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血色残阳中的IV号从坦克层面浅析后期D军装甲溃败的原因

——长身管IV号坦克的没落,强弩之末的“德意志军马”


前言



    Sd.Kfz 161——Ⅳ型坦克(即四号坦克),作为二战德军装甲部队的主力武器之一,是战争期间唯一保持连续生产的坦克。它作为纳粹德国装甲部队装备最多的坦克,一直服役到了二战结束,同虎、豹一起,组成了二战德国装甲部队的中坚力量,而IV号无疑是德军装甲部队的主力坦克。  

    德国装甲部队是二战时期德国陆军的脊梁,而这刚硬的“脊梁”却在库尔斯克战役中被彻底砸断。库战之后,纳粹德国由战略进攻转入战略防御,再也无力发动大规模的进攻了。而素有“德意志军马”之称的IV号坦克也逐渐走向没落。平心而论,IV号是一款非常成功的坦克,但是它服役时间实在太长,这也许是无奈之举,随着战事的发展,IV号的潜能被逐渐挖掘殆尽,1944年之后的IV号已经无法在与同级别的坦克交锋时占据质量优势了。而IV号长身管的出现还得从德国入侵苏联说起。
                                          
    随着德军大举入侵苏联,德国装甲部队首次遇到了难缠的对手——KV系列和T-34,当时德军战斗力比较强的的坦克为III号及IV号短管。由于碰到了T-34和KV系列的坦克,德军装甲部队的窘迫境地逐渐显现,因此出现了“T-34危机”,德国不得不研发新型的更强大的坦克来对付T-34和KV,也就是后来出现的虎豹。同时也没忘记在现有坦克的基础上改进升级,由于III号坦克潜力已无法继续挖掘,因此德国人锁定了IV号。

    长身管的IV号有F2、G、H和J型,可以说成就了IV号的是长身管型号,把IV号推入悲惨命运的也是长身管型号。1943年是IV号坦克的黄金时代,其性能压倒了敌国同时期的同型号坦克,但是1944年之后,IV号开始走向没落,德军装甲部队不但没有数量优势,主力坦克也逐渐丧失质量优势,那么装甲部队的溃败只是时间问题了。

    1943年秋天起,针对德国已经出现豹式和虎式坦克,T-34安装85毫米炮,加强了装甲,定名T-34/85型坦克(如果说面对早期装备D-5T的T-34/85的时候长管IV号还有得一拼,那么1944年型装备ZIS-S-53的T-34/85就是IV号的噩梦)。无线电通讯设备成为标配,1943年底,T-34/85开始量产;而盟军也在1944年诺曼底之后出现了76mm的谢尔曼。IV号不得不面对这两个强大的对手,虽然德军有黑豹来撑腰,但是多数情况下,IV号还是得独当一面。在交战中德军发现一个残酷的现实:IV号在战场上对战这两个对手的时候已经处于下风,也就是说德军装甲部队数量最多的主力坦克已经打不赢敌国同级别的坦克了(要想取得主动还得靠黑豹)。我们在通过对火力、防护和机动性三方面的综合分析比较之后,就不难看出IV号的悲剧性结局。
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本帖最后由 安安 于 2013-3-30 16:43 编辑

一、火力篇



    一款坦克是否优秀,很大程度上取决于其火炮的威力,而在战争期间,各国的火炮研发进度都在加快。下面就来比较一下这三种坦克的火炮:

IV号J、H:KwK-40,L/48(75mm,弹丸质量6.8kg,初速790m/s)  
T-34/85:ZIS-S-53,L/54.6(85mm,弹丸质量9.02kg,初速792m/s)
M4 76mm:M1,L/53(76mm,弹丸质量7kg,初速793m/s)

(PS:有资料说790m/s的初速是Pak-40的APCBC弹,KwK40 L/48打不出那么高的初速,如果现实情况真是这样,那么IV号的火力就会大打折扣,这里依然取790m/s,希望有人能提供更可靠的数据。)

