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火炮|装甲更厚并不意味着更差!谢尔曼M4A3E2“小飞象”背后的故事



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火炮|装甲更厚并不意味着更差!谢尔曼M4A3E2“小飞象”背后的故事

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火炮|装甲更厚并不意味着更差!谢尔曼M4A3E2“小飞象”背后的故事

1944年初 , 美国陆军认为他们需要一种配备加强装甲的中型坦克 , 以便在欧洲战区(ETO)即将开始的军事行动中执行突击任务 。


在此之前 , 他们曾经断然拒绝了类似坦克改装计划 。 由于新型的T26E1不能及时研发完毕 , 加之现役的坦克完全不适合执行此类突击任务 , 因此决定对当时美国陆军装备的标准中型坦克M4A3“谢尔曼(Sherman)”进行改进 。

最终 , 这种坦克成为了M4A3E2突击坦克 , 或者被称为谢尔曼“小飞象(Jumbo)” , 只生产了254辆 , 不到M4系列总产量的1% 。 但它标志性的外形给所有人都留下了深刻印象 , 成为最容易识别的M4“谢尔曼”之一 。 需要提醒的是 , “小飞象”这个名字在任何战时档案中都没有出现过 , 几乎可以肯定是战后的绰号 , 很可能是模型公司起的 。

一辆车体前部安装附加装甲的M4A1“谢尔曼”坦克 , 驶过被摧毁的德军Pz.Kpfw.IV坦克 。 这种坦克都是在前线维修站手工安装附加装甲的 , 彼此之间有很大区别 。
1944年2月 , 美国战争部地面部队司令部提出了三个提高坦克生存性能的方案 。
第一个方案采用M4“谢尔曼”的基本型底盘 , 在前部增加2英寸(50mm)厚的附加装甲 , 侧面增加1英寸(25mm)厚的装甲 。 一辆“谢尔曼”坦克的改造工作将花费200个工时 , 增重3.1吨 , 这样的改造工作在前线维修站即可完成 。
第二个方案不是对现有坦克进行简单的改造 , 而是直接制造全新的炮塔和底盘 。 这种坦克的车体正面铸造装甲(靠下部分)厚度为4.5~5英寸(114~127mm) , 车体正面轧制装甲(靠上部分)厚度为4英寸(102mm) 。 侧面装甲上部增厚至3英寸(76mm) , 下侧增厚2英寸(51mm) , 车体后部装甲为0.5英寸(12.7mm) 。 包括炮盾在内的炮塔装甲厚度增加到4.5英寸(114mm) 。 经过这样的修改 , “谢尔曼”坦克的战斗全重将增加到37吨 。 相对于技术尚不成熟的重型坦克来说 , 这样制造的中型坦克重量并不大 。 装甲防护性能比德军“黑豹”中型坦克要好 , 而重量却轻得多 , 甚至在许多方面比“虎”式重型坦克都要好 。

配备水平弹簧平衡悬挂(HVSS)的M4A3(76)W坦克 , 在前线维修站安装了令人印象深刻的附加装甲 。 美军技术人员当时还怀疑这种新型悬挂能够承受额外的重量 。 但是一年后 , 车组人员仍在愉快地享受这辆坦克 , 数吨重附加装甲带来的安全感 。
尽管如此 , 美军还是考虑到悬挂超载的问题 。 AGF建议增加变速箱的齿轮比 , 将最高速度24英里/小时(38.6千米/小时)降低到18英里/小时(29千米/小时) 。 2月18日 , 这个方案通过原型车得到了证实 , 车重增加到37吨 。 为了防止悬挂崩溃 , 悬挂系统增加了一些小弹簧 。 续航里程达到500英里(804千米) , 需要每50英里(80千米)更换一次负重轮 。 即便使用加宽的履带 , 对地压强也从0.76kg/cm2增加到1kg/cm2 。 有一种计划是将HVSS与加宽履带一同应用 , 但这只是部分解决方案 , 因为即便是新的悬挂系统 , 也只是为了34.5吨的坦克设计的 。
第三个方案 , 炮塔装甲厚度增加到8英寸(203mm) , 侧面装甲厚度3~5英寸(76~127mm) 。 这样的坦克重达41吨 , 对地压强1.12kg/cm2(加宽履带)1.31kg/cm2(普通履带) 。 这个方案的坦克并没有制造原型车 。

