近日,在《现代兵器》2021年第12期上,开始连载专题文章《从61式到10式》,如字面意思是讲战后日本坦克发展的。这一话题本来大有文章可做,但可能是受制于页面篇幅,作者仅用4页就从日本战前坦克概况一路讲到了61式的服役。既然如此,那我也以相同的选题,根据我接触到的资料来写一写日本战后坦克的发展,算是同题作文。
日本投降前的坦克发展概述
日本的坦克发展,始于一战结束时引入的菱形坦克和赛犬中型坦克。在1920年代,日本通过引入雷诺FT和雷诺NC坦克,以此为基础研制了试制1号战车。
试制1号战车
这个试制1号战车是一种设计重量18吨的重型坦克,研制于1925年到1927年间(大正14年-昭和2年),之后又有试制2号战车(1931,即九一式重战车)。
在1925-1935年间,日军对于坦克一直采取简单的轻重分类:10吨以内,类似雷诺坦克的称为轻战车;20吨以内,反正只要比轻战车重的,都称为重战车。
试1号和试2号战车的成功加深了日本陆军对战车国产化的信心,但根据日军高层侵略中国的设想,日本坦克将会在中国大陆与中国、苏联军队交战,而当时的中国除城市以外的地方基建程度较差,没有现代化道路和桥梁,这也就限制了各种大吨位坦克的发挥。为满足侵略战争构想,日军随即提出了新的10吨轻战车计划,这也就是伊号(イ号)战车。这个“伊”的称呼,来自于《伊吕波歌》,最初是日本古代的和歌,后来也用来学习假名。歌的第一句汉字写作“伊呂波耳本部止”,罗马音为“I RO HA NI WO HE TO”,这样的顺序也就称为“伊呂波順”。
伊号后来成为日本第一种国产化的量产型坦克,紧随其后量产的自然就是呂号(ロ号)和波号(ハ号)了。这三辆坦克后来根据神武纪元年份重新命名,分别称为八九式轻战车(1929,后重新分类为中战车)、九五式重战车(1935)、九五式轻战车(1935),旧的伊呂波順则进一步完善成两个字符的隐匿代号系统。
隐匿代号系统第一字指车型,如中战车称チ(Chi)、轻战车称ケ(Ke)、炮战车(自行火炮)称ホ(Ho)等等;第二字则仍沿用伊呂波順(但去掉了一些读音不顺的组合)。比如说我们熟悉的九七式中战车“奇哈”(1937),隐匿代号就是中战车-第三号的意思。
前面说到的九五式重战车,直到日本战败投降都呆在本土,日本侵略战争中最为活跃的坦克类型实际上就是中战车、轻战车和“豆战车”。豆战车一词根据英语tankette翻译,日语中“豆知識”一词就是小知识的意思,豆战车实际就是超轻型坦克。不过豆战车这个名号其实是战后日本军事杂志/模型杂志自己起的,真正的旧日军用语里面,将其称为装甲车,如九二式重装甲车(1932)、九四式轻装甲车(1934)。
要说对日本二战坦克研发影响较大的事件,不能不提到1939年的诺门罕战役(苏军称为哈勒欣河之战,Бои на Халхин-Голе)。这场战役中,日本第一次接触到苏联45mm坦克炮/反坦克炮,进一步加快了发展47mm对战车炮的步调(1939年前就已开始研制)。47mm战车炮/对战车炮后来广泛装备日本陆军,在太平洋战场足以击穿M4中型坦克侧甲,一些战例中还有击穿车体正面的情况。人民解放军装甲兵的初代“功臣号”就是一辆装备47mm炮的奇哈坦克。随着美国中型坦克投入印缅地区和太平洋岛屿的作战,日本又随之开始研发更大威力的57mm、75mm口径战车炮/对战车炮,然而终究是没有大规模应用。在各个战线节节败退之际,1945年8月15日,日本宣布无条件投降。
警察预备队到自卫队早期的美制坦克
要说日本战前和战时的坦克研究,对于战后其实没有太大影响,这里面主要原因可以说是美国对日本坦克设计生产资料的收缴和销毁。这种直接收缴,有时引起日本技术人员把车辆丢入湖中销毁/藏匿,或是把设计资料烧毁/埋藏的对抗,其结果就是战前/战时旧战车的资料几乎全部遗失。现今关于旧战车的很多资料,大多来自设计人员的回忆,例如有“日本战车之父”的原乙未生(1895-1990)。
那为什么日本在战后会重新走上坦克开发的道路?这要从朝鲜战争开始说起。
在朝鲜战争中,日本除了向美国空军提供机场之便,还成为了美军的前线补给基地。由于战争结束,美国的工厂相继停止了谢尔曼等老坦克的零件生产和制造,这就导致朝鲜战争爆发时,驻日美军的坦克有很大一部分实际上是故障频发、不堪使用的状态。
1950年7月1日到1951年1月21日,“联合国军”坦克损失情况,可以看到M26、M4A3有大量机械故障造成的损失,分别占40%和20%
