日本90式坦克研制背景及性能揭秘

[转帖]日本90式坦克研制背景及性能揭秘-可见日本军事大国之梦从未断！
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　　日本90式主战坦克
　　
　　声明：本文为《国外坦克》杂志供《舰船知识网络版》独家稿件。未经许可，请勿转载。
　　
　　
　　富士山是日本第一高峰，风景优美，被日本人奉为“圣山”。就在这富士山，常年驻扎着配备有90式主战坦克的日本陆上自卫队。90式坦克形体小，跑得快，火炮威力大，可称得上“陆战之王”中的“小猛虎”。
　　
　　
　　“小猛虎”——梦寐以求
　　
　　在第二次世界大战之前，日本也曾是一个坦克工业国。日本在第二次世界大战中是战败国，在《波茨坦公告》中规定，“日本军队要完全解除武装，日本军国主义必须永久铲除，不准日本保有可供重新武装的工业等”。战后，日本停止了所有军事技术装备的研制。日本政府于1950年建立警察预备队(1952年改称保安队)，1952年建立海上警备队，1954年7月，分别改称陆上自卫队、海上自卫队，同时又建立航空自卫队。其中，陆上自卫队装备的都是美制坦克。然而，日本政府和陆上自卫队梦寐以求的是装备国产坦克。
　　
　　日本在模仿美制坦克和引进部分技术的同时，实现了坦克的国产化，已发展了三代坦克。第一代为61式坦克，借鉴了美国M47坦克的某些特点，自1962年正式投产并装备部队，至1983年共生产了559辆。第二代坦克是74式坦克，到1989年底共装备873辆。与61式坦克相比，74式坦克的火力、机动性和防护力有明显提高。74式坦克现仍在部队服役，今后仍将作为普通师团所属坦克部队的主力装备使用，因而74式坦克在日本陆上自卫队中占有与90式主战坦克相同的举足轻重的地位。第三代坦克是90式坦克，其火力、机动性和装甲防护力比74式坦克有大幅度提高。
　　
　　回顾这段历史，可以看出日本为了武装其陆上自卫队，一直在积极地发展坦克。
　　
　　世界一流——价昂贵
　　
　　90式坦克从1975年开始研制，到1990年定型，历时达15年之久。整个研制经费高达350亿日元，每辆价格为850万美元。90式坦克被日本人称为“世界上第一流的坦克”，有人称它是“世界上最昂贵的坦克”。
　　
　　在90式坦克研制期间，日本已发展成为世界上的经济强国和技术发达国家。1977年，日本的国民生产总值为5640多亿美元，仅次于美国和苏联。1978年，造船492.1万总吨，居世界第一位。1979年，产钢1.11多亿吨，仅次于苏联和美国，居世界第三位。日本发达的科学技术，也使得其军事技术走在世界前列。
　　
　　90式主战坦克在1997年世界主战坦克排行上名列榜首，在1998～2004年世界主战坦克排行榜上均居第三位，日本坦克已挤身于世界先进坦克行列之中。90式坦克吸取了德国坦克火炮威力大、机动性能好的优点，又吸取了苏联坦克总体布置紧凑、战斗全重较轻、乘员少等优点，再充分利用日本先进的电子技术，可称得上“东西合壁”的优秀坦克。
　　
　　关于日本90式坦克的情况，在设计初期，它以比现在更高的保密级别所隐蔽起来。日本政府和主承包商三菱重工业公司对90式坦克讳莫如深，使得它蒙有一层神秘的面纱。直到1988年初，关于这种坦克的秘密才在军事圈之外部分公开。据军事评论家称，90式坦克是完全现代化的，在火控和电子技术方面甚至比为人们广为称道的“勒克莱尔”、“豹”2A5和M1A2还要先进 。正是由于这个原因，90式坦克才真正成为世界级坦克。
