“恶趣味”的“资本”----英国坦克的技术特点

在人们的通常印像中，英国**都有些性格古怪，这种“怪”反映到坦克外形和性能特点上，则有些令人不可接受------从“过顶履带”到“邱吉尔”，从“百人队长”、“酋长”到“挑战者”，很少有哪种英国坦克被认为是“均衡而有美感”的。再加上战场上的英国坦克，很多被认为没有以“正确的方式得到正确的使用”，对于英国坦克的评价也因此变得毁誉参半起来。然而，如此不一般的审美情趣，反映的固然是”任性”的设计理念，但这种”恶趣味”的背后，又是怎样一些“有个性的技术“在支撑?

被差评的动力

“百人队长”**原有的“流星”MK4B活塞式汽油机实际上是在高速航空发动机的基础上洐生而来，转速高而扭矩小

尽管英国大兵打开限速器，开着“十字军战士”在沙漠中“飚车”的故事为人津津乐道，但整体而言英国人对坦克机动性的看法一向有些极端，这表现为对坦克动力的研发不够“上心”------早期的英国坦克大多用航空发动机“凑合事”(当然，这是因为英国人始终有着一流的航空发动机技术)，甚至到了“百人队长”时代，还在用源自二战“梅林”活塞式航空发动机的“流星”MK4B活塞式汽油机“糊弄”。但到了在1950年代末上马FV4201项目(既“酋长”)时，总算是将机动性的位置稍微提了提前，并因此决定研制一种专用的坦克动力-------这在英国人研发坦克的历史上是不多见的，其成果则是大名鼎鼎的L60。这是一种2冲程直列6缸对置活塞水冷多种燃料压燃式发动机，早期生产的L60标定功率为478k W(650马力)，后来通过将鲁茨扫气泵的效率提高到65%，并对材料和进排气口的结构作了一些改进，使功率提高到551千瓦(750马力)，满足了设计要求，成为了世界上最早投入使用的实用型2冲程坦克柴油机。具有体积小、重量轻、单位功率高的突出优点，使一向饱受非议的英国坦克动力多少出了点风头。然而，尽管在2冲程坦克柴油机的实用化方面拨得头筹，但由于扫气现实严重、油耗高、噪音大，“酋长”**所用的2冲程柴油机，始终无法进入现代化坦克动力的“主流”行列。

L60发动机是一种2冲程直列6缸对置活塞水冷多种燃料压燃式发动机

事实上，作为一种在结构上“别出心裁”的2冲程对置活塞式发动机，L60到1980年代其技术水平已经落后于时代，而且在长期的使用过程中，除了二冲程柴油机的固有缺陷外，英国陆军还发现该机存在热负荷与机械负荷高和高度过大的问题，早已引起了部队的不满。在这种情况下，英国在发展下一代**的过程中，又回到了传统的四冲程柴油机的路线。不过，由于在坦克专用动力上技术积累有限，再加上又过于强调军民两用，所以相比于同时期的西方水准，英国坦克发动机水平不高。以应用于“挑战者1/2”的康达(Condor)12V-1200型涡轮增压柴油机举例。为满足军民用的需要，该机在研制时提出了下列要求：曲轴箱和气缸盖不采用轻合金材料而能达到军用的重量目标;限制最高转速，以适应普通工业用途(包括50～60Hz的发电装置);限制应力水平，以便采用适合民用的材料和常规工艺方法;尽可能减小重量和尺寸，并采用公制计量单位。作为一种企图兼顾的结果，该发动机虽然设计原则力求结构简单，总体布置紧凑，又采用了较高压比的涡轮增压中冷技术、进气加热系统、高灵敏度的电子调速器和电子伺服控制装置以及新型混流式风扇等技术，但由于同时也采用了技术落后的铸铁气缸盖和曲轴箱的箱体结构，结果其2300r/min时功率仅为882千瓦(1200马力)，单缸功率仅达73.5千瓦(100马力)------无论是是大功率还是单位功率，都明显低于同时期以美、德为代表的西方坦克动力，同时动力系统的可靠性问题在部队使用中也广受诟病。

