鲜为人知的“谢尔曼”坦克附加装甲套件 采用非金属材料 影响深远

第二次世界大战期间，美国M4“谢尔曼”中型坦克拥有理想的装甲，可以有效防御敌方的威胁。


法国索缪尔坦克博物馆内的M4A2中型坦克，可以看到车体正面和两侧都有焊接的附加装甲。

随着时间的推移，德军开始大量小组和单兵反坦克武器，尤其是一次性使用的“铁拳”，已经对“谢尔曼”构成了严重的威胁。为此，美军装甲部队自己动手，用各种找得到的东西来加强坦克的装甲。当然，美国陆军相关部门也没有闲着，他们对此进行了研究，成果就是美国第一套采用非金属填充物的附加组合装甲。

威胁的改变


美军通过挂履带的方式，提高“谢尔曼”的防护水平。

在早期的M4“谢尔曼”上，车体正面投影的装甲厚度为50.8～108mm，装甲的倾斜角度和弯曲形状在一定程度上又提高了防御能力。后来，车体正面装甲厚度增加到63.5mm，早期炮塔正面装甲厚度为76.2mm，后期增加到89mm。不过，车体侧面的装甲厚度一直保持不变，始终都是38mm。

二战时期坦克上为何会挂满履带板？除了当作备胎还有什么功能？


堆放沙袋一度成为美军坦克前线改装的标准模式。

二战中后期，美军尴尬地发现，“谢尔曼”坦克的装甲只能防御中小口径火炮的威胁，德军坦克75mm以上口径的主炮可以轻松地在数百米距离上击穿车体和炮塔的正面装甲。因此，美军出动了大批对地攻击机、轰炸机，通过空袭的方式消灭德军的装甲力量，以减少它们对美军坦克部队的威胁。


原木成为加强“谢尔曼”侧面装甲的理想材料之一。

“诺曼底登陆”之后，美军坦克部队发现，由于德军装甲部队已经被陆军航空队大幅削弱，他们最主要的威胁变成了德军步兵部队装备的各种便携式反坦克武器，例如“坦克杀手”和“铁拳”。一旦被这种武器击中，空心装药破甲战斗部可以轻松击穿“谢尔曼”的侧面装甲，杀伤人员、引爆内部的燃油和弹药。美军坦克车组不得不利用各种材料给坦克制作附加装甲，但这样临时措施存在很多不足之处，所以美国陆军军械部开始寻找可行的附加装甲方案。

HRC填充材料

美国陆军军械部于1943年中期启动了新的研究项目，并一直持续到战争结束。首先，考虑了附加装甲的各种方案，钢材型号、厚度和配置方案各不相同。此外，还考虑使用各种非金属材料。


安装完整HRC附加装甲的M4“谢尔曼”坦克。

理论上，用其他材料代替装甲钢，可以在重量显著减轻的情况下获得相同水平的防护性能，或者在不增加重量的情况下增强防护性能。对于这种非金属材料装甲的最佳成分的研究持续了很长时间，对于样品的性能测试直到1945年初才开始。

为了增强坦克的防护性能，建议在车体侧面和炮塔四周悬挂特殊的金属盒，内部装填混合材料。这种附加装甲的第一个填充材料HRC1，由50%的铝块和50%的粘合剂（40%的沥青和10%的锯末）混合而成。第二个填充材料HRC2的组成更加简单，成本也更低：80%的石英砾石和20%的粘合剂（15%的沥青和5%的锯末）混合而成。粘合剂将松散的骨料粘合成一个整体。美国工程师计划将这些填充材料倒入带有紧固件的厚壁铝盒内，以便将其悬挂在坦克上。


HRC附加装甲有效提高了“谢尔曼”坦克侧面的防护水平。

与装甲钢板不同的是，HRC附加装甲的硬度较低，韧性较高，并且密度显著降低。据推测，破甲战斗部爆炸产生的高温金属射流或穿甲弹丸在击穿HRC附加装甲时，会损失大部分能量，剩余的能量将会被坦克自身的装甲有效吸收。此外，美国设计师认为附加装甲内不同材料之间的明显差异会对高温金属射流和穿甲弹丸造成偏转，这将有助于提高防护能力。