M4A3E2坦克 。
1944年3月 , 形成了突击坦克的概念 。 采用在T23炮塔基础上重新设计的炮塔 , 区别在于装甲的厚度 , 即便是炮塔后部的装甲厚度也达到了6英寸(152mm) 。 炮塔尾舱有一个排风扇 , 外部焊接了一个0.75英寸(19mm)厚的风扇罩 。 T23炮塔吊篮地板有开口 , 供存取炮弹使用 , 而新的炮塔吊篮地板是整体式的 。 T23炮塔的其他新设计 , 如装填手的舱盖和车长的指挥塔 , 都沿用到了新炮塔上 。 新炮塔上并没有手枪射击孔 。分页标题#e#
新炮塔中配备了T110主炮 , 类似T23炮塔中的M62主炮 , 但这门75mm主炮的炮盾厚度要大得多:将一块5英寸(127mm)厚的钢板焊接到2英寸(51mm)厚的铸造炮盾上 , 这样炮盾厚度达到了7英寸(178mm) 。 炮盾下部两侧都有切削部分 , 防止干扰驾驶员和通讯员打开舱盖 。 尽管将巨大的配重焊接到装甲上 , 但这辆坦克仍然是前重后轻 。 从理论上讲 , 新炮塔可以安装一门76mm长管主炮 , 但由于这样做会恶化前重后轻的趋势 , 因而被迫放弃 。 配备主炮和吊篮的炮塔重9303千克 。

弹药布置与常规的M4A3(75)W相同 , 战斗室地板上放置了6枚75mm炮弹 。 如果使用备用弹药架中的弹药 , 需要将炮塔旋转到正确的角度 , 打开吊篮底部的钢板 , 这样很浪费时间 。
5.5英寸(140毫米)厚的铸造变速箱装甲进行了重新设计 , 将1.5英寸(38mm)厚的装甲焊接到车体正面上部和侧面 , 因此首上主装甲厚度达到102mm(47°倾角) , 侧面垂直装甲厚度达到3英寸(76mm) 。 这辆坦克被命名为M4A3E2 , 空重36吨 , 配备弹药之后重量达到38.3吨 。 这个重量没有包括车组成员 , 因此不能算是战斗全重 。 配备加宽履带后 , 对地面压强为1 kg/cm2 。

安装配重后的M4A3“谢尔曼”坦克 。
为了研究这样大重量对M4A3(75)W的影响 , 将一辆普通的M4A3(75)W坦克增重到37.6吨 , 进行了763千米的行驶测试 。 行驶表现良好 , 甚至比普通的M4A3晃动还要小 。 只是在行驶113千米之后 , 一个负重轮掉了下来 , 这是这种坦克唯一的问题 。
将1225千克的配重安装到炮塔上 , 以测试旋转机构的可靠性 。 此时坦克重量达到38.8吨 , 经过10千米的特殊测试 , 没有发生任何故障 。 测试表明7吨重的炮塔仍然可以旋转 。 在坡度为16.7°的斜坡上 , 需要8~9千克的力才能转动炮塔 。 在坡度为21.8°的斜坡上 , 需要11~13千克的力才能转动炮塔 。 在横坡上 , 炮塔转动正常 。
在整个测试过程中 , 没有发现严重的悬挂缺陷 。 尽管结果相当不错 , 但测试人员还是建议在履带两侧安装“鸭嘴”加宽板 , 以改善坦克的行驶状态 。 英国在获知这种重装甲“谢尔曼”坦克的情况后 , 提出可以在测试样车上安装“阿喀琉斯”自行反坦克炮上的17磅主炮 。 如果要安装17磅主炮 , 就需要切开炮塔吊篮地板 , 因为它会干扰存取更长更重的炮弹 。
由于这种坦克非常特殊 , 被认为是临时措施 , 所以美军只订购了250辆 。 1944年夏 , 英国对这种坦克产生了兴趣 , 但遭到了拒绝 。 这种坦克的生产已经在7月结束 , 不会为他们重新开启生产线 。

