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今天还是T系坦克的防护,知道你们喜欢看战略分析,先容本堂把想说的说完,纠下偏差,之后再来说国际战略、军事历史新题。
T-80防护强,还是T-90强?
问:
T-80防护强,还是T-90强?
答:
T-80其实是一个可怜的孩子。
众所周知,作为苏联体制内争食的结果,苏联第三代主战坦克有3个型号,T-64、T-80、T-72。
T-64是哈尔科夫莫罗佐夫机器制造设计局(KMDB)和位于哈尔科夫的马雷舍夫工厂搞的。
T-80是列宁格勒基洛夫工厂设计局(KB-3)和基洛夫工厂搞的,后来因为基洛夫工厂任务繁重,逐渐转移到西伯利亚的鄂木斯克运输机器制造厂生产。
T-72是乌拉尔车辆机械设计局(UKBTM,又称为下塔吉尔设计局)和乌拉尔机车车辆厂(UVZ)搞的。
T-80悲催的地方在于它从T-80->T-80B、T-80BV后,再升级至T-80U。然后估计一半因为燃气轮机比较费油,一半还是排排坐、分食的原因,苏联军方和工业系统又让哈尔科夫设计局及马雷舍夫工厂接手搞了它的柴油机版本T-80UD。
关键致命的是,T-80U采用的大容积铸造复合装甲炮塔,原来在基洛夫工厂的主要铸造工序和模具也被马雷舍夫工厂接过去了。
题外话,这个马雷舍夫工厂现在隔三岔五就被俄罗斯导弹、无人机空袭。
苏联还未解体前,在马雷舍夫工厂生产好T-80U炮塔,再运到鄂木斯克工厂组装是没问题的。
但苏联解体后,两个毛子一直在吵架,磕磕绊绊的,鄂木斯克工厂在完成对韩国、塞浦路斯的出口订单后,就没办法维持T-80U生产线了,转为翻新、升级老的T-80BV。
也就是说,现在T-80最先进的型号是在乌克兰,即T-84堡垒。而俄罗斯的T-80BVM其实是维持T-80BV的本体不变,只是对观瞄设备、电子设备等进行现代化升级。
如果比较公平的对线,就是T-80U对T-90A。
在中文互联网上,一提到T-80的防护,很多人就想到很牛逼的陶瓷装甲、蜂窝装甲,其实不完全是这样的。
图:韩国陆军的T-80U坦克
图:俄军的T-80BVM
图:乌克兰的T-84堡垒
蜂窝复合装甲
先说炮塔正面装甲。
真正投入大规模生产的,只有T-64B采用了浇筑在铸造炮塔内的刚玉陶瓷球(氧化铝),T-80B早期也尝试采用这种设计。但后来改成了跟T-72A一样的石英砂(二氧化硅),这主要有2个原因,浇筑陶瓷球生产成本高,而防护效果并没有比T-72A高多少。
到了T-80U,苏联钢铁科学研究院与列宁格勒设计局一起搞出了一种蜂窝状复合装甲。
这种装甲装的并不是陶瓷,而是一种名为聚氨酯的是高分子聚合物。这种聚合物在制造初期是以液态或半流体状态泵入炮塔蜂窝钢格内,然后再固化结晶。
当聚氨酯受到穿甲弹芯、聚能射流冲击时,它瞬间局部汽化、剧烈膨胀并像液体一样向四周喷射,由于蜂窝钢格的封闭作用,液态化的聚氨酯只能顺着穿杆或聚能射流刺入的缺口反向高速涌出,从而干扰、甚至切断穿杆、聚能射流。
T-80U、T-80UD的炮塔正面装甲是2层蜂窝钢格,第一层比第二层略深,之间夹着一层高强度装甲钢,第二层背后还有一层更厚的高强度装甲钢。
所以,T-80U、T-80UD的炮塔复合装甲实际上是由铸造均质钢、聚氨酯蜂窝复合装甲、高强度装甲钢组成的复合装甲,厚度大约是550毫米。
这种装甲别出心裁,但防护效果却没那么牛逼。
1995年,俄罗斯陆军对现役最好的T-80U与T-90主战坦克进行过一系列抗打击试验。测试结果表明在没有爆反的情况下,T-90的NERA复合装甲盒子抗弹性能更优秀。
图:T-64BV的炮塔装甲结构,黄色圆球为刚玉陶瓷球。
图:T-80U、T-80UD的炮塔装甲结构
车体正面装甲
如前所述,自T-64开始,苏联坦克的车体正面首上装甲均为68°大倾角的复合装甲。T-80U、T-90之间的差异就是复合装甲内的层板材料、结构设计有所区别。