根据初步的测试结果，美国军械部门认为HRC2的设计比较成功。这种以砾石为主要材料的混合物具有较轻的重量、较高的防护能力和较低的生产成本的特点。接下来，所有的研究工作都将围绕这种HRC2附加装甲进行。

附加装甲套件

确定了最佳的“装甲填充物”之后，军械部开始为M4“谢尔曼”坦克研制一套附加装甲，同时，并不排除为其他型号的坦克和装甲车辆研制类似附加装甲的可能性。事实上，这种新型附加装甲的研制工作只是确定各个模块的数量和形状。


HRC装甲主要提高坦克侧面的防护水平。

根据测试结果，建议采用各种形状的单独模块为坦克制作附加装甲。每个模块都是由25.4mm厚的铝板焊接成的铝盒，内部浇注254mm厚的HRC2混合材料。盒盖上设有挂环，用于悬挂在坦克上。坦克上也会焊接相应的挂钩，并使用12.7mm直径的钢缆悬挂附加装甲。

M4附加装甲套件包括六个用于保护车体侧面的模块，采用了与车体外形类似的形状，可以覆盖驾驶舱、战斗舱和发动机舱。炮塔部分由七个模块组成，六个在侧面，一个在后部。但是，车体和炮塔前部并没有安装附加模块，可能会在最后推出。

实弹测试

直到1945年秋，第一套测试用新型附加装甲套件才制造完成。一辆M4“谢尔曼”坦克在安装附加装甲之后，在阿伯丁试验场进行了实弹测试。测试重点就是附加装甲提高防护水平的程度。


“铁拳”（上）和“坦克杀手”（下）。

实弹测试中，美军动用了缴获的德国反坦克火箭筒。54枚“坦克杀手”反坦克火箭弹和“铁拳”100（据称穿甲厚度为200～210mm）损坏甚至击穿附加装甲，但并不能威胁到坦克自身的装甲。无论是车体还是炮塔上的附加装甲模块，都帮助坦克有效抵挡住步兵反坦克武器的攻击。

图说：二战德军RPzB 54“坦克杀手”奠定反坦克火箭筒的发展道路
“铁拳”纳粹德国末日武器 改变现代战争面貌 让士兵能够击毁坦克


顶部照片，可以清楚看到悬挂附加装甲模块的钢缆，以及附加装甲模块的布置情况。

美军使用最大口径为76mm的穿甲弹，对附加装甲进行了实弹测试。HRC2装甲模块吸收了部分穿甲弹丸的能量，但剩余的能力足以对坦克造成明显破坏。测试表明，这种附加装甲对动能穿甲弹的防护能力明显低于相同重量的附加钢装甲。此外，附加装甲的悬挂方式也遭到批评，在遭到敌方火力攻击时，钢缆可能会断裂，从而造成整块附加装甲脱落。

奠定基础

在单独测试和安装在坦克上的整体测试过程中，铝盒和HRC2填充材料构成的附加装甲表现相当不错。附加装甲成功完成了主要任务，削弱了高温金属射流的威力，但防御动能穿甲弹的效果还比较差。综上所述，这种附加装甲的制造相当简单，且成本低廉，安装和更换损坏模块的难度也不大。


美军M1A1 SEP TUSK II坦克的附加装甲模块。

然而，由于二战已经结束，这种附加装甲并未投入批量生产。美国陆军不再需要通过这样的紧急方式加强坦克的防御水平。在和平时期，军械部门可以有充足时间坦克装甲进行更彻底的研究，甚至可以研制一款全新的坦克，提高整体的防御水平。

由于美国坦克的后续发展都与均质装甲的改进有关，因此始终没有装备非金属材料填充的附加装甲模块，而这样的设计思想也被遗忘了很长时间。但是，相关的测试结果却证明了这种设计的可行性，随着美军坦克和装甲车辆的发展，附加装甲模块终于成为美军装备的一部分。

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