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陸戰之王 — 戰車. 戰爭的勝利是指占領其戰略地區,故陸地的決戰,才是最後成敗之關鍵。集火力、防護力、機動力於一身的戰車主導了陸上之決戰。. 戰車 發明 的由來. 一次世界大戰由於機槍的出現,由機槍掩體、鐵絲網障礙物和塹壕等構成的工事,形成強固的防禦陣地,攻擊一方單純依賴步兵攻擊,很難取勝,戰爭往往形成膠著,大量的人力傷亡在鐵絲網前。 為了改變這種狀況,於是有人建議在履帶式牽引機上安裝武器及裝甲板,製成能夠越野的履帶式裝甲車輛,以對付機槍陣地,於是戰車就發展出來了。早期戰車武器系統並沒有發展出自動擊發,為了操作武器如機槍等,戰車乘員都較多。.
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陸戰之王—戰車 戰爭的勝利是指占領其戰略地區,故陸地的決戰,才是最後成敗之關鍵。集火力、防護力、機動力於一身的戰車主導了陸上之決戰。
戰車發明的由來 一次世界大戰由於機槍的出現,由機槍掩體、鐵絲網障礙物和塹壕等構成的工事,形成強固的防禦陣地,攻擊一方單純依賴步兵攻擊,很難取勝,戰爭往往形成膠著,大量的人力傷亡在鐵絲網前。 為了改變這種狀況,於是有人建議在履帶式牽引機上安裝武器及裝甲板,製成能夠越野的履帶式裝甲車輛,以對付機槍陣地,於是戰車就發展出來了。早期戰車武器系統並沒有發展出自動擊發,為了操作武器如機槍等,戰車乘員都較多。
英 國 英國是第一個發展戰車的國家,首先提出戰車概念的是史雲吞上校,在1915年7月利用美國進口的步勞克牽引機為基礎研發戰車,首先加長履帶,其次在豎起的角鋼架上安裝鍋爐板做為防彈。 1915年8月在英國福斯特工廠製造出一輛鋼鐵戰車,因為樣子四四方方,就像戰艦上的水櫃,因此被戲稱為「水櫃」,從此英文字「Tank」坦克就成為戰車的名稱了。
另一英國人克勞姆上校,也發展出另一型戰車,1915年12月完成原型車,1916年1月進行行駛測試,達到軍方要求,能越過壕溝寬2.44公尺,過垂直障礙高1.37公尺,稱為馬克 I 型 (Mark I),其外型像菱形,車後拖著一個轉向尾輪與現在戰車形式大不相同,其乘員8人,裝甲厚6-12公厘,最大速度每小時六公里。
英國人依據作戰需求,將馬克一型戰車設計兩種形式,分別稱為「雄」戰車、「雌」戰車,雄戰車裝上兩門57公厘火砲和4挺7.7公厘機槍,戰鬥全重28.45頓,雌戰車裝有5挺7.7公厘機槍,主要對付步兵,戰鬥全重27.43頓。馬克一型戰車也是第一種用於戰場上的戰車,一次大戰期間英國生產出馬克二型、三型、四型及五型戰車,形式都維持一型戰車菱形的結構。
法 國 一次世界大戰英法同盟,因此法國是繼英國之後,世界上第二個研發戰車的國家。 法國人埃斯頓上校於1915年8月參觀英國戰車的發展後,對法軍總司令霞飛將軍提出建議,隨即獲得批准,法國於1916年9月8日由法國士乃德工廠製造出士乃德突擊戰車撥交法軍部隊,同時間聖夏蒙工廠也製造出聖夏蒙突擊戰車。
士乃德突擊戰車戰鬥全重14.6噸,乘員6人,車體右前裝上一門75公厘榴彈砲,兩側各裝有1挺8公厘機槍,最大裝甲厚度11.5公厘,其車型如船型,車體前伸出一根角鋼柱子,主要用途是對付敵人鐵絲網而設計的。
也是在1916年裝備法軍,聖蒙夏戰車戰鬥全重22噸,乘員8人,車長8.67公尺,車寬2.66公尺,車高2.36公尺,該車採用美國生產霍特爾牽引機底盤,戰車就像一個大箱子,車體裝甲採用鋼板鉚接而成,主要武器為一門75公釐榴砲,火砲安裝在前上裝甲板的中央,另有四挺機槍。
