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          美德聯合研制 M1主戰坦克

          時間:2011-12-22 16:43:03編輯:紅故事

          背景

          1963年8月1日美國和聯邦德國開始聯合研制70年代的主戰坦克,即MBT-70,并于1967年10月各自展出樣車,后因兩國在設計上存在分歧,加之成本較高,聯合研制計劃終于1969年底破產。隨后美國在MBT-70基礎上開始研制新的XM803坦克,于1970年制成樣車,但仍因結構復雜,成本過高,又于1971年底被國會否決。在兩車計劃被相繼取消后,美國陸軍隨即提出研制XM1坦克計劃,于1972年2月成立了一個由使用單位、研制單位和陸軍參謀部3方組成的特別任務小組,正式開始了XM1坦克的研制工作。



           


          設計思想

          接受MBT-70和XM-803兩車研制失敗的教訓,該坦克研制初斯就嚴格控制了研制、制造成本,并力圖達到提高性能的要求。

          該坦克的19項設計要求中,陸軍特別強調了乘員的生存力,其次才是觀察和捕捉目標能力及首發命中率等要求。提高乘員生存力的重要性體現了現代坦克的發展趨勢。為此XM1坦克設計采用了新的防護配置和現代火控系統。根據1973年10月中東戰爭經驗,對設計要求又作了部分修正,如要求增大戰斗行程、加強側面防護、改進車內彈藥儲存等。
           


          研制生產過程

          1973年1月陸軍參謀部正批準特別任務小組提出的XM1研制大綱,1973年6月陸軍分別與通用汽車公司(GMC)和克萊斯勒(Chrysler)公司簽訂了研制樣車合同,1976年1月底兩輛樣車完成,并在阿伯丁(Aberdeen)試驗場進行對比評價試驗。

          1976年11月12日陸軍宣布克萊斯勒樣車獲勝,并與之簽訂了制造11輛樣車的合同,從而開始了該坦克的全面工程研制,于1979年11月完成,歷時36個月。在此期間,克萊斯勒公司為陸軍制造了11輛樣車,1978年2月開始對樣車進行第二階段的性能試驗和使用試驗(DT/OTII),包括在各種氣候和模擬戰場條件下試驗,試驗內容主要有機械拆卸和維修;各種機動性試驗;武器試驗和環境試驗。該階段試驗總行車里程約為89635km,發射炮彈19100發。

          在全面工程研制階段中,利馬陸軍坦克修配廠改造為M1坦克的第一制造廠,它便成為西方國家最現代化和生產率最高的坦克制造廠。

          1979年5月間陸軍決定試生產XM1坦克110輛,在利馬坦克廠制造,1980年2月完成頭兩輛生產型車。為紀念原陸軍參謀長,二次大戰中著名的裝甲部隊司令格雷夫頓W?艾布拉姆斯(GreightonW.Abrams)將軍,特把該坦克命名為艾布拉姆斯主戰坦克。從1980年9月到1982年5月又對這些坦克在部隊進行了第三階段的研制試驗和使用試驗,試驗表明該坦克主要性能已滿足或超過了1972年提出的研制要求。

          早在1981年2月陸軍就已批準生產7058輛M1坦克,同時將XM1坦克正式定名為M1艾布拉姆斯主戰坦克。1981年9月利馬坦克廠和底特律坦克廠開始小批量生產M1坦克,1982年3月底特律坦克廠開始制造生產型車。

          1984年陸軍把M1/M1A1坦克的計劃生產總數提高到7467輛(其中4199輛M1A1)。為提高生產率和產品質量,兩個坦克廠對生產設備和生產工藝進行了較大的改進,1984年初月產量達70輛。

          M1坦克的生產于1985年2月全面結束,共制造了2374輛,以后轉向生產改進型M1坦克和裝120mm滑膛炮的M1A1坦克。

          1988年春季,美國陸軍曾考慮把該系列坦克的生產總數提高到12000輛,以取代所有M60系列坦克。

          應當指出,1974年12月美國和聯邦德國曾簽訂了一份諒解備忘錄,其中包括對聯邦德國豹2修改型車進行試驗評價,以期在豹2和M1兩車裝備部隊前取得最大可能的部件標準化,取得的主要協商結果是計劃在M1坦克上裝備聯邦德國制造的120mm滑膛炮。



