坦克為什麼只有一個炮管?

遊戲詩仙

早期的坦克有多炮塔、多炮管,裝甲不怎麼厚,火力多而不“猛”,渾身掛滿了火炮和射孔,甚至只有機槍,這也跟當時的整體環境有關,步兵走天下,坦克的作用更多的是碾壓和保護步兵。

後來,人們認識到了坦克的重要性,坦克的作用逐漸加大,那些掛滿了輕型武器和小型炮塔越來越沒用,基本碾壓不到敵軍步兵了,而自己又成了反坦克炮的活靶子,已經喪失了最初的意義。

這樣就倒逼坦克進行改革,最直接的辦法就是增強主炮的威力和射程,減掉那些威力小的炮管和機槍,節約空間來提升主炮和裝甲。炮管少了,開孔越少越結實,炮塔也就越小越不容易被擊中。所以,單炮管就成了主流。


紅黑聖西羅

坦克為什麼只有一個炮管?



坦克最重要的三大要素是:機動、火力、防護。坦克作為“陸戰之王”,不僅能夠壓制,對戰敵方裝甲車,還起著摧毀工事,殲滅敵人有生力量的作用。現役的坦克主要由武器系統、火控系統、動力系統等系統組成,但它只有一根管炮。這是為什麼呢?

很多人認為,管炮越多、火力也越猛,整體戰鬥力不是更厲害麼?坦克如果採取多炮管或多炮臺的設計,雖然達到提升火力強度的效果,坦克三大性能中的火力提高了,但是機動和裝甲卻下降了。而且,看起來好像坦克可以同時發射多枚炮彈,實際操作中,因為操作人員過多,空間狹窄,內部指揮非常混亂。

至此,多炮塔坦克的缺點暴露出來了:

一是重量過重,導致機動力低落;二是無法安裝厚重裝甲,裝甲防護能力差;三是操作人員過多導致坦克內部指揮混亂;四是由於內部空間不足整備維修困難。

上世紀70年的冷戰時期,西德曾經在豹Ⅱ上實驗過雙炮管,將傳統的主炮式坦克取消,將兩門大口徑主炮安裝在裝甲內。這個坦克被稱為VT坦克。西德軍方曾經將VT與豹2型坦克拿來比較,結果得出的結論是比起豹2,VT 1-2坦克沒有任何顯著的優勢。因為VT坦克擠佔了內部空間,反而導致坦克能夠攜帶的炮彈數量減少。

多炮塔、多炮管坦克是以犧牲機動性和裝甲防護力為代價來提升火力,而在火力已經不再是坦克性能瓶頸的今天,多炮塔、多炮管坦克應該沒有多少機會。

很顯然,從現代信息化條件下作戰來看,坦克唯一的選擇就是提升威力和精準度,更加強調打準打強,一根炮管是最好的選擇。


懷疑探索者

大家看到一個炮管是坦克的主炮,現代的主戰坦克只有一門主炮,不過也有兩門炮的,比如以色列的梅卡瓦,除了主炮以外還有一門60毫米的迫擊炮,但是主戰坦克的主炮只有一門。

坦克在早期曾經出現過一些不止一門火炮的坦克,比如英國的四號就是菱形車身的兩側各有一門57炮,後來英國的獨立,蘇聯的T28,T35這些巨無霸都是多炮塔坦克,上邊自然也是不止一根炮管了。

出現這些多炮塔坦克的原因是,早期的坦克都是作為陸地戰艦來設計的,軍艦上邊當時就是有很多的炮塔,所以坦克這種陸地戰艦自然也要裝很多的炮塔。

但是經過一段時間的實際作戰,各國發現多炮塔坦克各個炮塔組織協調射擊十分困難,坦克可沒有軍艦的體積,在坦克裡邊放那麼多炮塔裡邊的成員很多活動困難,而且這也是造成坦克的體積巨大,以當時的動力系統水平,沒有辦法兼顧防護型和機動性,上邊的多炮塔坦克一般行動緩慢,而且雖然坦克很大,但是裝甲不能很厚,防護能力無法抵擋37炮,於是這種多炮塔坦克在二戰前就已經基本淘汰。