水平弹簧平衡悬挂(HVSS)是为最新的较重的“谢尔曼”坦克研制的 , 可以更好地改善M4A3E2存在的悬挂寿命短和可靠性差等问题 。

1944年6月 , 一辆量产型M4A3E2送往纽约州的尤蒂卡进行试车 。 行驶100千米后 , 悬挂断裂 。 测试人员表示 , 必须非常小心地驾驶 , 并将最高速度限制为19千米/小时 。 尽管测试人员尝试各种方法提高悬挂系统的使用寿命 , 但都无济于事 。 甚至配备了加强螺旋弹簧和附加弹簧的平衡悬架都很快出现故障 。 行驶763千米之后 , 12个外部弹簧中的5个破损 。 参与测试的专家表示 , 为如此重型的坦克配备垂直弹簧平衡悬挂(VVSS) , 不可能制造出令人满意的悬挂系统 。 但这样的测试报告已经为时已晚 , 这种坦克的生产已经结束 。
8月18日 , 这辆测试坦克抵达抵达诺克斯堡进行测试 。 测试坦克空重36.8吨 , 加上弹药和人员重39.2吨 。 测试过程并不紧急 , 行驶测试在1945年2月18日完成 , 里程缩短到933千米 。 最高行驶速度为37千米/小时 , 平均速度只有29~32千米/小时 。
在标准测试道路上 , 这种坦克的速度比以往的型号都要慢得多:M4A3用时4分17.5秒 , M4A3用时4分44秒 , M4A3E2用时5分18秒 。 在泥土和斜坡上的机动性较差 , 测试人员认为倒档最大速度3.7千米/小时太慢 。 行驶测试过程中 , 6个负重轮发生故障 。 射击测试很成功 , 转动炮塔用力是M4A3(76)W的2~3倍 , 但仍可以接受 。
总而言之 , 军备委员会认为这种坦克虽然超重 , 却仍然适合低速行驶 , 建议开发一种配备HVSS悬挂 , 配备较厚侧面装甲 , 提高倒车速度的坦克 。

T33突击坦克:配备新炮塔和新悬挂的M4A3E2 。
正如对悬挂系统进行的进一步测试所表现出的结果一样 , 军备委员会的报告是绝对正确的 。 1945年11月 , 美军对配备了HVSS悬挂的进行了测试 , 其战斗全重明显要比M4A3E2更重 , 两辆测试样车分别重41.7吨和46.3吨 。 较轻的样车在冻结的原始土壤上行驶6437千米 , 耗时273小时 , 平均速度达到23.6千米/小时 。 在同一条测试道路上 , 普通的M4A3E8平均速度25.4千米/小时 。 分页标题#e#

46.3吨的测试样车使用老式变速箱行驶2198千米之后 , 换装了更高传动比的新型变速箱 。 测试平均速度从20.6千米/小时 , 提高到22.2千米/小时 , 这辆样车共行驶了5777千米 。 测试过程中 , 较轻和较重的样车分别有8个和17个负重轮发生故障 。 各有6个悬挂弹簧损坏 , 较重样车配备的是加强弹簧 。 较轻样车有12个减震器损坏 , 较重样车有16个减震器损坏 。 可靠性似乎并不出色 , 但这两种坦克都比M4A3E2重得多 , 而且平均速度与后者相当 。 从这样的测试可以看出HVSS悬挂的性能 , 确实比VVSS悬挂要更加突出 。
HVSS悬架最终被安装到专为太平洋战场设计的坦克上:T33突击坦克 。 这种坦克配备了一个新的炮塔 , 上面装有喷火器和一门75mm主炮 。 由于二战结束 , 这种坦克并未投入生产 , 只改装了三辆样车 。

