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豹2主战坦克装甲发展(ABCD)

作者: 来源:wbtt 2019-06-21 06:31:16

​​无断禁止转载 早期发展 关于豹2原型车也没有什么特别好说的,直接上图: 试验发展阶段的两辆豹Ex(KPzLeopardExperimentalentwicklu...

​​无断禁止转载


早期发展


关于豹2原型车也没有什么特别好说的,直接上图:

试验发展阶段的两辆豹Ex(KPz LeopardExperimentalentwicklung,简称豹Ex)原型车之一(1968-1972年)


豹Ex车体装甲图纸


第一代豹2原型车,1972-1974年间生产,共16台车体(PT1-17,没有12),17台炮塔(T 1-17)



第一代豹2原型车(豹2K)的装甲图纸


豹2K防护指标


豹2原型炮塔防护(非楔形炮盾,只可能是T14.mod)


T14.mod原型炮塔有安装在PT06底盘上。T14.mod炮塔是为第二代原型研制的,主要用于测试自动装弹机和EMES-13炮长镜系统,得益于新外形,新型炮塔减重1.5T,以满足MLC50的重量限制

 

1972-1974年的早期豹2设计主要应用高强度钢和间隙结构,结合大倾角设计,能够满足在一定距离对抗105mm APDS和100mm全口径穿甲弹的防护要求,设计目标的战斗全重不超过MLC50。然而,由于73年赎罪日战争的影响,坦克的装甲防护再次备受关注,提高豹2坦克装甲防护的计划被提上日程(主要是迎合美国人的要求)。关于防护,就不得不提英国人,除开豹2项目,1972-1974年间德国和英国一直在合作开发FMBT(德国称为KPz 3),在1972年9月和1973年10月的两次研讨会议上,英国人向德国人提供了关于乔巴姆装甲的原理描述(按英国人的档案,没有提供任何技术资料,但是足以让德国人仿制),1974年3月德国人就研制成功了自己的“乔巴姆”装甲,也就是NERA复合装甲,并进行了演示试验(尽管德国人矢口否认与乔巴姆有关联),打算作为乔巴姆的代替品安装在自家的豹2和KPz3坦克上,但是德国人发现如果安装了这种装甲,无论如何也无法把重量控制在45吨以下,因此在1974年10月把设计指标放宽到了MLC60(54.5t)。根据1974年12月的德美谅解备忘录(MoU),德国要在1976年12月提供一台防护升级的豹2原型车与XM1进行对比试验。于是在这个背景下,重新设计并生产了豹2第二代原型车,也就是豹2AV。第二代原型车计划安装的装甲实际上就是B-Tech。


豹2AV,原型车没有安装真正的装甲,只有配重,KMW为防护测试专门造了个靶车



1977年一份讨论豹2AV减重措施的会议报告提到了模拟豹2防护威胁的测试用弹药(Via Wiedzmin)

 




德国1972年开始研制KPz3,装甲防护基本上都是以纯钢间隙为主(偶尔包括油箱),整个70年代设计试验了各种各样的间隙装甲结构,而间隙装甲转变为乔巴姆不过只是把钢板替换为NERA单元罢了,当然如果要实现更好的整体防护性能,还需要考虑各单元间的耦合

 

B-Tech


1979年到1988年生产的0~5个批次以及第6批次前96辆坦克均安装了“B技术”复合装甲包,所谓B装甲实际上是一种NERA阵列(Schott-Lamellen-Panzerung,间隔薄板装甲,在提供给英国人的文件中也描述为膨胀板Bulged-plate),就和M1艾布拉姆斯的特殊装甲同源——都来自英国人引以为傲的“乔巴姆”。


B装甲的指标是能够抵挡105mmAPFSDS(105滑膛炮发射的KE/38钢套钨芯APFSDS或105线膛炮发射的DM23 105 钨合金APFSDS)以及战斗部直径103mm的MILAN 反坦克导弹(分别模拟苏联125mm钢芯APFSDS和130mm ATGM)。炮塔标定的KE防护值为350mm RHA(垂直靶),CE防护值为700mm RHA,防护范围:正面±30°弧;车体首上KE防护值300mm(105 KE/38标准穿深),CE防护值600mm(MILAN标准穿深),侧面重型侧裙覆盖处在30°航向角内的防护性能也应该满足防护要求。



豹2炮塔


瑞士装甲部队军官协会OG Panzer网站提供的Pz 87 WE数据表中明确写出了B和C装甲的类型


1975年在瑞典进行的105滑膛炮穿甲试验,对300mm靶板的射击设置示意图(Via Sp15)


