M1艾布拉姆斯系列主战坦克(M1 Abrams Series MBT),指的是美国陆军和美国海军陆战队的主力的主战坦克。
M1型坦克
名称:
M1艾布拉姆斯系列主战坦克M1 Abrams Series MBT
研制单位:
通用动力公司地面系统分部General Dynamics/Land Systems Division,US
生产单位:利马陆军坦克厂Lima Army Tank Plan,US
底特律坦克厂Detroit Arsenal Tank Plant,US
背景介绍
1963年8月1日美国和
联邦德国开始联合研制70年代的
主战坦克,即MBT-70,并于1967年10月各自展出样车,后因两国在设计上存在分歧,加之成本较高,联合
研制计划终于1969年底破产。随后美国在MBT-70基础上开始研制新的XM803坦克,于1970年制成样车,但仍因结构复杂,成本过高,又于1971年底被国会否决。 在两车计划被相继取消后,
美国陆军随即提出研制XM1坦克计划,于1972年2月成立了一个由使用单位、研制单位和陆军
参谋部3方组成的特别任务小组,正式开始了XM1坦克的研制工作。
设计思想
接受MBT-70和XM-803两车研制失败的教训,该坦克研制初期就严格控制了研制、
制造成本,并力图达到提高性能的要求。
该坦克的19项设计要求中,陆军特别强调了乘员的
生存力,其次才是观察和捕捉目标能力及首发
命中率等要求。提高乘员生存力的重要性体现了现代坦克的
发展趋势。为此XM1坦克设计采用了新的防护配置和现代
火控系统。根据1973年10月
中东战争经验,对设计要求又作了部分修正,如要求增大战斗行程、加强侧面防护、改进车内弹药储存等。
研制生产过程
1973年1月陆军参谋部正批准特别任务小组提出的XM1研制大纲,1973年6月陆军分别与
通用汽车公司(
GMC)和
克莱斯勒(Chrysler)公司签订了研制样车合同,1976年1月底两辆样车完成,并在
阿伯丁(
Aberdeen)试验场进行对比评价试验。
1976年11月12日陆军宣布克莱斯勒样车获胜,并与之签订了制造11辆样车的合同,从而开始了该坦克的全面工程研制,于1979年11月完成,历时36个月。在此期间,
克莱斯勒公司为陆军制造了11辆样车,1978年2月开始对样车进行第二阶段的
性能试验和
使用试验(DT/OT II),包括在各种气候和模拟
战场条件下试验,试验内容主要有机械拆卸和维修;各种
机动性试验;
武器试验和
环境试验。该阶段试验总行车里程约为89635km,发射炮弹19100发。
在全面工程研制阶段中,利马
陆军坦克
修配厂改造为M1坦克的第一
制造厂,它便成为
西方国家最现代化和
生产率最高的坦克制造厂。
1979年5月间陆军决定试生产XM1坦克110辆,在利马坦克厂制造,1980年2月完成头两辆生产型车。为纪念原陆军参谋长,二次大战中着名的
装甲部队司令格雷夫顿W·艾布拉姆斯(Greighton W.
