1.3 從無炮塔到頂置火炮
開戰后主戰坦克非常規設計之先河的,無疑是瑞典的S坦克——一種采用無炮塔固定式火炮設計的怪異戰車。事實上,在很大程度上,無炮塔固定式火炮設計方案都是對二戰中大量無炮塔突擊炮/坦克殲擊車的模仿。雖然戰后大多數國家都淘汰了這種設計(二戰中的大多數無炮塔突擊炮/坦克殲擊車實際上都是坦克的廉價替代品),但相對于瑞典所面臨的戰爭壓力而言,他們仍然認為無炮塔固定式火炮設計比標準布局的炮塔式坦克更適合他們——這樣不但可以在同級底盤上安裝比炮塔式坦克口徑更大、身管更長的大威力火炮,擁有更好的裝甲防護(裝有固定式火炮的坦克具有車身低矮的優點,因為火炮可以緊靠炮塔頂部安裝。這種設計通??墒古谒車男毖b甲具有很理想的傾斜度,從而提高了防護水平),而且可以采用一種最簡單的設計來實現自動裝填。

采用無炮塔固定式火炮設計的瑞典S主戰坦克
由于取消了復雜的旋轉炮塔,將火炮固定安裝到底盤上的結構是比較簡單的。又因為采用了適當的自動裝填,完全可以只安排3名乘員來操縱。這樣就可縮小內部容積,從而有可能生產一種較輕的大威力高裝甲防護性作戰坦克。于是,在敵強我弱、敵攻我守,主要戰場將在本國領土范圍內,主要戰爭形態是對抗華約集團大規模裝甲集群進攻的大背景下,充分考慮了瑞典的河流、湖泊較多,北部地區沼澤遍布、長期嚴寒、冰雪覆蓋和國內重型橋梁極少等地理和氣候條件,并大量研究二戰中各國坦克的使用和中彈情況以及裝甲部隊的戰術使用要求等因素,結合己方掌握的技術儲備,S級坦克把車高、車重及火力作為主要性能指標,以防御作戰為主要戰術要求,大膽地舍棄了旋轉炮塔,成為一種采用固定的105mm火炮、液氣懸掛和自動裝填的無炮塔型坦克。S級坦克也由此獲得當時的3項坦克技術之最。一是被彈面積最小。它是當時(現在可能也是)最低矮的坦克,回避了裝甲技術的突破,減輕了總重。在定型后的改進中,沒有增加裝甲,只增加了防彈柵欄和推土鏟,依然在堅持和貫徹最初的設計思想(與現在大量出現的裝甲突擊炮有異曲同工之處)。二是火炮身管最長。62倍口徑的105mm炮,比當時同口徑的火炮長出1m多,在火炮技術沒有重大突破的情況下,確保了火炮的威力。三是射速最高。固定火炮的另一個好處就是裝彈方便,火炮與自動裝彈機、彈藥艙固定連接,工作可靠性高,車外補充彈藥也很方便,15發/min的射速在今天也名列前茅。

西德VT1-2雙炮無炮塔式坦克試驗車
有意思的是,即便作為坦克設計領域執牛耳者的西德,由于被北約“前沿防御”戰術死死捆綁,也在豹II坦克的選型中一度打起了類似的主意——VT1-1/2式雙炮無炮塔式坦克試驗車就是如此。這兩種試驗車的特點在于左右履帶板上方各裝有一門頂置式火炮?;鹋谥荒芨┭?,水平旋轉靠車體旋轉來實現;具有兩套自動裝填機構;車全高低于1.8m,全長不到6m。其中,VT1-1試驗車安裝的L7A3式105mm火炮只能在垂直方向單向穩定。車長和炮長都使用雙向穩定的周視瞄準具,兩門主炮可以單炮發射,也可雙炮齊射。試驗結果表明:在停止和行駛兩種狀態下,雙炮齊射也能保證良好的射擊精度;齊射時的炮彈不會受到發射時的后坐力和飛行中互相干擾的影響,主炮在高低方向上的穩定精度小于0.2密位;雙炮齊射時,其時間差可小至毫秒,還可反復齊射,主炮靠履帶實施旋轉;首發命中率高達80%,當雙炮齊射時,有50%以上的概率可使兩發同時命中目標。至于VT1-2試驗車則是在VT1-1基礎上換裝RH120 120mm口徑滑膛炮的產物,基本性能與VT1-1類似,射速同樣達到12發/min,但火力卻更為強大。然而,同時應該看到的是,無炮塔固定式火炮設計本質上很難被稱為真正意義上的主戰坦克,重裝甲反坦克殲擊車的定位可能更為貼近S坦克和VT1-1/2試驗車的實際情況,火力轉移速度慢和精確瞄準困難是這類設計的致命弱點,于是除了瑞典和西德這類對于戰術使用環境有著特殊需求的國家外,無炮塔固定式火炮設計在戰后主戰坦克的設計中注定只能是一種非主流。

