日本90式主戰坦克

日本90式主戰坦克

90式坦克的研究和發展工作始於1974年,部件製造和試驗工作始於1977年。當時暫稱為TK-X坦克,意思是“試驗中的坦克”。日本坦克通常是以定型年代(第一生產年度)命名的。因曾預計新坦克在1988年或1989年定型,故相繼又稱TK-X坦克為88式和89式坦克。但是由於研製周期拖長,定型日期推遲到1990年,故又稱之為90式坦克。

概述


日本90式主戰坦克
日本90式主戰坦克
該坦克在1982~1984年度進行第一次整車試製時製造2輛樣車,進行了技術試驗。1986~1988年度進行了第二次整車試製,製造4輛樣車,於1987~1988年進行技術試驗,並計劃在1989年度進行使用試驗。先後兩次整車試製共製造6輛樣車。1987年夏天公開的樣車是第二次整車試製的樣車。預計新坦克在1990年定型,並立即投產,同年將生產30輛。該坦克將用於替換已經開始退役的61式坦克,還準備更新一部分74式坦克。投產後將首先裝備日本北海道的坦克師
該坦克的研製總經費約300億日元,現估計其單價將達12.1億日元(相當於850萬美元)。原計劃採購800餘輛(與74式坦克總採購量相同),但因價格昂貴,採購數量大致控制在400輛以下。