动力系统的“差评如潮”，不但影响到了英国坦克的声誉，更影响到了潜在的市场前景。也正因为如此，面对“挑战者2”惨淡的外销业绩，英国人只得为其换装可靠性极高的德国MTU公司的“欧洲动力模块”，以挽回颓势------这一举动显然从一个侧面表明，英国坦克在发动机技术上存在致命的短板。该动力模块包括最大输出功率为1.1兆瓦的MTU883 12缸涡轮增压柴油机(横置)、伦克HSWT-295型变速箱(5前3倒)以及液压调整的双销履带。采用欧洲动力模块后，改称为“挑战者-2E”的出口版坦克单位功率从挑战者2的14.1千瓦/吨提高到17.6千瓦/吨，公路最大速度从56公里/小时提高到72公里/小时。欧洲动力模块不仅使挑战者-2E的发动机总功率得到提高，而且就动力部分的体积和重量来看，欧洲动力模块也比原来挑战者-2坦克采用的800千瓦动力系统更为紧凑。这样就可以省出更多的空间用于增加燃油携行量，其结果就是挑战者-2E的最大行程达到了550公里，性能提升的幅度十分可观……

不重视火控系统

英国人根据自己的实战验经验认为，坦克就任何立场而言都是一种“视距内武器”，因此没有必要将火控搞得十分复杂和昂贵。这类火控系统都是通过一些传感器将收集来的数据输入弹道计算机，求出弹丸准确的飞行弹道, 以保证首发命中。然而这些传感器都要求有比较复杂的保养技术，才能使其精确地工作。但事实上，即使是在良好的工作状态下，也不能保证输出给弹道计算机的数据是恰当的，例如横风传感器测得的风速不能代表炮弹出膛后经过千米距离的实际横风风速。传感器测得的药温也不能代表炮弹出膛后所经受的环境温度，所以一些传感器输出给计算机的数据本身就有一定程度的误差，保证不了首发命中。此外，在多数情况下，炮长瞄准线与炮口火线间的准直度(或平行度)是不能连续校正的。二者之间的关系会随环境温度引起的炮管弯曲而起变化，所以炮长也不容易确保火炮的瞄准精度。使用装有复杂火控系统的炮长，如果首发不能命中靶时，往往感到手足失措。大多数炮长在发射第2发弹前采用手工修正的办法，这样一来就失去了火控系统的意义了，所以不宜搞过于复杂的火控系统，只装备少而精的传感器，能保证首发射击时距离误差低于50公尺就可以了。炮长和车长可以根据首发弹着点，在第二发炮弹射出之前进行修正。

事实上，在英国人的观念中，“首发”本身就可以视为火控系统的“传感器”，它可以指出影响弹道的“药温”，“炮管跳动”和“磨损“，“风速”和其它参数的综合效果，这样就可以免去许多复杂设备的安装调试、维护，而且节省出炮塔内部的一部分空间，火控系统的成本也随之降低。也正是在这种观念的指导下，在很长一段时间里，我们都能在英国坦克上，并且只能在英国坦克上看到一种“奇葩”装备--------测距机枪。以多型“百人队长”**和“酋长”**早期型为例，其安装的M8A1或是L21A1式12.7mm测距机枪使其颇有英国味道。其测距机枪的原理是，主炮射击前使用并列安装在火炮上方的M8A1测距机枪进行瞄准射击，所谓并列安装，就是机枪与火炮相对位置固定，一同俯仰(炮长可以选择手操纵机构进行俯仰和旋转运动，也可以动力驱动方式进行非稳定和稳定方式的俯仰和旋转运动，还可以进行动力驱动的应急单一速度的旋转运动)。射手发现目标后，首先目测判定距离，装定相应的机枪表尺，操纵测距机枪发射1个短点射，一般发射3发曳光弹;如果曳光弹命中目标，就按照此时机枪表尺距离在瞄准镜中装定火炮某弹种的表尺瞄准射击;如果曳光弹没有命中目标，射手就根据观察到的曳光弹偏差情况，进行射击修正，直至曳光弹命中目标，再用火炮射击。由于在直射距离内，机枪弹和炮弹的弹道相差不多，这样做是十拿九稳的……事实上，测距机枪不仅仅是测距仪的替代品，也是“首发”的替代品，可以视为英国人对坦克火控系统所持观点的“浓缩”。