由于各国的靶板质量不同K值无法确定因此不能把穿深数据直接拿来比较,这里我们又要借助于德马尔穿甲公式了。

b=Vc^1.43*m^0.715/(K^1.43*d^1.07)  
(注:m是弹丸质量,Vc是命中装甲时候的速度,d是弹丸直径,b为装甲厚度,也可以理解为穿深。)

将两炮数据挂钩,这样就达到了回避参数K的目的,取两弹穿深之比,则:

b1/b2=(Vc1^1.43 * m1^0.715 * d2^1.07) / (d1^1.07 * Vc2^1.43 * m2^0.715)   

单位:b、d取dm(分米),Vc取m/s,m取kg。将三种坦克火炮数据带入上面那个公式,就能得出:

Vc(KwK-40)^1.43=13918.958518406427                                
m(KwK-40)^0.715=3.9377113059309505            
d(KwK-40)^1.07=0.7350477488016506

Vc(ZIS-S-53)^1.43=13969.376086402091                                
m(ZIS-S-53)^0.715=4.819174745915581
d(ZIS-S-53)^1.07=0.8403849195343709

Vc(M1)^1.43=13994.605416373626
m(M1)^0.715=4.020176296718974
d(M1)^1.07=0.7455393037039354

这样就能更直观的比较了,以KwK-40为基准:

ZIS-S-53/KwK-40=1.074                              M1/KwK-40=1.012

    即ZIS-S-53炮口穿深是KwK-40的1.074倍;M1炮口穿深是KwK-40的1.012倍。可以看出差距不是很大,但是不可否认,T-34/85的火炮和76mm谢尔曼的火炮都要优于IV号长身管。
    我们可以找一个例子来分析,由于苏联只测试过T-34/76的F-34炮100米的垂直穿深,因此必须借助它的成绩才能把上述3种炮在相同靶板上的成绩算出来,ZIS-S-53测试的最近射击距离是500m(因为再近了没有意义,苏联人知道自己的坦克在和德军交战的时候基本不可能近到如此近的距离以下,除非是巷战。),因此ZIS-S-53在此靶板上的100m垂直穿深只能算出来了。

F-34:76.2mm,L/41.6,弹种BR-350A,弹丸质量6.3kg,初速662m/s(也有680m/s初速的版本,可以加上分析比较。)

德马尔公式指出:b=Vc^1.43*m^0.715/(K^1.43*d^1.07)  
那么我们将苏联测试F-34的确定穿甲厚度80mm(0.8dm)带入以上公式就可以得出测试用的靶板K值:

   当Vc=662时,K≈2380;当Vc=680时,K≈2445

    在当时苏联如果要做K值超过2400的装甲,必须进行表面硬化处理,这是相当奢侈的工艺,苏联人不会用这种工艺来大量加工装甲且不会用来做靶板,因此,BR350A炮口初速是662m/s比较可靠。如果苏联坦克装甲真的达到了2445的K值,那么德国人只有认栽的份了。

当初速为662m/s时:                                             
Vc(F-34)^1.43=10810.030639438995                        
m(F-34)^0.715=3.728451454789257                 
d(F-34)^1.07=0.7476387786248815                  
      
KwK-40/F-34=1.383

    根据苏联自己测试的CP值(确定穿甲厚度),该炮在靶板上的成绩是为100米垂直穿深为80mm。那么就可以得出以下的穿深成绩(100米忽略速降),这还是在撇除炮弹材质差异和批次波动的前提下:
                                  火炮          100米垂直穿深(mm)
                                  F-34                       80                           
                                                 KwK-40                 110.64                          
                                                    M1                     111.97                           
                                                ZIS-S-53                118.83   
PS:需要说明一点,关于弹丸穿过率的问题,苏联的确定穿甲厚度测试的弹丸穿过率标准是75%+,即在被穿透的靶板背后必须有超过75%的弹丸部分穿过靶板才能被认定为“穿透”,否则就被认定为“无法穿透”;而德国的标准则是50%+。弹丸穿过率和弹丸剩余穿深有很大联系,以后有机会详细介绍,战争后期苏制的坦克炮/反坦克炮的毁伤能力都因为这个因素而被错误低估了。

