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德军在Kursk战役开始时的装甲力量 2012-05-01 22:05:31

德军在Kursk战役开始时的装甲力量

Giantfan网友前些日发表的Battle of Prokhorovka,我搜集了一些资料来详细分析战役开始时德军拥有的装甲力量。由于德军从南北两面同时进攻,所以我也分为南北两部分进行统计的。作为统计对象的“装甲力量”是指AFV(Armoured Fighting Vehicle),装备武器并具有装甲防护的战斗车辆。

 

北翼:

2nd Pz.Div.(XXXXVII.Pz.K.)

Pz.II-12;Pz.III(kz)-8;Pz.(lg)-12;PzIII(75)-20;Pz.IV(kz)-1;PzIV(lg)-59;PzBef-6

9th Pz.Div.(XXXXVII.Pz.K.)

Pz.II-1;Pz.III(kz)-8;Pz.(lg)-30; Pz.IV(kz)-8;PzIV(lg)-30;PzBef-6

20th Pz.Div.(XXXXVII.Pz.K.)

Pz.38t-9;Pz.III(kz)-2;Pz.(lg)-10;PzIII(75)-5;Pz.IV(kz)-9;PzIV(lg)-40;PzBef-7

18th Pz.Div.(XXXXI.Pz.K.)

Pz.II-6;Pz.III(kz)-10;PzIII(75)-20;Pz.IV(kz)-5;PzIV(lg)-29;PzBef-3

4th Pz.Div.(K.Gr.Esbeck)

PzIII(75)-15;Pz.IV(kz)-1;PzIV(lg)-79;PzBef-6

12th Pz.Div.(K.Gr.Esbeck.)

Pz.II-6;Pz.III(kz)-15;Pz.(lg)-15;PzIII(75)-6;Pz.IV(kz)-1;PzIV(lg)-36;PzBef-4

5th Pz.Div.(Heersgruppe MitteRes.)

PzIII(75)-17;PzIV(lg)-76;PzBef-9

8th Pz.Div.(Heersgruppe MitteRes.)

Pz.II-14;Pz.38t-3;Pz.III(kz)-25;Pz.(lg)-30;PzIII(75)-4;Pz.IV(kz)-8;PzIV(lg)-14;PzBef-6

Pz.Jg.Abt.656(XXXXI.Pz.K.):

Pz.II-3;Pz.III(kz)-12;Pz.(lg)-7;PzIII(75)-3;Ferdinand-89

Sturm-Pz.Abt.216(XXXXI.Pz.K.):

SturmPz.-45

s.Pz.Abt.505(1&2.Kp.)(XXXXVII.Pz.K.):

Pz.III(kz)-8;Pz.(lg)-7;StuG.III-10;Pz.VI.-31

Pz.Abt.(Fkl)301(XXXXI.Pz.K./XXXXVII.Pz.K.):

Pz.(lg)-7;PzIII(75)-3;StuG.III-17

185.StuG.Abt.(XXIII.K.):

StuG.III-27;StuH.42-5

189.StuG.Abt(XXIII.K.):

StuG.III-22;StuH.42-9 (估计数量,无资料)

244.StuG.Abt.(XXXXI.Pz.K.):

StuG.III-22;StuH.42-9

245.StuG.Abt.(XXXXVII.Pz.K.):

StuG.III-22;StuH.42-9

904.StuG.Abt.(XXXXVII.Pz.K.):

StuG.III-31

909.StuG.Abt.(XXXXVI.Pz.K.):

StuG.III-31

177.StuG.Abt.(XXXXVI.Pz.K.):

StuG.III-22;StuH.42-9

北翼德军共有1206辆坦克/自行反坦克炮/突击炮,其中TigerI(Pz.VI)31辆,Ferdinand 89辆。在此次战役被德军中止前,并不是全部装甲力量都已投入到战斗中,作为预备队的第58坦克师应该还没有参加任何战斗。另外德军在7月又获得141辆坦克作为补充,其中有98Panzer IV (lg)14Tiger I10Sturmpanzer

南翼:

3rd Pz.Div.(XXXXVIII.Pz.K.)

Pz.II-7;Pz.III(kz)-8;Pz.(lg)-34;Pz.III(75)-17;Pz.IV(kz)-2;PzIV(lg)-21;PzBef-1

11th Pz.Div.(XXXXVIII.Pz.K.)

Pz.II-8;Pz.III(kz)-11;Pz.(lg)-51;Pz.IV(kz)-1;PzIV(lg)-25;PzBef-4;FlammPz-13

Panzer Grenadier “Grossdeutschland”(XXXXVIII.Pz.K.)

