日本战后主战坦克的研发,伴随着国外技术引进和国内技术突破,而在型号研发过程中,各种验证车、原型车发挥了重要作用,这些车辆在日语中均称为“试作车”。本文从这一独特的视角入手,回顾日本从上世纪50年代开始的坦克研发之路,希望对进一步了解掌握日本坦克技术和发展思路有所帮助。

日本坦克技术起步较早,但由于国力、技术水平较弱,在整个第二次世界大战中,日本坦克性能基本上处于全球垫底水平,虽然战争末期也提出过一系列赶超世界先进水平的设计方案,甚至是百吨超重型坦克,但基本都是不切实际的脑洞大开产物。

加装川崎重工64式反坦克导弹(ATM-1)的M24“霞飞”轻型坦克

刷有日本陆上自卫队坦克师团标志的M4A3E8“谢尔曼”中型坦克(上)

日本坦克技术真正快速发展是从上世纪50年代以后。1954年日本组建陆上自卫队,租赁M4A3E8“谢尔曼”中型坦克、M41“沃克猛犬”轻型坦克、M24“霞飞”轻型坦克等美式装备,并从美国手中获得了购买新型M47“巴顿”中型坦克的选择权。不过,日本最终决定自己研发国产坦克,并在1953年开始了“试制中型特种车”(ST-A)的研究工作,最终发展成为日本战后第一代国产坦克——61式坦克。

日本陆上自卫队M41“沃克猛犬”轻型坦克,后方是日本60式自行无后坐力炮,采用独特的双管炮设计

很多人认为61式坦克是以美国M41轻型坦克为蓝本进行大型化设计的。其实不然,日本在该型坦克开发中几经波折,从试作车的设计制造就能够看到日本坦克设计师们对于性能指标和技术思路的纠结。最初的要求是造一辆小而轻的坦克,可以在标准站台上由铁路平板车运载,战斗全重最多25吨,装有一门90毫米线膛坦克炮,能够在1000米射程外击毁苏制T-34/85中型坦克。在随后的开发阶段,为了进一步提高防护能力,将战斗全重放宽到了35吨。全面的开发实际上始于1955年,1956年12月交付了第一辆STA-1号试作车,1957年2月到1959年11月先后又造出了STA-2、STA-3、STA-4等三辆试作车。

STA-1(上)和STA-3(下)试作车的对比,前者采用7对负重轮,车身长且低矮;后者采用6对负重轮,车身略高且短,可靠性更好一些

保存下来的STA-2B试作车,加强了炮塔正面防护

日本历来有关键技术预研的习惯,这是在61式坦克研制前进行的DL2T水冷柴油机和传动系统的测试画面

每辆车的造型都不一样。比如最初的STA-1号试作车,设计小组的理念是让坦克尽可能低矮,以提高隐蔽性。他们采用后置发动机前置驱动系统的设计,需要一根长长的驱动轴从炮塔下方穿过,为了保持低矮的整车外形,就设计了比发动机舱顶甲板还要低矮的炮塔座圈,导致造出来的坦克又矮又窄又长,甚至使用了7对负重轮和4对托带轮。显然,这是一种并不成功的试作车。STA-2号试作车与STA-1号车同时制造,其设计小组更加务实,将车体抬高,炮塔座圈与后部发动机舱顶部持平,不但更加方便安置下方的驱动轴,还使得整车长度进一步缩短,代价则是比STA-1号车高了一些。相比而言,该车的机械可靠性大幅提升,在水网稻田中的操作性也更好,因为日本有大量水稻田,日本陆上自卫队设想将沉重的苏联重型坦克引入水网稻田中与其周旋。

在对比之下,日本陆上自卫队显然选择STA-2号试作车的思路进行新坦克的研发。在此基础上,又造出了STA-3号试作车,主要用于测试自动装弹机和遥控高射机枪,但由于这些设备成本较高,因此并没有得到实际应用。STA-4号试作车可以说是61式坦克的原型车了,修改了大量细枝末节的地方,战斗性能大幅提升,外观上最大的特征是炮塔上装有一个类似于美国M60A1主战坦克的车长指挥塔,将高射机枪整个包裹在其中,但同样是从成本和制造方面考虑,这一设计并没有延续到量产的61式坦克上,后者仅保留了指挥塔,但将机枪仍然架在指挥塔上,需要人露出身子操作,虽然安全性差了些,但机枪的射界打开了。除此之外,还在STA-2号试作车基础上造了一辆强化装甲防护的STA-2B号试作车,尚不清楚是重新制造还是STA-2号的改装,其炮塔防盾外加装了附加的钢装甲。