           


          出現的技術問題

          在第二階段11輛樣車試驗中,燃氣輪機空氣濾清系統、傳動裝置、履帶和燃料供給系統等均出了問題,在1979年下半年對3輛XM1車進行了結構修改,試驗證明大部分問題得到解決。其中主要問題是履帶脫落和發動機吸入塵土,前一問題是通過對行動和懸掛部件結構進行重新設計調整得以解決,后一問題的解決是在濾清系統中裝入可靠的密封件。

          目前M1坦克唯一不能滿足研制大綱要求的是履帶壽命,現裝在M1/M1A1坦克上的T156型履帶壽命是1300~1800km。為了提高履帶壽命,降低作戰供應費用,美國研制了新的XT158H型履帶。



           


          裝備使用

          M1坦克主要裝備美國陸軍,M1和改進型M1主要裝備在美國本土,而駐歐美軍裝備的M1坦克正用M1A1坦克代替。至90年代初美國陸軍有89個師裝備M1、改進型M1和M1A1坦克。在陸軍制式編制中,每個坦克營共有58輛M1A1坦克。

          M1坦克可用美國空軍的C-5A銀河噴氣式運輸機空運,在極短時間內可運至指定作戰區域。

          1988年4月美國國會同意埃及特許生產565輛M1A1坦克以裝備埃及陸軍。按計劃1991年美國向埃及提供15輛車,1992年開始用10年時間兩國合作生產540輛M1A1坦克,其中主要部件,如發動機、武器系統等由美國提供。



           


          結構特點

          一、總體布置

          M1坦克伯是典型的炮塔型坦克,有4名乘員。車體前部是加強艙,中部是戰斗艙,后部是動力艙。

          駕駛員位于車體前部中內,配有3具整體式潛望鏡。關窗駕駛時,駕駛員半仰臥操縱坦克,夜間駕駛時可把中間的潛望鏡換成AN/VVS-2微光夜間駕駛儀。駕駛員兩側是用裝甲板隔離的燃料箱和彈藥。

          旋轉炮塔位于車體中央,其外形特點是低矮而龐大,幾乎與車體一樣寬。該扁平型炮塔和車體大都采用焊接件,這主要是接受了第四次中東戰爭的教訓以及鑄造件生產效率低的原因。車體上主要鑄件只用3塊,其他部分都用裝甲鋼板焊接而成。炮塔和車體各部分和裝甲厚度不等,最厚達125mm,最薄為12.5mm,相差10倍。首上裝甲鋼板的厚度自下而上逐漸增厚,為50~125mm。

          炮塔內有3名乘員,裝填手位于火炮左側,車長位于右側,炮長在車長前下方。裝填手艙門上安裝有1具可旋轉的潛望鏡,艙口有一環形機槍架。車內電臺安裝在炮塔壁左側,便于裝填手操作。炮塔內彈藥大都放在炮塔尾艙內,裝填手用膝蓋控制一個杠桿能打開尾艙裝甲隔門,收回膝蓋,門自動關閉,并備以應急機械閉鎖裝置。炮塔上的車長指揮塔外形低矮,可360°旋轉,四周有6個觀察鏡,指揮塔外部有1挺高射機槍。炮塔后部裝有2根電臺天線和1個橫風傳感器。

          車內油冷式發電機由傳動裝置驅動,最大電流是650A;6個12V蓄電池串并聯連接,總容量是300Ah,供電電壓為24V。

          M1坦克安裝通氣筒后可潛渡2.38m,M1A1坦克為2m。

          此外,M1坦克可在車首安裝新的推土鏟,以完成推土和清理陣地等任務。

          二、武器系統

          1、主要武器

          該坦克的主要武器是1門北約制式105mmM68E1式線膛炮,與M60坦克的M68炮有所不同。該炮由于改進了搖架結構,并將搖架重量減到115kg,從而減少了在炮塔內所占有的空間。反后坐裝置也加以改進,帶有液壓駐退機和同心式復進機,其液壓壓力由原14.7MPa(150kgf/cm2)減至12.25MPa(125kgf/cm2)。該炮裝有可測量炮管彎曲的炮口校正系統。