Pz.II-4;Pz.III(kz)-1;Pz.(lg)-20;Pz.III(75)-2;Pz.IV(kz)-5;PzIV(lg)-63;PzBef-8;

FlammPz-14;Pz.VI.-15

SS Panzer Grenadier LSSAH(II.SS.Pz.K.):

Pz.II-4;Pz.III(kz)-3;Pz.(lg)-10;PzIV(lg)-67;PzBef-9;Pz.VI.-13

SS Panzer Grenadier Das Reich(II.SS.Pz.K.):

Pz.II-1;Pz.(lg)-62;Pz.IV(lg)-33;PzBef-10;Pz.VI.-14;T34-25

SS Panzer Grenadier Totenkopf(II.SS.Pz.K.):

Pz.(lg)-63;Pz.IV(kz)-8;Pz.IV(lg)-44;PzBef-9;Pz.VI.-15

6th Pz.Div.(III.Pz.K./Armeeabt.Kempf)

Pz.II-13;Pz.(lg)-34;Pz.III(75)-18;PzIV(lg)-32;PzBef-6;FlammPz-14

7th Pz.Div.(III.Pz.K./Armeeabt.Kempf)

Pz.II-12; Pz.(lg)-43;Pz.III(75)-12; Pz.IV(kz)-1;PzIV(lg)-37;PzBef-7

19th Pz.Div.(III.Pz.K./Armeeabt.Kempf)

Pz.II-2; Pz.III(kz)-5;Pz.(lg)-22;Pz.III(75)-11;Pz.IV(kz)-2;PzIV(lg)-36;PzBef-3

17th Pz.Div.(XXIV.Pz.K.)

Pz.II-4;Pz.III(kz)-1;Pz.(lg)-19;Pz.III(75)-9;Pz.IV(kz)-1;PzIV(lg)-31;PzBef-2

23rd Pz.Div.(XXIV.Pz.K.)

Pz.II-1;Pz.III(kz)-7;Pz.(lg)-17;Pz.III(75)-3;PzIV(lg)-30;PzBef-1;SturmIG.-7

SS Panzer Grenadier Wiking(XXIV.Pz.K.):

Pz.II-4;Pz.III(kz)-1;Pz.(lg)-14;Pz.III(75)-8;Pz.IV(kz)-1;PzIV(lg)-16;PzBef-1

16th Pz.Gr.Div.(XXIX.K.)

Pz.II-4;Pz.(lg)-32;Pz.III(75)-5;PzIV(lg)-11;PzBef-1

Pz.Rgt.39(XXXXVIII.Pz.K.):

Pz.V.-200

s.Pz.Abt.503(III.Pz.K.):

Pz.VI.-45

228.StuG.Abt.(III.Pz.K.):

StuG.III.-31

393.StuG.Bat.(XI.K./Raus):

StuG.III.-12

905.StuG.Abt.(XI.K./Raus):

StuG.III.-23;StuH.42-9

911.StuG.Abt.(XXXXVIII.Pz.K.):

StuG.III.-22;StuH.42-9

南翼德军共有1632辆坦克/自行反坦克炮/突击炮,其中Tiger I(Pz.VI) 102辆,Panther(Pz.V) 200辆。第24坦克军所辖第1723SS Wiking作为预备队在战役中止前没有参加战斗。德军在7月又获得80辆坦克的补充,其中Panzer IV (L/48) 44辆,Panther 12辆,Tiger I 5辆。

所以战役开始前德军共有2838辆各型装甲战斗车辆,这个数字与David Glantz的很接近,可能资料来源相同。

 

以上数字是按原装甲单位(师或者独立坦克营/团)统计的,作战时可能会拆散或直接配属给某个作战单位,如第503重坦克营的3个连被分别配属给第3坦克军的第6719坦克师,第216突击炮营是配属给第656重型自行反坦克炮团(Ferdinand)的,而第39装甲团(辖第5152坦克营,共200Panther)是由一个专门成立的旅级指挥部-10旅指挥,再配属给大德意志师(Grossdeutschland)的。

在计算装甲战斗车辆数量AFV时,主要是沿着装甲师和独立装甲部队的方向进行统计的,由于德军部队编成的复杂,非装甲部队有时也会配备装甲战斗单位,所以以上数量应该略少于实际拥有数量。例如北翼的第23军是一个步兵军,但其中的第78突击师(Sturm Division)是一个特殊的作战师,得到了大量的火炮、突击炮和自行反坦克炮的加强,由于我手头没有详细资料,所以无法将其计入。另外不同资料之间有时也互相矛盾,如Dr. Leo Niehorster.认为有更多的独立突击炮营参与了行动。

 

前面统计资料中使用的装备缩写如下:

Pz.IIII型坦克,由于型号陈旧,性能很差,正处于淘汰中,所以装备数量不大;

Pz.III(kz.)III型坦克,短身管火炮型(50mmL/46.5;

Pz.III(lg.)III型坦克,长身管火炮型(50mmL/60);

Pz.III(75)III型坦克,75mm L/24短身管火炮,与早期IV型坦克主炮相同;

Pz.IV(kz.)IV型坦克,75mm L/24短身管火炮;

Pz.IV(lg.)IV型坦克,75mm L/43L/48长身管火炮;

PzBef:基于IIIIV型坦克的指挥坦克,早期的III型指挥坦克装备的是一门假主炮,所以不是战斗车辆;

