| T-14 “阿瑪塔”主戰坦克有哪些技術突破? |
| 送交者: 三把刀 2025年02月14日21:12:40 於 [軍事天地] 發送悄悄話 |
|
據塔斯社8月23日報道,在“軍隊-2021”國際軍事技術論壇上,俄羅斯國家技術集團第一副總裁弗拉基米爾·阿爾佳科夫證實,該公司已經向俄軍交付了首批試生產型的T-14“阿瑪塔”主戰坦克,在今年年底前共計要交付20輛。 這款於2015年5月9日,在紀念世界反法西斯戰爭勝利70周年盛大閱兵式上首度公開的新裝備,被俄羅斯稱為第四代主戰坦克。在經歷5年多持續發展後,於2020年年末通過了國家測試。它是否真如俄羅斯所言,是具有革命性、顛覆性設計的第四代主戰坦克呢? 技術難以突破 早在上世紀80年代,第三代主戰坦克技術成熟之際,各主要強國均在探索下一代主戰坦克技術路徑,但時值今日,各國對第四代坦克的標準仍莫衷一是。 第三代主戰坦克是傳統思維的登峰造極之作。但由於提升火力和增強防護的客觀需求,第三代主戰坦克陷入了“水多了加面,面多了加水”的窘境,導致戰鬥全重急劇增加,接近70噸大關。這不僅讓其戰場適應性、戰役機動性能大打折扣,客觀上限制了其戰場運用,而且日益昂貴的造價也讓許多國家望而卻步。第四代主戰坦克要打破這個魔咒,讓主戰坦克各方面性能獲得飛躍,就必須另闢蹊徑。提高坦克自動化程度,減少乘員數量,便是其中之一。 縱觀坦克百年發展史,其乘員組數量由早期的多至10餘人,減至二戰時期的4~5人,冷戰初期進一步降至4人。從T-64這個第三代主戰坦克的“開山之作”開始,蘇聯通過引入自動裝彈機,取消裝填手,率先將坦克乘員組減至3人。相關研究表明,每減少1個乘員,便可節省幾立方米的車內活動空間,相應地可以減少炮塔體積和投影面積。如果裝甲重量不減,則可以相應增加裝甲厚度,提高坦克防護性能。如果維持原有防護性能不變,則可減輕裝甲重量,繼而降低戰鬥全重,提高坦克機動性能。 對於第四代主戰坦克而言,要想在各方面真正取得突破,只能將乘員組進一步減至2人,全部安排在車體前部,並採用配有高可靠性自動裝彈機的無人炮塔。只有這樣,才能將炮塔體積和正面投影降至最低限度,火炮的俯仰角也能有所增加,並能大幅度減輕戰鬥全重。不過,這種設計的前提,是坦克的自動化程度及“人工智能輔助作戰系統”(AI)必須達到一個極高的水平,而且必須具備高度的可靠性。 3人制坦克乘員組裡,車長負責全面搜索戰場情況,與上級和友鄰溝通信息,接收上級指令,處理各種傳感器捕獲的信息,做出攻擊決策後分別給炮長和駕駛員下指令。炮長領受車長命令後,必須搜索、識別目標,到使用激光測距儀,將各種參數注入火控系統解算,然後選擇彈種、自動裝填、瞄準、擊發。射擊結束還需要評估攻擊效果,決策是否需要補射,是否需要更換彈種,是否需要使用並列武器。若在這期間,車長又發現了新的目標,炮長還需向車長報告已經被攻擊目標的毀傷程度,調整下一輪攻擊的優先次序。駕駛員必須聽從車長指令,精力高度集中地駕駛着幾十噸重的龐然大物在戰場上閃轉騰挪。 目前,世界上雖有多家實力強勁的公司在研發汽車自動駕駛技術,但卻無一例外地停留在試驗場演示階段。尚無哪國批准無人駕駛汽車投產,這表明人工智能技術在勝任汽車駕駛方面並未打消人們的擔心。