    德军自己测试的KwK-40在100米处的穿深是106mm(30°倾角),而它在苏联测试F-34的靶板上能打出110.64mm的百米垂直穿深,比自己靶板的30°倾角百米穿深多了4.64mm,说明德军测试KwK-40的靶板质量不如苏联测试F-34的靶板,德国测试的靶板K值要低一些(如果德国靶板能达到测试F-34确定穿甲厚度的靶板的质量,那么KwK-40的百米30°倾角穿深是达不到106mm的)。当然也不排除KwK-40的75mmAPCBC在对付小倾角的装甲的时候发生的转正效应可以忽略掉30°及以下的倾角,这还需要更多的证据来证明,当然转正多少,也不是简单就能计算清楚的,我们的数据不够。
  
    另外,美国的靶板质量数据缺乏,希望有人能提供准确的证据,老美同样没有做过M1的百米垂直穿深。不过估计不会比苏联靶板的质量差。
    不管如何,KwK-40在火力上已经略逊于ZIS-S-53和M1,这样就使得长身管的IV号在和T-34/85和76mm谢尔曼的交火当中占不到任何便宜,相反还会被这两种坦克的火炮威胁到自身的生存。
    说到火力不得不提到弹药,全口径和次口径。IV号的APCBC在对付小倾角(≤30°)的装甲时有着良好的表现,转正效应发挥得不错,问题是,T-34/85和谢尔曼的前装甲倾斜度都超过了45°(T-34 60°,谢尔曼47°),瞬间就把APCBC的优势抵消了,而美军也有APC(APCBC),苏军则用的是AP(ZIS-S-53用的是BR-365 APBC弹,BR-365是加了风帽的平头弹,它在对付倾斜装甲时也会产生转正效应,但是效果不像APCBC那样明显,但是鉴于IV号的是垂直装甲,那么即便转正效应不如APCBC,IV号的命也不会太好过),IV号那致命的垂直装甲在这些炮弹面前显得十分脆弱,即便是侧身(30°以下)也不起多大作用,这方面IV号吃了大亏。

转正效应的简单图示:


被帽弹的优势就在于对倾斜装甲(倾角在30°以内)会产生转正效应,这样就使得要穿透的装甲厚度减少,增加了击穿距离,口径越大,效果越明显

    这三种坦克都装备有次口径钨芯弹即APCR,就炮弹技术来说,美国要优于苏联和德国,因为苏德的钨芯弹都是线轴型次口径穿甲弹,而美国的是流线型次口径穿甲弹,穿深要比苏联的高(以后有机会把美国的APCR结构和苏德的APCR结构发上来给大家看,美国的炮弹技术的确领先德国与苏联,德国的APCR是“箭头弹”,有人起了个外号叫“小红帽”,大体来说和苏联的外形差不多)。不过,每辆车个位数的APCR只能用来救急,因此不作为评定火炮差距的标准。况且,德军在战争后期L/48的75mm钨芯弹已经停产,转而全力供应黑豹的L/70的钨芯弹,因此IV号的处境更是雪上加霜。它面对的是火炮比自己强大还有次口径弹的两个对手,尽管IV号没资格让对方使用APCR(浪费炮弹)。
    IV号在火力上输给了T-34/85和76mm的谢尔曼,那么在其它两个方面表现如何呢?
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三、动力篇



    机动性是衡量坦克优劣的一个重要指标,火炮、防护、机动性,缺一不可,但是又不能同时兼顾。从多个方面综合评定坦克的机动性比较客观:  

   型号       重量                    引擎                  马力           推重比         最大行程  
  IV号H       26吨         Maybach HL 120TRM(V12)汽油      300 hp         11.5 hp/t        210 km  
  IV号J       25吨         Maybach HL 120TRM(V12)汽油      300 hp          12 hp/t         320 km  
T-34/85      32吨              V-2-34(V12) 柴油           500 hp         15.6 hp/t        340 km
M4A3(76)W    32.32吨           Ford GAA 8 cyl 汽油         500 hp         15.5 hp/t        161 km

