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龍騰世紀 第三十七章 坦克瘦身論 文 / 無財者無能言財

    在希特勒喝退了保時捷之後,維勒安指著圖紙繼續說下去。

    「元首您看這份新的結構草圖,和原本的黑豹2相比能看出什麼區別麼。」

    希特勒對著圖紙略一掃視,就發現了一些端倪。

    「這輛車……為什麼矮了大約20公分?」

    「元首真是好眼力,其實這就是我們最近晝夜趕工弄出來的改良措施之一——不再單純追求裝甲厚度、裝甲材質來解決問題,而是學習蘇聯人那樣盡量降低坦克的造型,讓我們的主力坦克也走『追獵者』殲擊車那樣降低敵人命中率的路線。之前我們製造的『黑豹2』樣車已經把車高降低到了2.6米,使用徹底取消傳動桿層的方案後,可能最終可以降低到2.45米,大大降低蘇聯人那種靠破爛光學儀器來瞄準的坦克炮遠距離命中幾率。」

    「我沒有問這麼做的價值,我是想說——這究竟是怎麼做到的?」

    希特勒打斷了維勒安後續的廢話,讓維勒安慶幸不已,其實他根本不打算說這些牽強附會的話,見希特勒的注意力已經從單純考慮加強坦克防禦上見獵心喜吸引到了別處,也就鬆了一口氣。

    「這主要是因為我們創新性的引入了電氣遙控的設計理念,這一點目前還不成熟,但是相信在給我們幾個月的時間就能完美整合成功。」

    歷史上保時捷博士曾經在虎p計劃中創造性地試圖在坦克上使用電傳動體系——就和米國人二三十年代的戰列艦上盛行的蒸汽輪機-發電機-電動機傳動體系那樣,試圖徹底擺脫越來越沉重的機械機構對剛性傳動系統的考驗——但是很可惜,電傳動體系與傳統機械傳動體系相比較的缺點也很明顯:需要在動力體系中同時安裝內燃機/汽輪機和發電機/電動機,而且能量轉換效率上面的損失也非常明顯。

    眾所周知,對於坦克來說,隨著坦克越來越沉重,採用機械傳動機構的時候變速箱、離合器、傳動扭桿等剛性機械傳動機構受到的考驗就越來越嚴重,歷史上57噸的「虎式」已經是四十年代材料科學對剛性傳動機構的承受極限了,「虎王」68噸的笨拙身軀則往往會把齒輪或者傳動桿磨垮,造成各種奇葩的機械故障和不可靠因素。(好吧本喵不可避免的抄襲了點《軍武次位面》裡面的台詞,向帝國之鷹瘋子262致敬一下……)保時捷博士在虎p上試圖用汽油機-發電機-電動機的傳動體系和機械能-電能-機械能的能量轉換流程替代直接機械傳動的目的就是擺脫佔據體積龐大、剛性結構呆板、故障磨損易發的傳動桿和變速齒輪,統統取代以繞指柔的電纜完成能量的傳輸,不過終究因為這套系統中加進去的兩套電機的重量遠大於所省掉的變速箱體積而導致坦克更加龐大笨拙、發動機輸出功率也在機電轉換過程中受到了15%~30%的損耗而更加不衍使用。

    這一切的最終下場,就是90輛虎p底盤進化成了「南哥」驅逐戰車。

    現在,即使把這個問題交給維勒安來解決的話,他也一樣會面臨歷史上保時捷博士曾經遇到過的問題——即使在戰後數十年,機電科學的進步也仍然沒法讓小功率引擎的機電轉換損耗明顯降低,機電轉換體系總輸出功率越大效率越高的天然特性注定了這種東西最多只能使用在大型船舶上,所以這個問題顯然不是40年代可以解決的。(比如同期同樣技術條件,1000馬力汽輪機的輸出功率發電後再驅動電動機,也許會損耗300馬力,而100000馬力汽輪機的輸出功率發電後再驅動電動機,也許只損耗10000馬力,總功率越高,轉換損耗所佔的百分比越低,這是機電轉換傳動體系的一大特徵,也是米國人早在一戰末期和20年代初海軍條約前就讓一系列戰列艦採用機電推進的原因,比如「田納西級」和「科羅拉多級」)