Pz.38t:捷克生产的轻型坦克,37mm L/48 主炮;

FlammPz:喷火坦克,基型包括II型、III型、38t和法国Char B1坦克;

Pz.VPanther豹式坦克;

PZ.VITiger II坦克;

StuG IIIIII型突击炮,初期装备75mmL/24主炮,中后期为75mmL/43L/48主炮;

Sturm IG:由III型突击炮底盘改装,装备一门150mm重型榴弹炮。这型突击炮只生产了24门。12门配备给第177244突击炮营,在Stalingrad全部损失,另12门组成第17突击炮教导营配属给第23装甲师参加Stalingrad解围行动,后随其参加kursk战役,尚存7辆;

StuH 42:由III型突击炮底盘改装,装备一门105mm榴弹炮;

Sturmpz.:由IV型坦克底盘改装,装备一门150mmL/12榴弹炮;

T34:德军缴获的苏军T34坦克;

Ferdinand:在竞争Tiger I失败的Porsche VK4501(P)底盘上改造的自行反坦克炮,主炮为88mm L/71。在Tiger I定标前Porsche得到特许预生产了100辆底盘,其中90辆改造为Ferdinand,其中一辆送回试验场进行研究,其余89辆组成第656重型自行反坦克炮团参加了Kursk战役。

有关独立装甲作战单位的几点说明:

1.第505重型坦克营在战役开始时只有第1连和第2连参加行动,第3连直到78日才到达战场参加行动。

2.第177244 突击炮营在Stalingrad随第6集团军被歼灭,后来又重组,但有资料认为第177突击炮营重组后更名为第911突击炮营,而在上面的统计中两个名字同时出现。

3.第301无线电遥控爆破营(Pz.Abt.(Fkl.)301)共有3个连,第313和第314连配属给第656重型自行反坦克炮团的第654653营,而第312连配属给第505重型坦克营,主要装备为Borgward IV型无线电遥控爆破车,用于在雷场中开辟通道。

[打印]
 
17磅反坦克炮(补) 2012-04-26 20:59:13

前文“17磅反坦克炮”中存在几处错误,在此文中更正,并且增加3种德军反坦克炮/坦克炮的数据以便更广泛地进行比较。

穿甲能力比较:

 

30度倾角均质装甲板穿甲深度MM

17 POUNDER

75MM PAK 40

75MM KwK 42 L/70

88MM PAK 43

88MM KwK 36 L/56

距离

APCBC

APDS

APCBC

(Pzgr39)

APCR

(Pzgr40)

APCBC

(Pzgr39/42)

APCR

(Pzgr40/42)

APCBC

(Pzgr39/43)

APCR

(Pzgr40/43)

APCBC

(Pzgr39)

APCR

(Pzgr40)

2000Y

1828M

111

161

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2000M

 

 

64

-

89

106

132

153

84

110

1000Y

914M

131

192

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000M

 

 

85

97

111

149

165

193

102

138

500Y

457M

140

209

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500

 

 

96

120

124

174

185

217

110

156

炮口初速 M/S

884

1204

792

990

925

1120

1000

1130

773

930

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

火炮参数比较:

 

17 POUNDER(MK1)

75MM PAK40

75MM KwK 42 L/70

88MM PAK 43

88MM KwkK 36 L/56

口径 MM

762

75

75

88

88

身管长度MM

420255倍)

345046倍)

5250(70)

6250(71)

4930(56)

全长MM

7353

6200

NA

9200

N/A

俯仰角

+16.5-6

+22-6

N/A

+40,-8

N/A

方向射界

60(L-30,R-30)

65(L-32.5,R-32.5)

N/A

360

N/A

射速 ROUND PER MINUTE

Up to 12

12-15

6-8

6-10

15

膛线

20

32

32

32

32

缠度(导程)

30

24-18

28

30

45-30

炮口制退器

冲击式双室

冲击式双室

冲击式双室

冲击式双室

冲击式双室

炮闩

立楔式

半自动横楔式

半自动立楔式

半自动横楔式

半自动立楔式

药室容量(L

4.92

3.7

N/A

N/A

N/A

瞄准镜(放大倍率)

单倍(早期),3X

3X

Tzf 12/a/13(2.5/5)

N/A

Tzf 9b/c(2.5/5)

炮身重量 KG

682(含炮闩)

N/A

2650(含炮闩,防盾)

N/A

N/A

战斗全重KG

2968

1425

NA

3600

N/A

身管寿命

1300

NA

2000-2400

~500

~1000

 

 































弹药参数比较:


17 POUNDER

APCBC

75MM PAK40

APCBC (Pzgr.39)

75MM Kwk 42 L/70

APCBC(Pzgr. 39/42))

88MM PAK43

APCBC(Pzgr.39/43)

88MM Kwk 36 L/56

APCBC (Pzgr.39)