1975年在瑞典进行的105滑膛炮穿甲试验,对300mm靶板的射击结果,其中莱茵金属KE/38在1380m/s~1390m/s的着速下可穿透几乎垂直的300mm靶板(法线倾角0~5°),而靶板法线倾角10~20°时则无法击穿,因此可以判断在此着速即为该弹对300mm RHA垂直靶的V50。


75年在瑞典测试的105滑所用穿甲弹


105滑膛炮用APFSDS图纸(Via Wiedzmin)

 

DM23105mm 钨合金穿甲弹,实质上是以色列M111


我国80年代引进M111穿甲弹,不同倾角下对美标MIL-A-12560RHA靶的侵彻性能,0°靶V50对应的实际穿深为360mm,根据1975-76年的北约坦克炮选型试验,德国标准(TL-2350 001)靶的硬度最高,抗弹性能比美标要好,相同条件下可能会造成标定穿深的下降。


米兰反坦克导弹战斗部参数,可穿透700mm总厚度的全屏蔽北约三层靶


设计要求的豹2炮塔B装甲防护等级示意图,车体正面防护类似但可能稍差。根据1987/1988年酋长替代项目报告提供的数据绘制



 

C-Tech



从第6批次的第97辆坦克开始,包括后来的第7批次,都安装了“C技术”装甲包和轻/重型裙板,1991年开始生产的第8批次换装了“D技术”轻/重型侧裙板,但其主装甲仍然是“C”。


C装甲是一种陶瓷复合装甲(Keramik-Kompositpanzerung),安装C装甲的豹2A4的设计防护指标要求正面±30°弧内车体和炮塔应能抵挡着速1650m/s的120mm DM23 钨合金APFSDS以及直径136mm的HOT反坦克导弹战斗部(分别模拟苏联125mm 钨合金APFSDS和150mm ATGM),标定穿深分别为KE:400-420mm RHA(垂直靶),CE:750-800mm RHA(HOT战斗部最佳炸高标准穿深为800mm RHA)。


然而1987年8月在梅彭靶场进行的C装甲全尺寸防护试验却不尽人意。车体勉强满足防护需求,但是多次抗弹能力很差,特别是对动能弹(装甲结构受冲击容易使抗弹陶瓷的预先约束被破坏进而影响抗弹性能)。炮塔仅侧面装甲达到预期的CE防护指标,而KE指标被限制在±25°。正面装甲仅在0°航向角满足防护要求,30°航向角入射时被全数击穿,因此估计在垂直入射时,炮塔正面复合装甲提供的防护性能仅相当于350~380mm KE,650~700mm CE。不过后来德国人声称解决了C装甲的防护可靠性问题。

 


在Frank Lobitz书中C装甲被称为间隙多层装甲(Beulblechpanzerung)表明了除陶瓷外的另一特征——间隙结构

间隙-陶瓷复合装甲,听着就很熟悉间隙-陶瓷复合装甲,听着就很熟悉




C重型侧裙的常态(上)和运输状态(下)



批次8的D技术重型侧裙和C没有外观上的区别,但是轻型裙板有明显变化

 



120mmDM23 APFSDS-T,弹芯长360mm,直径32mm,飞行体重4.61kg,21℃标准初速1650m/s,1300m对北约单层重型靶的极限穿透角为71.5°。(上图测量略有误差,不过基本吻合官方数据)



米兰导弹和霍特导弹战斗部的静破甲曲线(Via Ed Webster)

 


HOT导弹战斗部的标定破甲深度为800mm RHA(600mm炸高状态下),对全屏蔽北约三层靶的穿深是377mm @65°



设计要求的豹2炮塔C装甲防护等级示意图,车体正面防护相同。根据1988年酋长替代项目报告绘制(1987年10月梅彭靶场试验没有实现该指标)



D-Tech


TVM max

 

豹2的防护改进是战斗能力提升(Kampfwertseigerung - KWS)计划的一部分,即KWS II,开始于1988年,其主要成果就是采用D技术的新一代被动复合装甲。D相比B和C更加综合化,通过在NERA和陶瓷装甲等被动防护单元上应用新材料、新结构,综合不同类型的防护单元进行优化,显著提高了防护性能。为应对90年代的新兴威胁,D装甲采用模块化设计,包括了顶防护模块,外部装甲模块和内部集成装甲包三大部分。实际安装了D装甲的豹2只有豹2A5及更新型号,楔形炮塔附加装甲是最鲜明的特征。