STA-4号试作车最终发展成为了61式坦克,1962~1975年共生产了560辆。61式坦克主要武器是一门90毫米线膛炮,可以发射超速脱壳穿甲弹、空心装药破甲弹和碎甲弹,弹药基数45发。此外还配有12.7毫米高射机枪和7.62毫米并列机枪各一挺。车体采用轧制钢装甲焊接而成,炮塔为铸造,车体后部装有一台四冲程V型12缸立式气冷柴油发动机,战斗全重35吨,乘员4人,最大速度45千米/小时。在61式坦克基础上还研发了67式装甲架桥车、70式坦克抢救车。

61式坦克解决了日本国产坦克的有无问题,但由于其以苏制T-34/85中型坦克为假想敌研制,在面对T-54/55、T-62等苏联新一代中型坦克时就明显感到吃力,而日本陆上自卫队的最大任务就是防止苏联部队从北海道登陆日本。1963年,新一代主战坦克的研制需求明确了下来,其核心是选择当时刚刚出现的西方标准105毫米线膛坦克炮;战斗全重小于35吨,同样是出于当时日本铁路运输货运列车的极限重量;搭载强劲的新型发动机等。但是直到1964年,陆上自卫队对于新坦克研制还是犹豫不决,在改进61式坦克和全新设计制造新坦克之间摇摆不定。到了1965年,陆上自卫队最终决定重起炉灶研制新型坦克。

61式坦克在日本民间人气很旺。青春文学“《我们的7日战争》中就有这种坦克的出场,1988年被搬上大荧幕,又称“翘课大作战”,近期又推出了动画作品

61式是日本战后研制的第一种国产坦克,最初瞄准的是超过苏制T-34中型坦克,但很快就发现落后于时代了

要造新坦克,发动机必不可少。新发动机的研制早在1956年就已经开始,甚至早于61式坦克服役。第一台4缸200马力的4ZE原型发动机于1960年完成,随后不断改进升级,到1967年生产出了600马力的10ZE型发动机。1966年制造完成了一辆无炮塔的STT试作车(动力测试台)用于测试新研制成功的液气悬挂系统,由于此时新发动机还未试制完成,因此该车搭载了61式坦克的发动机。STT试作车最初的测试很不顺利,液压控制系统接连出现故障,事实上瑞典的Strv.103无炮塔主战坦克是世界上第一个将液气悬挂系统实用化的坦克,但参与STT研制生产的三菱重工设计师们无法参考它,因为当时这种瑞典坦克还没有造出来,所以说三菱重工的液气悬挂系统也算是了不起的创新。1967年,换装了新发动机的STT试作车开始投入测试,该车表现良好,很多故障得到了消除,车上还搭载了试验炮塔,并进行了射击测试。STT试作车的各种测试一直持续到1969年。

74式坦克研制初期的STT试作车,最初是无炮塔动力测试平台,后来安装了一个假炮塔和真火炮,还进行过火力测试

STB-1试作车装有从英国引进的L7线膛炮,但为了装入该车,日本自行改进了后膛部分和炮闩

在东富士演习场进行行走试验的ST-B2样车

1968年3月,新型坦克全尺寸模型被制造了出来,除了外部已经与后来的74式主战坦克很像外,内部结构也制作得非常精良。不久后,第一批次2辆试作车被生产出来,分别是STB-1号车和STB-2号车。STB-1号车安装有带遥控装置的高射机枪,可以看成是现代遥控武器站的雏形,其炮塔比后来的量产型要小一些,外形也有差异。该车于1969年进行了机动性测试,到1970年9月这段时间里进行了大量部队使用测试,1970年10月首次向媒体公布,并参加了日本陆上自卫队的阅兵活动。第二辆STB-2号车于1969年7月开始机动测试,到1971年2月开始进行其他方面的测试,该坦克并未向公众展示。三菱重工后来又制造了第二批次4辆试作车,分别是STB-3~6号车。这些车的主要任务是在首批次试作车的基础上按照量产标准进行简化设计、降低成本并提高可靠性。比如废弃了遥控高射机枪,将机械控制的液压系统改为电子控制等。STB-3号车从1971年8月到1973年4月进行了测试,STB-4号车从1971年9月开始进行测试,高射机枪从炮塔左侧换到了右侧。STB-5号车和STB-6号车于1971年10月至1973年2月进行了测试。这样,到1973年4月所有试作车都完成了测试任务,并于次月开始进行新坦克的小批量生产,1974年9月最终定型为74式主战坦克。

