科学家是如何发明坦克的？
过去人们习惯将坦克按重量分为重、中、轻三类。最重的坦克是二战时德国造的鼠坦克。比现代坦克重三四倍，达到188吨，长9米，高3.66米，宽3.67米，前装甲厚200毫米。它可以爬30度的斜坡，跨越4.5米的海沟，爬072米的垂直障碍，可以在2米深的水中涉水，乘员8人。坦克装备150毫米火炮和两挺机枪。轻型坦克只有10-20吨，多为两栖坦克，装备85毫米口径火炮，主要用于空降或海军陆战队。20世纪60年代后，由于二战期间坦克逐渐退役，新造坦克的现代化程度大大提高，因此习惯上将其投放战场。
世界上执行主要作战任务的坦克统称为主战坦克。目前世界上最先进的主战坦克有俄罗斯T-80、美国MIAI、德国豹11、英国挑战者、以色列梅卡瓦和日本微型坦克。这些坦克的战斗总重量一般为40-60吨，越野时速35-55公里，最大时速72公里，搭载3-4名乘员。坦克的主要武器是105-125mm口径火炮，直射距离约2,000m，射速每分钟6-9发，弹药基数39-60发。
火力、发动机功率和防护是现代坦克战斗力的三大要素。火力的强弱主要取决于坦克的瞄准系统、火炮的威力和弹药的威力。现代坦克一般采用先进的计算机、红外、微光、夜视、热成像等设备观察、瞄准和射击目标。坦克炮可以发射穿甲弹、穿甲弹、榴弹等各种类型的炮弹，也可以发射炮射导弹。不同类型的穿甲弹对目标的伤害程度不同。一般在2000米距离可以击穿400毫米厚的装甲，在1000米距离可以击穿660毫米厚的装甲，穿甲厚度可以达到700毫米，除了破坏力很大，坦克炮的命中精度也很高，2000米对固定目标射击80%，1500米对移动目标射击60%以上。如果配合激光半生动制导炮弹使用，命中精度会大大提高。不难看出，坦克炮的命中精度与导弹相差不大，穿甲弹、破甲弹和破甲弹的威力都比导弹好得多，所以火炮仍然是各国主战坦克的主要攻击武器。
形式
坦克由坦克武器系统、坦克推进系统、坦克防护系统、坦克通信设备、坦克电气设备等特种设备和装置组成。
整体结构
现代坦克大多是传统车体和单个旋转炮塔的组合。根据主要部件的安装位置，通常分为控制、战斗、传力和动作四个部分。
控制部分(驾驶室)通常位于坦克前部，包含操纵机构、测试仪器、驾驶椅等。战斗部(战斗室)位于坦克中部，一般包括炮塔、炮塔座圈及其下方的内部空间，内含坦克武器、火控系统、通信设备、三防装置、灭火抑爆装置和乘员座椅。炮塔配有防空机枪和抛射烟幕装置。动力传动部分(动力室)通常位于坦克后部，包含发动机及其辅助系统、传动装置及其操纵机构、进排气百叶窗等。移动部分位于车体两翼板下方，有履带推进装置和悬挂装置。
在总体布置上，大多数坦克的驾驶室在前面，作战室在中间，动力传动室在车体后面，发动机垂直布置。有些坦克的发动机水平放置，有些坦克的动力传动装置安装在车体的前部。
坦克乘员共4人，分别负责指挥、射击、装填和驾驶。有些坦克的坦克炮用的是自动装弹机，所以不需要装手，一般是三名乘员。
武器系统主战武器多采用1.20 mm或1.25 mm高压滑膛枪。炮弹基数一般为40 ~ 50发。炮弹的主要类型有尾翼稳定的长杆穿甲弹和多用途弹。穿甲弹采用高密度钨合金或贫铀合金弹芯，初速达到1.650 ~ 1.800米/秒，在通常的射击距离内，可击穿500毫米以上厚的均质钢装甲。多用途弹可穿透钢装甲约600毫米深度，具有杀伤爆破弹的功能。钢背半可燃弹壳多用于各种弹壳。有的坦克炮有自动装弹机，有的坦克炮可以发射反坦克导弹(也称炮射导弹)。
辅助武器多为7.62毫米并列机枪、12.7毫米或7.62毫米高射机枪，部分配有榴弹发射器。
