20e瞄准镜,对地面目标的瞄准射击距离可达9400米。

在1 9 3 9 年德国侵略波兰战争和后来进攻法国的战役中,德军使用了大量88mm高射炮,由半履带装甲车(Zugkraftwangen)牵引。实战中效果极佳。法军也采用了牵引式高射炮进行反坦克作战。但由于反坦克并非高射炮的“主业”,统计显示其收效甚微。例如,1940年5月9日~26日,德军古德里安大将麾下的第19军配属的第102高射炮团就报告说,击落208架飞机,击毁13辆坦克、10座地堡和13个机关枪碉堡。可见反坦克战绩了了。从不多的报道战例中可推算出,Flak 36高射炮每击中1辆坦克,大约需消耗11颗炮弹。

“最高指示”

正是希特勒坚持在新型坦克上装配88mm火炮。1941年2月18日在伯格霍夫(Berghof)召开的坦克设计会议上,希特勒下令在德军Panzer III型坦克和Panzer 4型坦克上安装初速更高的50mm和75mm火炮。在这次会议上,他不顾军方的反对,让部分士兵退役,重回坦克厂,毕竟没有装备的军队也打不了仗。1941年5月26日进行的第二次坦克会议上,希特勒进一步强调他自己对坦克的观点。他再一次驳回了军方和工业界的建议,指出在36.01重型坦克项目中的75mm waffe锥膛炮根本不实用,应该换用88mm火炮。75mm锥膛炮需要使用特种弹药,得消耗大量的钨材料,而德国很难获取钨。就在这次会议上,希特勒严令在保时捷公司和亨舍尔公司竞标的新型坦克项目中,必须采用100毫米厚的前装甲和60毫米厚的侧装甲。1941年7月,考虑到钨的短缺,88mm火炮确定装备,陆军武器局6处正式指令亨舍尔公司采用克虏伯公司设计的炮塔,以加快进度。亨舍尔公司的方案——VK 45.01 (H) 和保时捷的方案——VK45.01(P),最终都采用了克虏伯炮塔。

后来,亨舍尔公司的设计方案赢得了竞争,有些出人意料。有趣的是,大家如此熟悉的虎式坦克的炮塔,最初竟是设计用于另一非常不同的坦克之上的。

弹药

虎式坦克的故事(2)——虎式坦克的火力系统

服役时,与敌方坦克相比,虎式坦克的最大优势正是它威力巨大的火炮。但要记住,再强的火炮,其杀伤力也要靠炮弹来实现。

虎式坦克的主炮弹药基数为92发。通常一半为穿甲弹,一半为高爆弹。前

者用于打击装甲目标,后者用于打击步兵和防御工事,但它们都是定装式炮

弹——发射药筒和弹丸组装成一体。

高爆弹

虎式坦克的故事(2)——虎式坦克的火力系统

第二次世界大战时的高爆药结构图,显示了药筒和弹丸部分

虎式坦克所用高爆弹重9千克,装药0.7千克。炸药品种是阿玛托炸药。配用引信是ZtZ S/30时间引信,引爆时间可在2~35秒的范围内设定。也可换用Z23/28型触发引信,在碰撞的瞬间爆炸。高爆弹的打击目标包括步兵、建筑物、炮兵阵地等,靠爆炸时产生的大量破片进行杀伤。高爆弹弹头涂有黄色油漆以供识别。

高爆弹的破片杀伤范围侧向为20米。纵向为10米,因此对精度要求不是很高。ass=MsoNormal style="line-height:150%; " > 正是希特勒坚持在新型坦克上装配88mm火炮。1941年2月18日在伯格霍夫(Berghof)召开的坦克设计会议上,希特勒下令在德军Panzer III型坦克和Panzer 4型坦克上安装初速更高的50mm和75mm火炮。在这次会议上,他不顾军方的反对,让部分士兵退役,重回坦克厂,毕竟没有装备的军队也打不了仗。1941年5月26日进行的第二次坦克会议上,希特勒进一步强调他自己对坦克的观点。他再一次驳回了军方和工业界的建议,指出在36.01重型坦克项目中的75mm waffe锥膛炮根本不实用,应该换用88mm火炮。75mm锥膛炮需要使用特种弹药,得消耗大量的钨材料,而德国很难获取钨。就在这次会议上,希特勒严令在保时捷公司和亨舍尔公司竞标的新型坦克项目中,必须采用100毫米厚的前装甲和60毫米厚的侧装甲。1941年7月,考虑到钨的短缺,88mm火炮确定装备,陆军武器局6处正式指令亨舍尔公司采用克虏伯公司设计的炮塔,以加快进度。亨舍尔公司的方案——VK 45.01 (H) 和保时捷的方案——VK45.01(P),最终都采用了克虏伯炮塔。