Abrams)将军,特把该坦克命名为艾布拉姆斯主战坦克。从1980年9月到1982年5月又对这些坦克在部队进行了第三阶段的
研制试验和使用试验,试验表明该坦克主要性能已满足或超过了1972年提出的研制要求。
早在1981年2月陆军就已批准生产7058辆M1坦克,同时将XM1坦克正式定名为
M1艾布拉姆斯主战坦克。1981年9月利马坦克厂和底特律坦克厂开始小批量生产M1坦克,1982年3月底特律坦克厂开始制造生产型车。
1984年陆军把M1/
M1A1坦克的计划生产总数提高到7467辆(其中4199辆
M1A1)。为提高生产率和
产品质量,两个坦克厂对
生产设备和
生产工艺进行了较大的改进,1984年初月产量达70辆。
M1坦克的生产于1985年2月全面结束,共制造了2374辆,以后转向生产改进型M1坦克和装120mm
滑膛炮的M1A1坦克。
1988年春季,美国陆军曾考虑把该系列坦克的生产总数提高到12000辆,以取代所有
M60系列坦克。
应当指出,1974年12月美国和联邦德国曾签订了一份
谅解备忘录,其中包括对联邦德国豹2修改型车进行试验评价,以期在
豹2和M1两车装备部队前取得
最大可能的部件标准化,取得的主要协商结果是计划在M1坦克上装备联邦德国制造的120mm滑膛炮。
出现的技术问题
在第二阶段11辆样车试验中,
燃气轮机空气滤清系统、
传动装置、履带和
燃料供给系统等均出了问题,在1979年下半年对3辆XM1车进行了
结构修改,试验证明大部分问题得到解决。其中主要问题是履带脱落和发动机吸入尘土,前一问题是通过对行动和悬挂部件结构进行重新设计调整得以解决,后一问题的解决是在滤清系统中装入可靠的密封件。
M1坦克唯一不能满足研制大纲要求的是履带寿命,现装在M1/M1A1坦克上的T156型履带寿命是1300~1800km。为了提高履带寿命,降低作战供应费用,美国已研制了新的XT158H型履带,进行试验和测定。
装备使用
M1坦克主要装备美国陆军,M1和改进型M1主要装备在美国本土,而驻
欧美军装备的M1坦克正用M1A1坦克代替。预计到90年代初
美国陆军将有89个师装备M1、改进型M1和M1A1坦克。在陆军制式编制中,每个坦克营共有58辆M1A1坦克。
M1坦克可用
美国空军的C-5A银河喷气式
运输机空运,在极短时间内可运至指定作战区域。
在埃及特许生产
1988年4月
美国国会同意
埃及特许生产565辆
M1A1坦克以装备埃及陆军。按计划1991年美国向埃及提供15辆车,1992年开始用10年时间两国
合作生产540辆M1A1坦克,其中主要部件,如发动机、
武器系统等由美国提供。
现状
M1基本型生产了2374辆(894辆为强化装甲的M1-IP型,1984年底推出)。第二阶段批量生产型定名为
M1A1,火力和防护大幅提升,产量为5415辆;1990年推出最新的
M1A2型,国内生产订单不多,主要是将基本型和A1型改进升级到A2型。
由于M1
坦克在
海湾战争中表现优异,战后
沙特阿拉伯和
科威特分别采购了315辆和218辆M1A2型。
坦克技术性能
M1基本型的
战斗全重为54.5吨,A1型战斗全重增加至57吨,
坦克乘员为4名。M1坦克具备优异的防弹外形,炮塔和车体多用钢板焊接而成,各部分的装甲厚度不等,最厚达125mm,最薄为12.5mm。
M1在正面部分装有先进的乔巴姆装甲。自1988年6月开始,新生产的
M1A1在车体前部加装
贫铀装甲。经过特殊处理的这种新型装甲,强度是原先的5倍。在
海湾战争中,参战的M1A1坦克多数换装了贫铀装甲,实战证明效果非常成功。
M1坦克采用了隔仓措施,用装甲隔板将炮塔内尾仓和乘员舱分隔开,能有效避免二次效应对乘员的伤害。
M1基本型的主炮为1门
北约制式105mm M68E1式
线膛炮,与M60坦克的M68炮有所不同。该坦克105mm
炮弹基数是55发,其中44发装在炮塔尾舱内。