那麼,又怎麼能指望人工智能技術能駕馭更為複雜的坦克在啥情況都有可能發生的戰場上隨機應變呢?所以,現階段若要強行將坦克乘員減至2人,唯一的辦法是將車長和炮長的職能合併,用人工智能技術輔助車長決策,以此減輕他的負擔。不過,以目前的人工智能技術水平,要做到這一點異常困難。 “創新”弊大於利 俄羅斯的人工智能技術和世界先進水平相比,差距是客觀存在的。所以在T-14“阿瑪塔”主戰坦克上,烏拉爾車輛設計局只能採用折衷方案:保留3人制坦克乘員組,但讓他們集中坐在車體前方,由車體厚重的複合裝甲提供防護,並用裝甲板與戰鬥艙室完全隔開,極大地提高了乘員的生存能力,避免了彈藥殉爆導致的人員傷亡。由於炮塔內無人,設計自動滅火抑爆系統時,完全可以不考慮人的因素,有利於提高坦克的生存能力。 這種思路的確讓人眼前一亮。但是,它也不可避免地帶來了拉長車體的負面影響,而且必須解決由於乘員組對外觀察視野嚴重受限的問題。由於各方面限制,T-14“阿瑪塔”的駕駛員位於車體左前方,炮長位於駕駛員後方,車長位於車體右前方。從俯視圖上看,車長位置比駕駛員靠後,比炮長靠前,三人呈等腰三角形布置。這種布置方式與“一”字並排布置相比,進一步拉長了車體。據悉,俄軍現役T-90車體長6.86米,而T-14“阿瑪塔”這一數據為8.7米,長出了足足1.84米,這帶來了一系列嚴重的負面影響。非但如此,“阿瑪塔”的炮長要進出坦克,只能通過駕駛員艙蓋,放倒駕駛員座椅,艱難地從上面爬過去。這種設計非常不利於人員快速進出坦克。 根據俄方披露的T-14“阿瑪塔”主戰坦克內部照片來看,其乘員組座位面前有大尺寸的液晶顯示屏,能將安置在各處的傳感器接收到的信息經過一定處理後投射到液晶顯示器上,看起來頗為現代化,一改人們對蘇俄坦克光電傳感器性能和信息化集成水平遠遠落後於西方的印象。但是,再先進的光電傳感器,也不能完全替代人工目視觀察。因為光電傳感器各有觀察範圍,難以做到對周圍360度全方位、無死角地覆蓋觀察。而且光電傳感器的分辨率尚無法同人眼相提並論。在一些諸如城市巷戰的場合,眼睛緊盯着液晶顯示屏,努力辨識其顯示的二手信息,還不如直接通過炮塔頂部觀察窗直接用肉眼對外觀察來得更加方便快捷。 至於光電傳感器觀察死角的問題,理論上可通過引入先進的“虛擬現實技術”(VR)予以部分解決。但是,不過,目前虛擬現實技術遠未發展到完善階段。主要缺陷集中在硬件的處理速度遠不能滿足在虛擬世界中實時處理大量數據的需求。相關軟件開發花費巨大且效果有限。三維建模技術也需進一步完善。在虛擬現實的感知方面,真實性、實時性還不盡如人意。在交互效果方面,“虛擬現實技術”與人的自然交互不足,在語音識別、人工智能方面的效果,同樣不能令人滿意。對於俄羅斯來說,由於自蘇聯解體以來的近30年時間裡,科研隊伍流失、科研投入長期不足,像“虛擬現實技術”這樣的前沿科技因為長期沒有具體項目的牽引,導致俄羅斯在該領域的真實水平難以跟上時代潮流。 火力進步明顯 在T-14“阿瑪塔”上,烏拉爾設計局放棄了潛力被發掘殆盡的48倍徑2A46系列滑膛炮,換用了全新設計的2A82-1M型125毫米滑膛炮。