德 國 一次世界大戰德國面對英法戰車的攻擊,也積極發展戰車以為因應,德國第一部戰車型式為A7V戰車,其設計理念為活動堡壘,直接支援步兵作戰,以對付英國戰車攻擊,因此被要求需火力強大,並加強防護,多載乘員。 A7V戰車於1917年10月第一輛問世,加入德軍參加1918年春季攻勢。
A7V戰車全重30噸,乘員18人(車長、駕駛員、砲手、裝填手、12名機槍手和兩名機械師),車長7.35公尺,車寬3.06公尺,車高3.30公尺,武器包括車首一門75公厘短管加農砲,6-7挺7.92公厘機槍,裝甲厚度15-30公厘,最大行駛速度每小時十公里,最大航程35公里,通過垂直障礙高0.45公尺,越壕溝寬2.2公尺。A7V戰車全重30噸,乘員18人(車長、駕駛員、砲手、裝填手、12名機槍手和兩名機械師),車長7.35公尺,車寬3.06公尺,車高3.30公尺,武器包括車首一門75公厘短管加農砲,6-7挺7.92公厘機槍,裝甲厚度15-30公厘,最大行駛速度每小時十公里,最大航程35公里,通過垂直障礙高0.45公尺,越壕溝寬2.2公尺。
美 國 美國於一次世界大戰中也加入英法同盟,但其戰車來源靠英國與法國進口,或是進口零件組裝,並非美國自行設計生產。 一次世界大戰中美軍主要使用的戰車為法國人於1918設計生產的改良型雷諾輕戰車(Skeleton Tank)兩名乘員,主要武器為一門30口徑機槍,特色為旋轉式砲塔,為世界上旋轉是砲塔的始祖。
美國福特輕戰車,是世界上最輕的戰車,只有3噸重,乘員兩員,使用武器一挺30口徑機槍,時速每小時八英哩,動力系統為二具福特公司T4引擎,提供45匹馬力,於1918年研發成功,於1919年僅生產15輛,未能及時參加一次世界大戰。
美國參考英國馬克五型戰車型式生產的馬克八型戰車,有11名乘員,也是採用菱形設計,主要武器為兩門57公厘火砲及五具30口徑機槍,重量43.5噸。
戰車的矛—火力系統 戰車火力是用在最短的時間內,以最少的彈藥消耗摧毀或壓制各目標的能力來評定的。 戰車火力的強弱取決於兩個方面,一是戰車武器本身的性能;二是戰車火控系統的性能。 戰車砲目前主要分為線膛砲與滑膛砲二種。
線膛砲: 砲管內刻有螺旋形的來福膛線火砲。發射時,砲彈嵌入螺旋膛線,其砲彈在膛內前沿膛線作旋轉運動,使已出砲口後具有一定的轉速,以保持飛行中的穩定;由於砲彈與膛線緊密吻合,可防止燃氣洩漏,進而提高砲彈初速、增大射程和提高射擊密集度。其缺點為膛線易磨損、砲彈飛行過程會沿旋轉方向偏離。
滑膛砲: 由於膛線阻力大,不利於提高初速,故採用無膛線的火砲。由於砲彈射出後並未高速旋轉,故飛行不穩定。改善飛行穩定的方法主要是採用尾翼,所以滑膛砲彈都帶有尾翼,但易受橫風影響其準確度。目前滑膛砲主要用於反戰車,這是由於滑膛砲初速大,使用穿甲彈效果好。
破甲彈(HEAT): 破甲彈是運用門羅效應(聚能效應)原理來製作, 即使用錐形裝藥方式,來強化砲彈破甲效能。其利用彈藥爆炸時,生成一個高溫、高速的金屬噴流,來破壞裝甲。由於破甲彈的聚能裝藥彈頭,利用的是化學能而非動能,故其威力不會隨射距的增加而衰減。目前此類砲彈的破甲深度約為八倍錐形罩口徑。即發射120公釐破甲彈,其破甲深度可達900公釐。
穿甲彈(AP): 穿甲彈是動能彈。其原理極為簡單,就像弓箭一樣,完全利用本身的能量來擊穿裝甲。依能量定律:E=1/2×M×V2,可知動能彈威力強弱,端視其質量大小及速度快慢。因其不裝有彈藥,沒有引信,簡單可靠。目前普遍使用的穿甲彈為「翼穩脫殼穿甲彈」。
爆震彈(HESH): 此類彈頭亦是利用炸藥爆炸的化學能來穿甲,但與錐形裝藥的破甲原理不同。爆震彈頭中的炸藥採用可塑性的高爆藥,當彈頭撞擊到裝甲時,彈頭內裝藥就會攤布在裝甲表面,再由引信引爆,此刻就會在裝甲材料內部產生一強大的壓變力波而產生剝落現象。