有痰

這是坦克發展100年曆史形成的實踐經驗成果。火力、機動和防護能力是坦克的三大性能指標,三大指標之間的關係是對立的統一關係。三種性能指標要綜合平衡,權衡得失,以取得消滅敵人、保護自己的最佳技戰術效果。早期的坦克設計師為了提升火力輸出效率,曾經研發過雙炮管、甚至多炮管構型,法國先研發出了裝備1門75毫米主炮和4挺8毫米機槍的Char FCM2C坦克,英國研發出了裝備1門47毫米3磅炮和4挺7.62毫米機槍的維克斯A1E1坦克,納粹德國也研發了一種裝備1門75毫米主炮、1門37毫米副炮和2挺7.92毫米機槍的NbFz坦克,蘇聯甚至研發出了裝備1門76毫米主炮、2門45毫米副炮和6挺機槍的T-35坦克。

然而,實踐證明,採取多炮管或多炮管的設計,雖然能夠提升火力強度,但多炮塔和多炮管增加重量和體積,降低了機動性能;坦克開口過多,也無法安裝厚重裝甲,影響了裝甲防護能力;坦克雖然能夠同時發射多枚炮彈,但操作人員過多,坦克內部空間狹窄、指揮混亂、維修不便等缺點也暴露得淋漓盡致。以蘇軍T-35為例,最高時速不能超過15公里,裝甲厚度僅為30毫米,很容易被德軍配備的各種反坦克武器擊毀。冷戰時期,西德曾經在“豹”Ⅱ上發展過擁有雙炮管的VT坦克,但最終還是發現,雙炮管擠佔了內部空間,導致坦克能夠攜帶的炮彈數量減少,作戰效能反倒不如“豹”Ⅱ坦克。

鑑於實際運用中的拙劣表現,武器設計師最終意識到,多炮塔和多炮管坦克實際是“大而無當”的代名詞,多炮管設計逐漸成為坦克發展史上一個遙遠的符號。當然,多炮坦克外形非常酷炫拉風,經常在遊戲或電影中頻頻出鏡。比如,美國《紅色警戒》系列遊戲中的雙炮管“天啟”坦克,好萊塢大片《變形金剛》中出現的魔改版“霸天虎”M1坦克,也在普通M1坦克炮塔上多加了一個雙聯副炮炮塔,但是這些都只是虛幻的藝術作品。全世界現役主戰坦克基本都採用單炮管、單炮塔、大口徑火炮、厚裝甲的設計格局。

T-35重型坦克

T-35重型坦克只是樣子貨


現代兵器雜誌

擊毀一臺敵方主戰坦克需要多少發炮彈?事實很多情況只需要擊穿一發。

而給坦克裝上兩門或更多的大炮著什麼?主炮可不是隻有一根炮管那麼簡單,管子後面還有體積很大的炮膛、炮閂、後座裝置等一大堆部件,體積都相當大。要全部塞進一個小小的炮塔裡,只能減少這些部件的體積,減小炮管的口徑,那麼口徑減少了,還能保證擊穿敵人的坦克嗎?這是其一。

其二,坦克炮後座力是相當大的,蘇聯好像曾經有一個STII的方案, 把兩門122炮塞到了一個炮塔中,然後炮塔座圈經不住兩門主炮同時開火,可能還沒打中敵人, 就把自己毀了。

那麼為什麼要裝多個主炮呢?其實目的就是能快速的把敵人消滅掉。然而要達成這個目的還有別的方法,比如提高主炮的精度和首發命中率,提高彈藥的裝填速度,提升彈頭的動能等方式。這些就更加合理。


沙包僧

你看到了炮管,沒看到坦克內部的炮身結構,一門炮佔用的內部空間已經很大了,坦克內部空間非常寶貴,多裝幾門炮哪有那麼大空間?如果為了多裝幾門炮,坦克要造多大才行?現在的主戰坦克一般戰鬥重量50-60噸,要是再裝幾門炮,坦克體型要比現在大兩三倍,重量上百噸,還怎麼作戰?再說,發動機功率,火控系統,彈藥數量,人員數量等等都會有問題。就算裝上幾門炮,一次也只能開一門,如果幾門炮同時開火,坦克內部人員還活不活了?