研製


90式坦克的研究和發展工作始於1974年,部件製造和試驗工作始於1977年,1990年定型,故又稱之為90式坦克。遠看90式坦克的輪廓和框架有些像“豹”2,車體和炮塔的形狀扁平且方正,但個頭和體重比“豹”2要矮小和輕多了,車下部負重輪和車上部煙幕彈發射器也少。它車體長7.5米,寬3.43米,高2.3米;最大重量50噸,比“豹”2及改進型要輕5~10噸。外形尺寸小和低車姿結構是它的主要外部特徵。90式坦克武器系統的先進性得益於技術引進。它裝置了典型的德國萊茵公司精品120毫米滑膛炮,那是日本制鋼所獲得德國萊茵金屬公司許可生產的世界標準型火炮。火炮身管長為44倍口徑,身管外裝熱護套,中間有抽煙器,前端左側裝置炮口基準儀。滑膛炮沒有膛線,對彈丸產生阻力小,炮彈不旋轉,穿甲彈依靠彈翼獲得空力穩定,利於使用細長型彈丸增大穿甲能力;滑膛炮身的壓力也因此比線膛炮小,炮身可以採取薄壁型,從而實現火炮身管輕量化。90式的坦克炮充分利用了滑膛炮提供的這些條件。火控系統它的火控系統有獨創性,曾領先世界先進潮流幾年。這個系統包括激光測距儀、熱成像儀、火控計算機和車長、炮長觀瞄裝置等。熱成像儀通過圖像獲取和處理實現自動目標跟蹤功能。瞄準裝置實現了行車中穩定,增強了觀察和目標捕捉能力,不但實現了行進間射擊,而且提高了射擊精度。它採用了日本自製的自動裝彈機,發射炮彈速度相當快。所用炮彈主要是鎢合金尾翼穩定脫殼穿甲彈和多用途空心裝葯破甲彈。鎢合金穿甲彈性能與美國貧鈾穿甲彈相當,彈長884毫米、重19公斤,初速1.65公里/秒,在兩公里射程上能穿透700毫米厚鋼裝甲。機械系統
坦克
坦克
它的發動機和傳動裝置組裝了結構緊湊的一體化動力傳動部件。發動機採用三菱重工生產的兩衝程水冷V型渦輪增壓柴油發動機,輸出功率達811千瓦。傳動裝置里有帶閉鎖離合器的三菱變矩式行星齒輪自動變速箱,通過電液控制能夠實現靈活的變速。通過液壓懸掛裝置來控制車姿是它所獨有的特點。它只能進行縱向的車姿變換,在日本到處是林山野巒、斜坡彎道的地形條件下,這有利於彌補射擊時的俯仰角。它以小間隔配置了負重輪,用扭桿降低下振幅,對於在起伏地上行駛極為有利。它的燃油儲量為1100升,最大速度70公里/小時,最大行程340公里。備有潛水裝置,具有涉兩米深水域能力。90式坦克的裝甲防護採用了新材料技術,在命中概率較大的車體和炮塔前部安裝了自製的複合裝甲,複合裝甲里含有數層金屬材料和陶瓷材料夾層。在車體其他部位使用了間隔裝甲。但側面配置了普通裝甲裙板。它的特種防護措施是配有“三防”裝置、自動滅火裝置和激光預警裝置。激光預警裝置安裝在炮塔前上部,能夠探測來自前方、側面的激光照射併發出警報,告知坦克採取機動規避或發射煙幕彈等對抗措施。90式坦克於1990年開始少量裝備日本陸上自衛隊,成建制裝備到連隊的是1994年。這年,第71坦克連成為日本陸上自衛隊第一個全部換裝90式坦克的連隊。使用中,人們發現90式存在不少問題。90式坦克與世界其他最先進坦克的突出差距是沒有採用數字化信息系統。雖然單輛90式性能並不遜色,可它無法使坦克群有機聯合成一個整體,難以發揮高度一體化的戰鬥能力。它的裝甲防護弱,但因未採用模塊裝甲組件技術,要加強裝甲防護只能靠加掛附加裝甲,這勢必增加車重,給機動力帶來麻煩。要知道90式坦克的一個很大弱點是單位壓力大得驚人,達到87千帕,這決定了它能通過的地域範圍很小,自然限制了它的機動能力。要通過多障礙地帶,駕駛員和車長必須把注意力高度集中到道路的選擇上,就難以很好應對戰場上突然出現的情況;坦克火力的發揮、坦克的主動防護質量也都會受到影響。90式過不去沼澤地這一關,就連長滿蘆葦的潮濕的淺水河岸也一去就陷。它服役至今還沒有穿過森林地帶的經驗,它的“森林機動性”是否良好仍打著問號。然而,如果把90式的單位壓力減小到74千帕,就得在減輕防護裝甲重量上打主意,起碼要將炮塔上的較重的複合裝甲換成較輕的“魚鱗”裝甲,可那會付出降低坦克防護力的代價。這對防護力原本不足的90式來說實在是個大難題。它在起伏地形上採用液氣懸掛裝置來控制車姿,加上履帶著地長的原因,車體會晃動不已,制動時和射擊之後的車體縱向擺動根本無法控制,妨礙下一發彈藥的發射。90式坦克的爪齒式鋼製履帶對地面的附著力較弱,甚至出現橫向打滑的現象,還不如74式坦克的鋼製履帶實用。它的夜間駕駛操作性能並不理想。駕駛員在操作變速箱的開關時眼睛要一直緊盯著微光夜視儀的畫面,這一方面對駕駛員的訓練提出了更高的要求,另一方面也容易加快駕駛員視覺疲勞。90式坦克火控系統先進。它所採用的幾項創新技術曾令國際兵家稱道,可是它的基本設計理念仍然揉摻著陳舊的思路。它不是立足於“首發命中”而是“次發命中”。它控制火控系統各子系統的開關設置與操作程序脫節,開關排列比較混亂,這給乘員完成操作帶來不便,也使乘員培訓增加了難度。它的炮長瞄準鏡的位置較高,車長左方向的視察根本無法進行。那個固定的重機槍支柱也對車長觀瞄有妨礙。當坦克處於左梯隊戰鬥隊形中時,車長如果要把左梯隊戰車收入視線內,坦克炮塔就得轉動以使炮長瞄準鏡擋不著車長左觀,這樣,坦克炮就不能朝向正面了,這顯然違背了作戰常識。它採用自動裝彈機,減少一名乘員,節省了裝填手作業空間,有利於實現結構緊湊化,也克服了人工裝填炮彈的困難,可是它忽略了自動裝彈機故障率增加和戰場人體工程學的因素。戰場上,一輛坦克被摧毀,3名乘員坦克的人員傷亡肯定少於4名乘員坦克。可是,若是從維護坦克的效率來講,4名乘員坦克又比3名乘員坦克要高。

結構


90式坦克樣車為傳統的炮塔式坦克,車體和炮塔均用軋制鋼板焊接而成。駕駛艙在車體左前方;車體中部是戰鬥艙,其上是炮塔;車體後部為動力傳動艙。炮塔內有2名乘員,車長位於火炮右側,炮長位於左側。駕駛艙上裝有若干個潛望鏡,其中也可裝入紅外夜視儀。

武器


該坦克樣車裝有1門聯邦德國萊茵金屬公司(Rheinmetall GmbH)的120mm滑膛炮,日本現已決定特許生產這種火炮。該火炮的炮管長是口徑的44倍,裝有熱護套、抽氣裝置和炮口校正裝置,還裝有反后坐裝置。該炮射速為10~11發/min。
日本曾計劃在新坦克上安裝該國製造的120mm滑膛炮,該炮是用74式坦克上裝備的L1A3式105mm線膛炮炮管擴孔製成的。樣炮完成後,命中精度和侵徹力低,加之考慮到新坦克的主炮應與美國的M1A1坦克火炮通用,最後決定採用聯邦德國萊茵金屬公司的120mm滑膛炮並安裝在第二次整車試製的樣車上。
該炮配有自動裝彈機,選擇了稱為帶狀彈艙的方式,它通過鏈帶轉動來帶動放置在炮塔尾艙內的帶式連接的炮彈來選擇彈種,使炮尾和推彈機方向一致,裝入炮彈。