74式是日本在战后研制的第二代主战坦克。从1973年到1990年先后生产了873辆,目前仍然部署在陆上自卫队的各师团中。日本在设计74式主战坦克的时候,充分考虑了国内山多、田多、河流湍急、士兵平均身高较矮等特点,与同时代的其他坦克相比更加低矮紧凑,甚至趋近于苏制T-54/55、T-62中型坦克的设计思路,目标较小、易于隐蔽。同时,创新性地采用了液气悬挂,车体距离地面可以从0.6米降低到0.2米,就像一只待发的猎豹,更适合打伏击战,也符合日本抗登陆作战的作战思路。74式主战坦克装有一门引进的英制L7A3型105毫米线膛炮,但后膛部分和炮闩采用日本国产部件,以适应炮塔较小的内部空间,配用脱壳穿甲弹和碎甲弹,弹药基数51发,辅助武器为一挺12.7毫米高射机枪和一挺7.62毫米并列机枪。火控系统包括双向稳定器、激光测距仪和弹道计算机等,并装有主动红外夜视/夜瞄装置,夜间有效视距达到1200米,比同时代的苏联坦克夜视性能好不少。装甲方面采用高锰、镍、铬等合金材料,防护力比61式坦克有很大提升。74式坦克战斗全重38吨,超过了最初定的35吨指标,但在同时期投入服役的各国坦克中仍然属于较轻的型号,乘员4人,最大速度60千米/小时,公路行程500千米。

74E主战坦克,这是量产型中最先进的型号,外观上最大的特征是在炮塔尾部有个大型储物篮

74D型主战坦克,火炮外加装了带热护套,车首装有附加装甲

74式坦克在装备部队后,还进行了多次升级。早期的型号被称为74A型主战坦克。74B型丰富了弹药种类,可以发射曳光脱壳穿甲弹(APDS-T)、曳光尾翼稳定脱壳甲弹(APFSDS-T)、碎甲弹(HEP)、曳光破甲弹(HEAT-T)等弹药。74C型采用了新型的双色迷彩涂装,具有一定红外隐身能力。74D型在炮管上安装有新型热护套。74E型可以使用新型曳光多用途高爆弹(HEAT-MP-T),外观上与早期型号的差别是炮塔尾部有一个大型的屏蔽吊篮,可以装更多的东西,甚至将发动机舱给遮盖了,而早期的这个吊篮要小很多呢!74F则采用了新的负重轮。1994年,日本陆上自卫队对74式坦克进行了大规模改造,被称为74G。主要改装包括将夜视仪由主动红外夜视仪改为新一代的被动式热成像系统;增加了激光报警装置;增加了目标自动追踪装置;弹道计算机和全部电子设备都从模拟式换成了数字式;在尾部主动轮外增加了限位环,防止履带脱落;还首次增加了炮塔附加装甲和侧裙板,使得外观变化很大。不过,这种74G坦克仅制造了4辆,而且全套装有附加装甲的仅有1辆试作车。后来日本觉得全面改装74式坦克会花费一大笔钱,加上此时新一代的90式主战坦克已经开始量产,最关键的还是冷战已经结束,威胁北海道的苏联红海军和“钢铁洪流”已经不复存在了,因此日本最终决定放弃74G坦克的改进计划。