T-80U走的是钢夹陶瓷的路子,T-80U后期型号的首上装甲则为55/35/35/5/35/50毫米(钢/陶瓷/钢/空气/陶瓷/钢),总真实厚度为265毫米,LOS厚度为655毫米。
这里需要注意的是,T-80U所用的陶瓷还是氧化铝刚玉,还不是现代先进的碳化硅、碳化硼等,防护系数相对还是比较低的。特别是在对抗钨合金、贫铀合金穿甲弹时,它的防护重量系数大约只有1.7左右,厚度系数只有0.7左右。
通过倾角、防护系数折算,它对抗穿甲弹时的等效标准均质装甲钢厚度大约是468毫米;如果它中间那层35毫米钢为防护系数1.3的高强度装甲钢的话,那么等效厚度大约是495毫米。
图:T-80的首上装甲结构
图:不同陶瓷的防护系数
图:典型大厚度陶瓷装甲结构,外面看是一块板子,但内部其实也是小钢格结构,这主要是因为陶瓷比较脆,需要用钢格去约束,才能将抗弹能力发挥出来。
而T-90的首上装甲则是50/5/3/19/3/5/60/10/60毫米(钢/橡胶/钢/空气/钢/橡胶/钢/防辐射/钢),总真实厚度为215毫米,LOS厚度为532毫米。
T-90首上的特点是增加了类似NERA三明治装甲的结构,即它在5毫米橡胶层后接有3毫米钢板层,并留出19毫米的空隙,而空隙后又是3毫米钢板+5毫米橡胶层。
这其实是一种另类的惰性反应装甲设计,不得不佩服俄罗斯工程师的脑洞,总能在条件有限的情况下玩点花活。
这两层类NERA,防护厚度系数如果按4来计算,大约相当于64毫米均质钢装甲;剩下通过倾角、防护系数折算,大约总和是484毫米;如果中间那层60毫米钢为防护系数1.3的高强度装甲钢的话,大约是530毫米等效标准均质装甲钢。
如上简单分析,其实T-80U的首上也是不如T-90的,陶瓷有许多种,现代碳化硅、碳化硼陶瓷的防护系数是苏联时期刚玉的2倍以上。
除了前述的配套问题,T-80系列的甲弹对抗真的没多强,再加上贵,这估计就是苏联解体后,俄罗斯全力发展T-72/T-90系列这条线的原因。
图:T-90的首上装甲结构
图:真正的俄友应该支持T-90M,就不要说T-80的蜂窝装甲、陶瓷装甲又多强了,T-80的最强传承在乌克兰。
多提一下M-1系列的改进。
这些年来,美帝的海、空军装备发展都很拉跨,反而是他们传统上不受重视的三等人,其陆战装备基本如期推进。
像上期所说的,M-1系列不断在复合装甲盒子里加贫铀,这其实就是小倾角大厚度复合装甲盒子带来的好处。要加强,直接换贫铀板或加板子就行,不用像俄罗斯工程师那样,在T-90的首上弄出类NERA装甲设计。
实际上99A炮塔的装甲盒子也一样,如果军方真觉得漏风、头皮薄是大问题,装甲盒子换个形状加强就行了,毕竟碳化硅、碳化蹦陶瓷装甲技术、NERA装甲技术,我们都掌握。
图:M1系列复合装甲盒未加工完成的照片,图中可见其打孔结构件。这就是小倾角大厚度复合装甲盒的好处,把结构件取消或缩小,就可以加更多装甲。
图:外国军迷关于其内部结构加强的猜测,大概率不准确。
图:M1A2 SEP3坦克的测试车,注意其炮塔正面及车首的外挂钢板并不是附加装甲,而是配重,这些重量都会内化于复合装甲盒内部的加强。
图:早期M1E1(M1A1的测试车),也有外挂假体。
图:书本对小倾角大厚度复合装甲(M-1、豹2为代表)、大倾角小厚度复合装甲(T64/72/80三兄弟为代表)的一些定性论述。
歼35可以放大吗?
问:
帅堂,来个mini踢馆,F18系列,为何进气道和发动机舱设计得这么短,短小的设计大大限制了F404/414系列发动机设计和推力,这是气动布局上的考虑吗?另外对于F18AB/CD系列都可以放大到超级大黄蜂,对老中的歼35,有没有可能做到同样的放大机体,从双中推换成双大推,气动布局参考F22,这可行吗,或者说从设计和性价比考虑吗有没有可行性?