M68E1火炮除了可发射M60坦克制式炮弹外,还可发射新研制的M735曳光
尾翼稳定脱壳穿甲弹、M774曳光尾翼稳定脱壳穿甲弹、M883曳光尾翼稳定脱壳
贫铀弹芯
穿甲弹和M737TPDS教练弹。
辅助武器为1挺
M240式7.62mm
并列机枪,以及炮塔顶装填手舱口处1挺M240式7.62mm机枪和
车长指挥塔上一挺M2式12.7mm机枪。炮塔前部两侧各装有6管M250
烟幕弹发射器,车上还装有发动机热烟幕施放装置。
坦克内部安装了哈隆全
自动灭火系统。动力舱和战斗舱中安装的
红外传感器能在2ms内发现所有着火点并自动启动
灭火系统,能在150ms内把火灭掉。
M1坦克采用了指挥仪式数字式
坦克火控系统,主要特点是光学主
瞄准镜与火炮/炮塔
相互独立稳定,火炮/炮塔电液驱动,并随动于主瞄准镜。该
火控系统使M1坦克具有在行进间射击固定目标和
运动目标的能力。
炮长主瞄准镜为单向独立稳单目潜望式瞄准镜,它与
激光测距仪和热像仪组合,构成测距、昼夜三合一的瞄准镜。激光测距仪原为钕
钇铝石榴石激光测距仪,已改用
工作波长为10.6μm的CO2激光测距仪。
M1坦克是世界首次采用
燃气轮机作为主动力的制式坦克。发动机采用的是AGT-1500燃气轮机,
输出功率是1103kW(1500马力)。该机保养简单、
冷却系统效率高,缺点是
燃油消耗率和成本较高。该坦克采用了X-1100-3B
全自动传动装置和改进型扭杆悬挂。坦克每侧有7个铝制
负重轮、1个诱导轮,1个
主动轮和2个无轮缘托带轮,采用T156型双销挂胶履带。
M1坦克的越野速度和
加速性能非常优秀,最大时速达72km/h,从0至32km/h
加速时间只需7秒。
型号演变
该坦克于1984年8月28日定型,生产始于1985年8月,1986年7月正式装备。该坦克主要特征是装备由美国特许生产的德国莱茵公司的Rh120式120mm
滑膛炮,美国编号为M256。由于口径增大,
弹药基数减至40发。
1988年以后生产的
M1A1型开始加装
贫铀装甲,
防护力大大加强。此外,M1A1还增装了集体三防装置,换装了新型车长显示器、新主动轮和T-158型履带。
为配合安装120mm火炮,美国研制生产了几种120mm炮弹,其中M827
尾翼稳定脱壳穿甲弹于1983年完成研制工作,采用了
贫铀穿甲弹芯。
M1A2型是M1系列的最新改进型,改进项目众多,主要包括改进
火控系统、提高生存能力、大量采用车辆电子装置和提高机动性等4大项。
该坦克首次安装了车长独立热像仪,这是该坦克的主要特征之一。该独立稳定式热像仪是坦克具备了猎-歼
作战能力,大大提高坦克在
能见度很低情况下与敌交战能力。该坦克还改进了车长和炮长的显控装置,提升资料处理及应战效率。此外,主炮和车长与
炮长的瞄准仪上均安装了
稳定器,进一步提高了行进间射击性能。
M1A2坦克还采用了CO2
激光测距仪,该
测距仪工作波长与热像仪相同,测距范围加大,穿透烟幕和尘烟能力更强,对人眼也较安全。
该坦克配备了新近的战场
管理系统(BMS) ,能自动地提供双方部队位置、后勤信息、目标数据和命令等。M1A2配备了
自主导航系统,通过
GPS卫星定位系统能快速准确标定本身所在方位。
底盘也进行了若干改进,发动机加装了数字电子
控制装置,提高了省油性和可靠性
三、海军陆战队型M1A1坦克
从1987年开始,
美国海军陆战队将221辆改进型M1A1坦克换装部分M60A1坦克。基于陆战队的任务需要,这批坦克加装了涉水用的120mm炮炮口罩、塔式发动机
排气管和
进气管等涉水套件,以及用于装船的系缆硬点等。
结构特点
一、总体布置
M1坦克伯是典型的炮塔型坦克,有4名乘员。车体前部是加强舱,中部是战斗舱,后部是动力舱。
驾驶员位于车体前部中内,配有3具整体式
潜望镜。关窗驾驶时,驾驶员半仰卧操纵坦克,夜间驾驶时可把中间的潜望镜换成AN/VVS-2微光夜间驾驶仪。驾驶员两侧是用