然而，我们应该看到，随着时代技术的进步，英国人这种不重视火控系统的观点，越来越受到来自各方面的普遍质疑。仅以“挑战者1”在当年“银杯奖”上的“悲惨遭遇”为例。由于“挑战者1”的火控系统由“酋长”**改进而来，精密程度以及综合性能均不如M1、豹2，在历年北约坦克射击竞赛中表现都不理想，首发命中率也不算高。在1987年举行的加拿大“陆军杯”(也称为“银杯奖”)坦克炮射击大赛上，“挑战者1”和M1、豹2同台比武。较量的结果，M1坦克炮的命中率达到94%，豹-2为92%，而挑战者-1仅为75%。每发弹的平均射击时间，M1为9.1秒，豹2为9.6秒，而挑战者-1则长达12.61秒。两项成绩的比较，“挑战者1”坦克差距明显。这使专门训练了数月、打了6585发炮弹的英国皇家轻骑兵团的坦克兵们倍感耻辱……当然，在1991年的海湾战争中，一辆“挑战者1”曾在5100米外成功“解决”了一辆伊军T-55坦克，这是海湾战争地面战中联军坦克距离最长的一次成功猎杀，但业内人士普遍认为，这应归因于将线膛炮的长距离精确度优势发挥得淋漓尽致所致，而非火控系统的功劳。

执着于“线膛炮”

不可否认，英国人的坦克炮都是些值得夸赞的工艺品，无论“作工“还是性能均是如此。然而，或许是太过成功，这使英国人同样变得有些偏执，其表现之一就是执着于“线膛炮”。自从二战末期，英国皇家兵工厂的“17磅炮“在”萤火虫”身上打出了好名声之后，英国人对线膛炮的痴迷就一发不可收拾。QF 17磅炮在射速和精度上与德军70倍径75mm坦克炮相当，但在反装甲威力上则要高于前者-----使用次口径碳化钨芯脱壳穿甲弹(APDS)的情况下，1000米距离内的穿甲能力与德军71倍径88mm坦克炮接近，是一个不折不扣的杰作。在QF 17磅炮的基础上，英国人再接再励-----作为QF 17磅炮的一个放大版本，QF 20磅炮其长达70倍径的身管、高达1350米/秒的炮口初速(发射次口径碳化钨芯脱壳穿甲弹(APDS))，以及结构新颖的抽气装置，令其倍受世界瞩目。如果说，QF17磅炮是英国坦克炮技术的一个里程碑，那么在经历了QF20磅炮这个出色的过渡之后(安装有QF20磅炮的早期型“百人队长”出口成绩已经相当不错，为英国赚回了2亿英磅的外汇)，英国人的线膛坦克炮技术在105mm口径的L7上又迎来了一个辉煌-----这门由QF20磅炮扩膛而来的105mm坦克炮，身管长度保持不变，口径加大25%，炮膛容积增大了50%，由于身管仍达51倍径，弹丸相对行程达6以上，这样既增大了弹底推力面积，又能保证加大装填密度后***仍能在膛内燃烧完毕，并充份膨胀作功，从而获得了1470米/秒这样一个当时看来不可思议的炮口初速，一举将英国坦克炮的声望推向了巅峰-----其影响至今仍在回荡。不过，英国人对于更大口径线膛坦克炮的追求却并没有止步。

继L7A1 105mm线膛坦克炮后，英国人在两代120mm坦克炮上继续坚持了线膛炮的路线--------L11 120mm线膛坦克炮被装到了“酋长”上，L30 120mm线膛坦克炮则被装到了两型“挑战者”上。然而，与L7A1获得的好评如潮不同，人们对L11 120mm线膛坦克炮的反应已经趋于冷淡，到了L30 120mm线膛坦克炮出现时则已经是“嘘”声一片------时代已经变了，在东西方坦克开始普遍以滑膛坦克炮为“主流”的背景下，英国人在线膛坦克炮上的“坚持”似乎显得有些“不合时宜”，以至于一个个“固执”、“保守”甚至是“**”的大帽子接连扣了过来。然而，时至今日，英国人在这个问题上却依旧我行我素。英国人果真固执的无可救药了么?未必。线膛炮相对于滑膛炮劣势是有其时代性的-------在当时来讲，所谓的线滑之争，本质上是个弹药问题。如果线膛炮也能够像滑膛炮那样发射同样长径比的长杆次口径尾翼稳定脱壳穿甲弹，那么滑膛炮在坦克上好不容易取得的优势地位就必然发生了动摇。而现实往往比想像中来得更快，1972年美国为M68 105mm线膛坦克炮研制的M735次口径长杆脱壳穿甲弹上开始尝试应用滑动弹带技术，革命性的技术突破已经出现，线膛炮不能发射尾翼稳定结构的口径长杆脱壳穿甲弹的问题其实已经解决了(所谓的滑动弹带技术实际上是一个特殊装置，该装置能使与膛线咬合的弹带旋转，而弹体保持稳定)。而且尽管理论上采用尾翼结构的弹芯长径比不再受到限制，但弹芯材料的强度问题却无法回避，并不是可以随心所欲想加多长就加多长的，所以随着时间的推移，这个问题已经越来越淡化了。在这个问题上的线滑之争，实际上达到了平衡。事实上，目前英军L30 120mm线膛炮所配的尾翼稳定脱壳穿甲弹弹芯，已经与RH120/M256系列120mm滑膛炮实现了通用。进一步说，采用线膛炮发射尾翼稳定脱壳穿甲弹，还可以利用滑动弹带解决给予弹丸必要的微旋问题，而不必像滑膛炮那样为解决弹丸微旋问题还要在弹托上制造斜孔或利用不对称尾翼(即使是滑膛炮，尾翼脱壳穿甲弹也是要旋转的，只不过滑膛炮在离开炮口的时候弹体是不旋转的，它的尾翼与弹体有一定的角度，在这个角度的作用下，弹体会开始旋转，逐渐达到要求)。有些试验甚至表明，用线膛炮发射尾翼稳定脱壳穿甲弹弹着点散布要更小一些。