在这种情况下,美国不得不重启日本的军事工业,使其为朝鲜战场的坦克装甲车辆提供零部件。这里面很大程度上采取了实物测绘仿制,乃至根据图纸直接制造的方式,一定程度上缓解了美军二战剩余车辆的零件短缺。
在朝鲜战争后,警察预备队接收大量美制坦克如M4A3E8、M24,日本称作“供与戦車”,按照美军后勤需要重新建设的军事工业体系也有能力维护这些坦克,这些坦克以“M4特车”、“M24特车”的名义继续服役了一段时间。但M4特车在油耗(油耗1升/100米)、人机工程(站在驾驶席头探不出舱口)方面与日本需求存在巨大差距,这也就成为日本战后自研战车的发端。
第一种试制战车:SS车/60式自行106mm无后坐力炮
本段落归纳自日本博主,三式トニー整理的SS车/60式发展资料,链接:
https://togetter.com/li/1381334
他的个人博客:
https://type3tony.hatenablog.com/
实际上,日本战后第一种自研战车并不是坦克,而是自行反坦克炮,这或许是出于弥补反坦克能力不足的缺陷:当时日本配备的坦克火炮口径最大也只有75mm。这种新型车辆代号为SS车,是日语“装軌装甲車”(履带装甲车)的缩写。
SS车的设计构想是,在轻量小巧的车体上搭载尽可能强大的火力,相当于一种“履带式吉普车”(装軌ジープ)。随着日本对美制105mm无后坐力炮(M27)的仿制,也准备为SS车配备这种武器系统。
防卫厅对于新设计的SS车提出如下几点要求:
⑴配备双联装无后坐力炮。炮架应能通过液压或人力升降。
⑵乘员3名,设计目标为战斗全重5吨。
⑶配备风冷柴油机。
⑷公路最大速度与M24相当(55km/h)或更高。
⑸可配备雪地履带。
小松和三菱的SS车设计
研制工作主要有小松、三菱、日野三家参与,分别提出三种布局:发动机前置-变速箱后置(小松)、发动机后置-变速箱前置(三菱)、发动机中置-变速箱前置(日野)。日野方案在预选阶段落选,小松和三菱方案推进到样车制作阶段。两家样车在武器、瞄准系统、转向机、负重轮、履带等部分采用了相同的配置,主要区别在于总体布局、悬挂系统、发动机。
小松样车(SS-1)布局
小松样车(SS-1)社内代号为KT50 5吨自走炮,三名乘员在车内呈纵列布置,依次是驾驶员、车长(兼任炮手)、装填手(兼任副驾驶)。面向后方的装填手有专用的倒车驾驶设备和观察窗,设计思想是在有利地形上开火后迅速倒车脱离战斗。不过小松样车除去车顶舱口以外,仅有一个车尾的装填手出入口,三人纵列的战斗室也给人一种出入不便的印象。
小松样车车尾的出入口
小松的另一个独特设计在于使用了奈德哈特橡胶悬挂系统。这种悬挂系统由瑞士教师赫尔曼·奈德哈特(Hermann Neidhart)发明,通过压缩橡胶块产生弹性力,在当时是一种创新设计。
奈德哈特悬挂的橡胶弹性元件工作原理
这种悬挂系统的好处在于,悬挂元件全部位于车壳外,不像扭杆悬挂会挤占车底高度,比起美国一些车辆使用的橡胶扭簧悬挂又能节省橡胶用量。
1956年初,小松样车在越中岛驻屯地向陆自幕僚高层进行了展示,原定一同展示的三菱样车却缺席了,一时间关于三菱样车“跑不起来”“一开动就故障”等谣言满天飞。但实际上1955年底小松和三菱的样车就在陆自富士学校附近进行了第一次试车,包括了公路行驶、渡河、石滩路/沙地/雪地行驶试验。时间上看三菱样车还比小松略早完成,只是当时三菱工厂因为劳动争议引发罢工运动,造成运输延误。先完成的三菱样车因为展示延迟,得了个SS-2的名字,小松样车则称为SS-1。
三菱SS-2采用发动机后置布局,马力上略有优势(SS-1:105马力,SS-2:110马力)。
三菱样车(SS-2)布局
车内布局比较显著的一个区别在于,三菱的三名乘员呈一“L”字型,驾驶员与装填手背对背就座,车长(兼任炮手)坐在两人右侧,在战斗室后方有对开式大型舱门。相比于SS-1的创新设计,SS-2的设计显得保守很多。
从1956年3月编写的55年底第一次试车结果报告来看,总结两辆原型车的情况如下:
⑴无后坐力炮精度不足,需要连续射击3~4发才能保证命中,两发之间需要至少3秒间隔。
⑵为保证首发命中,需要配备弹道枪。
⑶车辆加速性能不足,转向机不稳定,制动能力不足。
⑷越野速度SS-1略优(SS-1:38km/h,SS-2:36km/h),但都比M24慢。
⑸两车都易发生履带脱落的故障,其中SS-1更为多发。