装甲板隔离的燃料箱和弹药。
旋转炮塔位于车体中央,其外形特点是低矮而庞大,几乎与车体一样宽。该扁平型炮塔和车体大都采用焊接件,这主要是接受了
第四次中东战争的教训以及
铸造件生产效率低的原因。车体上主要铸件只用3块,其他部分都用装甲钢板焊接而成。炮塔和车体各部分和装甲厚度不等,最厚达125mm,最薄为12.5mm,相差10倍。首上装甲钢板的厚度自下而上逐渐增厚,为50~125mm。
炮塔内有3名乘员,装填手位于火炮左侧,车长位于右侧,炮长在车长前下方。装填手
舱门上安装有1具可旋转的潜望镜,
舱口有一环形机枪架。车内电台安装在炮塔壁左侧,便于装填手操作。炮塔内弹药大都放在炮塔尾舱内,装填手用膝盖控制一个杠杆能打开尾舱装甲隔门,收回膝盖,门自动关闭,并备以应急机械
闭锁装置。炮塔上的车长指挥塔外形低矮,可360°旋转,四周有6个观察镜,指挥塔外部有1挺
高射机枪。炮塔后部装有2根电台天线和1个
横风传感器。
车内油冷式发电机由传动装置驱动,
最大电流是650A;6个12V蓄电池串并联连接,总容量是300Ah,
供电电压为24V。
M1坦克安装通气筒后可潜渡2.38m,M1A1坦克为2m。
此外,
M1坦克可在车首安装新的
推土铲,以完成推土和清理阵地等任务。
二、武器系统
1.主要武器
该坦克的主要武器是1门北约制式105mm M68E1式
线膛炮,与M60坦克的M68炮有所不同。该炮由于改进了摇架结构,并将摇架重量减到115kg,从而减少了在炮塔内所占有的空间。
反后坐装置也加以改进,带有液压驻退机和同心式复进机,其液压压力由原14.7MPa(150kgf/cm2)减至12.25MPa(125kgf/cm2)。该炮装有可测量炮管弯曲的炮口校正系统。
2.弹药
该坦克105mm
炮弹基数是55发,其中44发装在炮塔尾舱内,左右弹药仓各存放22发,3发水平存放在炮塔吊篮底板的防弹盒内待用,其余8发装在车体后部弹药装甲隔仓内。
M68E1火炮除了可发射M60坦克制式炮弹外,还可发射最新研制的M735曳光
尾翼稳定脱壳穿甲弹、M774曳光尾翼稳定脱壳穿甲弹、
M883曳光尾翼稳定脱壳
贫铀弹芯
穿甲弹和M737TPDS
教练弹。M68E1火炮发射M774式尾翼稳定脱壳穿甲弹时,
初速为1524m/s,
直射距离约1700m。
该坦克采用了指挥仪式数字式
坦克火控系统。在
正常工作条件下,
炮长用主瞄准镜捕获目标,炮长的火控指令和自动弹道传感器的弹道修正数据同时输入弹道计算机,计算机解算弹道并控制火炮和炮塔的转动从而使火炮稳定地瞄准目标。
由
加拿大计算设备公司(Computing Devices Company)研制生产的数字式弹道计算机是一种全求解的固态计算机,自动输入的数据包括目标距离、目标速度、
倾斜角和横风速度,手工输入的数据包括药温、气压、气温、炮膛磨损、4种弹道选择、炮口校正装置信息等,弹道计算距离为200~4000m。炮长主瞄准镜是一单向(高低向)独立稳定
瞄准线的单目潜望式瞄准镜,它与
激光测距仪和
热像仪组合,构成测距、昼夜三合一的瞄准镜。现用
Nd:YAG激光测距仪的
距离分辨率为15m。为加强坦克在烟幕中的作战能力,正准备改用工作波长为10.6μm的CO2激光测距仪,并于1987年开始批量生产。
该
坦克火控系统与
豹2坦克的
火控系统同属指挥仪式,但为
降低成本,而又不太多地降低火控性能,M1坦克没有配备独立的车长瞄准镜,仅有1个在
炮长主瞄准镜上延伸的望远镜,车长不能超越炮长独立地搜索、识别和瞄准目标;炮长主瞄准镜水平向未稳定,仅向低向独立稳定;减少了弹道数据的自动输入,仅用4种主要自动输入的弹道传感器,其他弹道数据参数需要手工输入。所有这些措施较有效地控制了火控系统的成本,
实际成本仅为整车成本的20%。
4.辅助武器
在主炮右侧安装有1挺
M240式7.62mm