因為採用了無人炮塔,無需考慮火炮發射時煙氣泄漏到炮塔內的問題,所以2A82-1M取消了身管中部的火炮抽煙裝置。這是它與2A46系列滑膛炮在外觀上的最大不同。理論上,取消火炮抽煙裝置,能將火炮的可用膛壓設計得更高一點,射擊精度也可得到一定程度的改善。 2A82-1M身管長度為49.2倍徑,藥室容積為13.2升,裝藥量12.8千克,炮口動能高達15.3兆焦。2A82-1M藥室容積比2A46系列還要略小一些,身管只延長了2.5%,炮口動能卻較後者高出39%。這表明其發射藥的藥力有大幅度增長,極有可能採用了雙基發射藥。以炮口動能與裝藥量的比值粗略估算,雖然2A82-1M發射藥的藥力仍低於西方先進水平,但俄羅斯在這方面進步明顯。 蘇俄第三代主戰坦克均採用吊籃式圓盤自動裝彈機,但T-64、T-80和T-72、T-90的自動裝彈機結構迥異。T-64和T-80的吊籃式圓盤自動裝彈機採用藥筒垂直放置,彈丸水平放置的存儲方式。而在T-72、T-90的吊籃式圓盤自動裝彈機里,藥筒和彈丸是分成上下兩層水平放置的。長期實踐證明,T-72、T-90的自動裝彈機設計更加可靠。因為裝填時藥筒和彈丸只需垂直抬高,然後被水平推入炮膛,運動路線簡單,無需大幅度改變藥筒和彈丸的姿態。但不管是哪種類型的吊籃式圓盤自動裝彈機都有一個共同的缺點:吊籃彈盤直徑只有2米左右,無法拓展,這就嚴重限制了彈丸長度,使得蘇俄尾翼穩定脫殼穿甲彈威力長期落後於西方。 T-14“阿瑪塔”為解決這個技術瓶頸,改用了垂直向下環列備彈方式:彈丸和藥筒均頭部向下環列在吊籃邊緣,近乎垂直於地面。裝彈時,自動裝彈機分別將彈藥和藥筒向後抽上去,先放平,再推入炮膛。由於採用了創新設計,為2A82-1M型125毫米滑膛炮配套設計的3BM69/70“真空”1/2尾翼穩定脫殼穿甲彈彈杆長度提高到約960毫米,雖然炮口初速仍為1750米/秒左右,但俄方宣稱採用貧鈾合金彈芯的3BM69“真空”1能在2000米距離上垂直擊穿1000毫米均質鋼裝甲,採用整體鎢合金彈芯的3BM70“真空”2這一數據為900毫米。即便考慮到俄羅斯靶鋼的技術標準與西方有差異,T-14“阿瑪塔”主炮威力的進步也是實實在在的。 不過,經過改進的自動裝彈機結構雖然消除了制約尾翼穩定脫殼穿甲彈威力提升的技術瓶頸,但因為要在裝彈過程中改變藥丸和藥筒垂直角度,因而自動裝彈機的可靠性不可避免地會受到影響。其總體可靠性能否達到令人可以接受的程度,還有待進一步觀察。 在至關重要的坦克火控系統方面,俄羅斯一直與世界先進水平有不小的差距。俄羅斯此前宣稱裝了最新型坦克火控系統的T-72B3M,不過是在1A40M下反式火控系統的基礎上,增加了一個白俄羅斯生產的車長周視三合一瞄準鏡而已。在“坦克兩項”賽場上,T-72B3M以9千米/小時的速度行進間射擊,從炮口鎖定到射擊,耗時14秒。作為對比,使用上反穩像式火控系統的中國96A型主戰坦克,以29千米/小時的速度行進間射擊,從炮口鎖定到射擊僅耗時6秒。而96A火控系統在中國早已是大路貨的水平。由此可見,俄羅斯坦克火控系統離世界先進水平差距極大。 當年T-90坦克出口印度時,俄羅斯國產的“龍舌蘭”熱像儀因為技術落後,性能低下,被印度陸軍換成了法國同類產品。