76mm反坦克炮射击T33突击坦克的结果 。
T-33突击坦克经过了严格的测试 , 测试包括了这种坦克的主要亮点——装甲 。 1944年底 , T33突击坦克的炮塔进行炮击测试 。
测试结果令人印象深刻 , M4A3E2证明炮塔很难被击穿 。 装甲较厚 , 但比预期的要软 , 布氏硬度约201~212 。 沃特敦实验室的冶金专家认为 , 只有这样制造商才能铸造出符合标准的重装甲炮塔 。 实际测试中发现了结晶扭结现象 , 但并不普遍 。 根据专家的说法 , 装甲能够在常温下承受打击 , 但在-40℃的低温环境中 , 由于强度降低 , 所以很容易破裂 。 通常考虑到装甲的脆性会随着硬度的增加而急剧增加 , 因此测试人员将装甲的质量评为满意 。
炮击测试表明 , 76mm火炮可以在300~400码(274~366米)距离上 , 击穿炮塔侧面 , 90mm火炮可以在1400码(1280米)达到同样的效果 。 90mm火炮对炮塔30°~45°转角处进行密集射击 , 对焊接部分造成的损坏很小 。 90mm火炮发射初速700米/秒的炮弹 , 在2100码(1920米)距离对炮盾进行射击 , 最终只有部分击穿 , 火炮耳轴轴承被击毁 , 火炮很难俯仰 , 固定火炮配重的焊缝开裂 。
尾部防护很脆弱 , 测试期间37mm和75mm炮弹命中炮塔尾舱后跳弹 , 击穿车体的顶部 。
用90mm火炮射击时 , 炮塔旋转机构和座圈环的螺栓断裂 。 更换高强度螺栓后 , 实弹射击后 , 只发生了弯曲 , 但没有断裂 。


炮击坦克前部的结果 , 可以看到变速箱装甲与首上装甲连接部分的螺栓断裂 , 车体前部也有变形 。
炮击坦克前部得到了类似的结果 。 90mm发射816米/秒初速的炮弹 , 在500码(457米)距离上对车体前部进行射击 , 炮弹无法击穿47°倾角的102mm厚装甲 。 76mm火炮只有在近距离才能部分击穿 。 炮击测试过程中 , 水平焊缝破裂 , 但垂直焊缝没有任何问题 。
即便是76mm火炮发射的710米/秒初速的炮弹也能够击穿140mm厚的铸造装甲 , 射击距离约650米 。 这相当于可以被90mm火炮在2500米外击穿 , 装甲较薄的部分可击穿的距离会更远 。 连续被击中后 , 固定装甲的螺栓断裂 , 变速箱装甲向车体内部凹陷 , 最大变形达到76mm 。

变速箱铸造装甲的炮击测试结果 , 可以看到76mm和90mm炮弹都只有部分击穿 。
车体两侧3英寸(76mm)厚的垂直装甲更差一些 , 76mm火炮可以在1500码(1371米)距离上以45°角有效打击 。 尽管没有实际击穿 , 但焊缝会裂开 , 车体并不会破裂 。
尽管装甲确实被击穿了 , 但结果仍然表明这种坦克的防护等级有了显著提高 。 为了方便对比 , 普通“谢尔曼”坦克的前部装甲厚度为51mm , 倾角56° , 76mm火炮在640米、90mm火炮在2500米距离上可以有效击穿 。

刚刚运抵法国的M4A3E2 , 从这张照片可以看到厚重的炮盾 。

这种1944年夏生产的坦克没有来得及赶上“诺曼底登陆” , M4A3E2在1944年秋才出现在前线 。
就算是“谢尔曼”坦克 , 在雨后的泥泞道路上 , 也只能排成一路纵队小心前进 。 隐蔽的德军反坦克炮只需要击毁前面的坦克 , 后面的所有坦克都会被堵住道路而变成猎物 。 这正是M4A3E2可以大显身手的地方 , 这种重装坦克可以轻松承受Flak 36型88mm高射炮的轰击 , 更不要说德军更普遍的Pak 40型75mm反坦克炮 。 在这样的条件下 , 美军运用M4A3E2坦克可以获得非常出色的效果 。

第743坦克营被击毁的M4A3E2坦克 , 注意炮盾上标记“9”的部位 , 就是被88mm炮弹击穿的观察孔 。
1944年11月 , 第743坦克营的一辆M4A3E2被800码(731米)外的一门88mm高射炮击中四次 , 一枚炮弹打在车体前部 , 跳弹没有击穿 。 另外两枚命中首上装甲 , 同样没有击穿成为跳弹 。 只有第四枚炮弹击中炮盾上的观察孔 , 最终击毁坦克 。 1944年11月14日 , 第6装甲师的一辆M4A3E2被88mm高射炮击中6次 , 没有一枚炮弹击穿 。分页标题#e#
这种坦克在美军高层的报告中得到承认和表扬 。 巴顿的第3集团军参谋长报告说 , 每个坦克车组都想要这样的坦克 。 第6装甲师师长建议 , 所有的“谢尔曼”应该有三分之二是这种型号的 , 其余的都配备105mm榴弹炮 。 艾森豪威尔向华盛顿转交了前线美军的这些建议 。 但是 , 这样的坦克不会再有了 , 在首批250辆(不包括最初的4辆测试样车)之后 , M4A3E2已经停产 , 并且没有恢复生产 。