74G共造了4辆试作车,其中主要特征是安装了主动轮的限位环以解决“掉链子”问题,还有一辆全面加强了装甲防护,犹如另外一种坦克

在变型车方面,74式先后发展出了78式装甲抢救车、87式自行高炮、91式重型突击桥等型号。

1975年,日本防卫省技术研究本部开始主持研发新一代主战坦克,要求配备120毫米滑膛炮、先进火控系统、1500马力动力组、新开发的陶瓷复合装甲和激光告警系统等。与ST-A和ST-B两个项目代号一样,新型坦克也有一个全新的代号叫做NT-K,意思是“新坦克”,但试作车却被赋予了TK-X的代号,其首辆试作车与后来的90式主战坦克外形差距很大,在日本未全面公开前,各国认为这是一种全新的主战坦克型号,赋予了88式主战坦克的称谓,认为其水准达到准三代主战坦克水平。

日本于1977年制造了新的TTB测试台,用于进行90式坦克各部件的初步测试(以上四图)

TKX-0001号车的驾驶员位于车体前部中心位置(上)

保存在东京朝霞驻地陆上自卫队公众交流中心的TK-X-0002号车,外形已经接近90式,仍然采用74式坦克的三联装烟幕弹发射装置(右)

在制造TK-X试作车前,日本于1977年制造了新的TTB测试台,用于进行各部件的初步测试。1980年,正式向三菱重工订购了第一批2辆试作车,先后于1982~1985年间制造。其中TKX-0001号是首车,也最具有特色,与后来的90式完全不同。从当年公布的TKX-0001号车性能数据看,其战斗全重43吨,乘员3人,车长7.45米,车宽3.43米,车高2.3米,弹药基数40发,最大公路速度70千米/小时。

该车车体与M1A1“艾布拉姆斯”非常相似,驾驶员位于中心位置,而90式主战坦克的驾驶员位于车体前部左侧。该车车体装甲倾斜角更大,炮塔也遵循类似设计理念,炮塔顶部呈85度倾斜,旨在让炮弹跳弹,更像是韩国的K-2“黑豹”主战坦克或法国“勒克莱尔”主战坦克的炮塔。炮塔上方的观瞄系统比较复杂,光学和火控系统均由尼康光学和富士通公司开发,与90式坦克相比,试作车热成像观瞄系统能够为车长提供白天和夜间360度的战场周视视野,而90式仅允许车长通过炮长的热成像通道进行观察。由于要试验这些电子设备,试作车的炮塔尾部安装有外置的冷却罐,但这样就不能安装自动装弹机了。

TKX-0001号车最大的特点是安装了日本国产的120毫米滑膛炮,而不是90式坦克上特许生产的德国莱茵金属公司Rh120 L/44型120毫米滑膛炮。这种国产炮由三井旗下的日本制钢所(JSW)研制,炮口装有校准装置,可随时修正因身管弯曲造成的误差,校准炮身和瞄准镜光轴的重合度。大金工业(DAIKIN)于1977年开始研制国产120毫米尾翼稳定脱壳穿甲弹(APFSDS),内含极高硬度的钨合金弹芯,能够在2千米处垂直穿透500毫米均质钢装甲。此外,小松工业也根据美制M431尾翼稳定杆式破甲弹(HEAT-FS)的技术特点开发了新型破甲弹(HEAT-MP),飞行速度1200米/秒,破甲厚度600毫米。在设计中,这些炮弹都是半可燃或可燃药筒,装在炮塔后部的弹仓中,通过自动装弹机可以在火炮各个角度进行装填,这个功能是在后续的试作车中实现的。此外,日本制钢所和大金工业还共同开发了一门135毫米大口径滑膛炮,TKX-0001号试作车上安装的大尺寸防盾就预留有安装135毫米滑膛炮的空间,大金工业的一位首席设计师透露,其炮口速度能够达到2000米/秒。尽管国产火炮具有优势,但由于预算限制,两种国产火炮都被搁置,转而采用更便宜的德国Rh120滑膛炮,但那门国产120毫米滑膛炮却可以看成是现在10式主战坦克上所用国产滑膛炮的前身。

TKX-0004号车于1987年8月制造,主要用于机动测试,已经装了量产型用的车长周视瞄准镜。目前保存在前川原驻地的陆上自卫队干部候补生学校

TKX-0005号车于1988年4月制造,拆除了观瞄系统,目前保存在陆上自卫队土浦驻地兵器学校

TKX-0001号车还采用了二冲程1400马力柴油发动机,由于使用了涡轮增压和中冷技术,功率比74式坦克提高了一倍。此外还安装了液气加扭力轴的混合式悬挂系统。坦克的防护则要求炮塔正面在2000米距离上不被120毫米坦克炮弹击穿,同时要求战斗全重控制在43吨以下,因此其主装甲用了三菱重工研制的一种陶瓷和装甲钢组成的复合装甲,炮塔采用全焊接结构。