慣性導航88761176

坦克誕生初期只是一種稀少的平坦地帶反步兵武器,不必突出主武器的威力,但必須充分發揮對輕型目標的殺傷和震懾性,所以往往渾身是炮管。等到第二次世界大戰中期,坦克已經成為戰爭雙方都常見的通用武器,也有了專門應付坦克的武器和工事,坦克的敵人不再是簡易工事和步兵,還要對付反坦克陣地乃至其他坦克,當然必須把火力集中於主武器。


做一個類比,飛機剛剛用於戰爭的時候,只有偵察機,然後是轟炸機,慢慢才有了戰鬥機。即早期的飛機數量少,也沒有專門的防空武器,所以飛機只考慮對付沒有防空的地面目標,設計上不考慮和其他飛機的戰鬥。慢慢地雙方都開始有防空炮,於是飛機開始考慮如何躲避火炮,如何攻擊防空陣地。再後來,大家發現消極防空太浪費錢,最好的辦法是用飛機反飛機,於是雙方都有了戰鬥機,乃至戰鬥轟炸機。30年代的飛機已經和20年前的同類完全不一樣了。(當然飛機不能走裝甲路線,所以只能簡單類比)


坦克的發展史與飛機有相似之處。最初的坦克設計出來,不是用來互懟的,而是用來抵抗步槍、機槍火力,碾壓一般土木工事的。嚴格地說,這個時期的坦克更類似裝甲車。使用環境則被設定為一個遇不到其他坦克或專用反坦克武器的世界。所以早期坦克的裝甲不太厚,火力多而不“精”,經常是渾身掛滿了火炮和射孔,甚至只有機槍。畢竟這個時候大多數步兵工事只需要碾壓就能拿下,坦克只要節約了死在機槍陣地前的人力,就算完成任務。

從第一次世界大戰末期到第二次大戰初期,由於休戰氣氛和經濟危機,軍備研發不算快,很多型號沿用了坦克發展早期的思路,即多炮塔,多炮管,火力強而不“精”。裝甲能防禦一般的步兵火力和輕型火炮就好。

慢慢地,大家都發現了坦克的作用,把更多的工業產能用於造坦克/反坦克。裝甲師當然有坦克,步兵單位得加強一個坦克營,沒裝備坦克的部隊,也要加強工事,配發反坦克炮,反坦克槍。

如果說早期的步兵相對坦克是兔子對狼,現在起碼也上升到牛犢對獅子的層次了。在這種情況下,坦克渾身披掛的那些輕型武器,小型炮塔越來越沒用——步兵知道坦克會帶著槍炮越野而來,早就躲到了更分散,更堅固的工事裡,輕型槍炮對他們意義不大;同時坦克必須在更遠的距離上摧毀這些工事,否則裡面的反坦克炮/反坦克槍手就會殺出來教坦克做人。

很顯然,在這種情況下,坦克唯一的選擇就是增強主炮的威力和射程,而且“威力”的內涵更強調炮彈的速度與穿透力,而不僅僅是能攜帶多少炸藥——畢竟當時最重的坦克炮彈也就是10公斤左右,如果射不透敵人的工事和裝甲,在牆外搞個一兩公斤的爆破意義不大。