　　
　　
　　
　　在雪地训练的90式主战坦克
　　
　　一种新型坦克的研制，一般来说，是在前一代坦克被列装后开始的。日本的90式坦克也不例外。在74式坦克列装后，日本便开始了90式坦克的研制。众所周知，90式坦克在1977年开始试生产，但在这之前的2～3年便已开始概念论证阶段。
　　对90式坦克的技术要求不十分清楚，但不外乎：火炮采用第三代坦克的标准120毫米滑膛炮；重量虽比日本以前的坦克重，但比其它国家的要轻，在50吨以下；单位功率约为22千
　　瓦/吨，即发动机功率为1102.5千瓦；外形尺寸大于74式坦克，但坦克各部分结构更紧凑，并继承74式坦克外形低矮的特征；使用液气悬挂装置，以便调整车高、车姿。除这些要求之外，其它性能也要超过74式坦克。这些都是考虑到日本多山且平原狭窄、道路状况不够好等一些特殊因素。火炮采用120毫米火炮，比74式坦克的火炮口径要大，因为这是各国坦克的发展趋势。
　　
　　从研制时机来看，90式坦克可以说搭上了研制第三代坦克的末班车，因此坦克设计思想特别注重前瞻性。这对于坦克研制通常落后于其它国家一代的日本来说，是一个很高的要求。
　　
　　1976年，日本防卫厅技术研究本部提出研制方案，研制代号开始为STC(61式坦克为STA，74式坦克为STB)，后改为TK-X。1977年，进行总体方案论证，主要工作有系统研究和试制火炮、火控系统、
　　
　　发动机、悬挂装置、装甲等。研制中心是防卫技术研究本部第4研究所，民间的主要承包商是三菱重工业公司。三菱重工业公司一直为日本自卫队研制坦克。三菱重工业公司负责研制车体及发动机，三菱电机和富士通公司负责机电设备，日本电气公司负责火控装置，日本制钢所负责火炮的研制。
　　
　　1980年制成2辆样车，车上安装日本研制的120毫米火炮，1982～1984年进行射击试验，发射日本研制的弹药。1985～1986年，又生产出第二批4辆试制样车，样车根据前两辆样车的试验结果进行了改进，车上安装了德国莱茵金属公司的120毫米滑膛炮。技术研究本部的第4研究所于1985年6月进行了各种试验，其中包括寒区行驶试验。
　　
　　到1989年，全部完成了行驶试验和实弹射击试验，试射了5000发炮弹。试验的重点是列装的可行性、可靠性、耐久性、操纵性以及生产工艺性能等。按照计划，TK-X应于1988年定型，并按日本人的习惯定名为88式坦克。后来由于定型工作遇到了些小的周折，被推迟到1989年，准备称为89式。后来又决定在1990年定型，这样就定名为90式主战坦克。
　　
　　
　　德国豹II坦克早期型号
　　
　　西方第三代坦克的特征是，车体和炮塔均由平面板制成，呈扁平且方正的形状，90式坦克沿用了此种做法。其外形的设计几乎和“豹”2坦克完全相同。该车的车体长为7.5米，车宽3.43米，车高2.335米，这些数据与现在世界上具代表性的第三代坦克相比，车长(除“勒克莱尔”外)短数厘米至1米，车宽小10厘米至数十厘米，车高低数厘米至数十厘米，的确达到了一定程度的紧凑化。重量也比其它同一代坦克轻5～10吨，为50吨。
　　
　　90式坦克不但在外貌上像“豹”2坦克，在总体设计上也吸取了“豹”2坦克火力强、机动性好等优点。然而，90式坦克也有自己的独到之处。
　　