并列机枪,在炮塔顶装填手舱口处安装1挺M240式7.62mm机枪,该机枪旋转范围为265°,俯仰范围为-30°~+65°。在车长指挥塔上安装有制式M2式12.7mm机枪,可360°回转,俯仰范围为-10°~+65°,机枪回转可电动或手动操作,俯仰操作为手动。
1.发动机
该坦克发动机是阿夫柯-莱卡明(AVCOLycoming)公司(现改为达信-莱卡明公司)的AGT-1500
燃气轮机。该坦克是世界首次采用燃气轮机作为主动力的制式坦克,这在进行多年争论之后选中了燃气轮机,原来存在的问题已基本得到解决。该机输出功率是1103kW(1500马力),主要燃料是柴油或
煤油,也可用汽油。尾气
排气口位于车体尾部,
进气口在车体顶部。AGT-1500燃气轮机不但零件少,定期
检修间隔时间长,且冷却系统简单而效率高,排烟最大为减少。此外,该机零部件保养简单,整机更换极快,不超过1h,但是燃气轮机也存在
燃油消耗率高,
初始成本偏高的缺点。
2.传动装置
该坦克采用了底特律
柴油机(Detroit Diesel)公司的X-1100-3B全自动传动装置,主要部件有
液力变矩器、行星变速装置、
液压泵、
液压马达、
液压制动器等。通过操纵液力变矩器和行星拓进行变速,通过操纵液压泵和液压马达进行差速无级转向。液力变矩器可自动闭锁。该传动装置有4个
前进档和2个倒档,可实现连续转向和空档原位转向。
制动器为多片摩察式,
工作制动时用液压操纵,
紧急制动时用机械操纵。
驾驶员使用“T”形操纵杆驾驶车辆,杆上装有油门控制装置和
自动变速箱控制装置及车内通话装置。驾驶员前部有2个踏板,其中右边是工作制动器踏板,左边是停车制动器踏板。
4.行动装置
该坦克采用改进型扭杆悬挂。在第一、二、七负重轮平衡肘上安装有旋转式诂振器和固定的
行程限制器,
减振器装在侧甲板内。前部
诱导轮曲臂上装有1个伸缩式
液压减振器,可液压调整诱导轮。
第一、二、七扭杆是高强度扭杆,其余为普通制式扭杆,所有扭杆都托在铝管内,以防
碰伤扭杆表面,第一、二根扭杆用钢板覆盖。
该坦克每侧有7个铝制负重轮、1个
诱导轮,1个主动轮和2个无轮缘托带轮。采用T156型双销挂胶履带。负重轮直径为635mm,动行程为381mm,由于负重轮较多,因此,单位地面压力减少,且负重轮直径较小,
车高降低。
该坦克设计把乘员生存力作为主要
性能指标,为此综合采取了多种
防护措施。
(1)采用了装甲隔离措施。用装甲隔板将炮塔内弹药仓和乘员舱分隔开,一旦弹药仓被命中或着火爆炸,
气浪会先将炮塔顶部3块泄
压板冲开,使乘员免受二次效应的伤害。动力舱和乘员舱用装甲隔板分开。
(2)降低车辆总高,至炮塔顶高为2.37m。
(3)提高越野速度和加速性,从0至32km/h加速时间为7s。
(4)主要防护部位采用类似乔巴姆装甲的
复合装甲,防护力较M60坦克大为提高。
(5)车体两侧各安装6块装甲
裙板,可向上翻转,既保护了悬挂又可避免因车侧中弹引起二次效应。前部裙板厚约40mm,后部裙板厚约20mm。
(6)车内安装了哈隆(Halon)全
自动灭火系统。动力舱和战斗舱中安装的
红外传感器(动力舱有3个,驾驶员舱1个,炮塔内3个)能在2ms内发现所有
着火点并
自动启动灭火系统,能在150ms内把火灭掉。驾驶员也可手动灭火。
(7)车内装有M25A1个人三防面具,无超压三防装置。
(8)炮塔前部两侧各装有6管M250
烟幕弹发射器,车上还装有发动机热
烟幕施放装置。
变型车
M1坦克底盘除了用作坦克
试验台架车(TTB)外,还发展了3种车型。
该车于1983年由BMY(Bowen-Mclaughilin-York)公司开始研制,剪式
车桥由3节组成。可跨越宽达30.49m的壕沟,车桥车身重约5t,采用了
高强度铝合金和
复合材料,载重可达63.5t。
样车于1986年4月在
阿伯丁试验场进行了试验,安装的扫雷滚轮基本上与M60坦克的相同,只是重新设计了安装机构。