          2、彈藥

          該坦克105mm炮彈基數是55發,其中44發裝在炮塔尾艙內,左右彈藥倉各存放22發,3發水平存放在炮塔吊籃底板的防彈盒內待用,其余8發裝在車體后部彈藥裝甲隔倉內。

          M68E1火炮除了可發射M60坦克制式炮彈外,還可發射最新研制的M735曳光尾翼穩定脫殼穿甲彈、M774曳光尾翼穩定脫殼穿甲彈、M883曳光尾翼穩定脫殼貧鈾彈芯穿甲彈和M737TPDS教練彈。M68E1火炮發射M774式尾翼穩定脫殼穿甲彈時,初速為1524m/s,直射距離約1700m。

          3、火控系統

          該坦克采用了指揮儀式數字式坦克火控系統,主要特點是光學主瞄準鏡與火炮/炮塔相互獨立穩定,火炮/炮塔電液驅動,并隨動于主瞄準鏡。在正常工作條件下,炮長用主瞄準鏡捕獲目標,炮長的火控指令和自動彈道傳感器的彈道修正數據同時輸入彈道計算機,計算機解算彈道并控制火炮和炮塔的轉動從而使火炮穩定地瞄準目標。該火控系統使M1坦克具有在行進間射擊固定目標和運動目標的能力。

          由加拿大計算設備公司(ComputingDevicesCompany)研制生產的數字式彈道計算機是一種全求解的固態計算機,自動輸入的數據包括目標距離、目標速度、傾斜角和橫風速度,手工輸入的數據包括藥溫、氣壓、氣溫、炮膛磨損、4種彈道選擇、炮口校正裝置信息等,彈道計算距離為200~4000m。炮長主瞄準鏡是一單向(高低向)獨立穩定瞄準線的單目潛望式瞄準鏡,它與激光測距儀和熱像儀組合,構成測距、晝夜三合一的瞄準鏡。現用Nd:YAG激光測距儀的距離分辨率為15m。為加強坦克在煙幕中的作戰能力,正準備改用工作波長為10.6μm的CO2激光測距儀,并于1987年開始批量生產。

          該坦克火控系統與豹2坦克的火控系統同屬指揮儀式,但為降低成本,而又不太多地降低火控性能,M1坦克沒有配備獨立的車長瞄準鏡,僅有1個在炮長主瞄準鏡上延伸的望遠鏡,車長不能超越炮長獨立地搜索、識別和瞄準目標;炮長主瞄準鏡水平向未穩定,僅向低向獨立穩定;減少了彈道數據的自動輸入,僅用4種主要自動輸入的彈道傳感器,其他彈道數據參數需要手工輸入。所有這些措施較有效地控制了火控系統的成本,實際成本僅為整車成本的20%。

          4、輔助武器

          在主炮右側安裝有1挺M240式7.62mm并列機槍,在炮塔頂裝填手艙口處安裝1挺M240式7.62mm槍槍,該機槍旋轉范圍為265°,俯仰范圍為-30°~+65°。在車長指揮塔上安裝有制式M2式12.7mm機槍,可360°回轉,俯仰范圍為-10°~+65°,機槍回轉可電動或手動操作,俯仰操作為手動。

          三、推進系統

          1、發動機

          該坦克發動機是阿夫柯-萊卡明(AVCOLycoming)公司(現改為達信-萊卡明公司)的AGT-1500燃氣輪機。該坦克是世界首次采用燃氣輪機作為主動力的制式坦克,這在進行多年爭論之后選中了燃氣輪機,原來存在的問題已基本得到解決。該機輸出功率是1103kW(1500馬力),主要燃料是柴油或煤油,也可用汽油。為氣排氣口位于車體尾部,進氣口在車體頂部。AGT-1500燃氣輪機不但零件少,定期檢修間隔時間長,且冷卻系統簡單而效率高,排煙最大為減少。此外,該機零部件保養簡單,整機更換極快,不超過1h,但是燃氣輪機也存在燃油消耗率高,初始成本偏高的缺點。