全重(KG

17.03

13.35

14.30

23.4

N/A

弹头重(KG

7.72

6.8

6.8

10.35

10

全长(MM

~850

969

893

1124

N/A

弹头长(MM

317

244

N/A

N/A

N/A

发射药种类

单基(硝化纤维)

双基(硝化纤维/硝化二乙二醇)

双基(硝化纤维/硝化甘油)

双基(硝化纤维/硝化二乙二醇)

双基(硝化纤维/硝化二乙二醇)

火药力(KJ/g

770

~1100

N/A

~1100

~1100

火焰温度(°K

3014

~3400

N/A

~3400

~3400

发射药装填量(g

3680

2350

~2430

5350

2560

弹底装药种类

NONE

黑索今(环三亚甲基三硝胺)

黑索今(环三亚甲基三硝胺)

黑索今(环三亚甲基三硝胺)

黑索今(环三亚甲基三硝胺)

弹底装药量(g

NONE

16

113

136

113

炮口初速 M/S

884

792

925

1000

773

膛压(MPa

324

NA

N/A

N/A

N/A

炮口动能(KJ

3016

2133

2909

5175

2988

 

























前文中的主要错误和不足:

1 17磅反坦克炮的APCBC炮弹发射药种类:由于当时缺乏准确数据,依据其他英军炮弹资料推定为双基发射药。后经进一步查找资料确定应为单基发射药NHNON-HYGROSCOPIC,这是一种DUPONT专利的单基发射药,可能同时还有另外一家美国公司生产。这种发射药的形状为圆柱形(CORD,实心),直径为0.055 INCH(约1.40MM)。传统单基发射药有火焰温度低对炮膛烧蚀小的特点,但是其缺点之一是吸湿性,不易储存,火药由于吸湿变性快,对发射时的弹道性能影响大。DUPONT的专利是在其中添加防潮成分,使得单基发射药同双基发射药一样易于储存。单基发射药的能量(火药力)只有双基发射药的70%左右,但是综合17磅炮和75MMPAK40炮弹的装药量,两种炮弹的发射药能量几乎相同,而从比较中可以看出17磅的炮口动能高于75MM PAK40几乎50%,原因有以下几点:首先17磅炮炮弹弹头比75MM PAK40的弹头重,其次17磅炮身管长度为55倍,高于75MMPAK4046倍,弹头在身管内有更长的运动时间吸收发射药燃烧能量。实心圆柱颗粒的单基发射药燃烧速度较低,膛压最高点不象快速燃烧的双基发射药一样出现在坡膛,而是在坡膛后面的正常膛线处,所以非常有利于身管寿命。但低燃烧速度再加上大装药量使得炮口焰非常严重。另外如前文中对膛线的分析,17磅炮身管膛线数少而浅,缠度高,所以炮弹在炮膛内运行阻力小,有力于提高初速。

双基发射药拥有较高的火药力,英国在二战开始时已经拥有双基发射药的制造能力,并且在其他种类炮弹中广泛应用,但为什么却在最需要高能发射药的反坦克炮上使用单基发射药呢?双基发射药虽然能量高,但燃烧温度也高,所以炮膛烧蚀严重,对身管寿命影响很大。为提高穿甲能力,德国人的思维模式是,提高穿甲能力->增加炮口动能->使用双基发射药->提高身管强度/耐烧蚀能力,所以德国人在身管上大作文章,如使用渐速膛线,使用可更换衬管(如FLAK 36)和分段身管(PAK 43,Kwk 43 L/71Kwk 36 L/56)等等。德国在二战时拥有当时最先进的冶金技术,所以当然会在身管材料冶炼加工方面不遗余力的。而英国的思路则是提高穿甲能力->增加炮口动能->加大弹头重量/使用单基发射药->加大装药量->增加身管长度,利用现有技术和制造能力达到同样的效果。德国为提高穿甲能力几乎到了“走火入魔”的地步,本来PAK 40的穿甲能力足以有效应付苏军和盟军方面大部分的装甲目标,却投入有限的资源去发展88MM128MM反坦克炮,虽然穿甲能力超群,但缺点也是十分明显的,如十字大架的PAK 43的重量达3600Kg,两脚大架的PAK 43更是一个重量超过4300Kg,高2米宽2.5米长9米多的庞然大物,机动能力很差,在战斗中由于无法及时移动,被击毁和丢弃的很多,而且由于资源所限制造中“偷工减料”,身管寿命不足500发(德军建议发射500发后更换身管,或者只能发射榴弹,不能发射穿甲弹)。

2. 17磅反坦克炮的APCBC炮弹的尺寸和装药量:装药量修正为3680g,药筒长度583MM,底缘直径135MM。前文中对弹药总长的估计比较准确,但底缘直径估计值偏小。