    幸運的是,事實上維勒安需要解決的是另外一個問題。之所以出現這樣的變故,完全是因為目前的德軍坦克早就實施了包括發動機、變速箱在內的全套動力裝置後置的設計——從1938年研發4號坦克的時候起,維勒安就堅持了這個設計,而歷史上這種超前高效的思想可是到了末日科技e系列坦克的e50/e75草圖上才開始嘗試的,比早就喜歡把動力系統後置的蘇聯人晚了四年。

    歷史上德國人的坦克動力系統設置思想是把駕駛員的操縱桿方向盤這些人員直接操作的機構和變速箱直接相連,然後再通過傳動桿傳到後部發動機,而蘇聯人則採取了直接把駕駛員的直接操作機構用傳動桿傳到車體後部,再經過變速箱和引擎。變速箱等傳動控制機構前置的好處是人員操作更加靈敏靈活,駕駛員費力少,適合人體工學的需求,缺點也很明顯——那就是需要通過整個車體長度的剛性傳動桿也會因為變速箱前置而變得更加龐大,容易出機械問題。蘇聯人的變速箱和發動機放在一起的方案特點正好和德國人相反——駕駛員操縱更加笨拙費力易疲勞,駕駛難度和精確性也會下降,但是這些在獨創地把坦克兵當成消耗品看待的蘇聯人看來和降低傳動機構體積、降低機械故障率的誘惑面前就不算什麼了。

    那麼,究竟是什麼才導致維勒安可以完成車體結構進一步降低高度並簡化結構呢?那就來自於徹底取消貫穿車體的傳動桿這一措施——無論變速箱是放在前面還是放在後面,區別僅在於車體傳動桿的粗細、複雜程度、和傳輸力矩上的差異,但是至少這根傳動桿還在那裡,無法取消。而維勒安推進的電氣化駕駛系統一旦研發成功則可以徹底取消貫穿全車的傳動桿機構。

    但是或許有人會問:之前不是說了保時捷博士的整體機電能轉換傳動體系會導致發動機輸出功率在兩次轉換中損失15%~30%麼?那樣豈不是「黑豹2」坦克的實際有效引擎功率會從950馬力降低到700馬力?這一點完全不用擔心,因為維勒安的電氣控制設計思路需要轉換的並不是和保時捷方案中那樣轉換整個發動機的輸出功率,僅僅是相當於放大、傳輸坦克駕駛員的操縱動作也許這個操作動力會有2馬力、3馬力,這時候就算配合的伺服電機功耗損失達到50%,也不過是多損失了1、2馬力而已,和保時捷博士超前的全面電氣化相比幾乎忽略不計。

    這一切的一切,需要的基礎工業支持僅僅是成熟的機電轉換系統、、小型化的伺服電機、控制電機和繼電器/電子管應用技術,恰恰與帝國的工業體系優勢相得益彰。而連電子管計算機甚至是繼電器計算機是啥都不知道、還在嘗試用穿孔紙帶式的機械計算機為在建中的「依阿華級」戰列艦研發火控計算機的米國人即使有機會僥倖擊毀、俘獲將來使用了電氣控制的「黑豹2」也根本無法理解乃至模仿這個劃時代的產物,更枉論只懂得傻大粗笨的機械工業的蘇聯人了。

    聽完了維勒安一通雲裡霧裡介紹的希特勒陷入了如夢似幻的感受,激動得似乎已經意淫到世界在德意志裝甲的鐵蹄下臣服一樣,「真的可以做到這一點麼?有樣車可以演示麼?」心血來潮的希特勒一把攥住維勒安追問道。