坦克之間的戰鬥明顯增強了這一趨勢。因為大家都發現了,最好的反坦克武器就是另一輛坦克。在坦克的對戰中,那些用來對付步兵的零碎槍炮沒有任何用處,交火會在坦克最強一門火炮的射程上開始,也幾乎必然以主炮打破裝甲而結束。所以,一旦雙方都大量使用坦克,大家都寧願放棄一些副炮和機槍,把節約的噸位(空間)用來加強主炮和裝甲。實際上,拆除次要炮塔/炮管,本身就意味著加強防禦——鐵盒子上開孔越少,必定越結實;鐵盒子越小,被擊中的可能性越低。因此,坦克越來越趨於單主炮,單炮塔,厚裝甲的格局。

說到這裡,回頭看一下問題,實際上可以拆分成兩個設想:

1 多根炮管向不同方向開火,即多炮塔。前面已經解釋了為什麼現代坦克不採取這個方案。

2 兩根以上炮管結合到一起增加火力。這實際上是多炮管設想,前面的陳述尚不能否決。

但是你看看坦克的剖面圖,坦克炮可不是一根管子那麼簡單,實際上佔據了炮塔和車身相當大的空間。而且越向後部,東西越多。要在狹小的空間內增加一根炮管,必須明顯增加坦克的噸位和高(寬)度,提高中彈概率,降低機動性,降低裝彈速度。

此外,就像前面說的,在對付其他裝甲車輛或工事的時候,打穿是第一要務,一炮是打穿,兩炮也是打穿,既然兩門炮不可能讓一發炮彈從另一發炮彈砸開的洞裡面鑽進去,殺傷力就不會顯著提高。倒是有可能兩炮相互影響精度,或是為了安裝第二門火炮影響了另一門的最高穿透力,那就得不償失了。

現實中,使用多管重型火炮齊射的一般是海軍,尤其是戰列艦巡洋艦等大船:但海軍這樣做恰恰不是為了多炮同時命中一個目標,而是保證增加單發命中的概率——戰列艦彈道很高,很彎,火炮都是斜向拋射,無法精確瞄準,所以通過齊射來增加命中率。絕大多數情況下,齊射能命中一發就值得全艦慶祝。

坦克和海軍重炮不同,基本上在直射距離內開火,除非有非常好的觀測數據,否則車長只會攻擊自己能看的到的目標。所以坦克炮彈道低平,可以像狙擊槍一樣瞄準,精度很高,不存在用多門火炮向一個方向射擊,增加命中概率的問題。一門炮打不中的目標,基本上兩門炮也打不中。尤其是現代坦克,射擊計算機甚至要考慮炮管因為重力而出現的彎曲,可以在上千米外以幾十釐米的精度擊中目標,完全不需要兩個炮管來碰運氣。更何況坦克噸位很寶貴,多幾噸可能就要燒發動機,壓斷橋樑,不像萬噸戰艦那樣“寬鬆”,所以各國大多使用單管火炮,老老實實靠成熟技術打仗。

總而言之,如果裝甲車輛主要目標是屠殺步兵,那的確炮塔和炮管多多益善,但一旦考慮到對付其他裝甲車輛以及工事/反坦克陣地等“硬”目標,單一強主炮就是必然選擇了。早期坦克之所以嘗試過多炮塔和多炮管,主要原因是因為坦克還不普及,敵人的坦克和反坦克武器還太少。一旦各個大國都開始用坦克裝備自己的部隊,博弈論必然會把坦克的發展模式扭到單主炮方向,20年代的多炮塔(管)坦克只能算髮展早期的非正常狀態。

最後,坦克炮不便宜,炮管尤其不便宜。摘錄一篇文章來看。

坦克炮是怎樣煉成的--淺談現代坦克炮製造工藝

要製造一門能夠滿足現代戰場形勢要求的大口徑高膛壓坦克炮,從炮鋼冶煉、鑄造、熱處置,到自緊前加工、內外徑加工、自緊處理、內膛研磨、藥室加工、膛線加工(有些滑膛坦克炮在炮口也有膛線)、外壁精加工、螺絲和溝槽的加工、內部的表面處理、完成時的檢驗、射擊實驗、射擊後檢驗,需要經過數十道工序。而限於篇幅所限,我們在此主要談一談坦克炮加工過程中的三大關鍵技術——電渣重熔技術、自緊工藝技術以及內膛表面鍍鉻硬化處理技術。

