清疯 2025-4-20 15:56
德国人为什么给‘虎式’坦克设计了方形装甲？[11P]
[color=Blue]人们不应以为德国人是在看到T-34之后才了解所谓的“倾斜装甲”概念。实际上，早在第一次世界大战期间，装甲板倾斜安装的做法就已经开始了。德国人也曾采用过这一设计，只需看看1912年型号的“奔驰”装甲列车就能明白——这正是那家后来成为德国坦克工业奠基者的公司所制造的。
关于重型坦克（即后来“虎式”）的最终技术要求是在1941年5月下达的，除了配备强力火炮之外，还明确提出要拥有最强的防护能力。
在此之前，德军已经在实战中体验过倾斜装甲的优势，例如与法国的FCM 36和SOMUA S.35型坦克交战时——这两款坦克采用了倾斜装甲，在战场上表现出惊人的耐打性，其装甲仅在极近距离下才能被击穿。
尽管如此，德国工程师在设计“虎式”坦克时，还是放弃了倾斜装甲的结构。至于他们为什么做出这样的选择，正是本文要探讨的问题。
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№7 与普遍看法相反，“虎式”坦克并非完全是“方方正正”的
人们通常会认为“虎式”坦克的外形是绝对方正的，而这种观点往往来自于坊间传说与直观感觉。然而，实际上，如果仔细查看“虎式”的装甲布置图，就会发现它的前装甲板是有角度的。甚至那些在照片上看起来是垂直的部位，实际上也存在一定的倾斜角度。
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从总体轮廓上来看，“虎式”的横向轮廓与早期出现的苏联KV-1坦克，甚至是稍晚一些的IS-2第一批次坦克并没有太大区别。值得注意的是，“虎式”正面的装甲板倾斜越大，其厚度就越薄——这表明德国人完全理解倾斜装甲的工作原理，并且有意识地加以应用。
因此，说德国人完全忽视“合理倾斜装甲”（即合理装甲布置）是不准确的。更合理的说法是：他们并没有特别热衷于这种设计，只在必要处做了最低限度的倾斜处理，而且仅限于车体前部，而将车体两侧保留为垂直装甲。他们之所以这样做，是有充分理由的。
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实际上，任何技术问题通常都有多种解决方式，而每种方式都有其优缺点。某些设计可能结构简单、容易制造，但在某些功能上表现一般；而有些设计虽然复杂，却能在关键性能上更胜一筹。最终选择哪种方案，要么取决于这些因素的综合权衡，要么就是最能满足优先需求的那一个。而说到倾斜装甲，事情就没那么简单了，接下来我们将对此进一步探讨。
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图：FCM 36 坦克
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№6 制造具有倾斜装甲的车体在工艺上要复杂得多
将两块垂直的装甲板拼接在一起相对简单。即使其中一块倾斜一些，问题也不大。但当两块装甲板都采用倾斜安装时，车体的焊接准备就变得极其复杂。这些装甲板就会呈梯形，不仅要保证表面和接合边缘的角度，还要进行焊接边缘的坡口加工。
考虑到装甲钢板的硬度，对其进行切割本身就是一件不容易的事。实际上，在战争年代，并不是所有制造T-34的工厂都能完成这种切割，有的只能使用其他工厂切割好的装甲毛坯来拼装车体。生产中也出现了大量废品，因为无法始终保证几何精度。总体而言，制造带有倾斜装甲的车体，工艺难度大得多。
考虑到“虎式”坦克装甲板的厚度，以及它们之间“燕尾榫”式的接合方式，这种方式最大程度地提升了强度，可以理解德国人为何会倾向于简化制造工艺。
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上图是“虎式”坦克的装甲布局图，下图是KV-1的装甲布局图
№5 在相同的防护效果下，倾斜装甲在质量上并不具备优势
为了击穿装甲，炮弹需要穿透其整个厚度。从正面观察，一块装甲板无论是垂直放置还是倾斜放置，都覆盖了坦克轮廓中的一部分区域（见图A1）。将其倾斜后，炮弹实际需要穿透的距离将大于原始厚度，这就是所谓的“等效装甲厚度”，它取决于装甲的原始厚度与倾斜角度（见图A2）。
显然，在装甲板厚度相同的情况下，倾斜安装能提供更好的防护。然而装甲板一旦倾斜，其实际长度（即斜边）就会大于垂直状态下的高度，因此坦克的重量和材料消耗都会上升。
人们普遍误认为，在提供相同的防护水平时，倾斜装甲由于厚度更薄，会带来质量上的优势。但实际上，只要回忆一下中学几何知识就能发现这种说法站不住脚。
垂直装甲和倾斜装甲所覆盖的横截面积是一样的，因此在相同宽度下，它们的质量也是相同的（见图A3）。