在戰后的所有非常規設計中,頂置火炮方案一度被認為是最有發展前途的
而在戰后的所有非常規設計中,頂置火炮方案一度被認為是最有發展前途的。這種設計的出發點在于,如果乘員都能位于炮塔座圈以下,則他們的生存能力將顯著提高。火炮裝在一個底座上,而底座本身則裝在一個旋轉平臺上,這樣在同敵人作戰時目標會非常小。再加上因為火炮完全是由車外耳軸支撐的,所以炮塔頂的高度可以不計,這樣坦克的戰術高度可以降低很多。更重要的是,裝甲重量約占坦克總重的46%,而炮塔重量則占裝甲重量的75%。因此,在這個部位上裝甲重量任何程度的減輕將對坦克的總重量直接產生明顯的影響。炮塔的大部分裝甲是為了保護塔內裝備和人員的安全,裝在旋轉平臺上的外置火炮可以大大減少通常用于保護炮塔內乘員所需的裝甲重量。普遍認為與裝有同樣口徑火炮的坦克相比,采用這種火炮系統的坦克要小和輕??偟膩碚f,火炮頂置有如下幾個優點:可使坦克車寬降低30%,車體正面(裝甲最厚部位)面積縮小50%左右;把乘員集中到一個較小的空間,從而可能為他們提供更強的防護;在乘員身材、裝甲重量和材料構成不變的情況下,正面防護力約能增強一倍;如果防護力不變,正面裝甲約能減輕50%,節省下來的重量可用來加強側裝甲和頂裝甲的防護;便于把彈藥與乘員分隔開,從而使乘員免遭彈藥爆炸的殺傷。

M1 TTB頂置火炮/無人炮塔試驗車
也正因為如此,美國、瑞典和西德都在1980年開始的下一代主戰坦克設計中,一度將頂置火炮方案視為重點。美國的M1 TTB頂置火炮主戰坦克方案中,彈藥儲存在發動機和戰斗室之間的空間內。三名乘員均在底盤前部,炮手在頂置式炮架下面,而整個上面的頂置火炮和裝彈機安裝在一個事實上的無人裝甲炮塔中。至于瑞典和西德分別研制的UDES19和VTS-1主戰坦克方案則有一門主炮安裝在小炮塔上,小炮塔內只有一名炮手。彈藥存放在車尾箱體的兩個單獨彈倉內。小炮塔座圈上安裝有一撥叉,撥叉上帶有一個裝甲鋼管,裝彈時炮彈由此鋼管輸送。炮彈進入鋼管后,撥叉提升并回轉,使鋼管與炮尾對正,而后角提升使炮彈進入裝彈位置,將炮彈送入膛內?;鹋谠谘b彈時不必回到零位。

西德VTS-1頂置火炮方案樣車
不過,這些起初被寄予厚望的頂置式火炮方案很快遇到了一系列技術上的瓶頸而偃旗息鼓。其很大程度上是因為,火炮脫離了乘員,裝彈和維修發生了困難,就很難保證持續的戰場戰斗力。比如,外置火炮裝備某種自動裝彈機是肯定的,不過由于必須在車外安裝自動裝彈機,同時還必須采取措施保證廢藥筒不妨礙火炮搖高,所以對于自動裝彈機的設計要求很高。然而,無論設計師設計出了何種精密的自動裝彈機,其性能如何取決于許多因素,而且不論選用哪一種自動裝彈機,幾乎可以肯定的一點是,在裝填彈藥時總會遇到一些難以解決的問題。這要求在火炮控制系統上下更大的功夫,不僅因為所需的動力不易解決,而且也因為保持性能上的可靠穩定很困難。此外,除了利用戰斗間隙進行維修外,在戰場上維護外置的火炮和裝彈機是不可能的,然而保證火炮工作的可靠性恰恰是頭等重要的事。當然,也有人說,可以通過對自動裝彈機和火炮的裝甲防護來解決這個問題,不過考慮到由于自動裝彈機必須與火炮連接在一起,因此應怎樣提供防護很令人頭疼——如果要達到一般主戰坦克的防護水平,那么頂置火炮會導致全車較輕的有利條件就會徹底消失。也正因為如此,時至今日,除了某些輕型裝甲作戰車輛外,需要在高強度戰場環境中使用的主戰坦克,尚沒有一例采用頂置式火炮的方案投入量產。

蘇聯解體前夕,莫洛佐夫設計局也完成了頂置火炮的477工程方案初步設計