火控系統: 是一套使被控武器發揮最大效能的裝備。戰車火控系統是指安裝在戰車內,能迅速的完成觀察、瞄準、跟蹤、測距、提供彈道修正量、解算射擊諸元、自動裝填、控制武器指向並完成射擊等功能的一套裝置。 它主要由「測距、瞄準和夜視、夜瞄系統」、 「戰車砲的操縱和穩定系統」及「火控計算機和傳感器系統」三個分系統組成。
測距、瞄準和夜視、夜瞄系統: 該系統保證戰車能夠在全天候條件下,迅速的發現目標,準確的測出目標距離並進行精確的瞄準。 戰車砲的操縱和穩定系統:該系統保證戰車在行進間射擊時,戰車砲所賦予的高低和方向角度不受車體振動的影響;並使砲手能輕便操縱火砲。 火控計算機和傳感器系統:該系統用來對影響戰車砲射擊準確度的各種因素的自動修正,保證砲手瞄到哪裡,就能打到哪裡。
美國 M1艾布蘭主力戰車 遠程武器系統 次口徑防護裝甲 熱視儀 隨伴步兵通信電話 後方防護板線型裝甲 熱視護目鏡 熱視裝置
戰車的盾— 裝甲防護系統 根據統計,戰車砲塔的正面及車體前面中彈率超過35%,故戰車防護的重點應在該等部位,使其具備擊中了,裝甲不被擊穿;擊穿了,至少要求能減弱殺傷和破壞效果。 裝甲車輛之防護技術,區分為「主動防護」和「被動防護」。
主動防護: 即「軟」防護,係在敵發射反裝甲武器前,利用「軟」殺手段,將敵瞄準器材和光電系統摧毀,或毀傷射手的眼睛,或干擾反裝甲飛彈的導引系統,此種防護具有主動攻擊之特性。 被動防護: 即為「硬」防護,以本身之裝甲與任何反裝甲武器對抗,是一種「硬碰硬」的較量,又可區分為「直接防護」及「間接防護」。
直接防護: 是戰車安裝堅固的裝甲,直接抵抗穿甲彈藥。 間接防護: 是尋求不被發現或降低被命中之能力,如施放煙幕或設計矮小的戰車外形,使敵難以發現和命中目標。
新虎式戰車 虎式坦克全車裝甲是由ERA反應裝甲、EAR反應裝甲、機密等級的複合裝甲所組成。 車體和炮塔先由中鋼特別研製的新型滾軋均質鋼甲焊接而成,後再運用模組化技術在砲塔四週、車頭正面、車頂覆蓋上複合裝甲、NEAR反應裝甲。另外車頭、側裙加裝EAR反應裝甲保護懸吊系統。
天網主動式防護系統: 改良至海軍玉山級天網防護網的陸基型天網主動式防護系統成為新虎式戰車上,除了裝甲防護外,又構成了一道滴水不漏的保護傘;而其中此套系統更包含了軟殺/硬殺兩種功能。 感測元件:光電幅射接收預警裝置、毫米波雷達陣列天線 軟殺:煙幕彈、熱焰彈、鋁箔彈 硬殺:碎片彈、天弩Ⅱ型20mm機炮
位於戰車砲塔後方最高處,有一光電幅 射接收裝置。其可偵測300 公尺內之熱源、雷射、雷達波.....等各種輻射訊號。接收預警裝置設計時,為範圍為360度無死角具高低角度探測能力,且為菱柱形將360度區分為7個區域,當那一區域接收到預警,砲塔正面則可馬上轉向面對(正面防禦裝甲較厚、而且正面感測器接收面積也較大),並且同時比對內建電腦資料查詢來襲飛彈用以採取最適合的反制方式。
例如:被敵戰車雷射鎖定或是敵飛彈鎖定就發射煙幕彈阻絕敵方視線或探測系統。若是敵飛彈採雷達波探測就發射鋁箔誘餌彈,而採紅外線探測的就發射熱焰彈;或全發射,增加防護能力。例如:被敵戰車雷射鎖定或是敵飛彈鎖定就發射煙幕彈阻絕敵方視線或探測系統。若是敵飛彈採雷達波探測就發射鋁箔誘餌彈,而採紅外線探測的就發射熱焰彈;或全發射,增加防護能力。 以上皆無效時,當飛彈已經接近戰車周邊快50公尺時,可計算其飛彈彈道然後發射碎片彈在戰車30~50公尺處爆炸,藉以形成彈幕,保護戰車;另外碎片彈發射器也可以轉動發射角度來朝敵人步兵發射,成為人員殺傷彈。 上述之整個電腦接戰決策過程反應時間不超過0.1秒。