3. 17磅反坦克炮高爆榴弹HE的装药:初期为580g TNT。后期改进为490g40/60比例的黑索今和TNT

4. Pzgr.39数据错误:弹药总长应为969MM,药筒长应为716MM,装药量应为2350g,药粒尺寸6.25X3.8X1.3MM。德军75MM口径火炮种类繁多,如榴弹炮,反坦克炮,坦克炮等,身管长度范围大,弹药种类庞杂,就比较APBC而言,PAK 40Kwk 40L/48PANZER IV和几种自行反坦克炮上使用)和Kwk42 L/70PANTHER)使用的弹药有些差别,我记得PAK40Kwk 40可以通用,而Kwk 42使用的是专用的弹药。

5. 增加对弹带的分析:17磅炮炮弹采用铜弹带,所以为消除炮膛“挂铜”,炮弹发射药顶部放置松散团状的锡箔,英军其他火炮炮弹也采用铜弹带,所以发射药中都加锡箔清除挂铜。德制火炮的炮弹弹带采用双金属(内层是铁质,外层为铜)或者烧结铁(SINTERED IRON),具体到反坦克炮/坦克炮炮弹则都使用烧结铁弹带,其原因可能有两个:首先烧结铁弹带由于其多孔隙和自润滑的特性,更容易挤入膛线,且无挂铜之忧。烧结铁和铜的极限抗拉强度(UTS)几乎相同,但当挤入膛线时弹带材料受挤压变形,嵌入膛线,铜弹带由于截面尺寸变小导致强度下降,烧结铁由于其多孔结构,受压后UTS反而大幅增加,所以烧结铁弹带更适于高初速的反坦克弹药。其次可能与铜的产量有关。铜是重要战略资源,德国在一战后失去海外殖民地,没有了优质铜矿的来源,战前的铜产量不足英国的1/2,所以德国可能被迫尽量减少对铜的使用。实际上烧结铁弹带是一项很先进的技术,需要强大的冶金工业为后盾,西方其他国家直到60年代末才开始研究使用。德国在二战前拥有全世界第二大规模的制造业,技术先进,分工精细,生产效率极高,是希特勒赖以发动战争的资本。许多技术,如渐速膛线的加工,到今天都并非易事(现在靠数控机床加工渐速膛线,二战时可没有数控机床)。

6. 底火击发方式:17磅炮为传统撞针击发底火,而德军PAK 40和所有其他坦克炮/反坦克炮均是电底火。

[打印]
 
英军二战中使用的17磅反坦克炮的穿甲能力分析 2012-02-17 22:47:29

“英军二战中使用的17磅反坦克炮的穿甲能力分析”

首发于文学城博客“萤火虫17pdrFeb 19,2012

 

二战中英军的17磅反坦克炮(76.2mm55倍身管)穿甲能力非常出色,在同口径反坦克炮中遥遥领先。本文通过与德军75mm PAK40 L/46对比,分析为何17磅炮拥有如此出色的穿甲能力。

 

下面这个表与德军75MMPAK40 L/46反坦克炮进行穿甲能力对比。

 

30度倾角均质装甲板穿甲深度MM

17 POUNDER(MK1)

75MM PAK 40

距离

APCBC

APDS

APCBC

APCR

2000YARD

1828M

111

161

-

-

 

2000M

-

-

64

-

1000YARD

914M

131

192

-

-

 

1000M

-

-

85

97

500YARD

457M

140

209

-

-

 

500M

-

-

96

120

炮口初速 M/S

884

1204

792

990

 

 

 

 

 

 

 












对比中注意几点:

117磅炮口径为3英寸=76.2mm,所以选择几乎同口径的75mm PAK40进行对比。

2APCBCARMOUR PIERCING CAPPED BALLISTIC CAP被帽穿甲弹。全口径硬质钢芯配内层软金属被帽(避免硬质弹芯与装甲直接碰撞造成碎裂)和外面的整型被帽(降低空气阻力)。

3APDSARMOUR PIERCING DISGARDING SABOT脱壳穿甲弹。此弹种为英军所有。碳化钨次口径弹芯和尼龙/软金属弹托。击发后弹托可以封闭炮膛使火药气体不泄漏,从而使弹头获取最大能量/初速。弹托受在炮膛内的挤压和出膛后弹体旋转的离心力的双重作用被抛掉,次口径的弹芯高速飞向目标。

4APCR: ARMOUR PIERCING COMPOSITE RIGID 中文不详。此弹种为德军所有。碳化钨次口径弹芯外包裹全口径轻金属外壳,弹头出膛后不分解。