此外,
美国陆军为M1系列坦克研制了一咱扫雷犁装置,于1986年定型、1988
财政年度中期投入使用,计划每个M1坦克排配备一套扫雷犁。该装置包括一套连接在车体
牵引钩上的与履带等宽的扫雷犁,一套安装在
驾驶舱内的
控制箱和一具改进型驾驶员昼夜
潜望镜等。
该车采用了
M1A1底盘,由
通用动力公司投资研制,现已制出样车,82%的部件与M1A1通用。抢救车重60.8t,时速64.36km/h,可越过2.74m宽的壕沟;车上装有吊臂,臂
上固定,可旋转270°,仰角70°,起吊高度8.54m;主
绞盘拉力622kN,钢绳长97.5m。
M1坦克车族
---M1扫雷车
改进型M1-------M1E2
--M1A1----------海军
陆战队型
M1A1M1A2
M1A3
性能数据
乘员 4人 4人
战斗全重 54545kg 57154kg
车全长
炮向前 9.766m 9.828m
炮向后 8.971m 9.033m
车体长 7.918m 7.918m
车高
至塔顶 2.375m 2.483m
整车高 2.885m 2.886m
车体中部 0.482m 0.482m
车体两侧 0.432m 0.432m
履带宽 635mm 635mm
履带着地长 4.650m 4.650m
公路最大速度 72.42km/h 66.77km/h
平均越野速度 48.3km/h 48.3km/h
爬坡速度
10%坡度(6~) 32.2km/h 27.51km/h
60%坡度(31°) 7.2km/h 6.59km/h
0至32km/h加速时间 7s 6.8s
燃料储备 1907.6L 1907.6L
公路最大行程 498km 465km
公路最大行程 498km 465km
无准备 1.219m 1.219m
有准备 1.98m 1.98m
爬坡度 60% 60%
攀垂直墙高 1.244m 1.066m
越壕宽 2.743m 2.743m
发动机
生产公司 达信-莱卡明(Textron-Lycoming)
型号 AGT-1500
功率/转速 1103kW(1500马力)/3000r/min
传动装置
生产公司 底特律柴油机公司(Detroit Diesel)
型号 X-1100-3B
类型 液力全自动
前进档/倒档数 4/2
转向装置类型 静液无级,双差速
侧传动类型 行星传动
制动系统类型 液压操纵的多片
摩擦制动器,应急时可机械操纵
主要武器口径/型号/类型 105mm/M68E1/线膛 120mm/M256/
滑膛并列武器口径/型号/数量 7.62mm/M240/1挺
防空武器口径/型号/数量 12.7mm/M2/1挺(车长)
烟幕弹发射器型号/总数量 M250/2×6具 M250/2×具
热烟幕施放装置 有 有
主炮 55发 40发
12.7mm 1000发 1000发
7.62mm 11400发 12400发
炮塔
驱动方式电液驱动,备以手动 电液驱动,备以手动
炮塔旋转范围 360° 360°
跟踪 4.2°/s 4.2°/s
用稳定器 42°/s 42°/s
火炮俯仰范围 -°~+20° -10°~+20
最大俯仰速率
跟踪 1.4°/s 1.4°/s
用控制手柄 22.5°/s 22.5°/s
用稳定控制器 42°/s 42°/s
水平 有(炮塔) 有(炮塔)
垂直 有(随动于稳定的瞄准镜) 有(随动于稳定的瞄准镜)
车长超越控制 无
炮管弯曲修正 炮口校正传感器
车体和炮塔装甲类型 乔巴姆
车体和炮塔用的钢装甲
车体
前上 自下而上50~32.5mm(为防地雷)
车底前部 30~32.5mm(为防地雷)
车底后部 12.5mm(不防地雷)
侧面 25~32.5mm
炮塔 25~125mm
三防装置 个体 个体 集体
乘员加温设备 有 有
蓄电池数目/电压/容量 6个/12V/300Ah
注