虎式坦克为何采用垂直装甲为何不使用倾斜装甲

　　如今第二次世界大战的硝烟已经过去了70多年，但是关于当年德国虎式坦克的传奇丝毫没有显得褪色。作为第二次世界大战期间最著名的重型坦克，虎式坦克可以说就是德国装甲部队的标签。不过说起虎式坦克，相信大家都会有一个疑点，那就是虎式坦克为何采用的是垂直装甲而不是倾斜装甲呢？下面我们就一起来了解一下吧。
　　虎式坦克能够威名远播，不外乎两点：首先是威猛犀利的火力，高精度、大威力、远射程的88毫米坦克炮使虎式坦克在千米之外取敌性命如探囊取物；其次是坚硬厚重的装甲，正面超过100毫米的优质装甲钢足以抵御同时期绝大部分坦克和反坦克武器的直接打击，赋予虎式坦克无与伦比的战场生存性！对于虎式坦克的火力优势几乎没有争议，但对于虎式的防御优势后世却有所质疑，最主要的是没有采用防弹性能更优良的倾斜装甲，而是使用垂直装甲，设计理念似乎有些落伍。
　　自从问世以来，虎式坦克始终充满了传奇色彩，至今依然是军迷们热捧研究的对象。
　　稍有几何知识的人都能够理解倾斜装甲的优点：在保持装甲厚度不变的前提下，倾斜放置的装甲板相比垂直放置时在水平方向上可以获得更大的装甲厚度，换而言之，弹丸要经过更长的路径才能穿透倾斜装甲，这就是倾斜装甲的等效原理。此外，倾斜装甲还可以使弹丸发生偏转、变形和反弹，同样达到防护效果。倾斜装甲其实很早就应用于武器设计中，比如文艺复兴时代达芬奇设计的早期战车中就出现了，再如美国内战时期的弗吉尼亚号铁甲舰，而在坦克装甲车辆上大名鼎鼎的T34将倾斜装甲的优点表现得淋漓尽致。既然倾斜装甲这么香，那为什么虎式坦克不使用，而是选择了外形方正的垂直装甲构型呢？这还要从虎式坦克的设计历程和总体布局上分析。
　　苏联T54坦克首上装甲的剖面，清晰地展示了倾斜装甲的等效原理。
　　保存在芬兰军事博物馆内的T3476中型坦克，倾斜装甲设计是这款经典战车的最大特征。
　　有种说法认为，虎式坦克是德国人针对东线战场上T34、KV1等苏军新型坦克做出的回应，这种看法并不准确。实际上，虎式坦克的开发可以追溯到1937年德国陆军提出的30吨级突破坦克，配备短身管75毫米炮，执行与IV号坦克相同的火力支援任务。在1940年的法国战役中，德军遭遇了法军夏尔B1、英军马蒂尔达I型等重型坦克，它们的防御能力令德军坦克和反坦克武器相形见绌，促使德军改弦易辙，将突破坦克概念转变为以应对英法重型坦克为目标的重型装甲战斗车辆。1941年5月26日，在由希特勒主持的高层会议上虎式坦克正式立项，参与竞争的亨舍尔和波舍尔公司此时已经完成了多个重型坦克的原型设计，虎式坦克没有另起炉灶，而是延续了之前的设计要素加以强化改进，其中包括以垂直装甲为主的防御构型。
　　德军开发重型坦克的初衷是为了对抗英法重型坦克，比如法军的夏尔B1。
　　在虎式立项开发后不到一个月，德军就发动了巴巴罗萨行动，并在战场上受到T34坦克的强烈冲击。大概有人会问，既然如此虎式坦克为什么没有中途更改设计呢？其实这并不难理解，因为前线的反馈转化为武器设计的修改需要经历一个过程，情报部门要大量汇总部队的作战报告，进行实地考察，对缴获的苏军坦克进行射击测试，还要由专家进行研究和论证，才能为改变设计提供技术依据，这一工作往往需要花费数月时间才能完成。实际上，直到1941年11月，德军才指示军工部门吸取T34的技术特点开发新型中型坦克，这就是后来的黑豹坦克，而此时虎式坦克的开发已经接近成形，没有必要修改设计。