　　90式坦克的一个特点是“小车扛大炮”。90式坦克的战斗全重比“豹”2坦克轻5吨，但火炮是相同的。从这一点看，90式坦克又吸取了苏联坦克的设计思想，T-90坦克的战斗全重46.5吨，装125毫米火炮。
　　
　　90式坦克的另一个特点是采用自动装弹机，这正符合了日本坦克追求紧凑的目标，因为安装自动装弹机就可以节省出装填手和装填手作业的空间。120毫米滑膛炮的炮弹又大又重，自动装弹机对于体形矮小、体力较差的日本人来说自然是最合适不过了。90式坦克配备3名乘员，“豹”2坦克没有装自动装弹机所以有4名乘员。驾驶员位于车体前部左侧，其上方有1扇舱门，门上有3具潜望镜，中间1具可换上夜间使用的被动式潜望镜。车长和炮长都位于炮塔内，车长在右侧，炮长在左侧，都配有舱门。炮塔与“豹”2坦克的相似，其前部、两侧和后壁呈垂直形状，炮塔尾舱一直延伸到车体后部的
　　
　　发动机室上方。车长上方有指挥塔，塔上装有潜望式瞄准镜和观察镜。
　　
　　自动装弹机由三菱重工业公司研制，布置在炮塔尾舱，安全性较好。后来法国“勒克莱尔”坦克也采用了相似的自动装弹机。装弹机为电驱动式，由弹仓、选弹装置、输弹机、推弹器等组成。输弹机可容纳16发炮弹，炮弹装在输弹带上。在装弹时，向自动装弹机输入弹种数据，输弹带将炮弹送到装填位置，推弹器将选出的炮弹推入炮膛。从第1发炮弹发射完毕到第2发炮弹装填完成需时4秒，按此速度每分钟可发射15发炮弹，但实际射速为6发/分。弹药从车内补充，也可从炮塔顶部的舱口补充。弹药采用半可燃性药筒，弹药发射后剩下的只是一个底壳。火炮发射后，炮管回到水平位置，由自动装弹机装弹，然后又恢复到发射位置。据说，这种自动装弹机经常发生故障(故障率为5%)。当出现故障时，火炮也可人工装弹。
　　
　　自动装弹机为链式，弹药水平置于炮塔尾部弹舱，由类似于车床卡槽的弹链将炮弹逐发压入炮膛内。采用该形式的优点是，弹药上下移动和回转量最小，结构简单紧凑，弹舱和战斗室分开。在弹舱上面安装了爆炸气浪排放板，一旦弹舱中弹起火，炮弹爆炸产生的气浪不会进入乘员室，而将弹舱顶部的甲板条掀掉排出车外，以免伤及乘员。
　　
　　
　　90式主战坦克左侧视图。与德国豹II坦克外形非常相似
　　
　　90式坦克在研制之初，日本防卫厅就决定选用120毫米滑膛炮。由于本国工业基础雄厚，技术水平先进，因此日本决定自行研制坦克炮，由日本制钢所负责研制。1978年开始进入研制阶段，采取分段研制办法。先试制105毫米滑膛炮，再试制120毫米滑膛炮。在1982～1984年第一次生产的2辆样车上，安装了日本制钢所研制的火炮，使用的是日本生产的弹药。这些车辆的试验一直持续到1986年，试验获得了大量数据。样炮在弹丸初速、膛压等方面均达到了要求，只是120毫米火炮的穿甲深度和身管寿命比“豹”2坦克的120毫米火炮略逊一筹。
　　结果，日本防卫厅决定90式坦克采用与“豹”2坦克、M1A1/M1A2坦克相同的德国莱茵金属公司生产的120毫米滑膛炮。
　　据称，日本制钢所研制的120毫米火炮，是沿用钻探石油的钢管技术设计出来的。对于研制火炮来说，技术条件异常苛刻。虽然日本拥有一些钢管技术，但要研制出合格的火炮并非轻而易举。实际上，当今世界上研制坦克火炮的国家也只有德国、英国和苏联等少数国家。人们一定会感到奇怪，为什么像美国这样的军事强国也会采用德国的坦克炮。在这方面，并不是美国没有研制能力，而是美国不想去做浪费时间的工作。
　　