5APDS vs. APCRAPDS由于只有高密度小截面的碳化钨弹芯飞向目标,所以风阻小,存速能力强,在射程内穿甲能力随距离衰减慢。而APCR由于有整型全口径外壳,平均密度低,风阻大,存速能力不强,穿甲能力随距离增加衰减快。由于这是两个不同弹种,不宜进行比较,所以下面只用APCBC比较两种火炮。APDS发展到现代增加了弹芯尾翼,称为APFSDSARMOUR PIERCING FIN STABLIZED DISGARDING SABOT尾翼稳定脱壳穿甲弹。还有另外一种碳化钨芯穿甲弹,称为APCNRARMOUR PIERCING COMPOSITE NON-RIGID 碳化钨弹芯外包裹全口径软金属,但炮膛从药室前端到炮口不象普通火炮的等口径,而是逐渐向炮口减小的变口径,弹头在炮膛运动过程中软金属外壳不断被挤压,弹头直径不断减小,从而获得极高的膛压/初速。德军的75mmPAK41反坦克炮就是这种锥型炮。(顺便说一说75mm PAK41,这种炮的炮管从药室末端开始的1/3长度和普通炮管一样是等截面和有膛线的,中间的1/3炮管是无膛线锥型的,从75mm缩小到55mm,而最后1/3炮管又变成等截面,也没有膛线。由于极高的膛压身管烧蚀严重,平均寿命只有500~600发。1000YARD穿深只有150mm,还不如使用APDS17磅炮,远距离存速能力也差。这种炮只生产了150门就停产了,因为只能使用APCNR,而德国非常缺乏钨)

 以上是穿甲能力的对比,下面将两种火炮的性能参数进行对比:


17 POUNDER(MK1)

75MM PAK40

口径 MM

762

75

身管长度MM

420255倍)

345046倍)

全长MM

7353

6200

俯仰角

+16.5-6

+22-6

方向射界

60(L-30,R-30)

65(L-32.5,R-32.5)

射速 ROUND PER MINUTE

Up to 12

12-15

膛线

20

32

缠度(导程)

30

24-18

炮口制退器

冲击式双室

冲击式双室

炮闩

立楔式

半自动横楔式

药室容量(L

4.92

3.7

瞄准镜(放大倍率)

单倍(早期),3X

3X

炮身重量 KG

682(含炮闩)

NA

战斗全重KG

2968

1425

身管寿命

1300

NA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



















再对比两种炮弹的参数:
 


17 POUNDER

APCBC

75MM PAK40

APCBC (Pzgr.39)

全重(KG

17.03

13.35

弹头重(KG

7.72

6.8

全长(MM

~850

744

弹头长(MM

317

244

发射药种类

双基(硝化纤维/硝化甘油)

双基(硝化纤维/硝化二乙二醇)

火药力(KJ/g

1000

~1100

火焰温度(°K

3300

~3400

发射药装填量(g

~4000

2430

弹底装药种类

NONE

黑索今(环三亚甲基三硝胺)

弹底装药量(g

NONE

16

炮口初速 M/S

884

792

膛压(MPa

324

NA

炮口动能(KJ

3001

2122

 

































两种炮的主要差别:

1. 身管长度:17磅炮身管长度达55倍口径,显著高于75mm PAK4046倍口径。因为无法找到身管长度与17磅炮相同或相近的德军反坦克炮(未考虑坦克炮),所以只能用最接近的75mm PAK40进行比较。

2. 战斗全重:17磅炮的战斗全重两倍于75mmPAK40




两种炮弹的主要差别:

1. 重量:17磅炮APCBC炮弹全重要比Pzgr.39重约3.7KG。其中17磅炮弹头重量高出Pzgr.39 0.9KG,发射药重量高出1.5KG(约60%)。

2. 弹底装药:17磅炮弹头无弹底装药,而75mmPAK40弹头有弹底装药。所以准确地说Pzgr.39应称为APCBCHE (ARMOUR PIERCING CAPPED BALLISTIC CAP HIGH EXPLOSIVE)

3. 炮口初速:17磅炮炮口初速比75mm PAK40高约10%

4. 炮口动能:17磅炮炮口动能比75mm PAK40高约40%

 

决定APCBC穿甲能力的两个主要因素是初速和弹头重量(当然还与弹头材料,形状等有关,但由于缺乏相关资料,且相比前两个主要因素其影响有限,所以在这里不计入),从前面的比对中可以发现17磅炮在这两项上均高于75mmPAK40。为使更重的弹头达到更高的初速,17磅炮简单的采用了加大发射药量和增加身管长度的办法。

两种炮弹的发射药的燃烧温度和能量密度(火药力)数据均是同时期两国炮兵通用双基发射药的数据,无法找到直接数据,但不同组分发射药之间的差距在这两项上并不大。当然,发射药形状直接影响燃烧速率进而影响膛压,我所掌握的资料只有德军Pzgr.39的,其发射药粒形状为空心管状。有资料称英军在1943年开始使用三基发射药,可以显著降低燃烧温度,减少炮口焰和冲击波,降低身管烧蚀从而延长寿命。

通常情况大的发射药装药量意味着大的药筒,我手头有较准确的Pzgr.39的药筒长度,为493mm。而17磅炮我只能找到火炮药室长度,是从药室底部到弹头底部,长度为544mm,这个长度应该非常接近药筒长度(估计为570mm)。Pzgr.39药筒底部直径为102mm,肩部直径96mm,口部直径80mm,所以药筒锥度大约在1/120,属于极小锥度的药筒,药室容量应在3.7L左右。而一般资料显示的17磅炮药室容量为4.9L左右,综合药筒长度570mm推算17磅炮炮弹药筒底部直径约为120mm,锥度约1/40,属于极大锥度的药筒。由于两种炮弹均为药筒定装式炮弹,所以通过药室尺寸推算药筒/弹药尺寸应该比较准确。