答:
实际上歼35就是参考了F-22的气动布局啊,外形最像F-22的飞机,如果涡扇19真如传说中那么强,性能上其实就是小号F-22了。
至于放大设计,没这个必要了吧,毕竟已经有进入超音速就开无敌的歼20。美帝从F/A-18CD到F/A-18EF,其实基本上是重新设计、试飞了。
图:歼35很像F-22,但机身更修长,再装油方面是有考虑的。
至于F-18系列,这个飞机其实也是美国吃冷战红利的产物,很多设计延续了廉价出口型双发战斗机F-5的设计,突出制造、维护成本低廉,其它细节并不是特别在意。
1960年代末,诺斯罗普试图开发F-5的后继机型,内部代号为P530,后来演变为参加美国空军轻型战斗机(LWF)计划的YF-17。设计团队在YF-17上保留了F-5的核心布局,但引入了当时最前沿的气动构型。
后来YF-17在空军的竞标中输给了通用动力的YF-16,不过,美国海军当时也想要一款轻型多用途战机(VFX计划),国会老爷硬性要求海军必须从YF-16和YF-17中选一个进行改装。海军嫌弃单发的YF-16安全性不够,相中了双发的YF-17。
诺斯罗普当时完全没有研发和制造舰载机的经验,而舰载机需要极强的起落架、耐腐蚀设计和复杂的折叠翼技术。美国海军对诺斯罗普的工程能力表示怀疑。
为了拿下这笔百亿大单,诺斯罗普不得不找来当时的舰载机巨头麦道合作,于是出现了主宾倒置。
麦道作为主承包商,负责海军舰载型F/A-18的研发,占大头;诺斯罗普负责未来的陆基出口型F-18L,并分包F/A-18的部分机身制造。
麦道凭借强大的舰载机经验,将YF-17大改升级为了F/A-18“大黄蜂”。由于陆基出口型F-18L流产,诺斯罗普在“大黄蜂”项目中实际上变成了麦道的“高级打工仔”。
再后来冷战结束,美国军工世纪大合并,诺斯罗普在1994年合并了格鲁曼,成为了今天的诺斯罗普·格鲁曼,简称诺格。而麦道合并进了波音,F/A-18就成了波音的崽。
F/A-18本来只是A-4、A-7的正统接替者,但没想到它后来把F-14、A-6都给接班了。
图:YF-17
图:P530
图:F-5战斗机
为啥哪哪都缺发动机
问:
堂主能说说中国的发动机行业概况吗?看报道,客机、运输机、直升机、舰载预警机、巡飞弹,啥啥都缺合适的发动机。也不知道发动机行业这几十年忙活了些啥子。
答:
钱钱钱,命相连啊。
一个涡扇发动机研发周期动则2、30年,像涡扇10太行发动机,1987年正式立项,到2006年才通过国家定型,研发用了差不多20年时间,如果算上预研时间,那就是25年。
然后太行最初批次装上歼11B时,又出现空中停车、叶片断裂喷零件等严重技术问题,真正能用的涡扇10A要到2011年以后才批量装备。
据说太行最初那么拉跨,就是经费不足,很多试验没做充分,据说定型后那几年的技术、质量攻关,几乎都相当于二次定型了。
图:看歼20的菊花,就会看出发动机研发的艰难,从太行到涡扇15,真是小步快跑,频繁迭代啊。
图:涡扇发动机吞水测试(上)、撞鸟测试(下),发动机又很多暴力试验是很费钱的。
我国是2011年才加入世贸,入世之前我们主要在干什么?虽然民企、中外合资企业等在蓬勃发展,房价、土地出让金开始起飞,但国企系统还在消化三角债、大下岗,财政仍然是捉襟见肘的。
可以说,第三代涡轮风扇发动机研制的时候,正是政府财政还缺钱的时候,逐渐好转要到2015年之后了。
所以,即便很多项目从2015年后逐步上马,即便难度没太行那么大,但给个10-20年时间总是要的吧。
这不,基于太行核心机发展的CJ-1000A大涵道比涡扇发动机,据说今年会通过中国民航局适航取证,计划明年往C-919上批量装机?
图:据说CJ-1000A真的快了。
过去,我国发动机研制的另一大问题是型号耦合。
即需要有相应的飞机型号,才能正式立项研制配套的发动机,这对发动机技术的发展其实是一大制约。
而2016年将发动机板块从中航工业里拆出来,成立独立的中国航空发动机集团(简称:航发集团),正是为了解决这一问题。
再过几年吧,估计各类飞机的发动机掣肘问题会有大的改观。
至于巡飞弹所用的涡喷发动机,现在已经解决了。(作者:原讲武堂公众号堂主,今夜粥档摊主)
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