后来,亨舍尔公司的设计方案赢得了竞争,有些出人意料。有趣的是,大家如此熟悉的虎式坦克的炮塔,最初竟是设计用于另一非常不同的坦克之上的。

穿甲弹

虎式坦克的故事(2)——虎式坦克的火力系统

Panzergranate39,标准的穿甲弹

虎式坦克的穿甲弹重9.6千克,内部装药160克。1942年,新生产的穿甲弹内部装药减少到59克,全弹重量却增加到了10.2千克(型号为Pzgr39)。

有趣的是,穿甲弹的最初设计目标其实不是击穿装甲,而是击穿法国马奇诺防线上的机枪碉堡。但后来发展成强有力的反坦克武器。多数穿甲弹的原理都是用高初速的高硬度弹丸,对目标造成击穿和破坏。弹丸越硬,初速越高,穿透能力就越强。

穿透装甲后,大多数穿甲弹都会碎裂成很多炙热的碎片,并能杀伤车内

乘员,破坏内部设备,或者引燃车内油料、引爆弹药,这称为穿甲弹的后效。但德国设计师对实心穿甲弹的后效不满意,在穿甲弹内加装了少量炸药,以在穿透装甲后进一步造成爆破杀伤。

所以,用标准术语讲,虎式坦克配备的穿甲弹,其实是穿甲爆破弹。

硬芯穿甲弹

虎式坦克的故事(2)——虎式坦克的火力系统

Anzergranate 40,钨芯穿甲弹。在第二次世界大战期间,德国的钨储备逐渐减小,因此就其占全部弹丸的比例来看,实际上只生产了很少量的pzgr40。

新型的Pzgr40穿甲弹与旧式的实心穿甲弹近似,但其内部有一个次口径的

钨合金弹芯。钨的密度大约是钢的两倍,优质钨合金的硬度极大。使用硬芯穿甲弹可发挥大口径火炮的威力,同时用较轻的弹托包围着沉重的次口径弹芯,使得弹丸的重量轻于常规的实心穿甲弹,因此,初速更高。同时,命中时外部较软的弹托脱落,只有坚硬的次口径弹芯用来穿甲,可以把动能集中在更小的单位面积上。硬芯穿甲弹的穿甲能力获得很大增强。但德国储存的钨并不充足,Pzgr40穿甲弹的产量有限。在实战中对Pzgr40的使用有许多限制。一般只能用来对付敌军的重型装甲车辆,例如苏制KV重型坦克和“斯大林”重型坦克。

破甲弹

利用动能穿甲,并不是穿透装甲和击毁坦克的唯一手段。第二次世界大战前,对破甲弹的研究就已开始了。破甲弹利用了Munroe效应。如果把炸药塑造成锥形装药,爆炸的瞬间冲击波会发生集中,在装甲的表面形成锥形的深坑。如果爆炸点不是在装甲板的表面,而是离装甲板表面有一个合适的距离,则形成的坑会更深。再在锥形装药的中心加装一个锥形的金属罩(药形罩),爆炸时大约20%的金属会形成一条高温、高压、高速的聚能金属射流,射流打击装甲板,在

一个很小的聚焦点上产生巨大的压力(可达200吨/平方英寸),足以打穿装甲板。其余80%的金属,会呈杆状跟着射流穿过击穿孔。一旦穿透装甲,金属射流将在坦克内部造成严重的破坏和杀伤效应,进入坦克的冲击波也会导致乘员耳聋或暂时性失明。

破甲弹的炸药装药不用很多,但穿透力和杀伤效果都很明显。破甲弹的穿甲厚度与药形罩的直径有关,一般是直径的3-4倍。Gr 39 HL 是德军为88mm坦克炮研制的破甲弹。它的穿甲能力和命中精度都不如Pzgr 39 穿甲弹。

Gr 39 HL破甲弹在各种命中角下的穿甲厚度都不足90毫米。但破甲弹

具有多用途性,既能攻击坦克,也能像高爆弹那样杀伤步兵和建筑。

附带说一下,第二次世界大战中德军最优秀的破甲弹就是著名的“铁拳”反坦克火箭筒。这种单兵反坦克武器的破甲厚度达200毫米。

——本文节选自《虎式坦克大揭秘》 机械工业出版社

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