　　90式坦克采用德国莱茵金属公司研制的120毫米滑膛炮，该炮是西方第三代坦克的标准配置，由日本制钢所特许生产。然而，120毫米滑膛炮只是西方标准，炮管与炮尾与德国莱茵金属公司120毫米滑膛炮的相同，但后坐装置和炮架由日本自己研制，是“土洋结合”的产品。
　　
　　90式主战坦克火炮的高低射界不详，但可能与74式坦克的相似，通过液气悬挂装置使车体前后俯仰，火炮的仰俯角能达到-10度～+15度。炮塔的旋转和武器的俯仰为全电动式，紧急时也可手动。
　　
　　火炮配用的主要弹种是尾翼稳定脱壳穿甲弹，另外还可以发射对付坦克、步兵、软目标的多用途破甲弹。目前自卫队使用的炮弹数据尚未公开，但已知莱茵金属公司生产的尾翼稳定脱壳穿甲弹全长884毫米，重19千克，炮口初速为1650米/秒。弹药基数40发，炮弹分散储放在以下各处，即炮塔后部的自动装弹机处存放18发，炮长后面的立式弹架内存放4发，驾驶座椅右侧存放18发。
　　
　　在火炮左侧安装有1挺7.62毫米并列机枪，在炮塔顶部前侧装有1挺12.7毫米高射机枪，车长和炮长都可操纵。弹药基数5100发。在炮塔两侧还各安装一组3具电动烟幕弹发射器。
　　
　　
　　90式主战坦克前视图。炮口左侧安装的动态校正装置，可自动测量炮管弯曲度。
　　
　　火控系统包括水平向稳定的炮长潜望式瞄准镜、双向稳定的车长潜望式瞄准镜和火控计算机、传感器、控制部分、与乘员之间的接口等。
　　
　　在传感器系统的子系统中，有车长和炮长潜望式瞄准镜、激光测距仪、热成像仪、车体及炮塔回转系统、旋转角及高低角检测仪、炮耳轴倾斜测量仪、药温、发射后对工况确认等各种传感器。
　　
　　
　　
　　车长瞄准镜安装在车长座椅的右侧，与火控计算机相邻。瞄准镜的中心是控制部分，由传感器和接口电路、逻辑电路、伺服放大电路、自诊断装置和维护面板组成，传感器接口负责瞄准潜望镜、火炮和炮塔驱动装置之间的信号交换。瞄准镜除控制部分外，还有火控计算机接口和电源部分。
　　
　　数字式火控计算机是火控系统的核心。当对付静态和动态目标时，计算机便计算射程、风速、药温、炮管弯曲度和炮耳轴倾斜角的补偿值。计算机由中央处理器、存储器、接口和电源组成。中央处理器通过火控计算机内部的数据总线与存储器和接口连接，中央处理器发出的指令和数据存放在存储器内。根据传感器信号和车、炮长面板输入的信号算出炮弹的弹道和火炮的俯仰以及炮塔的旋转提前角。在弹道计算参数中，还包括对弹丸初速产生影响的炮膛磨损量、大气压力和装药温度以及影响炮弹飞行的横风速度等数据，这些数据全部由炮长手动输入计算机。而车体和火炮耳轴倾斜的有关数据则自动输入火控计算机。
　　
　　火控系统具有先进的自动跟踪功能。自动跟踪器能有效跟踪地面目标，无论坦克是在停止间还是在行进间都能有效使用。在没有自动跟踪器的情况下打击目标时，炮长或车长使用手动控制装置跟踪目标；在使用自动跟踪器打击目标时，车长或炮长只需在发现目标并等目标落入瞄准镜的锁定框中，尔后按下锁定开关即可。当目标运动到遮蔽物后面暂时消失时，瞄准镜仍继续以同样的速度跟踪目标；当目标再次出现时，炮长就可迅速重新锁定目标。车长双向稳定瞄准镜只有昼视能力，该装置不仅使车长能直接捕获和攻击目标，而且还提供了“猎歼”性能。车长按下超越控制手柄上的一个按钮，就可把捕获到的目标切换给炮长，然后在炮长攻击第一个目标时，车长开始搜索新的目标。
　　
　　车长潜望瞄准镜由富士图片公司研制，为全景式。它可独立于炮塔旋转，水平和高低方向都是稳定的，水平旋转范围为左右90度。运用转换旋钮，可选择3倍和10倍两种倍率。瞄准镜内装有滤光器，以防止激光测距仪的掺钕钇铝