现代坦克普遍装备以电子计算机为中心的火控系统，包括数字火控计算机和各种传感器、指挥仪瞄准镜、激光测距仪、微光夜视仪或热像仪、火炮双向稳定器和瞄准线稳定器、指挥员和指挥员控制装置等。火控计算机使用微处理器作为中央处理装置；测距仪采用掺钕钇铝石榴石或钕玻璃激光器和二氧化碳激光器。传感器能自动输入各种信息，用于计算火炮的瞄准角和方位提前角；炮手的主瞄准镜多为可昼夜测距瞄准的组合装置，并配有视线稳定器。炮手的主要瞄准镜一般是潜望镜。
现代新型主战坦克，火炮俯仰范围-6° ~+20°，火炮和炮塔采用电液驱动或全电驱动，炮塔最大转速0.393 ~ 0.995弧度/秒，射击反应时间6 ~ 12秒，首发命中率65% ~ 90%。
推进系统
多采用废气涡轮增压、中冷、多燃料发动机，部分采用电控技术。M1和T-80坦克装有燃气轮机。发动机功率多为883 ~ 1103kW，转速2300 ~ 2600rpm，单位容积功率543 ~ 794kW/m，油耗率231 ~ 271g/kwh。
传动装置多采用电液控制、静液压转向的双动力流体行星式，集成了液力变矩器、行星齿轮箱、静液压或静液压转向机构、减速制动器等部件。，有些功率密度高达865，438+065，438+0 kW/m..T-72和T-80坦克传动装置采用两个机械行星变速箱结合侧传动。
坦克行动装置多采用带液压减震器的扭杆悬挂装置、带支撑滑轮的小直径承重轮和带销耳胶的橡胶金属履带推进装置。90式、挑战者等坦克采用液气悬挂或液气扭杆混合悬挂装置。
坦克单位功率约20千瓦/吨，最大速度55 ~ 72公里/小时，越野速度30 ~ 55公里/小时，最大行程300 ~ 650公里。
罐容:最大爬坡度30°左右，沟宽2.7 ~ 3.15m，立壁高度0.9 ~ 1.2m，涉水深度1 ~ 1.4m..大多数坦克都装有导航装置，并装有可拆卸的潜水装置。
保护系统
车体前部和炮塔多为金属非金属复合装甲，车体两侧挂有屏蔽装甲。有些坦克在钢装甲表面挂有反应装甲，有效提高了抗子弹能力，尤其是抗穿甲弹的侵彻能力。坦克前部通常可以防御500 ~ 600毫米垂直穿甲能力的反坦克炮弹攻击。
为了扑灭车内火灾，防止穿甲弹引起车内油气混合物爆炸，往往在车内安装自动灭火抑爆装置。为了减少核生化武器的伤害，车内安装了三防装置，有的在客室装甲内表面有防护内衬，以减少中子流的穿透。此外，还配备了烟幕装置、其他伪装设备和光电对抗设备，并采取了进一步降低车高、合理布置油料弹药、设置车厢等措施，显著提高了坦克的综合防护能力。
通信设备
一般在罐车内配备一个短波或超短波调频电台和一套对讲机，在车外有一个通话箱，用于分步通话。指挥坦克通常配备两个无线电台。现代坦克电台多采用集成电路，配有保密机、抗干扰装置和微处理器控制器，最大通信距离可达25 ~ 35公里。
电气设备
电源采用低压DC供电系统，配备一台功率为10 ~ 20 kW的硅整流交流发电机和容量为300 ~ 600安时的4 ~ 10蓄电池。T-72坦克采用DC起动发电机两用电机。坦克的控制系统中引入了大量的电气电子元件，部分电气设备采用了自动程序控制，信息传输、动力控制、数据处理和故障自检的统一控制系统开始形成。
分类
20世纪60年代以前，坦克多按战斗总重量和火炮口径分为轻、中、重型。通常轻型坦克重10 ~ 20吨，火炮口径不超过85毫米，主要用于侦察和警戒，也可用于特定条件下的作战。中型坦克重20 ~ 40吨，火炮最大口径105毫米，用于执行装甲部队的主要作战任务。重型坦克重40 ~ 60吨，火炮最大口径122毫米，主要用于支援中型坦克战斗。英国曾将坦克分为步兵坦克和远洋巡逻坦克。步兵坦克装甲厚，机动性差，用于与步兵作战。远洋巡逻坦克装甲薄，机动性强，用于机动作战。
从20世纪60年代开始，大多数国家都把坦克按照用途分为主战坦克和特种坦克。现在，主战坦克已经取代了传统的中重型坦克，是现代装甲部队的主要作战武器，用来完成多种作战任务。特种坦克是具有特殊装备和特殊任务的坦克，如侦察坦克、空降坦克、两栖坦克、喷火坦克等。，多为轻型坦克。