    IV号的发动机就是个悲剧,机动性再次落后于T-34/85和M4A3(76)W(其实76炮的谢尔曼体重不一,功率也不一,行程也不一:M4A1(76)W 460 hp行程190km;M4A2(76)W 410 hp行程240km。。。老美真蛋疼。)。IV号J为了对抗T-34/85的大行程,被迫拆除了电动炮塔,增加了油箱容积,这样一来就使得炮塔旋转相当不便(虎式可以靠宽大的车身迅速旋转底盘,但是IV号不行,因此IV号J型摇炮塔旋转手柄那个肯定是上辈子作孽的。。。),极大影响了射击。

    关于机动性有一个认知误区,一些人通常用看公路最大速度来衡量一款坦克的机动性能,这是错误的,公路最大速度只能作为一个参考(黑豹如果按最大速度来越野,30分钟后绝对趴窝~~~),而真实的情况应该参照越野速度,或者说更公平的来说看推重比,推重比越大,机动性能越好;推重比小的说明机动性能越野性能越差。

    履带宽度也和体重能看出越野性能的优劣,T-34/85用的是500mm的宽幅履带;谢尔曼是420mm;IV号长身管的为400mm。再结合体重,可以看出,越野性能T-34/85最好,IV号和谢尔曼差不多。当然,雪地履带被排除掉了。

    在日常保养维护方面,老美的谢尔曼是最优秀的,性能有目共睹,然后T-34/85和IV号都不错。谢尔曼的其动力系统的坚固耐用连苏联坦克都显得逊色,德国坦克更是望尘莫及。德国虎豹坦克每隔1,000公里就需要返厂大修,谢尔曼坦克只需要最基本的野战维护就足够了。

    T-34/85以340KM的大行程完全压倒了对手,IV号J型行程也优异不过数量太少,而且手摇炮塔的问题比较头疼,IV号和谢尔曼在行程这一项上垫底,说白了就是短腿。

    动力性能上T-34/85和76mm的谢尔曼再次以绝对优势胜出。

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四、实战篇

   

以下是T-34/85的几个战例以及德军官兵对T-34/85的评价,其中不妨看出IV号在战斗中的处境的确悲惨(如果哪位大神还能找出更多的战例欢迎补充):

    1944年4月2号早上,3辆T34\85波兰的南部遭遇2辆德军IV号H,在600米的距离交手,T34\85在15分钟内将2辆IV号全部击毁(这个战例很好的证实了之前关于IV号的75炮击穿T-34/85正面的距离估计是合理的),IV号向T-34/85的前装甲开火14次,没有一次是有效的,几乎全部被反弹,1发75毫米炮弹打穿了T34/85的正面副装甲(这个翻译很蛋疼啊,正面副装甲???哪位大神能找到原文的文献?可以发出来参考下,在此感激不尽)。而T34\85向IV号开火时,最多只用3炮就可以将其粉碎。

    1944年9月11号早上,8辆T34\85在华沙市区和6辆德军IV号G展开了巷战,仅仅10分钟就将德军坦克全部击毁(交火距离为560米左右),而自身只损失了一辆坦克,IV号G向T-34/85开火45次,只有不到12次是有效的,而T34\85的攻击没有一次是无效的。  

   “我不敢相信,这种苏联人的坦克(T-34/85)竟然可以在1200米时就打烂我们的坦克(IV号),我们除了虎式坦克和黑豹坦克外,几乎没有坦克能顶住它他攻击。” (这个战例再次证实了T-34/85能在1200米处击毁IV号,虽然这个战例没有证明究竟是不是从正面击毁的)    
                                                     ——1944年8月5号于基辅北部 德军营长


    当然这只是一些战例,实战当中不确定因素太多了,空气温度、湿度以及火药的燃烧温度,炮弹材质及波动批次,装甲质量,火炮寿命等因素都会影响战果。
   
    举个简单的例子:假如一辆IV号J型正好在晴朗的夏天看见了一辆T-34/85在1200米+的前方,然后向它开火了。碰巧这辆T-34/85是1941年批次的T-34/76返厂大修加了用了质量不好的8C铸造钢铸造的炮塔变成的伪T-34/85碰巧在奔赴前线的过程中某一铸件开裂而且底盘装甲由于参战被命中但未穿透导致装甲累积效应产生金属疲劳,碰巧又击中了首上装甲的舱盖,结果被秒杀了。。。。