　　
　　石榴石激光伤害乘员眼睛。炮长潜望瞄准镜由
　　
　　尼康公司研制，为固定式。高低向是稳定的，放大倍率为10倍。激光测距仪安装在炮长潜望镜体前部，测距范围在300～5000米之间，误差在10米以内。热成像仪由富士通公司研制，包括热传感器及其控制器、图像处理器及车长、炮长监视器。
　　
　　热传感器将光学系统捕捉的红外线测出来，并将其作为电信号传输给控制器，控制器再把电信号转换成图像信号，输送到图像处理器。在图像处理器中，控制器送来的图像信号和火控计算机输出的信号转化成显示信号后，输送给车长和炮长监视器。车长和炮长监视器为黑白显示器，能显示热图像、测量距离、弹种、是否装弹等信息。
　　
　　车长位置有车长瞄准镜手柄和车长面板，炮长位置有炮长瞄准镜手柄、炮长面板和侧面板。利用这些手柄和面板，炮塔乘员通过瞄准控制机构和火控计算机，实现对火炮、并列机枪及炮塔的控制。车长瞄准镜手柄为操纵杆式，左右转动操作手柄使炮塔旋转，上下转动操作手柄实现火炮的俯仰。操作手柄右侧是火炮和并列机枪的开关、击发保险装置和激光发射开关，左侧有车长超越射击状态开关和测量目标相对角速度的开关。炮长瞄准镜手柄基本构造与车长瞄准镜手柄相同，不同的是炮长手柄左侧没有超越射击状态开关而增加了跟踪开关。车长面板位于车长座椅前面，利用它可实现对射击、潜望瞄准镜和车姿的控制。
　　
　　
　　
　　90式主战坦克总体布置图
　　
　　90式坦克采用三菱重工业公司的ZG型二冲程柴油机，日本研制二冲程发动机已有很长的历史，早在第二次世界大战末期就为鱼雷快艇设计了ZC型二冲程、风冷、直流扫气式发动机。74式坦克上采用的是ZF型二冲程、风冷、复合增压柴油机。而90式坦克的二冲程发动机为水冷式，采用电动燃油控制系统，由双转子增压机增压，在转速2400转／分时，最大功率为1102.5千瓦。
　　
　　与发动机匹配的是三菱公司的MT 500自动传动装置，在传动装置上方安装了3个发动机散热器，它们和混流风扇同时使用。风扇由液压马达驱动，它可根据发动机和传动装置的温度进行变速。空气滤清器安装在传动装置的两侧。传动装置为带液力变矩器和静液转向机构的自动传动装置，有4个前进档和2个倒档，可实现无级转向。由于发动机和变速器连成一体，因此可以在短时间内拆换。
　　
　　行动装置每侧有6个负重轮，主动轮在后，诱导轮在前。悬挂装置为液气、扭杆混合式，其中第1、第2、第5、第6负重轮处装液气悬挂，第3、第4负重轮处装扭杆悬挂。因此，90式坦克和74式坦克一样不能改变车体左右高度，但可以改变车体前后高度。这一点能够补充坦克在日本多山的倾斜地形射击时俯角或仰角不足的问题。前后高度的控制范围是-5度～＋5度。每侧有3个托带轮支撑履带上部，履带中心导齿的内侧通过第1、第3托带轮，履带中心导齿的外侧通过第2托带轮。钢制履带板为整体铸造成型，由带橡胶的履带销连接，履带板镶嵌橡胶垫。另外该车还特别安装有通气管，使其能在2米深的水中行驶。最大公路速度70千米/小时，最大行程300千米。
　　
　　
　　安装在火炮防盾上的电视摄像机，用于监视射击效果
　　
　　装甲防护——东洋货
　　90式坦克是日本首次采用复合装甲的坦克，但日本在第二次世界大战期间就开始研制复合装甲，是世界上研制复合装甲最早的国家。战后，日本在研制74式坦克的同时，就研制了一种称为G装甲的重型复合装甲。90式坦克的复合装甲是对G装甲加以改进的复合装甲，由轧制装甲钢和蜂窝状陶瓷夹层组成，用于炮塔前部和车体正面。