知恥而後勇的俄羅斯軍工界經歷數年努力,終於在2020年將自研的639×521的紅外焦平面陣列元件用於國產熱像儀的批量生產,初步擺脫了對西方核心部件的依賴。 綜合俄媒透露的信息,俄羅斯研發的新型全景視野“鷹眼”車長全向瞄準具具有獨立穩定的視野、熱成像通道、激光測距儀和自動目標跟蹤功能。通過“松樹”U炮長瞄準鏡和“鷹眼”車長全向瞄準具的組合,俄羅斯坦克的火控系統可以支持坦克在35千米/小時的速度下,準確打擊2000米外的目標。這和過去相比,顯然也是不小的進步。 不過,T-14“阿瑪塔”將頂置遙控武器站與車長周視瞄準鏡集成在一起。為避免大口徑機槍射擊時的劇烈震動對車長周視瞄準鏡的影響,不得不將傳統的12.7毫米大口徑機槍降級為7.62毫米機槍,這對於在複雜環境下打擊不同種類的目標有一定的負面影響。 防護雙管齊下 各種新式反坦克武器的飛速發展,給坦克的防護能力提出了更高要求。複合裝甲和爆炸式反應裝甲雖然為坦克提供了較高的防護能力,但也使得坦克戰鬥全重不斷攀升。像M1A2、“豹”2之類的西方主流坦克,戰鬥全重已達70噸左右,幾乎達到了坦克能有效實施戰場機動的上限。因此,試圖單純通過堆徹基礎裝甲厚度,拼命外掛爆炸式反應裝甲來提高坦克防禦能力的辦法,已經基本走到了盡頭。要在不增加、甚至減輕重量的情況下進一步提高坦克的防護能力,有兩個有效途徑:採用無人炮塔,以及裝備主動防護系統。T-14“阿瑪塔”最大的亮點,就是同時採用了這兩個增加防護的措施。 T-14“阿瑪塔”無人炮塔的主體結構,也就是火炮裝甲盒的寬度,與現役三代主戰坦克炮盾寬度差不多,只是常規三代主戰坦克炮塔寬度的三分之一左右,正面投影面積相當小,在同等情況下可以大大加強對火炮的防護,且在戰場上被敵方命中的幾率大大降低。 由於戰鬥全重的限制,坦克側面和頂部的防護能力遠弱於正面,因此日益成為各類反坦克武器打擊的重點。發展和裝備主動防護系統,是坦克防護技術發展的重要方向。蘇/俄從80年代初開始,相繼研製出“鶇”1、“鶇”2、“競技場”等主動防護系統。其中,80年代裝備的“鶇”1可以防護速度50~500米/秒的反坦克導彈和火箭彈,90年代研發的“競技場”可防護速度為70~700米/秒的來襲目標。 “阿瑪塔”炮塔側面四周布置的平板雷達天線和光電觀察窗口,共同構成了全天候的戰場態勢監控系統。一旦發現來襲目標,系統自動判斷威脅大小,適時動用主動防護手段。“阿瑪塔”安裝了兩種主動防護彈。炮塔底部那10個大口徑發射管內安裝的是硬殺傷攔截彈,炮塔頂部安裝的那幾組小口徑發射管內裝的是用於軟殺傷的煙霧干擾彈。 煙幕干擾不僅對付光學、激光制導的反坦克武器十分有效,而且可以對付日益普及的末敏彈。末敏彈的自鍛成型戰鬥部在距離地面幾十米高度時就會起爆,若是採用硬殺傷攔截彈與之對抗,攔截彈不僅需要有足夠的制導精度、加速能力,而且還必須擁有足夠靈敏的引信。如此一來,攔截彈的體積和成本都會上升到讓坦克無法承受的地步。末敏彈的弱點之一,就是瞄準窗口很短。坦克只要在末敏彈下落過程中沿着圓錐母線作周向掃描時,將自己遮蔽在煙幕中,讓末敏彈無法正確識別、鎖定自己就達到了目的。“阿瑪塔”在炮塔頂部設置了兩組,共24枚朝天發射的煙幕彈,說明俄羅斯高度重視對末敏彈的防護。 