回到装药量的问题,如果17磅炮炮弹的药筒容积只比Pzgr.39的高30%左右,为何能比Pzgr.39多装了60%重量的发射药呢?我分析可能有以下两个原因:一是17磅炮弹筒可能装满发射药,没有空隙,而Pzgr.39不是全装药,药筒内还有空隙;二是由于两种发射药粒形状不同(德军的空心管状发射药粒密度低于实心的发射药粒)导致发射药的平均密度不同。双基发射药的密度约为1.6g/cm3,对于Pzgr.39的空心管状发射药粒,其长度/外径/内径分别为175mm/2mm/0.85mm,单个药粒平均密度降为约1.26g/cm3,再考虑松散药粒装填间隙,平均密度还要低很多。假定Pzgr.39为全装药,则发射药平均密度约为0.65g/cm3,如果用此数值反算17磅炮的发射药量,则药室容量须高达6L,所以只有上述两个原因可以解释。

如果要想将发射药的燃烧能量尽可能多的传递个弹头,就要求发射药燃烧速率高(选用燃烧速率高的发射药,并且改变发射药粒形状使其有更大的燃烧面积),同时延长弹头在身管内的运行时间。在发射药没有更多改进余地的情况下,这就是17磅炮在大幅增加装药量的同时选择55倍口径长身管原因。

 

两种炮在炮架和身管结构上还有以下两点不同:

117磅炮仰角显著小于75mmPAK40,这是一个不小的差距,意味着在1000米距离上17磅炮可以射击目标的最大高度要比75mmPAK40低了近100米,对于丘陵和山地作战影响很大。长身管导致炮尾过长应该是主因。

217磅炮的20条膛线显著少于75mm PAK4032条,缠度也不同。32条膛线一般是用于高初速炮,可以降低膛线导转侧作用力(弹带在火药燃气压力作用下切入膛线旋转,这是旋转弹带对膛线导转侧的法线方向作用力),而20条膛线通常是用于低初速炮。为什么17磅炮要采用通常榴弹炮才用的20条膛线呢?这还要综合膛线缠度(导程)来分析。17磅炮的缠度为30倍,意味着弹头在身管内要运行30倍身管口径长的距离才旋转360度,由于17磅炮炮弹发射药药量很大,如果选用小缠度膛线则增加炮膛阻力,膛压会过高,而且膛线导转侧作用力过大,膛线磨损会很严重。同时为抵消膛线导转侧作用力对膛线阳线的作用而采用少膛线以增加膛线阳线强度,所以17磅采用30倍缠度和20条膛线都是为抵消高膛压带来的副作用。另外,注意75mm PAK40的缠度表述为“24-18倍”,这说明其采用的至少是渐速膛线,甚至可能是混合膛线,而17磅炮应该只是等齐膛线。等齐膛线在起始段(药室末端)会同时承受最高的膛压和最大的膛线导转侧作用力,对整个身管寿命非常不利。渐速膛线在起始段缠度很大然后逐渐向炮口减小,所以最大的膛线导转侧作用力的发生点不会和最高膛压发生点重合,能够显著降低膛线磨损和烧蚀,延长身管寿命。混合膛线是在膛线起始和中部使用渐速膛线,而在炮口段改为等齐膛线以消除渐速膛线会在薄弱的炮口处产生过大导转侧作用力的缺点。如果将炮膛展开,等齐膛线是一条直线,而渐速膛线为二次曲线,加工难度是大大不同的,这也说明当时德国的金属机加工水平是很高的。17磅炮的膛线深度约1mm,这属于低初速火炮用浅膛线,通常为加强高初速火炮膛线的强度而采用0.015~0.02倍口径深度的膛线,也就是1.14~1.52mm深。我猜测可能是因为弹带强度不足,深膛线切入弹带过深会降低弹带强度引起断裂,所以权衡二者而选择较浅的膛线。

我手头缺少75mmPAK40身管寿命的数据,估计其身管寿命应该和17磅炮不相上下。17磅炮身管寿命能达到1300发已经是相当不错了,用在虎王上的88mm Kwk43(反坦克炮型号88mm PAK43)拥有几乎同等穿甲能力,但身管寿命只有几百发(一说200发就要更换后段身管),而虎I上使用的88mm Kwk36在发射1000发炮弹后也要更换后段身管。我没有17磅身管加工的详细资料,如果1300发的寿命数据属实,那么英国人一定用了什么特别的手段来提高身管寿命。

 