當毫米波雷達發現速度超過 300m/s 的來襲飛行物,便可連結到天弩Ⅱ型射控電腦,結合其本身的紅外線感測器,雷射測距儀、光學瞄準系統,採封閉式迴路(Closed Loop ) 修正射擊。 為彌補機炮槍管本身為單管(因顧及重量,及減少體積),難以提高射速。故特別改良其彈藥,除使用高動能推進劑外,還採用磁感應引信;如此一來即使沒有第一時間直接打中飛彈亦可在飛彈近處爆炸,產生破害,或轉向。
除了以上直接射擊之外,亦可和光學接收預警裝置電腦連線,用光學干擾機對來襲飛彈投射干擾訊號和假訊號,來降低飛彈命率。除了以上直接射擊之外,亦可和光學接收預警裝置電腦連線,用光學干擾機對來襲飛彈投射干擾訊號和假訊號,來降低飛彈命率。 另外此天弩型機炮除作反飛彈裝置之外,亦可切換至手動,由車長來控制,藉由光學或熱像儀來搜索追蹤來攻擊其它具有威脅的目標。
車室成員的安全防護裝置: 新虎式坦克之核生化(Nuclear、Biological、Chemical )防禦系統是由放射線、毒劑警報器,密閉裝置,濾毒通風裝置所組成。一但受核生化攻擊時,車內亦會增壓為正壓,以防毒氣進入。 在車室的設計上,乘員室、彈藥室、燃油室皆用裝甲隔板加以區隔,防止彈藥或燃油爆炸傷到作戰乘員。另外於彈藥室上方設置兩大塊的洩壓板,如果彈藥庫受損爆炸時,其爆炸威力會朝上而不是朝乘員室而去。 另外車上滅火抑爆系統如偵測到火焰發生,可在80 毫秒內噴滅火源,確保作戰人員安全。
理想戰車的特點: • 基本上,每一戰車乘員都希望自己的戰車具備下列特點: • 任何戰場與敵遭遇時,具一發命中摧毀目標的能力(火力大且準確度高)。 • 對任何角度、任何武器的攻擊,可承受一擊進而以前述優點報復(防護力高)。 • 在任何地區(形),均能「健步如飛」(機動力強)。
戰車的設計: • 尺寸的擬定 • 系統配置 • 彈藥攜行 • 動力系統 • 人因工程 • 存活性 • 武器裝備 • 乘員安排 • 承載系統 • 裝甲設計
一輛主力戰車的設計方向不外於火力,機動力、防護力三方向取得一完美的均衡。而事實上,防護裝甲的過重,則會嚴重影響到機動性能。若要有良好的機動性能,卻又犧牲掉防護力、火力。 所以就裝甲重點防護設計來說,良好的妥協,安排,就為追求一個真正的平衡點。一般來說戰車的防護裝甲最厚部位無庸置疑當然是在正面的位置、最弱的部位則通常是頂部和後方。
由於戰車砲是直射武器,所以理論上攻擊者的砲彈著彈點一般不會打在頂部,且正式作戰時因地形地面不平而略遮住下方射角,所以擊中在戰車履帶部位機率也減少許多。 所以頂部的裝甲自有戰車以來,一直是最弱的地方。故二次大戰時,最強的德軍裝甲車一般不是死在敵戰車手上,而是敵空軍的手中。 然而一味的在頂部增加裝甲,增加的重量也大大的增進了動力的負荷,造成機動力降低。解決之道就是裝設主動式防護系統,藉由早期發現、預警、反制...等措施,來達到頂部的防護。
側裙裝甲設計方面,一般來說為顧及行駛不良、崎嶇的地型(懸吊有其壓縮行程,太大片裝甲有撞地之慮),所以通常只會遮到車輪邊緣(因車型懸吊壓縮行程而異);並不會完全覆蓋其上,也因被戰車砲擊中機率不高(射角的關係),故往往不需太笨重的裝甲防護,過度的裝甲防護設計反而增加重量負荷。
貝利橋是全世界最富盛名的軍用橋,1938年英國工程師唐納德·西·貝雷發明。這種橋以高強鋼材製成輕便的標準化桁架單元構件及橫梁、縱梁、橋面板、橋座及連接件等組成,用專用的安裝設備可就地迅速拼裝成適用於各種跨徑、荷載的桁架樑橋。在 第二次世界大戰中,曾被大量 用於歐洲及遠東戰場,搶修橋 樑或架設臨時便橋。