    又例如:在阴冷的雨天,一辆久经沙场的火炮使用时间过长的T-34/85发现了前面800米处有一辆4号H型并且开火了,但是这批炮弹是质量比较差的批次加上对面那辆4号J前装甲挂满了履带(不仅有自己的还有T-34的。。。)然后炮弹在雨中飞行命中了一片T-34的履带结果产生滑动弹飞了炮弹,紧接着T-34/85不服输又开一炮,以倾斜度较大的角度命中了IV号的首上结果RP太差跳弹了,结果T-34/85傻了。。。。
   
    再例如:一个车组接收了一辆崭新的T-34/85,收到了质量较好批次的炮弹在2000米外向一辆加了“大包围”的IV号J型开火,结果这辆IV号J的装甲质量是下降的批次,一枚BR-365穿过了大包围轻微改变了入射角击穿了炮塔击中了存放的炮弹结果引发了殉爆,IV号J被秒了。。。。
   
    战场上不稳定因素很多,但是个例不代表普遍,打仗不仅靠过硬的素质还得靠RP。RP爆发例如第一个例子,RP太差例如第二个。。。假设第一个例子换成一辆崭新的质量过关的T-34/85,那么它射5炮不一定打的掉,如果对方RP爆发反手还它一炮,搞不好被秒的是IV号。
   
    不过有一点是可以肯定的,IV号不管是在火炮还是装甲防护或者机动性与两个对手存在的技术差距,不是光靠RP就能弥补的。在西线,IV得面对弹种更优良的76mm谢尔曼,一辆IV号同时面对两辆谢尔曼的时候就已经处于劣势了,但实际情况是IV号要面对的谢尔曼数量远比这个多,更别说还有天上的飞机。通常情况下,与这两个对手(尤其是T-34/85)交手的IV号,都是以悲剧收场的。

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结语



    综合火炮、防护及机动性的比较,把处于劣势的IV号坦克推向了一个可怕的深渊——随着战争的发展,德国装甲部队的主力坦克已经无法抗衡敌人的同级别坦克了。因此,无论虎豹再怎么辉煌也无法挽回德军装甲部队的命运。IV号长身管型号在正常交火距离上对谢尔曼占不到任何优势,对T-34/85又处于悲催的境地,德军装甲部队再有强大的黑豹也会被淹没在T-34和谢尔曼的洪流当中,别忘了,一向靠质量取胜的德国坦克在IV号上不仅没占到技术优势,在数量上也死得很惨。

    本来IV号的研发是在战前,属于20吨级别的坦克,服役时间太长,用它来对抗后期先进的T-34和谢尔曼已经是相当无奈得事情了。但是,当前线的士兵需要一款30吨级别的能批量生产的性能优异的坦克来对抗T-34或者谢尔曼的时候,军方却拿不出来。这也难怪,因为德国研制的黑豹本来是30吨级别的,硬是被塞成了45吨。。。德国自始至终就没有一款量产的30吨级坦克。这个巨大的空白到第三帝国覆灭那天也没有被填上,不能不说这是优秀的德国设计者的一大败笔,而且败在了节骨眼上。虽然最后设计师依然不服输,勉强弄出来个IV号K型,各项指标均优于76mm的谢尔曼和T-34/85,但是因为改造技术难度太大最终没能实现。
   
    虎豹无疑是德军装甲部队的明星,但是主力绝对是IV号,打仗光靠明星是不行的。目前网上有论调说战争后期是否应该停产过时的IV号转而生产黑豹?答案是否定的。虽然IV号从各方面分析1944年就应该退役了,但是战争原因迫使其不得不超期服役,因为IV号没有代替品。希特勒曾经一度想关闭IV号的生产线,转而生产黑豹和一些重型怪物,但是遭到了古德里安的极力反对,战后古德里安也说过,假如让IV号坦克停产,那么德国在1944年就战败了。这是不争的事实!