简史
汽车打架的历史可以追溯到古代。早在夏朝，中国就有了由野战车演变而来的马拉战车，用于狩猎。但是，坦克的诞生是现代战争的要求，是科技发展的结果。
第一次世界大战期间，为了突破由战壕、铁丝网和机枪掩体组成的防御阵地，打破阵地战的僵局，迫切需要研制一种将火力、机动性和防护性有机结合的新型武器。1915年，英国政府采纳了E.D .斯温顿的建议，利用汽车、拖拉机、枪械制造和冶金技术试制了一种原型坦克。I型坦克(图2)生产于1916，菱形外形，刚性悬挂。车体两侧的履带架上有凸出的炮座，两条履带从上方绕过车体，车后凸出一对方向盘。坦克有8名乘员，包括“男性”和“女性”。“公”号装备了两门57毫米火炮和四挺机枪，“母”号只装备了五挺机枪。1965438+2006年9月15日，49辆I型坦克首次投入索姆河战役。当时，为了保密，英国将这种新武器描述为向前线送水的“坦克”。于是，这个名字一直沿用至今，“坦克”就是这个词的音译。
一战期间，英法德* * *制造了近万辆坦克，主要包括:英国IV和A，法国“圣沙蒙”，“雷诺”FT-17(图3)，德国A7V坦克等等。其中法国的“雷诺”FT-17坦克数量最多(3000多辆)，性能良好，装备单转炮塔和弹性悬挂装置，战后被其他国家仿制。
这些早期坦克的结构形式多种多样，包括固定式顶置炮塔或侧炮架、旋转式炮塔或无炮塔结构，装备37 ~ 75毫米短炮管、低初速火炮和数挺机枪，或者只装备机枪。坦克转向，有的依靠离合器和制动系统，有的依靠分别与两条履带联动的辅助变速箱或电机，有的依靠两套发动机变速箱组分别驱动两条履带，通过改变两条履带的速比来转向。坦克总战斗重量7 ~ 28吨，单位功率2.6 ~ 4.8千瓦/吨，最大行进距离35 ~ 64公里，装甲厚度5 ~ 30毫米..
由于当时技术水平和简陋生产设备的限制，坦克性能低下，火力主要用于歼灭有生力量。装甲只能防御子弹和炮弹碎片，没有无线电通讯设备和光学观察瞄准仪，导致行驶颠簸，速度缓慢，机械故障频繁，乘客工作条件恶劣。早期的坦克只能用来引导步兵完成战术突破，无法向纵深拓展战果。然而，坦克的问世开启了陆军机械化的新时代，对军事行动产生了深远的影响。
发展
两次世界大战之间，是坦克战术技术发展思想的探索和实验期，各国研制装备了各型坦克。轻型和超轻型坦克流行了一段时间，在结构上，也出现了可以与履带和车轮互换驱动的轮胎——履带式轻型坦克、两栖超轻型坦克和有多个炮塔的中型和重型坦克。这一时期的坦克主要有:英国马蒂尔达步兵坦克和十字军巡逻坦克，法国雷诺R-35轻型和索玛S-35中型坦克，苏т-26轻型和т-28中型坦克，德国PzKpfw型轻型和ⅳ型中型坦克等。
与早期坦克相比，这些坦克的战术技术性能有了显著提高。战斗总重量9 ~ 28吨，单位功率5.1 ~ 13.2 kW/吨，最大速度20 ~ 43 km/h，最大装甲厚度25 ~ 90 mm..火炮口径多为37 ~ 47 mm，炮弹初速为610 ~ 850 m/s，穿甲弹可穿透40 ~ 50 mm厚的钢装甲；为了增强支援火力，有的坦克安装了75或76毫米短管榴弹炮，直到发展成小口径加农炮、中口径榴弹炮、一车数挺机枪的多武器多炮塔坦克；望远镜和潜望镜光学观察瞄准仪器、炮塔电动或液压驱动装置和坦克电台开始使用，火炮高低稳定器出现；推进系统多采用民用或航空汽油机、定轴机械变速箱、转向离合器或简单的差速转向机构和平衡悬挂装置。反坦克炮出现后，一些国家设计了倾斜装甲来增强坦克的装甲防护，并根据各部位被击中的概率来分配装甲厚度。
成熟的