如果煙幕迷盲失效,“阿瑪塔”的主動防護系統將選擇處於最佳攻擊位置的主動攔截器發射管,自動計算合適的發射時間,發射後靠攔截彈的預製破片催毀目標。 從數據對比來看,俄軍現役T-90車體長僅有6.86米,炮口向前時全車長9.53米,車體寬3.46米,全車高2.26米,戰鬥全重46.5噸。T-14“阿瑪塔”車體長達8.7米,炮口向前時全車長10.8米,車體寬3.6米,全車高3.3米,戰鬥全重55噸。如果僅以戰鬥全重和坦克體積的比例來估測兩型坦克單位面積上的裝甲重量,可能會得出T-14“阿瑪塔”防護弱於T-90的錯誤結論。但實際上,俄羅斯在新型坦克防護設計方面改變了思維,轉為加強戰場環境感知,積極使用主動防護手段,以此在重量增加不多的情況下取得更好的防護效費比。這種設計思路是值得肯定的。 動力差強人意 A-85-3/12H360型渦輪增壓柴油機是車里雅賓斯克拖拉機廠為T-14“阿瑪塔”主戰坦克配套研發的動力裝置。它在蘇俄坦克柴油機發展史上,史無前例地採用了X構型。 所謂X構型,可以理解為將兩台V型6缸發動機放倒之後連接在一起,即每排只有3個氣缸,4排一共12個氣缸。這種構型的優點是結構緊湊,明顯降低了曲軸質量。在與俄式主戰坦克沿用了近70年之久的B2系列柴油機體積大致相當的情況下,A-85-3/12H360在發展初期的動力指標是883千瓦,技術成熟後最終將達到1103千瓦。 動力艙通常占坦克內部容積的30%~40%。在保證功率的同時,儘量縮小動力裝置的體積,減輕其質量,對於降低坦克戰鬥全重和縮小整車體積至關重要。從內燃機熱力原理上分析,只有大幅提高氣缸的工作壓強,柴油機才會有功率密度翻倍、乃至數量級提高的可能性。從這個角度而言,俄羅斯現有的V構型柴油機,技術潛力還遠未發掘殆盡,完全可以通過使用高溫合金製造缸體,提高氣缸內工作溫度和壓強的辦法,大幅度提高功率密度。 目前,世界上功率密度最大的坦克柴油發動機,是德美聯合研製的MTU890系列。它通過90度夾角的V型布置氣缸,各分系統(如泵、濾清器和機油系統)的綜合設計,有效空間的利用等,使其輸出1100千瓦功率時總排量僅有12升,為MT883系列的一半,為“豹”2所採用的MB873系列柴油機的四分之一左右。目前,MTU890系列使用的仍是鋁合金活塞,這說明其通過提高空氣進氣量的辦法,實現了在較低工作溫度下的高壓強(其平均工作壓強接近3兆帕,超出現有坦克柴油機一倍)。未來如果採用高溫合金,相信其功率密度還能有顯著提高。 俄羅斯因為基礎工業水平不如西方,因此只能另闢蹊徑,通過採用特殊構型,在較低的技術水平上追求柴油機結構緊湊,試圖通過優化總體設計,對各項技術性能有所取捨的方法,在較短的時間內取得總體性能上的提升。這是蘇俄軍工系統的傳統做法和強項,也確實取得過一些令人矚目的成果。加之T-14“阿瑪塔”主戰坦克採用的獨特布局,將原本分散在炮塔兩側的車長、炮長,以及車體前部的駕駛員,統統集中在車體前部,而且還是交錯布置,等於是在傳統坦克底盤基礎上硬生生插入了一個前部乘員艙。因此從儘可能降低坦克總體長度角度考慮,俄羅斯對縮小T-14“阿瑪塔”主戰坦克動力系統的體積,有着非常急迫的需求,相關指標定得極高,因此已等不得按部就班地改進現有的V構型柴油機,直接劍走偏鋒,上X構型。 