TKX-0001号车于1982年制造完成,TKX-0002号车则拖延到1985年才完工,其外形在吸取了TKX-0001号车的经验后进行了大幅改进,已经趋近于后来服役的90式主战坦克,但最初安装的还是日本国产120毫米滑膛炮。两辆试作车于1983年10月至1986年10月期间进行了全面测试,累计进行了11000千米的机动测试,发射了约1220枚各型炮弹,日本得出的结论是火炮性能要优于德国的Rh120滑膛炮,但是从成本和技术风险出发,1985年7月日本陆上自卫队还是决定使用德国莱茵金属公司的Rh120滑膛炮,目前保存在东京朝霞驻地陆上自卫队公众交流中心的TK-X-0002号车就已经换成了德国炮。

1987年8月,住友商事株式会社进口了10门莱茵金属公司的火炮来支持后续试作车和初量产车生产之用。第二批试作车的生产从1986年开始,一直持续到1988年,总共制造了4辆试作车,全部使用莱茵金属公司的火炮。TKX-0003号车于1987年8月制造,主要用于装甲防弹测试,然后被拆除。TKX-0004号车于1987年8月制造,主要用于机动测试,保存在前川原驻地的陆上自卫队干部候补生学校。TKX-0005号车于1988年4月制造,该车在90式坦克研制中发挥了重要作用,目前保存在陆上自卫队土浦驻地兵器学校。TKX-0006号车于1989年1月制造。这些试作车还有一个外观特点,其采用的是74式坦克的三联装烟幕弹发射器,而不是后来90式坦克的四联装烟幕弹发射器。该批次试作车在1987年9月至1988年12月期间进行了测试,并在1989年2月至1989年8月期间由陆上自卫队富士教导团进行了部队测试,包括水下驾驶、核生化防护、使用高射机枪进行防空射击以及弹药、油料补给等,第二批次试作车共进行了20500千米机动测试,试射炮弹3100发。最终,新坦克于1989年12月15日通过测试,于1990年8月6日被命名为90式主战坦克投入使用。

量产型90式主战坦克,注意其采用的是4联装烟幕弹发射装置

与90式坦克同步研发的90式坦克抢救车

90式主战坦克是日本战后研制的第三代主战坦克,1997年更是登上了全球十大主战坦克的榜首,此后数年也一直处于前三位置。90式坦克由于采用了自动装弹机,乘员仅3人,车长9.76米,车宽3.43米,车高2.34米,战斗全重达到了50.2吨,远比61式和74式更重,也是日本坦克大型化的标志,因此在除北海道以外的日本各地行驶更具挑战性,但事实上随着日本道路交通基础设施的发展,超过65%的主要桥梁仍可以通过90式坦克。90式坦克也是当时世界上单价最高的坦克,由于日本陆上自卫队装备量不多,也没有出口途径,导致其单位成本约为每辆7.9亿日元,按照当时汇率约为740万美元。1990年至2009年间共生产了341辆90式坦克,平均年产量为19辆。冷战后日本开始削减国防预算,并制定了缩减坦克部队规模的计划,平成16年(2004年)制订的防卫计划大纲中,陆上自卫队主战坦克数量由900辆砍至600辆左右,重装师团也逐渐被机动性强、反应迅速的快速反应部队替代,90式坦克的生产因此放缓,其部分预算被转移到新型10式主战坦克研发上。90式坦克的变型车不多,仅有一款90式坦克抢救车。

日本陆上自卫队在对现有74式、90式坦克评估后发现,其内部空间不能满足加装C4I系统的需求,电子设备供电能力也不足,而如果引进其他国家的新型坦克,又普遍比90式坦克体积还要大,战斗全重基本上超过60吨,也不具备陆上自卫队可以直接使用的C4I系统,并不适合日本国内使用。基于上述原因,日本陆上自卫队认为研制新型坦克是适当的。