第二次世界大战期间，交战双方生产了大约30万辆坦克和自行火炮。战争初期，法西斯德国首先集中使用大量坦克实施闪电战。大战中后期，苏德战场上有很多上千辆坦克参加的一般战役。在北非、诺曼底和远东战场，也有大量坦克参战。对抗坦克已经成为坦克的首要任务。
坦克与反坦克武器的激烈对抗，推动了中重型坦克技术的快速发展，坦克的结构形式日趋成熟，火力、机动、防护三大性能全面提升。这一时期的坦克主要有:苏联T-34中型坦克(图4)、IS-2重型坦克、德国PZKPFW V型黑豹、PZKPFW VI型虎式重型坦克、美国M4中型坦克、英国丘吉尔步兵坦克、克伦威尔巡逻坦克、日本97型中型坦克。这些坦克通常使用一个装有火炮的旋转炮塔。
中型和重型坦克的火炮口径分别为57 ~ 85 mm和88 ~ 122 mm，炮弹初速为781 ~ 935 m/s，弹种主要为尖头或钝头穿甲弹和手榴弹，还有次口径穿甲弹和空心装药穿甲弹，射击距离500 m时最大穿甲厚度约为150 .装备机枪与并列白天使用的光学观察瞄准仪，坦克内的坦克电台和对讲机一般都有安装，部分坦克采用火炮高低稳定器；发动机多为257 ~ 515 kW的汽油机，苏联坦克采用高速柴油机。采用双功率流传动装置和扭杆独立悬架装置；为了提高车体和炮塔的防弹能力，对外形进行了改进，增加了装甲倾角(装甲板与垂直面的夹角)。炮塔和车体分别用装甲钢整体铸造，用轧制装甲钢板焊接而成。车头装甲厚度多为45 ~ 100 mm，部分达到152 mm，炮塔最厚处达到185mm；车内有手提式灭火器，车外装有抛射式烟幕装置或烟幕管。坦克总战斗重量27 ~ 55吨(德国PzKpfwⅵⅵ“虎”II重型坦克达到69.4吨)，单位功率6.4 ~ 15 kW/吨，最大速度25 ~ 64 km/h，最大行程100 ~ 300 km。
轻型坦克只是在战争前期才发展起来的，主要作为应急装备，在特殊作战条件下使用。
在战争的后半段，苏联和德国都利用坦克底盘生产了大量自行火炮(本质上没有旋转炮塔的坦克)。与同样底盘的坦克相比，火炮威力大，外形低矮，结构简单，适合大批量生产。但由于其定向射程小，火力机动受限，仅用于伴随坦克作战，以火力支援坦克作战。在二战中，坦克经受住了各种复杂条件下的战斗考验，成为地面作战的主要突击武器。
战后发展
战后至50年代，苏联、美国、英国、法国等国设计制造了新一代坦克，主要有苏т-54中型坦克、т-55中型坦克、т-10重型坦克和PT -76两栖坦克、美制M48中型坦克和M41中型坦克。英国“百队长”中型坦克和“征服者”重型坦克，法国AMX-13轻型坦克等。
这一时期中重型坦克总战斗重量为36 ~ 65吨，火炮口径分别为90 ~ 105和120 ~ 122毫米，车头装甲厚度为76 ~ 127毫米，倾角为55 ~ 60度，铸造炮塔多为半球形，车头装甲厚度为60。发动机功率382 ~ 596 kW，机组功率9 ~ 13 kW/吨，最大速度34 ~ 50 km/h，最大行程100 ~ 500 km。部分坦克装备了旋转稳定的超速穿甲弹、穿甲弹和穿甲弹，并采用了火炮双向稳定器、红外夜视装置、综合或立体光学测距仪、机械模拟弹道计算机、三防装置、自动灭火装置和潜艇穿越装置。
轻型坦克重14 ~ 23.5吨，乘员3 ~ 4人，火炮口径75或76毫米，炮塔装甲最大厚度20 ~ 40毫米，发动机功率176 ~ 368千瓦，单位功率12.6 ~ 16千瓦/吨，最大速度44。PT-76坦克采用喷水推进装置，其最大航行速度为10.2km/h..AMX-13坦克采用结构新颖的“摆式”炮塔，首次安装坦克炮自动装弹机。炮塔装有反坦克导弹发射装置，可发射4枚反坦克导弹。
现代坦克