公平地说，倾斜装甲有时确实能减少车顶面积，但那要看装甲是否“向内倾斜”。但这种设计并不总是可行，我们稍后会提到这一点。
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图A1-A3为绘制稿。
№4 倾斜装甲要么减少内部空间，要么在保持空间的前提下增大整车尺寸
在其他条件相同的情况下，坦克的重量与其总体尺寸相关。而一旦使用倾斜装甲，就必须在某些方面做出取舍。
如果想保持外部尺寸不变，就必须让装甲板向内倾斜，但这样会大幅减少内部空间。例如，可以比较一下T-34与德国的Pz.Kpfw. IV（四号坦克）：两者车体长度相同（均为5920毫米），T-34甚至略宽（3000毫米对2880毫米），但Pz.Kpfw. IV可容纳5名乘员并且空间更宽敞，而T-34仅容纳4人就非常紧凑。
如果要保持相同的内部空间，就必须让装甲板“向外展开”，这会导致整车尺寸增大。并且倾斜装甲之间的尖角区域内会出现许多无用的死角，无法有效利用，布置设备也变得极其困难。因此，向内倾斜并非总是可行。
这一问题在德国坦克上体现得尤其明显，其典型的设计方案是将变速箱设置在车头，这限制了装甲板向内倾斜。T-34的车头是空的，可以倾斜装甲板，而德国的传动装置却“顶”着前装甲板，使得装甲只能向外扩展。因此，“豹式”和“虎王”（虎式II）比其前辈Pz.Kpfw. IV和“虎式”都长了将近一米。自然，这种情况下也无法靠倾斜装甲来节省车顶面积。
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№3 没有任何装甲可以100%确保弹丸会跳弹
倾斜装甲的主要优势是，当装甲板安装角度达到50-60度甚至更大时，尖头穿甲弹往往会发生跳弹。钝头弹则容易“咬入”装甲并在穿透过程中自行校正入射角，使穿透路径比理论上的等效厚度要短得多。
即使是尖头弹，也只有在炮弹口径小于或大致等于装甲原始厚度的情况下才容易跳弹。一旦口径显著增大，跳弹的可能性就会大大降低。
例如，T-34 的正面装甲为 45 毫米，倾角为 60 度（等效厚度约为 90 毫米），能有效防御德军的37毫米穿甲弹，也能勉强抵挡50毫米口径的火炮，但对75毫米炮就无能为力了。类似地，“豹式”坦克的80毫米装甲，倾角为55度，可以挡住苏军的57毫米ZiS-2、76毫米F-34或ZiS-3，甚至连85毫米D-5T炮也无能为力，但面对122毫米的D-25T坦克炮，从1.5至2公里开外仍能轻易击穿。
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校正入射角”示意图
№2 倾斜装甲的 悖论
在理想的试验场上，水平飞行的炮弹撞击静止的装甲板时，倾斜装甲确实能展示出优越的性能。然而在实际战场上，这种条件几乎不存在。坦克会机动，爬坡、越坑，前后左右不断变化姿态。
于是，一个有趣的悖论就出现了：假设一辆坦克装有垂直装甲，另一辆装有等效防护力的倾斜装甲（即垂直装甲厚度等于倾斜装甲的等效厚度）。一旦发生任何角度偏差，垂直装甲所受到的炮弹攻击角度都会偏离垂直，增强其防护效果。
而倾斜装甲在某些角度反而会降低入射角，也就是说失去一部分防护能力。例如：下坡时或受到攻击机从上方的攻击时，装甲可能正好与弹道垂直——这时就别提什么“等效厚度”了。
№1 不可能让坦克的每个部位都达到理想防护
坦克不仅会被火炮击中，还会被地雷炸伤，被投掷手榴弹或燃烧瓶击中，或者被飞机投下的反坦克炸弹袭击。在这些情况下，装甲板的倾斜角度根本无济于事。
更不用说，炮弹并不总是击中装甲主板，它们可能打到炮盾、炮塔和车体的接缝，甚至击中悬挂系统，而履带等部分在坦克整体轮廓中所占面积并不小。此外，即使是主装甲面上，也存在一些削弱其防护力的部位，比如：突出物、球型机枪座、舱口、通风口等都会破坏跳弹效果。
因此，所谓完美的“合理装甲布局”根本无法实现。
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总的来看，德国工程师确实有充分理由选择增加装甲厚度的方案。他们认为，从整体效果来看，这是更为优化的做法。事实也的确如此：在“虎式”问世时，它的正面装甲几乎无法被现有武器击穿，根本无需额外费劲去采用复杂设计。
“虎式”的战术应用从来不是单独作战。它充当攻坚利器，两侧有中型坦克提供保护。因此，它的侧面很少被直击，可以继续使用较薄的垂直装甲。事实上，无论装甲是垂直放置还是水平放置，只要角度大，倾斜装甲的效果都能体现。
至于采用倾斜装甲的“豹式”，情况就不同了。为了达到“虎式”那样的防护力，如果还坚持使用垂直装甲，厚度会比“虎式”还要大，这对一个“中型”坦克来说就显得过于沉重了（按德国自己的分类标准而言）。[/color]