另外，理论上讲，滑膛炮更便于加工一些，但从RH120的实际情况来看，由于要求的光洁度更高，内膛喷镀工艺更复杂，所以二者的成本并不会相差太高。还有人想当然的认为，滑膛炮没有线膛阻力，因而提高了初速，但实际上在全部能量中，膛线摩擦造成的能量损失，还不到3%，所以既使有所损失，也不致成为降低初速的主要因素，况且滑膛炮也并非完全没有内膛摩擦损失。至于说滑膛的磨损低于线膛，理论上也是的确如此，但目前尚未见到足够有说服力的证据。同时，还需要引起注意的是，必须要考虑整个使用周期内，因训练弹不同而造成滑膛炮与线膛炮在使用成本上的差异。训练弹成本不同在于，尾翼稳定训练弹要比旋转稳定弹贵得多，实际上，一门坦克炮发射全装药实弹的费用相当于炮管的10-15倍，而相应的训练弹费用则高达50倍，由此可见训练弹在成本中的重要性，训练弹所占的总费用要比实弹和火炮多得多，而滑膛炮所用的全都是尾翼稳定训练弹，所以线膛炮在使用周期内的费用要比滑膛炮少得多。最后，线膛炮在发射除长杆次口径尾翼稳定脱壳穿甲弹之外的弹种时，弹丸在飞行中是高速旋转的，而旋转可以保持轴向的稳定性，并受气流/风的影响较小，因此弹丸更容易保持方向稳定性，远程攻击时精度更高 -- 这对于破甲弹和榴弹来说尤其有利。而滑膛炮由于是通过尾翼保持稳定性的，因此在远程攻击时精度要比线膛炮差一些，线膛炮在面对战场上多种作战任务时有更强的适应能力，而这一特点，显然更为适合后冷战时代目标越来越多样化的今天。英国人的固执，或许未尝不是一种远见，时间和战场的考验终会证明一切。

“乔巴姆”装甲的启发

英国坦克向来有重视的装甲防护的传统。到了“挑战者”时代，该坦克车体和炮塔使用的“乔巴姆”复合装甲更被视为第二次世界大战以来坦克设计和防护方面取得的最显著成就，与等重量钢质装甲相比，大大提高了抗破甲弹和碎甲弹的能力，但体积和重量增加不多，例如装有“乔巴姆”装甲的“挑战者1”坦克比“酋长”MK5型仅增重7t，但装甲防护却经受住了最严峻的战场考验。1991年，名为“沙漠军刀”的海湾战争打响了。1991年2月25日，装备157辆“挑战者”I 型坦克的第7装甲旅奉命向科威特城进发，行进途中与数量明显占优势的伊拉克坦克部队遭遇，经过一整夜激烈的战斗，英军以无一坦克受损而击毁伊军300辆T-72等型号坦克的战绩取得绝对胜利。100小时的地面战争结束后，英国第7装甲旅旅长科了准将自豪地说：“挑战者”的防护力无与伦比，它是为战争造的，而不是为了竞争……科丁的自豪是有道理的，尽管两代“挑战者”在世界军火市场上并没有争得多少份额，但它在坦克发展史上却仍能占有重要地位，其主要原因便在于其率先采用了具有开创意义的“乔巴姆”复合装甲，使坦克的防护能力跨上了一个新的台阶。