    「元首,不可能這麼快……這個修改意見才出具了一周都不到,車輛結構不可能這麼快調整的,不過我們倒是有些新鮮的小玩意兒,您可以看一下這輛車,就知道我們所言不虛了。」

    維勒安引著希特勒來到一輛看上去有點特殊的「黑豹2」面前,與其他同類相比,它的外殼顯得更加突兀,同軸機槍和車體機槍不是按照原來的設計要求那樣在裝甲正面開圓孔後安裝圓形散熱套筒的mg-34,而是直接用了方形軋制套管的mg-40v直接安裝在車體裝甲上方,只有供彈和穿繞電線的半球形旋轉盤座看上去新奇而別緻,車體的正面裝甲因為無須開孔變得更加堅實完整。

    「這個機槍……直接安裝在車體上的話如何操作呢?」希特勒無法想像連理論上扳機所在位置都裸露在車體外部的機槍將如何操作使用,難不成讓坦克兵冒著槍林彈雨趴在坦克上開火?

    「很簡單,因為我們把機槍弄成遙控的了,這只是我們的電傳控制第一步小試牛刀的作品罷了,無論我們的電傳控制改型什麼時候完成,我們至少可以保證帝國將來的新一代坦克都無需在正面裝甲上開孔破壞防禦力,同時又兼顧反步兵的機槍火力覆蓋效果,至於取締機槍開孔後的觀測問題,我們可以把觀測窗全部用包覆頂甲的潛望鏡代替。只要再給我們幾個月的實驗時間,我們就可以弄出全面取締車體傳動桿的新坦克。

    根據我們的估計,一旦全面取消車體傳動桿實現電氣操控之後,『黑豹2』系列的車體高度還能進一步降低10~15厘米,算上操縱桿和因為車高降低而減少的裝甲面積,車體一共可以減重2噸左右,『虎王』改良操控機構後的降高潛力更大,可以達到20厘米,綜合減重效果為3噸。」

    取締駕駛傳動桿所帶來的減重效應可不是傳動機構本身那點重量那麼簡單——如果車高降低20厘米,意味著的不僅是肚子裡的貨減少了那麼多,還代表著前裝甲的覆蓋面積可以減少車寬乘以20厘米的面積,以虎豹140mm和100mm的前裝甲厚度,減少半平方米的裝甲垂直覆蓋面積所帶來的減重效果就非常之明顯了。

    除了這個主要的改良以外,在未來的「虎王」坦克開發過程中,法本化學的科學家們進一步研發出了柴油的抗凝阻燃添加劑,本意是降低柴油機坦克燃料的低溫特性,與防凍冷卻液配合使用,卻無形中達到了徹底阻止柴油被擊中後殉爆燃燒的可能性,在驗證了這一特點後,「虎王」坦克的最終型號進一步縮短了車身,減少了數百升的裝甲包覆容積,進一步減少了外包重裝甲的覆蓋面積,以加大的外掛式油桶彌補裝甲內主油箱容積減少帶來的續航力衰減,而一貫以追求大航程高續戰能力為代表的「黑豹2」因為本身重量問題不明顯,而且在法本化學新的柴油添加劑問世時其車體主結構已經定型難以變更而放棄了這一修改,只是把加大外掛油桶作為進一步提升航程的改良措施使用。

    當1942年中和1943年初「黑豹-2g」和「虎王」正式投放戰場的時候,因為控制機構和油箱容積的改良,它們的最重火力改型的戰鬥全重被壓到了42噸和59噸,而使用88mm56倍徑坦克炮的「黑豹2」和使用105mm60倍徑的「虎王」『縮水版』更是只有39噸和57噸的戰鬥全重——57噸的體重,僅僅相當於另一個時空歷史上的原版「虎式」的身材重量。這一改良極大地彌補了原本過於笨拙的車身在俄羅斯路況惡劣的大地上的行進能力,所有剛性機械機構集中佈置的整體結構也讓機械故障和後勤維修災難得到了緩解。

    (好吧……如果這算是第二更的話,那今天就是兩更了,呵呵,其實只是一章太長了砍開兩段,9000字,且算是對週一到週三出差太忙的彌補吧。)
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