          2、傳動裝置

          該坦克采用了底特律柴油機(DetroitDiesel)公司的X-1100-3B全自動傳動裝置,主要部件有液力變矩器、行星變速裝置、液壓泵、液壓馬達、液壓制動器等。通過操縱液力變矩器和行星拓進行變速,通過操縱液壓泵和液壓馬達進行差速無級轉向。液力變矩器可自動閉鎖。該傳動裝置有4個前進檔和2個倒檔,可實現連續轉向和空檔原位轉向。制動器為多片摩察式,工作制動時用液壓操縱,緊急制動時用機械操縱。

          3、操縱機構

          駕駛員使用“T”形操縱桿駕駛車輛,桿上裝有油門控制裝置和自動變速箱控制裝置及車內通話裝置。駕駛員前部有2個踏板,其中右邊是工作制動器踏板,左邊是停車制動器踏板。

          4、行動裝置

          該坦克采用改進型扭桿懸掛。在第一、二、七負重輪平衡肘上安裝有旋轉式詁振器和固定的行程限制器,減振器裝在側甲板內。前部誘導輪曲臂上裝有1個伸縮式液壓減振器,可液壓調整誘導輪。第一、二、七扭桿是高強度扭桿,其余為普通制式扭桿,所有扭桿都托在鋁管內,以防碰傷扭桿表面,第一、二根扭桿用鋼板覆蓋。該坦克每側有7個鋁制負重輪、1個誘導輪,1個主動輪和2個無輪緣托帶輪。采用T156型雙銷掛膠履帶。負重輪直徑為635mm,動行程為381mm,由于負重輪較多,因此,單位地面壓力減少,且負重輪直徑較小,車高降低。

          四、防護系統

          該坦克設計把乘員生存力作為主要性能指標,為此綜合采取了多種防護措施。

          (1)采用了裝甲隔離措施。用裝甲隔板將炮塔內彈藥倉和乘員艙分隔開,一旦彈藥倉被命中或著火爆炸,氣浪會先將炮塔頂部3塊泄壓板沖開,使乘員免受二次效應的傷害。動力艙和乘員艙用裝甲隔板分開。

          (2)降低車輛總高,至炮塔頂高為2.37m。

          (3)提高越野速度和加速性,從0至32km/h加速時間為7s。

          (4)主要防護部位采用類似喬巴姆裝甲的復合裝甲,防護力較M60坦克大為提高。

          (5)車體兩側各安裝6塊裝甲裙板,可向上翻轉,既保護了懸掛又可避免因車側中彈引起二次效應。前部裙板厚約40mm,后部裙板厚約20mm。

          (6)車內安裝了哈隆(Halon)全自動滅火系統。動力艙和戰斗艙中安裝的紅外傳感器(動力艙有3個,駕駛員艙1個,炮塔內3個)能在2ms內發現所有著火點并自動啟動滅火系統,能在150ms內把火滅掉。駕駛員也可手動滅火。

          (7)車內裝有M25A1個人三防面具,無超壓三防裝置。

          (8)炮塔前部兩側各裝有6管M250煙幕彈發射器,車上還裝有發動機熱煙幕施放裝置。



           


          M1家族綜合成員

          1、M1裝甲架橋車

          該車于1983年由BMY(Bowen-Mclaughilin-York)公司開始研制,剪式車橋由3節組成。可跨越寬達30.49m的壕溝,車橋車身重約5t,采用了高強度鋁合金和復合材料,載重可達63.5t。

          2、M1掃雷車

          樣車于1986年4月在阿伯丁試驗場進行了試驗,安裝的掃雷滾輪基本上與M60坦克的相同,只是重新設計了安裝機構。

          此外,美國陸軍為M1系列坦克研制了一咱掃雷犁裝置,于1986年定型、1988財政年度中期投入使用,計劃每個M1坦克排配備一套掃雷犁。該裝置包括一套連接在車體牽引鉤上的與履帶等寬的掃雷犁,一套安裝在駕駛艙內的控制箱和一具改進型駕駛員晝夜潛望鏡等。

          3、艾布拉姆斯搶救車

          該車采用了M1A1底盤,由通用動力公司投資研制,82%的部件與M1A1通用。搶救車重60.8t,時速64.36km/h,可越過2.74m寬的壕溝;車上裝有吊臂,臂上固定,可旋轉270°,仰角70°,起吊高度8.54m;主絞盤拉力622kN,鋼繩長97.5m。

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