王晨陽
四代坦克熱度襲來——陸戰之王路在何方
王晨陽
由于美國“格里芬”是剛露面的新面孔,關于它的詳細情況還有待公開。但波蘭PL-01、日本10式和俄羅斯T-14三款坦克是人們熟悉的老面孔,各種詳細的資料有力支撐了外界對它們的深入解讀。

波蘭PL-01坦克
波蘭PL-01屬于35噸級輕型坦克,也是世界上第一種真正意義上的隱身坦克。該型坦克的車體及炮塔尺寸比大多數第三代主戰坦克小得多,外觀上采用整潔且有棱角的隱身設計,包括120毫米滑膛炮身管外部都配有菱形隱身護套,觀瞄系統及煙霧彈發射器都集成在炮塔內,突兀在外的只有12.7毫米遙控武器站和硬殺傷主動防護系統。這種設計有利于降低坦克的雷達反射截面積,使目標的回波偏離偵察雷達的視向。不過在戰場上,雷達不是發現坦克的主要手段,在中遠距離上主要以紅外探測為主,在近距離上則以視覺和聽覺發現為主。所以,PL-01坦克更多的依靠車體及炮塔外部裝甲的溫度調節和吸收雷達波能力,來達到隱身的目的。在總體布局上,PL-01動力前置,三名車組成員均在車體內,碟形無人炮塔布置在車體后部。由于該型坦克的底盤是基于瑞典CV-90步兵戰車改進而來的,因此在防護性能上無法與當前的第三代主戰坦克相比。在火力方面,PL-01坦克采用一門CTGL50坦克炮,這是一種120毫米50倍徑的老式坦克炮,性能并不突出。但是就隱身性能而言,PL-01的出現堪稱是坦克發展史上一個具有革命性意義的嘗試。

日本10式坦克對外展示

日本10式坦克尾部特寫
日本10式屬于44噸級中型坦克,雖然號稱是四代坦克,但基本上采用三代坦克的技術,主要突出了信息化和機動性,防護力和火力反倒在其次,這在三代坦克上是很少見的。10式主戰坦克的動力裝置采用水冷式4沖程V型8缸柴油發動機和液壓式無級自動變速箱。發動機由三菱重工生產,最大功率達到1200馬力。操縱桿是像摩托車那樣的車把式手柄,加速、剎車操作與自行車一樣,采取無踏板的手動操作方式。駕駛席前方有顯示器,上面顯示有儀表信息。閉艙狀態下,乘員可通過艙口處的3個潛望鏡觀察外部情況。在車體前部和后部中央,安裝有2組攝像機和夜視裝置,駕駛員可借助它們操縱車輛前行和倒車。攝像機獲取的情報,也可以傳送至車長顯示器。火力方面,10式坦克采用一門日本產120毫米44倍徑滑膛炮,可發射10式120毫米尾翼穩定脫殼穿甲彈、JM33型穿甲彈和JM12A1型反坦克榴彈。當采用尾翼穩定脫殼穿甲彈時,可在2000米距離上穿透厚達約750毫米的均質鋼板。日本媒體稱,10式坦克還可搭載更先進的55倍口徑主炮,穿甲威力將達到驚人的800毫米。因此,10式坦克雖然小巧玲瓏,火力被擺在了第二位,但依靠先進的技術,它的火力仍能對大多數現役新式主戰坦克的主裝甲構成嚴重威脅。
從技術上看,俄羅斯T-14坦克更接近四代坦克的標準。雖然在火力、動力-傳動和信息化等方面T-14坦克依然是三代坦克的水平,但其采用了無人炮塔、完備的主-被動防護系統和重型通用化底盤,這些都被視為四代坦克的標配。T-14坦克集成了復雜的主被動防護系統,不僅可以對付水平方向來襲的導彈、火箭彈,而且具備對天頂攻擊的防御能力,經過改進后,還能夠有效攔截尾翼穩定脫殼穿甲彈,充分顯示了俄羅斯在這方面的深厚積累。此外,T-14采用的重型通用化底盤也被視為未來坦克的發展方向,從二代坦克起,通用底盤設計開始起步,軍事專家預測,通用底盤將是四代坦發展的一個亮點。
機動性、防護性和火力,一直是坦克發展繞不開的三個核心指標,任何一款優異的坦克,都是對這三個指標平衡取舍后的產物。目前,各方普遍認為真正意義上的四代坦克應該在火力、防護、機動性及信息化等方面大幅超過上一代,至少要達到以下幾個標準。