電渣重熔是現代坦克炮製造廣泛應用的一種先進冶煉工藝,簡單地說就是在電渣重溶裝置上,將炮鋼製成的自耗電極加以重新熔化精煉,通過潔淨器重新鑄成鋼材,以去掉鋼材中殘留的少量硫、磷等對火炮強度和韌性有害的元素,消除鋼錠一般存在的縮孔、疏鬆、偏析等缺陷,使鋼的橫向性能、低溫韌性和疲勞性能有較大的提高,綜合機械性能得到明顯的改進,還可提高生產率,使成本大幅度下降,滿足火炮身管的生產要求。同一種合金成分,使用兩種冶煉工藝,是否經過電渣重熔,僅是鋼中硫含量有區別,就可以得到兩種不同強度級別的炮鋼。經電渣重熔後可在原鋼種基礎上,把強度提高10千克/平方毫米以上,或在原來強度等級基礎上,較大幅度地提高鋼的韌性。1958年,蘇聯烏克蘭德聶泊爾特鋼廠率先建成了世界第一臺實用的半噸電渣爐,使電渣治金進入了工業化生產進程。隨後在1960年,德國萊茵金屬公司建成了更先進的5噸級電渣重熔爐,從而使火炮的大批量生產中應用電渣重熔技術真正成為可能。

至於自緊工藝有幾種不同的工藝形式,其主要區別是在對炮膛施加內壓的方法上。這些工藝方法可分作兩類,即液壓自緊和擠壓自緊(具體又分為水壓法、棒壓法、氣壓法)。液壓自緊工藝是通過往膛內引入高壓液體來獲得所需要的應力,通常使用的高壓液體是甘油和水的混合液,因為這種液體在高壓下具有穩定性。而擠壓自緊工藝就是用液壓頂杆迫使一個體積比鋼管內膛大的衝頭或心軸通過內膛,使身管內層產生超限應變,所需壓力的大小,取決於身管的鋼材牌號、身管壁厚、身管內膛初始直徑與衝頭的直徑差,以及內膛與衝頭的接觸面積。

……坦克炮這東西,如果不考慮重量、後坐力、壽命之類實際生產問題的話,設計其實還是相對容易的,但能不能將這些指標落到實處就要看國家的工業實力了。事實上,僅僅“單壁自緊電渣重熔”八個字就浸透了多少工業技術人員的血汗,而要將其變為現實,背後又要有多少不計血本的基礎工業投入。無論是從設備、工程師、生產技工人員素質,還是從經驗方面看來,全吐界在此領域能拍著胸脯說沒問題的國家寥寥無幾,敢於公開設計圖紙的更是鳳毛麟角。所以,沒有材料生產和加工能力,一切都是“浮雲”,對現代化坦克炮來講,關鍵在於一個“造”字上。


金戈鐵馬

坦克的優勢是機動的火力,所以帶彈要越多越有威力。因此都儘可能的節省空間用於載彈。但也有加高射炮的,用於剋制飛機,加火箭炮的新式主戰坦克,用於陣地的火力覆蓋。這些也可看成多炮的應用。只是看作戰用途而定。一般有一門炮就可以了。


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坦克三要素之 :火力 防護 機動,多一個炮管,多一點體積,多一塊裝甲,多一份重量,。加發動機功率,油耗增多,重量增大,否則機動差。減裝甲防護弱,壓空間乘員累。多炮管,多火力,多重量,多人員,多維護,多維修,累後勤,累乘員,累廠家。 得不償失


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