IS-7重型坦克

IS-7重型坦克

蘇聯研制的重型坦克
IS-7重型坦克是第二次世界大戰期間蘇聯研制的IS系列重型坦克中的一型。該坦克擁有傾斜外形的車體和由怪異曲面組成的炮塔,另在炮塔上帶有小型内控式機槍塔。1947年蘇聯科京設計局對整體外形又進行了重新設計:大而扁平的新式炮塔和具有斜面的車體大大改善了它的避彈性能。
  • 中文名:IS-7重型坦克
  • 類型:重型坦克
  • 别名:ИС-7
  • 原産國:蘇聯
  • 服役期間:定型,未服役
  • 誕生時間:1945-1948
  • 研發廠商:基洛夫工廠
  • 生産日期:1948-1949
  • 制造數量:少于50
  • 戰鬥全重:68噸
  • 全長:7.38米
  • 寬度:3.40米
  • 高度:2.48米
  • 主要武器:130mmS70
  • 發動機:M-50T(1050馬力)
  • 最大速度:59.6km/h

曆史沿革

1945年末,蘇聯科京設計局就開始着手制定一項代号為“260工程”的重型坦克研制計劃。總設計師雖然仍由科京擔任,但實際的項目設計IS師則由IS-2主任設計師,在蘇聯有着“天才坦克設計師”之美譽的尼古拉·沙什穆林擔任。在研制IS-7的過程中,他一直将KV系列的失敗作為反面教材,旨在生産一種集重裝甲、重火力、高機動等特點于一身的新式重型坦克,以超越以往的重型坦克。

據現有的資料顯示,他在IS-7開發期間,在莫斯科紅軍裝甲兵軍事學院進行了裝甲鋼闆和裝甲防禦相關的研究,并提交了以此為題的博士論文。在論文中,他對以往單純的“厚裝甲=裝甲防禦力“的傳統設計構想進行了嘗試性的挑戰。他認為,通過增加坦克裝甲闆硬度導緻坦克重量大增,從而大大降低了機動能力的情況是可以避免的。

1946年,沙什穆林回到列甯格勒。憑借着超人的大腦和該市海軍研究所的各項資源,他開發出全新的“260工程”。同年9月8日進行了成功的樣車測試,12月25日,第2号樣車順利通過45公裡行駛測試,它擁有傾斜外形的車體和由怪異曲面組成的炮塔,另在炮塔上帶有小型機槍塔。

1947年,他對整體外形又進行了重新設計:大而扁平的新式炮塔和具有斜面的車體大大改善了它的避彈性能。

樣車最終于1948年初完成,不久,蘇軍将其正式命名為IS-7。

性能數據

它擁有傾斜外形的車體和由怪異曲面組成的炮塔,另在炮塔上帶有小型内控式機槍塔。1947年蘇聯科京設計局對整體外形又進行了重新設計:大而扁平的新式炮塔和具有斜面的車體大大改善了它的避彈性能,車體長7.4米。樣車最終于1948年初完成,不久蘇軍将其正式命名為JS-7。

IS-7的基本構造與蘇聯傳統重型坦克相差甚遠,沙什穆林在不到4年的時間裡,就能設計完成這種近70噸重,集“高機動,重火力和重裝甲”于一體的重型坦克,其高昂的鬥志和充沛的精力令人感到驚訝。在IS-7的研制過程中,科京設計局也得到了當地海軍研究所的大力幫助,其中IS-7由海軍1050馬力船舶柴油引擎提供強大動力,而由海軍130毫米驅逐艦主炮改制的大口徑坦克炮的威力在蘇軍坦克炮中無人可比,因此IS-7的研制成功,與列甯格勒州、市黨委之間的友好關系密不可分。

IS-7的成品現存隻有庫賓卡坦克博物館裡唯一的一輛,蘇聯當年究竟生産了多少輛IS-7,如今依然是未解之謎,但根據一些資料,僅最初的1946年設計樣車就有3輛。

從研制工作一開始,沙什穆林便将坦克的車框和炮塔等外裝甲部分,列為增強坦克裝甲防禦力的研究重點。研制過程中,由于戰争結束後研發時間頗為充裕,樣車的外裝甲部分曾被反複多次制作修改,設計人員頗為奢侈的制作了數個車體及炮塔用于擊穿實驗來檢驗其防護效果并選擇适當的加工工藝,一輛樣車完成測試任務之後也進行了擊穿實驗來檢驗防護效果。