60年代出现了一批主战坦克，其火力和综合防护能力达到或超过了以前重型坦克的水平，同时克服了重型坦克机动性差的弱点，从而停止了传统意义上重型坦克的发展，形成了具有现代特征的主战坦克，即主战坦克。主要有:美国M60A1、苏联T-62、英国酋长、法国AMX-30、联邦德国豹I、瑞典Strv103B(简称“S”)坦克(图5)等。
这些主战坦克战斗总重36-54吨，火炮口径105-120毫米，发动机功率427-610千瓦，单位功率9-15.4千瓦/吨，最大速度48-65公里/小时，最大行程300-0。主要技术特点是:穿甲弹、空心装药穿甲弹和破甲弹、火炮双向稳定器、光学测距仪、红外夜视夜视仪、大功率柴油机或多燃料发动机、双动力流传动装置、扭杆独立悬挂装置、三防装置、潜艇穿越装置广泛应用；降低了车高，提高了防弹外观；有的配有激光测距仪和机电模拟弹道计算机。T-62坦克开始使用滑膛炮发射尾翼稳定弹；为了控制“谢赫”坦克的高度，驾驶员以半卧状态操作车辆；“S”坦克去掉了传统的旋转炮塔，火炮与车体刚性固定，采用了自动装弹机和自动抛壳机，以及柴油机和燃气轮机相结合的动力装置和可以调节车体高度和姿态的液压悬挂装置。
各国研制的主战坦克以增强火力为主，但操控机动性和防护性能的关系体现了设计思路的差异。例如，AMX-30坦克侧重于提高机动性；英国“谢赫”坦克注重提高防护性能；苏联、美国等国的坦克也相应提高了机动性能和防护性能。
这一时期新出现的轻型坦克主要是美制M551型，装备短炮身两用炮，口径152毫米，可发射普通炮弹和“橡树棍”反坦克导弹，采用铝合金装甲车，战斗总重量16吨，可空投、空运和折叠围挡漂浮。
状态
20世纪70年代以来，现代光学、计算机、自动控制、新材料、新工艺等技术成果广泛应用于坦克的设计和制造，显著提高了坦克的整体性能，使其更加适应现代战争的要求。主要新型主战坦克有:苏联T-72、T-80、德国豹II、美国M1A2、英国挑战者2、法国AMX勒克莱尔、日本74、90和以色列梅卡瓦3、韩国88、巴西奥索里奥和意大利。这些坦克仍然以增强火力为主，同时以更平衡的方式提高机动性和防护性能。
虽然主战坦克的火力、机动性和防护性能自上世纪70年代以来有了显著提高，但其重量和宽度已接近铁路运输和桥梁承载的允许极限，且受地形条件限制较大，使其更加依赖工程、技术和后勤保障。由于新部件越来越多，坦克的结构越来越复杂，成本和保障费用也大大增加。为了充分发挥坦克的战斗力，降低成本，越来越重视用系统工程方法进行设计，努力控制坦克重量，提高整车的可靠性、有效性、维修性和耐久性。第二次世界大战后，坦克在一些局部战争中被广泛使用，许多国家的军事演习表明，坦克在现代高技术战争中仍将发挥重要作用。
中国从50年代末开始生产59式中型坦克，60年代初定型投产62式轻型坦克和63式两栖坦克，70年代开始研制生产69式、80式和88式主战坦克。88式坦克总战斗重量38吨，装备由105毫米口径的线膛炮、火炮双向稳定器、火控计算机、激光测距及昼夜观察瞄准装置、灭火抑爆装置、三防及潜渡装置和新型无线电台组成的新型火控系统。采用复合装甲和功率537 kW的废气涡轮增压柴油机，单位功率14438+0kw/年。
前景
坦克仍然是未来地面作战的重要突击武器。许多国家都在积极利用现代科技的最新成果，研制20世纪初使用的新型主战坦克。坦克的整体结构可能会有突破性的变化，比如外挂火炮、无人炮塔等布局形式。火炮口径趋于进一步增大，火控系统将更加先进和完善。功率传输装置的功率密度将进一步提高；各种主被动防护技术、光电对抗技术、自动化战场信息管理技术将逐步在坦克上推广应用。在研发中，各国都非常重视减轻坦克的重量，缩小尺寸，控制成本的增加。可以预计，新型主战坦克的破坏力、生存能力和适应性都将有很大提高。
履带式胎面
履带用于减轻重型穿甲弹的破坏力，分散穿甲弹的破坏力，可以自由运行，但如果履带脱落就很难安装。国外已经研制出六轮无轨坦克。