(PS:虎式生产线于1944年8月全线关停,不过希特勒又固执滴开启了虎王的生产线。。。就战争大局而言,如果说虎式是一个美丽的错误,那么虎王就是一个不折不扣的废物!就如同给平民一辆大奔,开起来很拉风很威武,但是根本养不起!)

    假设部队有1000个精英车组,资源刚好够生产1000辆IV号或者300辆黑豹,那么会选择谁?选择生产IV号,刚好所有的资源都能得到充分的利用,如果生产黑豹,那么剩下这700个车组的精英就只能改行当菜鸟步兵~~~假如IV号停产,那么德军当中有多少个装甲师要变成步兵师?

    战争结束后,一些IV被出口到其它的一些国家装备部队,在1967年叙利亚内战的戈兰高地上我们依然能看见IV号作战的身影。

    IV号从战争开始一直活跃到战争结束,经历了1941年-1942年的低谷,又攀上了1943年的巅峰,到后期的时候,老旧的IV号已经不能再胜任主力坦克的地位了,当德军装甲部队的主力坦克对阵苏美装甲部队同级别的坦克时不再具有质量优势之后,德军装甲部队的结局也就显而易见了,光靠那些闪耀的明星们是无法打赢战争的。  
     
    战争后期德军装甲部队的主力坦克在数量劣势的情况下,又丧失了质量优势,无法在同级别坦克的较量中取得主动,在各种反坦克火力下也没有较强的生存能力。这是后期德军装甲部队损失惨重的原因之一,至少是陆军武器层面的重要原因。

    IV号的没落给人们一个警醒:能打赢战争的坦克永远都是最实用的能大批量生产的坦克(虎豹是不能量产的,而且价格不菲,虎王直接就是奢侈品),当这种坦克性能不再具有质量优势的时候,就要考虑更新换代了。

    德国人应该造出一款30吨级别的坦克(比如发展VK3002(DB)方案)来抗衡T-34/85和谢尔曼(当然这只是后事诸葛),德国非但没有这么做,而是不断挖掘IV号这个老兵的潜力,到最后挖掘殆尽,新型的T-34/85和76谢尔曼自然而然就后来居上了,而且这两种坦克的潜力还没有被完全挖掘。德国人当然意识到了这点,但是无奈IV号已经不能继续开发了。如果说德国人让VK3002(DB)量产而不是去浪费宝贵的资源去造虎王这么个累赘,那么,不管东线还是西线,战事都会打得更久,德国坦克史上又会多一位出色的战士。
   
    精明的德国人从战争开始直到战败都没能造出一款30吨级的优秀“主战”坦克而是浪费资源搞出来虎王这么个废物,这可以说是德国辉煌的坦克史上的一大败笔!   

    没有虎豹,也许德军会少掉许多经典的战例,但是假如没有了IV号,那么德军输掉的则是整场战争。这匹不起眼的“老军马”在最困难的时期依然超期服役挑起了德军装甲部队的大梁,它没有虎豹那样耀眼的光辉,也没有什么骄人的战绩。但正是IV号这默默奉献的“德意志的军马”,在第三帝国那血色的残阳中为它的主人顽强地抗争到了最后的那天。

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※参考文献及数据来源:

《坦克系统设计》 刘修骥,国防工业出版社,1988;
《Sherman in action》  Bruce Culver;
《Sherman medium tank 1942-1945》 Steve Zaloga&Peter Sarson,Osprey Publishing ,1993;
《T-34-85 medium tank 1944-1994》  Steve Zaloga&Jim Kinnear,Osprey Publishing,1996;
《Panzerkampfwagen IV medium tank 1936-1945》  Bryan Perrett,Osprey Publishing,1999。

http://www.battlefield.ru
http://www.wwiivehicles.com
http://gva.freeweb.huhttp://ww2drawings.jexiste.fr

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编辑/排版:安德里亚卡亚
原帖由小欧欧转发

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