實驗中蘇軍使用了自己的122毫米,130毫米和繳獲的德軍88毫米及128毫米等各型反坦克炮。采用較大口徑反坦克炮的原因在于二戰中的實戰經驗以及美蘇兩國的穿甲力學研究和靶場測試表明,傾斜裝甲對傳統穿甲彈和被帽穿甲彈的防禦效果随彈丸口徑不同而差異明顯,彈丸口徑如果小于裝甲厚度将很難擊穿傾斜裝甲。

而大口徑穿甲彈對裝甲整體結構破壞很大,美蘇對虎王的擊穿實驗中都出現了105~122毫米級别加農炮在正常的直射距離無法擊穿虎王車體正面裝甲,卻能在遠距離将虎王的車體裝甲“砸”脫焊的情況,在戰場上這也屬于無法修複的損失。

雖然這和德國在生産虎王時飽受戰略轟炸和稀土金屬來源斷絕等困擾而導緻虎王材質和工藝較之前的虎式等下降明顯有關,但更主要是因為虎王采用的車體外形過于簡單,穿甲彈的動能無法被很好的分散轉移,因此美蘇戰後對90~85毫米以下級别的坦克炮興趣大幅降低,僅在輕型車輛上使用76毫米級别火炮。并且美蘇戰後設計的新型重型坦克的車體都采用了較為複雜的凸起式正面裝甲構型。

最終科京設計局選擇了在IS-3上采用過的箭簇車首但形狀更加優化,車體側裝甲采用船型構造,側下主裝甲向下傾斜,外部用薄鋼闆焊接構成三角形橫截面的儲物結構來放置随車工具等雜物,而真正的車體側面垂直面則幾乎全被履帶和負重輪擋住,這種車體設計在擊穿實驗中效果良好。

在吸取了IS-3由于沿用戰時較低的工藝标準而導緻裝甲焊接質量較低的教訓之後,科京設計局對IS-7的工藝标準定的很高,各樣車皆制造水準也頗高,上述努力獲得了成功的回報,實驗中樣車的正面裝甲,特别是焊縫附近反複承受了多發穿甲彈攻擊而沒有被擊穿,但這種設計的缺點是占用車内空間較大,并且較高的工藝标準會帶來高昂的成本,量産車必須維持和樣車一樣的高工藝标準,這樣在戰時就沒有簡化工藝的空間。這點上不如同時期美國新研制的重型坦克和稍後蘇聯的279工程使用的鑄造車體經濟實惠。

發展曆史

起源

盡管IS-3已經擁有了比較完美的坦克三項指标,隻要解決了初期生産批次的質量便可以保持戰後初期蘇聯坦克部隊的技術優勢。但是蘇聯人依然遵循技術裝備發展的原則,一邊解決新車的問題,一邊研制其下一代替換車輛,各個設計局又開始加班加點,為紅色鋼鐵軍團注入新的毀滅之血。一系列的坦克或者怪獸由此誕生。

火力

首先設計之初,IS-7搭載的就是兩種從未在坦克上使用過的重炮:

第一種是122毫米BL-13-1加農炮,其身管長度、精度與彈道均Д-25T要高,可以使用同樣彈藥,而且初速從781米/秒提高到1007米/秒。

第二種是130毫米S-26加農炮,該炮為ОКБ-172工程重型坦克殲擊車搭載的改進型海軍B-13艦炮,彈重33公斤,初速900米/秒。

兩種火炮均采用分裝式裝填,為了彌補IS-2射速低的問題,并且考慮到重達33公斤的彈丸基本不可能人力裝填加裝了半自動輸彈機。

同時為了提高成員舒适度,IS-7使用了主動抽氣系統,在射擊後自動将廢氣吸出車體。

火炮俯角3度,仰角3度+15度,合計18度。

然而俄羅斯人并不滿足,1948年12月,IS-7試裝了S-26改裝而來的S-70火炮,初速提高到925米/秒,結果令人滿意,IS-7随後确定使用該火炮,作為試驗的重點,S-70的實驗一直持續到1951年,中途陸續建造了越20種設計樣車,而其同宗兄弟便是著名的“遠射能手”M46加農炮,冷戰時期這種加農炮出色的遠距離精确射擊能力為其獲得了“窮人的核武器”的綽号,其國産版本59式加農炮及其改型仍為解放軍重要的現役裝備。

搭載的半自動化裝彈機,裝填手僅僅需要向輸彈帶上安裝藥包和彈頭,既可以自動入膛射擊,輸彈帶可以最大容納6發。

同時由于戰争結束,一系列早已實驗完成但為了避免影響生産而沒有裝備在戰時坦克上的自動化火控系統也出現在坦克身上,現代意義上的坦克火控系統正是從各國戰後初期研發的新型坦克上開始起步的。體積和空間較大的IS-7理所當然的成為了世界上首批搭載第二代火控系統和偵查系統的坦克之一,成為坦克進入自動化時代的先驅者之一:

IS-7試驗搭載了主動式紅外夜視儀(戰前蘇聯就在BT-7上進行了測試,戰後更是借鑒了繳獲的德制同類設備改進設計),大幅提高了坦克的夜間戰鬥能力。此外為了更好的發揮S-70火炮的精确射擊能力,IS-7還搭載“Гроза”(暴雨)火控系統,增配了體視式或合像式測距儀和以凸輪等為函數部件的機械式彈道計算機,性能比其先的坦克有了明顯改進,改變了二戰時各國坦克那種靠光學瞄準具上的分劃闆估測距離然後憑經驗計算射擊提前量的作戰模式,雖然IS-7本身并沒有最終投産服役,但為之後的蘇聯坦克應用火控系統鋪平了道路。

防護

作為二戰以後蘇聯建造的最重型坦克,無論從材料上、設計上還是防護上,IS-7擁有相當強的防護能力:

車首造型繼承IS-3的設計,并改進了幾何形狀,首次在車首前上裝甲厚度150毫米傾角65度,車首下部150毫米50度,車體正面最薄弱環節也達到驚人的100毫米63度,并留在裝甲後部留有空腔以阻擋空心裝藥彈的威脅。同時吸取IS-3的不足,在裝甲拼接部分内襯附加裝甲,此種設計也延續到其後的T-10坦克上。

炮塔則采用75L鉻鎳钼裝甲鑄造,半球形,正對時,正面最大厚度為炮盾350毫米/0度,正面炮台厚度210毫米。

值得一提的是53S與75L,分别為戰後全球最強坦克軋制裝甲鋼與鑄造裝甲鋼,大量使用稀有金屬,其性能如下:

1946年9月8日1号原型車抵達測試場開始測試,2号和3号稍後抵達,同年12月2号原型車開始接受打擊測試,裝甲在繳獲的德軍各型反坦克炮(主要是128毫米炮)和IS-7自己預定使用的130毫米炮的打擊下表現出色,正面無一被擊穿。

動力

衆所周知坦克等重型車輛對發動機有着特殊的要求,需要很高的扭矩和較低的轉速并能适合惡劣的工作環境,并且需要較小的體積。這就是為什麼二戰中的航空發動機早已突破2000馬力大關,而1000馬力以上的坦克發動機在21世紀初依然屬于先進技術。在二戰中各國設計師為發動機傷透了腦經,在當時的技術條件下,通常的選擇是相對馬力較大的汽油機,但汽油機存在機械效率低于柴油機,同功率下汽油機轉速遠遠超過柴油機導緻容易起火和零件磨損,對散熱要求高,輸出扭矩較低等先天問題。

沒有大扭矩的柴油機将導緻同功率下坦克機動性差、過載使用負荷大、汽油容易起火等問題經常導緻坦克意外損失,并且馬力越大問題越突出,德國的虎王采用的700馬力級汽油機不僅動力嚴重不足,還使車組飽受發動機故障的折磨。

正因為二戰的經驗證明汽油機其實不适合用作坦克發動機,柴油機很快就普及開來,20世紀60年代以後各國幾乎都不再使用汽油機作為坦克引擎,即便是大型工程車輛也多半采用柴油驅動。為了避免重蹈德國同行的覆轍,也為了更好的打動重視機動能力的蘇聯軍方,為此必須找到一顆合适的心髒,而科京設計局出色的人脈關系則提供了充足的選擇。

蘇聯作為較早在軍事領域應用大馬力柴油機的國家,其選擇也較為豐富,并且蘇聯海陸空三軍裝備之間技術共通工作做得非常好,一款成熟的基礎發動機經常有若幹不同用途的衍生品,比如2台坦克發動機整合在一起成為一台船用或航空發動機,并且早已經過測試和完善,成為了一台成熟可用的發動機,這樣科京設計局就不需要像别國設計師那樣面對将兩台發動機并聯所需要面對的一系列問題,隻要專心處理非坦克專用發動機體積過大的問題即可。

IS-7先後搭載過5種引擎配置:

1、并列兩台600馬力КЧ-30四沖程柴油機,在2000轉/分鐘時每台輸出600馬力,總輸出1200馬力、

2、并列兩台600馬力B-12坦克柴油機,在2000轉/分鐘輸出600馬力,總輸出1200馬力、

3、1200馬力B-16帕斯克柴油引擎、

4、1200馬力ТД-30航空柴油引擎、

5、1050馬力M-50魚雷艇柴油引擎1850轉速下1050馬力,

前兩種引擎配置又分别嘗試了傳統機械傳動和電驅動,最終M-50以更低轉速、更大的扭矩、更高可靠性勝出。

拜1050馬力(772.2KW)發動機所賜,IS-7的單位功率11.3KW/T,與以機動性著稱的T-34-85中型坦克的11.5KW/T相差無幾,應該說IS-7的動力是相當充沛的,達到了中型坦克的标準,但設計組給IS-7定下了令人咋舌的機動性目标:公路時速70KM/H!雖然稍後該指标降為比較實際的公路時速60公裡/小時,這是個頗為玩味的數據,因為首先蘇聯軍方從來沒有提出過這樣的要求。

改良

基于不成功的初期樣車上的反饋,設計團隊在1946~1948年改進了設計,炮塔和車體都被重新設計,主要目的在于增加車内空間,動力裝置的布局也被優化。擠占車内空間的機槍們大部分都被移出車外,變成外置機槍——二戰中德軍步兵反坦克火力讓蘇軍坦克損失很大,為此在進入“核大戰時代”之前,戰後初期設計的蘇聯新型坦克很多都采用了不考慮在作戰中重新裝填的外置機槍,例如T-54早期型号等,這種“機槍強迫症”直到核武器成為各國陸軍需要面對的首要問題時才有所緩解。

新的炮塔其實1946年底就被設計出來,雖然外觀上和舊方案相比更低矮,但實際上整體更寬,因此内部空間有所增加。遙控機槍塔被移除,并列機槍被移到火炮上方以騰出空間。而車頂的14.5毫米高射機槍在行軍時則可以放倒固定。

車體的變動則更加明顯,首先整體放寬,原先如同現代防雷車一樣幾乎成V字形的車底被改成相對平緩的式樣,車内空間大大增加,彈藥的擺放位置也被優化。需要指出的是,由于二戰中蘇聯坦克的損失統計裡,地雷是名列前茅的主要損失原因,IS-7設計時相當注意地雷的防護,2個版本的車體底部都分2層且呈倒三角結構,懸挂扭杆實際上安裝在車艙之外由裝甲獨立包裹。

修改後的260工程1948年版本和之前的1946年版本其實幾乎是兩輛完全不同的坦克,連火炮也做了小許改動,炮口制退器都換成了仿照德軍128毫米反坦克炮的“胡椒瓶”式制退器。

空間獲得釋放之後IS-7适當增加了備彈量,最終定稿型備彈30發,但依然是不足的,其他一些不足也得到了改良。應當說蘇聯坦克設計部門并沒有因為戰争結束而降低工作效率,但技術上的複雜外加全新設計的車體讓IS-7依然進度較慢,好在戰後寬松的環境讓科京設計局有足夠的時間去慢慢完善改進設計,最終他們差不多用了3年時間才使IS-7基本達到實用标準,同時期其他蘇聯坦克所用的時間要短得多。

最終命運

蘇聯軍方的顧慮:

許多人為IS-7在正式降生前一刻被扼殺感到痛惜:它擁有德國重型坦克令人印象深刻的堅甲巨炮的同時還有蘇聯坦克出色的機動能力,戰後借鑒了德國,美國的先進技術讓蘇聯坦克大大改善了工藝,和平時期寬松的條件也讓蘇聯人可以精心制造裝備……

看起來蘇聯有足夠的精力和金錢來裝備已經初步完善了的IS-7,而在1946~1949年的歐洲,老對手德國已是各國占領下的一片廢墟,那些永遠留在了繪圖闆上的夢幻戰車們此刻成為了美蘇英法設計師們的桌上的參考資料。

美蘇兩國雖然在各自占領的德國領土上組建了完全聽命于華盛頓或者莫斯科的“德國武裝力量”,但此時他們都隻有美蘇裝備可用,要等到德國投降20年後的1965年才有戰後第一款德國坦克:豹1型投産,而戰後初年的法國還在尴尬的搜刮各國戰時生産的舊坦克維持武裝(法軍裝備了數十輛黑豹,在東南亞的法軍則悲催到使用日本遺留89式坦克維持秩序!)

戰前和戰時在重型坦克發展上走了彎路的英國和美國雖然奮起直追,但畢竟缺乏相應技術儲備和使用經驗,對重型坦克的定位也并不如經驗豐富的蘇軍那樣清晰明了,此時他們的新型重型坦克計劃,例如1948年開始研制的M103等針對的則是在1945年柏林勝利閱兵式上耀武揚威的IS-3,而M103計劃開始時IS-7已經接近定稿等待國家驗收了……看起來在戰後的第一輪軍備競賽中,IS-7可以讓蘇聯占盡先機,然而蘇聯軍方卻依然選擇了拒絕。

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