这两种反坦克炮的弹药当然以穿甲弹为主,但同时都配备了高爆榴弹来对付软目标。17磅炮的高爆榴弹一直存在问题,首先弹头进行了重新设计,通过加厚弹壁减少装药强化弹头强度,以对抗高膛压。其次英军一开始试图维持发射药装药量不变,以期获得同APCBC相同的弹道来简化瞄准过程。但是战场使用一段时间后发现,有时过高的初速会使榴弹弹头击中目标时发生跳弹,如在射击棱线目标时,弹头击中土坡然后跳起跃过棱线,并没有爆炸。所以后来不得不降低发射药装药量。17磅炮高爆榴弹的弹头装药量最大为580g,炸药种类不详,而75mmPAK40的高爆榴弹Sprgr.弹头装药量达840g(硝铵三硝基甲苯),高出17磅炮近50%,所以其威力显然要高于17磅炮。其实17磅从诞生之初就是一种追求优异穿甲性能的专用反坦克炮,所以榴弹对它来说并不重要。

 

关于精确度,17磅炮的精确度是很不错的,用APCBC1.80mX1.80m目标射击,在1000YARDS距离上达到90%2000YARDS距离上达到80%,我没有75mm PAK40 的资料,所以无法比较。早期17磅炮使用1倍瞄准镜,1943年末换装3倍放大倍率的瞄准镜提高了射击精度,上面的精确度应该是使用新的瞄准镜取得的。德国的光学工业在二战时是最发达的,虎I坦克所配备的CARLZEISS瞄准镜可以使一名稍加训练的新手在1000M距离上首发命中2mX2.5m目标。关于瞄准镜还有一件趣事,英军早期使用2磅炮,炮兵操典要求瞄准手贴目瞄准,射击时眼睛也不能离开瞄准镜,后来换装6磅炮了,射击后坐力大增,炮兵操典依旧沿用,据说在靶场如果看见一名士兵有黑眼圈,就知道他是刚换了6磅炮的瞄准手。17磅炮在使用APDS射击时,精度在距离超过500m后急剧下降。这可能与其构造有关,次口径弹芯配合弹托在线膛炮身管内运动产生旋转,出膛后弹托分离,一点点的质心偏移都会导致长杆弹芯不能绕质心轴线旋转,这可能也是现代坦克炮都改用滑膛炮并为弹芯安装尾翼的原因之一,据资料称APDS供应数量在17磅炮全部弹药中只占6%。不过APDS有一个强项,其对表面硬化装甲具有极强的穿透力并且不易跳弹。德国在二战中期前热衷于表面硬化装甲,特别是豹式坦克经过表面硬化的大倾角车体前装甲曾经令盟军一筹莫展,APCBC经常产生跳弹。盟军作了大量研究发现弹丸速度是对表面硬化装甲穿透能力的决定因素,而非质量,所以转而使用高初速的APDS对付表面硬化装甲。德国人很快也发现了这点,所以二战后期德国放弃使用表面硬化装甲,只用均质装甲板。

最后说一说射速问题。我所掌握的资料称75mm PAK40的战斗射速为12~15/分钟,同时期使用同样的半自动炮闩的其他种类炮可以达到20/分钟,所以这个数据应该是指持续战斗射速。而17磅炮的炮闩是否是半自动的我无法确定,但从那个12/分钟的数据出处来看,更像是指爆发射速而非持续射速。考虑到17磅炮的炮弹要比Pzgr.39重了3.7kg,我相信即便使用半自动炮闩其持续战斗射速也不会超过75mm PAK40的12~15/分钟。试想一名装填手在战斗中每5秒装填一枚重17kg的炮弹,他能够坚持多久。所以17磅炮的5-7人炮班不只是为了移动炮,我想这其中应该有2-3人兼职装填手。顺便说一说这5-7人的分工,班长(炮长)负责发现和指定目标以及击发,瞄准手负责装定标尺和瞄准,装填手负责装填,另外2-4人协助射击,比如当目标超出方向射界时根据炮长指令移动火炮重新瞄准,或者转移发射阵地,还有就是当第一装填手累吐了血就顶上。

 

17磅炮的穿甲能力可以说是出类拔萃的,但是为达到这个目的所付出的代价也是很大的。近3吨的重量对于一门牵引式反坦克炮实在是太重了。相对于75MM PAK403~4人炮班,17磅炮需要5~7人,即便如此在阵地上转换炮位也不是很轻松。为追求高穿甲能力而提高装药量和弹头重量从而导致高膛压,不得不加强药室和身管强度,导致炮身重量增加(55倍身管也导致重量增加)。为平衡巨大的炮身和抵消强大的后坐力,17磅借用了25磅炮的炮架。如果重新设计炮架也许还能减少点儿重量。其次,大装药量导致炮口焰十分严重,即便55倍的长身管也不能使发射药充分燃烧减小火焰,据说夜间发射时极其醒目,在几公里外就可以看见,而且炮口焰会导致瞄准手短暂失明,影响快速二次瞄准。强大的炮口冲击波使得每次射击时炮位前尘土飞扬。后来改进的发射药配方加入氟化铝钾,虽然一定程度上抑制了炮口焰,但是却产生大量的烟,白天射击时容易暴露阵地,所以这项改进最终被放弃了。

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