俄羅斯T-14主戰坦克參加紅場閱兵

T-14主戰坦克全玻璃化座艙
超強火力客觀講,上述三款坦克都只是三代坦克的改進型,波蘭的PL-01在防護性、火力方面甚至還不如主流三代坦克。軍事專家認為,四代坦克主炮的炮口動能至少要達到三代坦克的兩倍以上,即30兆焦。德國萊因金屬公司為下一代主戰坦克研發的L51型130毫米坦克炮,據說其炮口動能可以達到19.5兆焦,這距離30兆焦的要求相去甚遠。因此,四代坦克的火力如果要達標,必須使用電熱化學炮或電磁炮。
不過,考慮到電熱化學炮強大的后坐力很有可能讓坦克無法承受,電磁炮的研制之路還很漫長,在可接受的期限和高性價比基礎上,利用已有的或者已經過驗證的科學技術賦予裝備更高的性能,未嘗不是一條可行之路。美國在“艾布拉姆斯Block3”計劃中,曾研制過140毫米口徑滑膛炮,這種滑膛炮彈藥炮口能量是批量生產的120毫米M256火炮的2倍。該滑膛炮是“140毫米未來坦克火炮系統”(ATAC)的基礎,通過增大口徑、身管長度和炮室容積,北約國家裝備的主戰坦克安裝這種火炮并非不可能。蘇聯于1990年在列寧格勒郊區勒熱夫克靶場對裝備152毫米口徑滑膛炮的T-80坦克試驗車進行了射擊試驗。在裝備這種火炮的情況下,預計坦克火力增強為原來的1.5倍。美國、俄羅斯、德國等國對大口徑滑膛炮的研制,驗證了其技術可行性。因此,未來四代坦克很可能以裝備大口徑滑膛炮面世。
超高防護目前歐美改進型三代坦克為了進一步提高被動裝甲的防護能力,大量安裝附加裝甲和反應裝甲,致使戰斗全重普遍達到50~60噸,更高者甚至達到了70噸。俄羅斯T-14主戰坦克雖然安裝了復雜的主動防護系統,但其厚重的裝甲依然大大增加了坦克全重。四代坦克如果能夠成功應用電磁裝甲,則能夠在大幅減重的同時,具備更強的防護能力。電磁裝甲的原理并不復雜,兩塊鋼板分別接在高功率脈沖電源的兩端,中間為絕緣體,從而構成類似復合裝甲的結構。當破甲彈金屬射流或穿甲彈芯同時接觸到前后兩塊鋼板時,高功率脈沖電源的電路就會接通,高壓電流瞬間流過導電體,使金屬射流分散或彈芯膨脹斷裂。因此,電磁裝甲既可以像復合裝甲那樣承受多次打擊,也可以像反應裝甲那樣主動破壞金屬射流或穿甲彈芯。同時,隨著坦克主動防御技術的進步,四代坦克甚至將具備攔截尾翼穩定脫殼穿甲彈的能力,防護性能必將大大提升。

通用動力公司在美國陸軍協會年度會議上展示了其“格里芬”概念戰斗車輛
澎湃動力坦克雖然龐大,但其動力艙的空間卻一直都很有限,因此必須在高功率發動機技術上獲得質的突破。軍事專家認為,四代坦克要想具備超強機動性,坦克發動機額定功率要提升至2000千瓦左右。在4~5立方米的體積內,實現發動機額定功率從三代坦克的1100~1500千瓦到四代坦克2000千瓦的跨越,現有坦克柴油發動機難以滿足。未來只能寄希望于燃氣輪機的小型化和間冷-回熱循環技術的進步。所謂的間冷-回熱循環技術,即燃氣輪機在簡單循環的基礎上,增加壓縮空氣中間冷卻器和排氣回熱器組成的復雜循環燃氣輪機,由于加入了中間冷卻和回熱過程,使得其效率較簡單循環燃氣輪機得到提升。
超高信息化水平信息化方面,三代坦克已經達到了一個很高的水平。未來,第四代主戰坦克將主要在戰場態勢感知、人工智能輔助駕駛/作戰系統等方面繼續提升性能。而且,由于采用全封閉式乘員艙設計,車組成員也很有可能配備VR虛擬現實頭盔,以提高對周圍情況的觀察能力。由于四代坦克對電力需求急劇增加,因此在供電系統方面必須做出改進。美國M1A1坦克的車內電氣和電子設備所需電能是由一臺經AGT-1500燃氣輪機驅動的油冷式發電機提供的。該發電機的最大電流為650安培,供電電壓為24伏。發電機輸出電流向6塊串、并聯的鉛酸電池充電,6塊電池的總容量為300安培/小時。這種供電系統屬于非獨立系統。充滿電的電池只能無聲工作45~60分鐘,然后必須開動1103千瓦的AGT-1500燃氣輪機進行再充電。這樣,發動機不僅要消耗大量燃料,而且它產生的噪音極易被測聽,無法實施無聲偵察、警戒與突襲。因此,這種非獨立式車內供電系統無論在戰術方面還是在技術方面都存在一定弊端。所以燃電混合動力技術的實用化是研發四代坦克的必克難題。
四代坦克熱潮的興起,為人們描繪了一幅美好的未來坦克發展藍圖。然而,現實中對坦克的唱衰之聲一直不絕于耳,歐美發達國家由于安全威脅的降低、對未來戰爭設想的變化以及軍費緊縮帶來的拮據狀況,對于坦克的發展并不熱衷。除了美國“格里芬”坦克之外,歐美國家并無新的建樹,英國甚至關閉了“挑戰者”坦克生產線。但不論怎樣,武器裝備的發展都要以國家面臨的現實威脅和經濟能力為引領。許多國家尤其是面臨著戰爭現實威脅的國家,仍將發展坦克。在唱衰與唱紅之間,陸戰之王將向何方發展,值得我們深思。

德國推出130毫米L51滑膛坦克炮
責任編輯:彭振忠