　　
　　
　　“豹”2坦克推出时，其复合装甲令人们惊叹不已。现在装甲的抗弹性能又逐渐被人们重新认识。复合装甲并不是万能的，增加装甲厚度和采用新装甲材料才是较为行之有效的办法。有讽刺意味的是，一直被90式坦克模仿的“豹”2坦克，而今在改进型“豹”2A5坦克的前部增加了一大块向前突出的楔形装甲。
　　
　　90式坦克装有三防装置和自动灭火抑爆装置，以及先进的激光探测报警装置。当被敌方发射的激光照射时，报警装置便立即向乘员报警，并采用相应的对抗措施，如发射烟幕弹，机动规避等。另外，激光探测系统和烟幕弹发射装置的操作也必须依靠车长面板控制。激光探测装置可接收前方180度范围的激光束，然后报警。激光探测从7个方向以灯光方式显示。灯一亮，车长马上启动烟幕弹发射按键发射烟幕弹，可避开反坦克导弹或制导炸弹的攻击。
　　
　　
　　
　　曳光多用途120毫米坦克炮弹
　　
　　变型车——双管齐下
　　
　　日本在研制90式主战坦克时，同时考虑了在该坦克底盘基础上发展变型车。目前，90式主战坦克的变型车主要有装甲抢救车和装甲架桥车。
　　
　　90式装甲抢救车由日本三菱重工业公司研制，1991年装备日本陆上自卫队的坦克和炮
　　兵部队，承担坦克和自行火炮等装备的野外抢救和维修作业。车内配备4名乘员，车长指挥塔上装有1挺12.7毫米机枪，上部结构上还有烟幕弹发射器。最大速度为70千米／小时，能实现原地转向。它采用了与90式主战坦克相同的动力装置和悬挂装置，但上部结构不同，车体上部右前方装有旋转吊臂及其遥控装置，最大起吊重量为25吨。吊臂采用液压驱动方式，起吊作业可遥控进行。行驶时，吊臂沿车体上部右侧朝后放置。车首安装有推土铲，在抢救坦克时还作为支撑装置使用。车上的绞盘，能够拖救战斗全重为50吨的90式主战坦克。车上的牵引装置也可牵引1辆90式主战坦克。
　　
　　91式装甲架桥车于1991年定型，装备工程部队，用于在前线地域的河沟上架桥，使90式坦克等战斗车辆通过。桥长20米，桥宽3.9米。架桥方式为平推式，架设所需时间5分钟。
　　
　　
　　
　　车体后部的散热百叶窗
　　
　　90式坦克从1975年开始研制，到1990年定型，历时达15年之久。整个研制经费高达350亿日元，每辆价格为850万美元。90式坦克被日本人称为“世界上第一流的坦克”，有人称它是“世界上最昂贵的坦克”。
　　
　　
　　车体后部的排气口，装有单向阀，在水中行驶时以防止水进入车内。
　　
　　90式坦克从1975年开始研制，到1990年定型，历时达15年之久。整个研制经费高达350亿日元，每辆价格为850万美元。90式坦克被日本人称为“世界上第一流的坦克”，有人称它是“世界上最昂贵的坦克”。
　　
　　
　　激光探测报警装置，一感知灯就亮，车长便启动烟幕弹发射器。
　　
　　90式坦克装有三防装置和自动灭火抑爆装置，以及先进的激光探测报警装置。当被敌方发射的激光照射时，报警装置便立即向乘员报警，并采用相应的对抗措施，如发射烟幕弹，机动规避等。另外，激光探测系统和烟幕弹发射装置的操作也必须依靠车长面板控制。激光探测装置可接收前方180度范围的激光束，然后报警。激光探测从7个方向以灯光方式显示。灯一亮，车长马上启动烟幕弹发射按键发射烟幕弹，可避开反坦克导弹或制导炸弹的攻击。