“乔巴姆”是英国的一个并不起眼的小镇，英国一个著名装甲研究院位于这里，“乔巴姆”复合装甲就得名于装甲研究院所在地。由于重视装甲防护的传统，英国人始终在新型装甲材料、结构的研究领域保持着旺盛的“劲头儿”。为了提高坦克的防护能力，英国乔巴姆装甲研究院的专家经过十几年的反复试验，终于研制成功这种后来称为“乔巴姆”的复合装甲-----从海湾战争的实践来看，坦克业内人士将“乔巴姆”装甲的出现视为坦克防护领域一次划时代的飞跃并不为过。据一般情况认为，“乔巴姆”装甲能有效防护破甲弹、碎甲弹和 钨弹芯脱壳动能弹，防护穿甲弹的能力是均质钢装甲的3倍。而“乔巴姆”装甲防弹能力强源于它是一种有多层结构的复合装甲，它内层和外层均是又硬又韧的钢装甲，中间一层则是厚厚的陶瓷装甲，用作装甲夹层的陶瓷装甲，如氧化铝、氧化锆等，不仅硬度高，耐高温，抗热冲击性好，更重要的是它在高速冲击下的强度(科学上叫雨果组弹性强度)要比钢高出10多倍，可以有效地抵御破甲弹金属射流和高速穿甲体的冲击。可以认为，在“乔巴姆”装甲中，起主要作用的是中间的厚厚的陶瓷装甲。不过，尽管我们说得似乎很清楚，但我们仍仅仅知道它的一些皮毛，至于“乔巴姆”装甲的各层到底有多厚?它的各层装甲的成分如何?结构和加工工艺方面有什么诀窍?由于英国人一直将其作为“机密中的机密”，所以尽管“乔巴姆”装甲已经发展了不止一代，但“外人”仍然所知甚少。不过即便如此，“乔巴姆”装甲毕竟启发了人类对“复合装甲”的兴趣和实践，其开创性意义是不容忽视的。事实上，先进的装甲防护，时至今日仍然是英国坦克最为凸出的技术优点之一。

结语

我们很难说，英国坦克的“古怪“，究竟是来自于“偏执”的设计理念，还是有长有短的“技术特点”所致。然而无论如何，“被差评的动力”、“对火控系统的漠视”、“对于线膛炮的执着”、“对重型装甲的痴迷”，毕竟构成了饱受非议却仍然我行我素的“英式坦克范儿”。当然，事物始终是在发展变化的，支撑起英式坦克的技术特点也不会是一成不变。2009年5月，英国最大的武器生产商BAE系统公司宣布，关闭“挑战者”2型坦克的生产厂。这意味着，作为“坦克摇篮”的英国，已不再生产新的**。当时，不少媒体纷纷对英国坦克工业的衰落感慨万千。殊不知，此举大可不必。就在坦克生产线关闭前一年，2008年，BAE超过美国波音公司，以年度销售额324亿美元，成为当年“世界第一大军火企业”。而此前一年，2007年，BAE完成了历史上最大的一笔收购，将美国装甲控股公司收入囊中，装甲车辆业务也扩大了一倍，成为全球最大的地面武器装备生产商。如此看来，关闭坦克生产线与其说是割肉放血，不如说是减轻负担，有利于集中资金和科研力量，进行重点项目的研发。到了2010年年底，BAE首次向外界披露了大批未来地面车辆的未来设计概念，包括567项技术和244个平台，并透露了其中7种平台概念的技术细节。军方透露，47项技术将很快投入使用，英军未来的地面装备也会改头换面。其中，不少技术相当前沿。例如，BAE设计了一种“可呼吸”装甲蒙皮，装甲车辆可将柴油机或燃料电池推进系统排出的水释放到蒙皮上，能减少红外热信号，降低车辆与背景的温差，从而实现红外隐身。2011年，BAE对外公开展示了其“隐身装甲”。一辆挂载其研发的模块化防红外隐身装甲的CV90型步兵战车，不仅能在红外***的显示屏上“隐身”，甚至能模拟1辆轿车的外形……这或许意味着英国坦克技术会发生一些突变?让我们拭目以待。