火炮系统的试验中,SS-1前置发动机排放的尾气影响火炮瞄准操作,SS-2后置发动机产生的热量又干扰了火炮药室温度,造成精度进一步下降。当然,作为原型的美制M27无后坐力炮本身就有很多问题,命中率在300米外就显著下降,因此日本继续根据M27的改进型M40进行仿制工作。
1956年8月的第二轮试车进一步揭示了两车设计上的不足之处,具体情况如下:
⑴SS-1的奈德哈特悬挂结构较为脆弱,不仅是越野行驶,就连长距离公路行驶都无法耐受,橡胶元件会因为疲劳发热而受损。SS-2同样存在挂胶负重轮寿命短的问题。
⑵两辆车都易发生动力、传动装置的过热故障,缺乏实用性。
⑶两辆车在夏季运行车内温度都超过37℃,对乘员健康有害。而SS-1由于发动机前置,产生的热风会更为显著。
在第一次测试后,技术研究本部就决定,在小松和三菱之间只保留一家继续进行第二轮原型车制作。三菱准备将全部精力投入到中特车也就是中型坦克的开发中,因此SS车的后续开发就由小松接手。
根据试车的结果,小松决定以技术风险较低的三菱SS-2为基础开发,但三菱并未向小松移交任何图纸,小松只能根据试车时的照片自己摸索。新的第二轮原型车称为SS-3,于1956年4月开始研制,小松社内代号为KT60 6吨自走炮。SS-3的总体设计回归保守,沿用了SS-2的基本布局,尺寸、重量、功率略有增大,将液压操纵方式改为更可靠的机械操纵,也取消了SS-1的倒车驾驶系统。由于配套无后坐力炮的弹道枪还在仿制中,暂时以M2重机枪作为代替。
SS-3的车内布局
SS-3的试验从1956年底持续到1958年4月,性能上比起SS-1有了显著提升,但不少细节仍有待完善。动力系统方面,单位功率不足,发动机仍然容易过热,且转向机存在容易失控的风险:在富士山附近山路行驶时,发生过转向机失控导致车辆冲出路面的事故。当时车辆从山中湖出发,在笼坂峠(qiǎ,山口)附近的下坡路段发生了反转向故障,驾驶员拉动左侧转向杆试图使车辆转向左侧,但车辆反而向右冲出路面。
SS-3的传动简图
实际上这种反转向特性是离合制动式转向机的一种特有性质。本来平地直驶时松开左侧离合器,是切断左侧动力传输,车辆在阻力作用下向左缓转向;但当车辆下坡行驶时,两侧履带的运行速度受到发动机转速的限制,也就是所谓发动机制动工况,此时松开左侧离合器,左侧履带脱离发动机制动,速度不减反增,就会引发转向失控。受此事件影响,自卫队在战后履带车辆上放弃了战前广泛使用的离合制动转向机,改用美制车辆广泛使用的控差速式转向机,也就是克利夫兰拖拉机式。
前面说到仿制M27的无后坐力炮性能不佳,主要是命中精度不能满足一轮射击(双炮连射)击毁坦克的需求。自卫队方面提出,可以考虑增加联装炮数量,提升一轮射击的命中率,因此小松将原先双联装的SS-1改造为四联装的SS-1改,用于进一步验证。有的网络资料认为SS-1改是模仿了同期美国的M50昂图斯,但根据SS车开发项目负责人近藤清秀回忆,当时根本不知道M50的存在,后来评价M50的设计时也认为“8.5吨实在太重,车体太高,炮架也不是升降式,没有什么吸引人的要素”。
SS车升降式炮架实际效果
改造为四联装的SS-1改
SS-1改的四联装设计从结果上的确提升了一轮齐射的毁歼概率,只是这种排队枪毙式的解决思路治标不治本,炮架的大型化又牺牲了升降能力,使SS-1失去了原本低矮外形和升降炮架带来的隐蔽优势。在1958年5月,SS-3换装初速更高、精度更好的M40无后坐力炮,与SS-1改进行了对比测试。结果证明,通过提升火炮系统本身的性能,是可以兼顾隐蔽性和毁歼概率的。
SS-4外廓尺寸图
1959年1月,SS车的研制进入第三轮原型车制造,即SS-4,小松社内代号为KT70 7吨自走炮。
SS-4随着重量增加,又扩大了外廓尺寸以改善人机性能,并进一步增加发动机功率。转向机改为控差速式,最小转向半径6.5米。通过对散热系统风路的调整,提升了冷却效率,以期解决发动机过热问题。根据SS-4的试车结果修改优化各细节设计之后,在SS-4改上终于能够满足最初设想的各种性能,于1960年9月正式定型为60式自行106mm无后坐力炮。
从左到右:105mm战车炮的75式碎甲弹、106mm无后坐力炮的64式破甲弹、68式碎甲弹、68式碎甲训练弹
其后60式生产持续近20年,有A、B、C三个主要亚型,在日本陆上自卫队服役近50年,于2008年正式退出现役。
SS车诸元简表
下一回,我们将从半途退出SS车开发的三菱开始说起,讲述中特车ST/61式中型坦克的发展故事。
(未完待续)