坦克确实很好 , 但并不完美 。 车组成员抱怨说 , 这种坦克的武器与常规的“谢尔曼”相同 。 幸运的是 , 美军仓库中有100门备用的76mm主炮 , 其中45门用于改装巴顿的第3集团军的M4A3E2 。 同样 , 还有用E4-5喷火器取代前列机枪的 , 但这种喷火器的效率低 , 这种改装并不多 。

M4A3E2最著名的一辆就是“眼镜王蛇” , 他们是第一辆抵达巴斯托捏 , 为第101空降师解围 。
任何一位坦克兵都希望拥有更强大的火炮和更厚的装甲 , M4A3E2坦克从一定角度上实现了这些愿望 。 美军的这种坦克重量相当于中型坦克 , 防护能力却远胜于德军的“黑豹” 。 同时 , 这种坦克不得不牺牲了可靠性 , 但是美军的维护部门尽了最大的努力 , 对这种坦克没有什么特别的抱怨(感慨一下 , 每行驶80千米更换全部的负重轮 , 美军后勤部门还没有严重抱怨 , 真是生猛) 。
然而 , 这样的坦克很少 , 已经被M4“谢尔曼”成千上万的数量稀释 。 如果取消类似T14之类的测试项目 , 以权力支持T26重型坦克的研制是相当合理的决策 , 那么实在搞不清楚为何只生产254辆更成熟的M4A3E2 。 对M4A3E2几乎没有什么技术层面的改进 , 只是为提高坦克的越野能力 , 安装了履带“鸭嘴”加宽板 , 只有3辆M4A3E2更换了支撑更重荷载而设计的HVSS悬挂 , 而技术更先进的悬挂甚至都没有测试过 。


配备M1A1型76mm主炮的M4A3E2坦克 , 这种坦克只改造了45辆 。
在第二次世界大战的讨论中 , 经常会出现“为什么欧洲战场上的‘潘兴’这么少”的问题 。 这个问题其实很好理解 , 决策层根本不希望将这种设计并不完善的坦克投入实战 , 特别是还要将沉重的坦克运送到大西洋的另一端 。 M4A3E2是已经通过测试的成熟型号 , 并且比“潘兴”轻得多 。 没有人可以预测未来 , 导致这种在战场上表现非常出色的坦克型号生产数量很少 。

比利时博物馆中的“眼镜王蛇”号 , 这是世界上仅存的两辆能够行驶的M4A3E2中的一辆 。
最后 , 要介绍的是送往欧洲的250辆M4A3E2坦克 , 只有8辆完整保存到今天 , 另外还有一个单独的炮塔 , 一个单独的车体 。 留在美国的4辆测试样车 , 没有保存下来 。 除一个下落不明之外 , 可以确定一辆样车因为进行炮击测试而破坏 , 一辆二战后作为各种不同喷火器的试验车 , 最后作为诺克斯堡的靶子 。 还有一辆被送往阿伯丁试验场进行进一步测试 , 可能已被报废 。 第四辆最后一次报道是1945年出现在宾夕法尼亚州的一座仓库内 , 可能等待我们去发现 , 但很大可能性已经被报废 。
【火炮|装甲更厚并不意味着更差!谢尔曼M4A3E2“小飞象”背后的故事】今天 , 在巴斯托捏博物馆里的M4A3E2 , 并非真正的“眼镜王蛇” , 而是为了纪念那辆著名的坦克 , 在一辆M4A3E2进行了相同的涂装 , 这也是美国境外唯一幸存的该型号坦克 。 而真正的“眼镜王蛇”在战后运回了美国 。


    来源:(hawk26讲武堂)

    【】网址:/a/2021/0206/kd685984.html

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