　　1941年的巴巴罗萨行动中，一辆被遗弃的T34受到德军的围观，其技术特点给德军坦克设计带来极大的冲击。
　　此外，临时变更设计将严重拖延开发进度，这也是亨舍尔和波舍尔公司不能接受的。在5月的高层会议中，希特勒要求必须在一年内完成原型车，而在战时德军也要求所有不能在一年内投产的武器研发项目都将被取消，在这种压力下研发部门不可能冒险修改设计而延长开发时间。实际上，亨舍尔和波舍尔公司都赶在1942年4月20日前完成了原型车，并作为生日献礼交予希特勒本人检阅。值得注意的是，黑豹坦克的竞争是在戴姆勒奔驰和MAN公司之间进行的，从另一个侧面说明德国军方也不打算干涉虎式坦克的现有设计。
　　亨舍尔公司的虎式坦克原型车，采用交错负重轮设计。
　　波舍尔公司的虎式坦克原型车，其防御构型也以垂直装甲为主。
　　除了开发进程和时间限制外，虎式坦克采用倾斜装甲还面临着现实的技术困难，绝不是将装甲板倾斜放置那么简单，要涉及到车辆总体布局、重量控制、内部配置等诸多重大问题。德式装甲车辆在传统上惯于采用发动机后置，变速箱前置的前驱模式，因此需要足够的车首空间用于容纳体积较大的变速装置，同时贯通前后的传动轴也需要占用一定的空间，这也是德式坦克相对高大的原因之一。在保持车体尺寸不变的情况下，将垂直装甲改为倾斜装甲，势必要缩小车内空间，对于动力布局影响较大。相比之下，T34采用的是后驱模式，变速机构和发动机都整合在车体后部，因此采用倾斜装甲的影响要远小于前驱模式的德式坦克。
　　虎式坦克的结构剖视图，注意车体前部的变速箱、贯通前后的传动轴和分布在车底的扭杆。
　　倾斜装甲导致内部空间缩小的问题还会影响车内设备的配置和操作条件，比如携弹量和燃油载量减少、空间利用率下降、车组工作环境恶化等等（相比之下，苏联坦克在人机功效和操作舒适度上的考虑要少得多）。此外，在保持装甲厚度不变的前提下，要达到同样的垂直防护面积，倾斜装甲的长度和重量都要大于垂直装甲，从而导致车重增加的问题。作为采用倾斜装甲的典范，T34为了控制车重而采用了较薄的装甲，其早期型号车体正面装甲的实际厚度为45～50毫米，并不比同期的德军III、IV号坦克更厚，只是通过倾斜设计提高防弹能力。
　　虎式坦克的车组成员在补充炮弹，虎式的标准载弹量为92发，而车内空间的缩小将影响到载弹量。
　　这个图示表明了倾斜装甲在同样的装甲厚度和防护高度下重量要大于垂直装甲。
　　德国设计师显然不愿意接受减薄装甲的方案，在保证装甲厚度和充裕车内空间的要求下，德国人为了获得倾斜装甲的好处只有一个选择，那就是扩大车体尺寸。这一点充分体现在后来开发的黑豹和虎王坦克身上，这两种坦克才是德国人面对T34的技术冲击做出的直接回应，大厚度的倾斜装甲设计带来了防御性能的明显提升，但同时也付出了尺度增大、重量增加、成本上涨的代价。虎式坦克的重量已达57吨，而虎王坦克更是直逼70吨级！定位为中型坦克的黑豹坦克车重达到45吨，几乎是IV号坦克的两倍，与战争后期苏军的IS2重型坦克相当。实际上，从虎王坦克的身上我们就能看到采用倾斜装甲设计的虎式坦克的模样。
　　虎王坦克剖视图，在大量采用倾斜装甲的同时，全车尺度和重量较虎式坦克明显增加。
　　有趣的是，亨舍尔公司的确考虑在虎式坦克基础上开发一款配置倾斜装甲的改进型号，这就是1942年8月提出的VK45。02（H），不过这个方案是作为虎王坦克服役前的过渡车型设计的。相比当时已经投产的虎式坦克，VK45。02（H）基本保持了总体设计，最大变化是将虎式呈阶梯状的首上和车体正面装甲改为一整块倾斜装甲，厚度102毫米，倾角60度，等效于204毫米的垂直装甲。VK45。02（H）还采用了黑豹坦克的HL230P30型引擎及其冷却通风装置。然而，当时虎式坦克刚刚投产，军备部长施佩尔认为没有必要同时生产两种相似的车型，因此拒绝了VK45。02（H）方案。