KWS项目和英国人还有点渊源,1987~1990年英国公开招标酋长主战坦克的替代车型,KMW以豹2参加竞标,然而根据英国人技术战术需求任务书SR(L)4026的要求,炮塔装甲防护应达到500KE/800CE以上(1988年甚至修改到600KE/900CE),豹2C的防护显然无法满足需要,于是德国人提供了用新型D技术装甲包升级豹2的选项,根据英国人得到的信息,初期提供的方案不需改动炮塔结构,仅在原豹2基础上更换装入式(Drop-in-type)的D装甲包,能够提供超过600mm KE(LKE I)/1200mm CE(HOT 2)的防护水平。但是英国人认为保留原炮塔设计的话,不论装甲性能有多好都无法消除正面60°弧内巨大的“弹道窗口”(指炮盾弱区)。如果要消除防护弱区,就得对炮塔结构进行改动,于是就有了后来我们看到的豹2IMP(Leopard 2 Improved包括豹2A5/Strv122等更新型号)的样式。1990年6月28/29日英国代表参观了在梅彭靶场进行的豹2IMP防护试验,据悉既定的防护指标均已达成(这个时候已经升级了炮塔构型,指标也可能有修改),具体细节还未解密。



设计要求的豹2炮塔D装甲防护等级示意图,车体正面防护相同(根据后来的瑞典测试结果,可以肯定实际上炮塔侧面的抗穿防护指标没能实现,仅限制在±20°)。根据1988年酋长替代项目报告描述和所提供的数据绘制



1985年梅彭靶场试验得到的静破甲曲线,其中的HOT和MILAN实际上是HOT 2和MILAN 2

 



豹2A5炮塔体




豹2A6HEL炮塔体,可以清晰看到炮塔顶防护安装框架

通过缩小摇架功能模块,采用可拆卸的固定式装甲护盾,解决了炮盾防护弱区问题,虽然装甲防盾物理厚度不如主装甲,但复合装甲的抗弹性能从来和厚度没有必然联系



豹2IMP不同装甲配置的KE防护对比,从B和B+D2两条相似曲线可以看出D2外部装甲模块平均增加了约100mm的抗穿水平,有效防护面积平均增加了约30%

豹2A5的楔形附加装甲,从结构上可以看出斜面部分由两层NERA组成

 

楔形装甲中间安装的斜板NERA对抗穿起关键作用


豹2IMP防护配置完全体(D-1/2/3全部装备)战斗全重限制为62.5吨,德国的KVT,TVM1(GER方案,注1)以及在其基础上改进的瑞典Strv122(SWE方案)都是这种配置。其中后者经过靶场试验验证的防护指标为炮塔正面±30°、前侧面±20°免疫穿深700mm的KE威胁,正面±30°、前侧面±25°免疫破深1400mm的CE威胁(分别为试验用120mm 12 C1穿甲弹和165mm破甲弹的标准穿深);车体对同样的威胁防护范围为±17.5°KE/±25°CE,其中首上主迎弹面的防护值高达750mm KE/1580mm CE(试验值),首上次迎弹面防护值为656mm KE/968mm CE(试验值,用105mm 10 C2穿甲弹和143FFV破甲弹测试)。


对于采用德国集成装甲包的TVMmax/min,炮塔对同样威胁的防护范围:KE——正面、前侧面都是±20°(左侧炮塔图示0°是因为试验仅进行了0°航向角的射击),CE——正面、前侧面同样是±20°;TVM1的车体装甲无法完全应对上述威胁,根据试验结果有:车体前侧重型裙板覆盖区域可在±15°范围内防700mmKE/1000mm CE(120mm 12 C1KE/143mm FFV CE的标准穿深),首上主迎弹面防护值为670mm KE/1257mm CE(试验值),首上次迎弹面未测,由于德国方案于瑞典方案区别仅在于集成装甲包,首上次迎弹面的防护水平应该与瑞典方案相同。


[注1] ,KVT是1989年生产的原型车,基于第5批次的豹2A4改造,TVM1包括max/min两辆车,1990年生产,基于第8批次的两辆豹2A4改造。KVT集成装甲和附加装甲都和TVM1不同,但是都是D装甲,后者是前者的改进型,但是具体性能应该不会有太大差异。








Strv122与豹2A5的区别,其中装甲防护的区别主要在于集成装甲包、车体附加装甲和顶防护三个方面


Rolf Hilmes老爷在前年的坦克百年讲座上放出了一组和豹2的数据,其中包括了装甲面密度和等重RHA厚度,实际上这组数据中没有多少相互关联性,战斗全重和豹2A4很接近,但是面密度显然和B/C装甲相去甚远,如果是真实存在的话,那么只能是D技术装甲的数据了。如果按600KE/1200CE算,防护系数EM(KE)=1.33,EM(CE)=2.66。






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