這個俄羅斯此前從未研發過的X構型坦克動力,在研發過程中遇到技術問題時,並無可參考借鑑的對象,一切都要從頭開始摸索,研發進度自然快不起來。從俄方披露的信息看,A-85-3/12H360的缸徑150毫米,活塞行程160毫米,排量34.6升,2015年時裝車最大輸出功率為882千瓦。里雅賓斯克拖拉機廠聲稱,通過強化機體、供油、提高轉速等技術手段,可以將該型柴油機功率提升至1103千瓦級。從這些指標看,即便是劍走偏鋒,受限於俄羅斯材料工業的技術水準,機械加工及相關設計水平,A-85-3/12H360就算最終達到了設計指標,其較MTU890系列柴油機技術水平仍有明顯差距。哪怕是和俄羅斯既有的V型柴油發動機相比,A-85-3/12H360的性能提高也相當有限。該型柴油機過於複雜的結構,不僅製造難度頗大,而且對後勤維護來說也相當繁雜。 對任何一款新型發動機來說,都有個成熟的過程。早在2015年T-14“阿瑪塔”主戰坦克駛上紅場接受普京總統檢閱前,就曾曝出在彩排時趴窩,被牽引車拖走的新聞。事後,俄方對外解釋,說這是他們在練習應對閱兵中的突發狀況。實際上,A-85-3/12H360這樣一款結構複雜、製造及維護難度極大的發動機,不僅當年趴窩很正常,而且去年被曝出功率不達標,致使T-14“阿瑪塔”被推遲到今年才交付俄軍也顯得並不令人意外。 不過,雖然新型發動機嘈點多多,但T-14“阿瑪塔”採用了全新的液力傳動裝置以及半主動懸掛系統,還是值得肯定的。其1、2、7對負重輪上採用了液氣懸掛,其他負重輪仍是傳統的扭杆懸掛。這麼設計既可以在相當程度上減少坦克高速越野時的顛簸,又可以降低造價,提高懸掛系統的可靠性。 結語 綜上所述,T-14“阿瑪塔”恐怕還難以稱為一款真正意義上的第四代主戰坦克。充其量,它頂多和當年的T-64一樣,只是第四代主戰坦克的早期探索試驗型號而已。但是,在黑暗中探索、試圖尋求技術突破的過程中,各種試錯和失敗都絕非沒有意義。如果沒有這股勇於創新、大膽實踐的精神,就永遠只能跟在他國身後亦步亦趨,趕超也就成了遙不可及的夢想。從這個角度而言,T-14“阿瑪塔”必定會在蘇俄坦克發展史上寫下濃墨重彩的一筆。 |
|
|
![]() |
![]() |
| 實用資訊 | |
|
|
| 一周點擊熱帖 | 更多>> |
| 一周回復熱帖 |
| 歷史上的今天:回復熱帖 |
| 2024: | 【國際戰略報告】全球衝突·預示未來10 | |
| 2023: | 美軍擊落氣球過程通訊全程曝光,難度大 | |
| 2023: | 5006 血壯山河之武漢會戰 黑雲壓城 6 | |
| 2022: | 普京完勝 烏克蘭放棄北約 拜登不出兵 | |
| 2022: | 突發:美軍核潛艇闖入俄羅斯領海 俄護 | |
| 2021: | 如果我有500億,是多造一艘航母,還是 | |
| 2021: | 將美軍逐出南海!解放軍為避免未來南海 | |
| 2020: | ▲P4實驗室 國際規範 國際訴訟 國際壓 | |
| 2020: | 美國老兵回憶上甘嶺戰役:每天都從噩夢 | |