和此前新型坦克研制一样,日本首先开展的是关键技术预研。90式坦克的TKX-0001号试作车被抛弃后,其采用的国产120毫米滑膛炮并没有停止发展,而是转为新型滑膛坦克炮的技术储备。从1996年到2000年,日本以“未来火炮弹药研究”的名义进行新型坦克炮和穿甲弹研制。为了减轻火炮的重量并增加膛压,设计人员采用了新型炮钢材料、薄壁和新型腔内镀层等技术,并开发一种特殊的炮口制退器,以减少火炮后坐力。从1998年到2000年,日本以“未来车辆装置研究”为题,对新型坦克的各种装置进行了研究,并用90式坦克的TKX-0006号试作车改装了一辆“未来作战车辆评估试验台”(TTB),用于测试车辆电子设备和乘员布置。有意思的是,驾驶员和炮手可以乘坐在车辆底盘的两侧,前部有三个显示器,旨在测试无人炮塔系统,但炮塔也配备有车长座和炮长座,因此是通过多种车组乘员的布局来决定最科学的乘员安排方案。此外,在TTB上还测试了新型发动机、无级自动变速箱等动力系统和光电系统。

基于上述研究成果,新型坦克的试作车生产从2002年开始,并延续了90式试作车的TK-X代号,由于此时日本坦克技术已经非常成熟,因此并没有出现像此前试作车和量产车差别很大的情况。2004年第一辆试作车完工,于2004年9月进行了炮塔测试,同年10月进行车体测试,11月进行了组装,车体编号99-0214。但后来的生产有些情况混乱。按照相关资料显示,该项目共生产了2辆技术试作车和4辆原型车(原型车编号99-0237~99-0240),但也有资料显示其中3号和4号辆原型车就是通过早期试作车改装的,因此试作车数量应该是4辆。

10式主战坦克的1号试作车

加强下防护的10式主战坦克

试作车的首次公开亮相是2008年2月13日在神奈川县相模原市技术研究本部陆地装备研究中心举行,此次亮相的车辆是同年1月刚刚完成的第2辆原型车。试作车和原型车于2004年至2008年进行了技术测试,比如在防卫厅技术研究本部札幌试验场进行的爬山试验,在下北试验场进行的射击试验等。2007年至2009年交付部队组成坦克排进行使用测试。2010年,该车正式定型为10式主战坦克。同年,举办了纪念富士学校和富士驻地成立56周年的活动(俗称富士学校节),随后举行了纪念兵器学校成立58周年的富士综合火力演习(俗称兵器学园祭),第4辆原型车在检阅仪式上亮相。

10式主战坦克是日本陆上自卫队第四代主战坦克,将全面代替74式主战坦克和部分代替90式主战坦克,在机动性、防护性、火力性等方面都有显着增强。该车战斗全重48吨,车长9.4米,车宽3.2米,车高2.3米,可以通过铁路平板车运输。炮塔配备了自动装弹系统,乘员3人,配备一门国产120毫米L/44滑膛炮,由日本制钢所制造,辅助武器为一挺12.7毫米高射机枪和一挺7.62毫米并列机枪。车体配备了纳米晶钢、第四代模块化陶瓷复合装甲,附加装甲模块可以轻松拆卸和安装,以改变保护级别,还配备了核生化(NBC)防护系统和自动灭火系统。10式主战坦克配备了增强型火控系统和激光测距仪,可以攻击静止和移动目标,车载数字战场管理系统能够显示所需信息来增强态势感知能力。车长站配有全景瞄准镜,安装在炮塔右侧,提供昼夜观察和目标识别。坦克还拥有先进的传感器系统和C4I设备,使其能够与陆上自卫队网络中的其他坦克进行通信和共享信息,并在联合作战行动中与步兵部队计算机网络、团指挥控制系统(ReCS)进行协同。车上装有水冷四冲程八缸柴油发动机和无级变速箱,发动机功率1200马力,同样采用了液气悬挂系统,具有卓越的机动性,可以实现约70千米/小时的公路速度,行程约为440千米。



日本防卫省于2010年向主承包商三菱重工订购了13辆10式主战坦克的初量产型,这些坦克于2012年1月开始在日本服役,截至2020年5月共有76辆10式主战坦克在日本陆上自卫队服役,目前该坦克还在持续生产中。

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