炮彈

該炮發射聯邦德國的尾翼穩定脫殼穿甲彈和多用途破甲彈,日本已決定特許生產這兩種炮彈。
這兩種彈都是整裝式彈藥,均為半可燃葯筒,尾翼穩定脫殼穿甲彈的初速大於1650m/s,直射距離1800m,破甲彈的初速大於1200m/s。
日本大錦工業公司製造的尾翼穩定脫殼穿甲彈和小松製作所(Komatsu Manufacturing Company)製造的多用途破甲彈均因彈丸的破壞能力不足而未被採用。
該坦克的彈藥基數約40發,炮尾彈倉約存放25發,車體前部右側約存放15發。

火控系統

日本90式主戰坦克
日本90式主戰坦克
該坦克裝有性能先進的火控系統,由觀察瞄準裝置、測距儀、彈道計算機、直接瞄準裝置和指揮儀式瞄準裝置構成。
車長有1個裝在炮塔右側上部指揮塔前方的獨立穩定式360°迴轉的潛望式瞄準鏡,為雙目式L型,放大倍率10×,內裝摻釹釔鋁石榴石激光測距儀(測距範圍可達5000m);配有從炮長瞄準鏡得到的目標數據監測裝置,必要時可超越射擊。
炮長潛望式瞄準鏡裝在炮塔上部左側,為高低向獨立穩定的單目周視潛望鏡,放大倍率10×,內有熱成像夜視裝置和摻釹釔鋁石榴石激光測距儀;還有1個輔助直接瞄準鏡,為單目式L型,放大倍率12×,內裝夜視顯示裝置。
該坦克的瞄準系統分為直接瞄準和指揮儀式瞄準兩種方式。直接瞄準是按照常規的瞄準方法來捕捉目標,而指揮儀式瞄準系統可實現行進間射擊。
由於安裝了超越控制裝置,即使在炮長發現目標並進行瞄準以後,車長若再發現其他目標構成更大威脅時,還可使炮長的目標自動改成車長發現的目標,亦即應用該裝置可在對一目標射擊的同時還可瞄準其他目標。在車長瞄準鏡內還附帶穩定型導向器,車長載上頭盔后,接通鏡的開關,車長瞄準鏡便可和炮管聯動,即炮管和車長的臉部總保持方向一致。
該坦克的火控計算機裝在炮塔的尾部,該計算機可根據橫風感測器測得的數據及目標距離、彈種、視差修正量、耳軸傾斜、葯溫、炮膛磨損、大氣壓力、目標未來位置及其修正量的數據來計算火炮的瞄準角和提前角,使瞄準鏡十字線自動裝定。
該坦克採用被動式紅外熱成像裝置,可把敵坦克放射的紅外線通過高靈敏度紅外電視將畫面顯示在熒光屏上可同時進行目標瞄準,也可自動跟蹤。
名稱 90式坦克火控系統 Type 90 Tank fire Control System
研製單位 三菱電氣公司 Mitsubishi Electric,JP
生產單位 三菱電氣公司
現狀研製,樣機正在進行試驗
該火控系統是在74式坦克火控系統的基礎上發展而成的,性能比74式先進,精度比74式高。採用類似M1和豹2坦克火控系統的指揮儀式控制方式;彈道計算機用小型或微型數字式計算機代替74式中的模擬計算機,且功能比74式多;用Nd:YAG激光測距儀代替紅寶石激光測距儀;用熱成像被動夜視瞄準鏡代替74式的主動紅外夜視瞄準鏡;彈道感測器配用了炮耳軸傾斜、風速、炮口校正感測器;穩定系統增加了瞄準鏡穩定裝置。因此,該火控系統可以從靜止或行進的坦克射擊固定目標或運動目標,並且首發命中率和反應時間都比74式系統的好。
系統組成
(1)觀瞄設備,包括Nd:YAG激光測距儀、炮長潛望式主瞄準鏡、炮長輔助瞄準鏡、車長潛望式主瞄準鏡、熱成像夜視瞄準鏡、瞄準鏡穩定系統。
(2)火控計算機為小型或微型數字計算機。
(3)修正量感測器
包括炮耳軸傾斜感測器、風速感測器、炮口校正感測器。
(4)火炮雙向穩定和控制系統是全電式的。
性能數據
彈道計算機
類型,數字式
計算距離 3000m(最大)
激光測距儀 裝在炮或車長主瞄準鏡內
工作物質 Nd:YAG
測量距離 300~5000m
炮長主瞄準鏡
放大倍率 10× 車長主瞄準鏡 單目潛望式
類型 雙目潛望式
放大倍率 10× 炮長輔助瞄準鏡
類型 單目、內裝炮口校正裝置
放大倍率 12× 熱成像夜視瞄準鏡
夜視距離 2000m
火炮穩定系統 雙向穩定
穩定精度 1mrad
瞄準線穩定系統 獨立穩定瞄準線
反應時間
首發彈 發現目標后4s
下發彈 首發彈發射后4s
輔助武器
74式7.62mm並列機槍安裝在主炮左下方。
M2HB式12.7mm高射機槍安裝在炮塔右側頂部車長指揮塔和炮長艙口之間,不能從車內進行操縱。