　　亨舍尔公司在1942年8月提出的VK45。02（H）方案剖视图，注意倾斜的首上装甲。
　　尽管没有采用看似很美的倾斜装甲，但虎式坦克的垂直装甲依然具有相当出众的防御能力，凌驾于同时期绝大部分坦克之上。虎式坦克的车体和炮塔正面装甲达到100～120毫米，侧面装甲也有80毫米，大部分为垂直装甲或仅有较小的倾角，这个厚度超过了早期对标的英法重型坦克，在当时仅有苏军KV12重型坦克能与之比肩。
　　虎式坦克的剖面图，注意其呈阶梯状的车首装甲结构。
　　除了厚度足够，德制装甲钢的优良品质也提供了更多的防御加成。德国掌握着世界一流的装甲制造技术，对工艺流程有着严格精准的控制，虎式坦克采用的轧制均质装甲在制造时经过反复加热，在内部形成致密整齐的金属结晶结构，同时加入铬、钼、钒等稀有金属，改善装甲性能，使其即具有较高的硬度，能够抵御弹丸直接命中并有几率使弹丸碎裂，又具有良好的韧性，承受强烈冲击时不会轻易开裂和崩落，其防弹能力远优于苏军坦克采用的铸造装甲。值得一提的是，到战争后期由于稀有金属储备耗尽，品控水平降低，德制装甲钢的品质持续下滑，导致德军装甲车辆防御能力的下降，比如虎王坦克的防御力就低于理论数值。
　　正在制造中的虎式坦克车体，在战争中期以前，德国装甲钢保持着优良的品质。
　　当虎式坦克在1942年9月首次出现在战场上，毫无疑问是当时世界上最强的装甲战斗车辆，无论盟军还是苏军都没有能在正常交战距离上克制虎式坦克的战斗车辆和反坦克武器。德军大德意志装甲团第13连在1943年3月27日的战斗是凸显虎式防御优势的典型战例之一，当天由扎贝尔少尉指挥的231号虎式坦克在进攻捷美尔尼科沃集体农庄时遭到苏军的集火攻击。在长达6个小时的交战中，这辆虎式的车体被各种口径的反坦克武器击中多达252次，其中被14。5毫米反坦克步枪击中227次，被57毫米反坦克炮击中14次，被76。2毫米火炮击中11次，此外指挥塔至少被2枚45毫米炮弹和15枚14。5毫米枪弹击中。尽管这辆虎式浑身上下布满弹痕，但没有一处装甲被击穿，并且在战斗结束后自行返回后方。
　　1943年3月，大德意志装甲团第13连的231号虎式坦克在战斗结束后的留影，该车被各种反坦克武器击中超过260次！
　　当然，虎式坦克的装甲并不是坚不可摧的，德军也承认苏军76。2毫米反坦克炮在入射角合适的情况下可以在500米以内击穿虎式的正面，就算14。5毫米反坦克步枪也可以通过攻击指挥塔、观察口等脆弱部位将虎式打成重伤。为了克制虎式，苏军甚至使用122毫米或152毫米重炮进行轰击，面对大落角重型炮弹的攻击虎式同样凶多吉少。
　　德军士兵在检查虎式坦克车体上敌军炮弹留下的弹坑，这枚炮弹未能击穿装甲。
　　尽管如此，在大多数交战情况下，虎式坦克依然能够为车组成员提供高水平的防护，其防御优势直到战争后期也没有被过多削弱。在1944年的西线战场上，美军标准型M4坦克的75毫米炮在任何交战距离上都无法击穿虎式的正面，且只有在100米距离内才能穿透虎式的侧面。总而言之，虎式的防御设计是相当成功的，没有采用倾斜装甲并不能算一个缺陷，而且垂直装甲造型还赋予了它刚硬彪悍的外在形象，给对手造成了额外的心理震撼！
　　著名的131号虎式坦克，目前存世的唯一能够开动的虎式坦克。