動力


發動機該坦克採用三菱10ZG型2衝程10缸水冷直接噴射式廢氣渦輪增壓中冷柴油機,最大功率1103kW(1500馬力)。坦克單位功率21.2kW/t,公路最大速度70km/h。傳動裝置該坦克採用帶液力變矩器的自動變速、靜液轉向式傳動裝置和電液操縱裝置。行動裝置該坦克採用液氣和扭桿混合式懸掛裝置,每側有6個雙輪緣負重輪,第一、二、五、六負重輪採用液氣懸掛,第三、四負重輪採用扭桿懸掛。兩側的液氣懸掛部件不是橫向交叉連接,不能作傾斜而只能作前後俯仰調整,可使車底距地高從標準姿態降低到200mm,或提高到600mm。扭桿懸掛裝有旋轉式減振器。誘導輪在前,主動輪在後,兩側各有3個托帶輪。採用雙銷單塊式履帶,一種裝有橡膠襯墊,另一種是金屬爪齒型,兩種履帶均有端部連接器。

防護


該坦克的車體和炮塔前部採用複合裝甲,其他部位有的採用間隙裝甲。複合裝甲是冷軋含鈦高強度鋼的兩層結構,中間使用了包有芳綸纖維的蜂窩狀陶瓷夾層,並在內側罩有輕金屬,為日本獨特的複合裝甲結構。該坦克沒有對付頂部攻擊的特殊裝甲防護。兩側裙板各由7塊均質鋼板組成,厚約10mm,可產生與夾層裝甲相同的效果。裙板可以單獨向上摺疊起來,便於行動部分的維修。車內隔艙化布置,裝有自動滅火裝置。炮塔內部由防火隔板分成幾個艙,其布置與美國的M1坦克和其他現代主戰坦克相似。彈藥倉裝有閘門,炮塔後面的頂部裝有泄壓板。採用了三防裝置,即使在全密閉的情況下也可戰鬥幾個小時。還裝有激光探測裝置,可在敵激光測距儀照射的瞬間得知敵照射的方向。在炮塔後部兩側各裝有3具一組的73式煙幕彈發射器,可自動或半自動啟動。在炮塔後部豎有通信天線。但是,該坦克的車體前上裝甲板和炮塔前下裝甲板之間有一明顯的間隙,高度達200mm以上,形成了一個相當大的卡彈區。

參數


型號90式主戰坦克乘員 3人戰鬥全重 約52000kg凈重 50000kg單位功率 21.2kW/t單位壓力 92.2kPa車全長(炮向前) 約9.700m(炮向前)車體長 約7.450m車全寬(不帶裙板) 約3.400m車全高(至炮塔頂) 2.300m車底距地高 0.2~0.6m(可調)履帶寬 約600mm履帶著地長 約4.600m公路最大速度 70km/h公路最大行程 約300km涉水深 1.0m爬坡度 約60%攀垂直牆高 約1.0m越壕寬 約2.7m以上發動機生產公司 三菱重工業公司型號 10ZG類型 2衝程水冷直接噴射式廢氣渦輪增壓中冷柴油機功率/轉速 1103kW/2400r/min類型 自動傳動傳動裝置生產公司 三菱重工業公司類型 自動傳動轉向裝置類型 靜液轉向懸掛裝置類型 液氣與扭桿複合式主要武器口徑/類型 120mm/滑膛並列武器口徑/型號/數量 7.62mm/74式/1挺防空武器口徑/型號/數量 12.7mm/M2HB式/1挺煙幕彈發射器數量 2×3具彈藥基數 約40發穿甲彈初速 1650m/s以上破甲彈初速 1200m/s以上射速 10~11發/min炮塔旋轉範圍 360°火炮穩定器水平向 有高低向 有火控系統類型 指揮儀式車長超越控制 有裝甲結構類型 複合裝甲三防裝置 有滅火抑爆系統 有激光探測器 有