豹二系列主力戰車

德國豹二戰車自推出以來,始終被公認為全球綜合性能最佳的主力戰車。

圖為 奧地利陸軍的豹二A4,方正的砲塔構型頗具特色。

從後方俯瞰豹二A4。

芬蘭陸軍從德國陸軍購買的豹二A4。此時除了正面左側加裝儲物箱之外,並沒有做其他重大改裝。

──by  Captian Picard

型號 豹二系列主力戰車(Leopard 2)
製造國/廠 德國/Krauss-Maffei Wegmann (KMW)
使用國 德國、奧地利、丹麥、荷蘭、瑞典、挪威、瑞士、西班牙、希臘、波蘭、芬蘭、土耳其 、智利、新加坡、加拿大、印尼
車體尺寸(m) 全長7.69(不含砲管)  全寬3.7  全高2.79
戰鬥重量(tonne) 豹二早期型:55.15

豹二A5:59.5

豹二A6:62

發動機/馬力 MTU MB 873 Ka-501 V12柴油機*1/1500
推重比 (hp/tonne) 豹二早期型:27.27

豹二A5:25.5

豹二A6:24.2

極速(km/hr) 豹二早期型:72

豹二A5/A6:68

續航力(km) 豹二早期型:550
乘員 4
武裝 主武裝:

豹二A0~A5:Rh-120 120mm 44倍徑主砲*1

豹二A6:Rh-120 120mm 55倍徑主砲*1

次武裝: 

MG-3 7.62mm同軸機槍*1

MG-3 7.62mm防空機槍*1

76 mm煙幕彈發射器*16

 


 

前言

如果說英國是戰車之父,則德國就算是「戰車之聖」──英國發明了戰車,而德國將其發揚光大。第二次世界大戰中,納粹德國將戰車集中起來,首創全機械化的部隊,並搭配陸空協同的「閃擊戰術」席捲了幾乎整個歐洲大陸;而德國在二次大戰中生產的著名戰車更是不計其數,最膾炙人口的就是戰爭後期讓盟軍聞之色變的虎、豹重型戰車。總之,正因為德國人的努力,讓戰車從支援步兵作戰的武器,一躍成為主宰戰場勝負的女神。二次大戰以後雖然德國本身都未遇上需要動用裝甲部隊的場合,但是秉持著優良的戰車運用傳統以及一流的軍火工業,德國仍然成為戰車工業界的翹楚。而本文介紹的豹二系列戰車,正是基於德國裝甲部隊一貫的理念,再加上德國優良工業基礎所鎔鑄成的結晶;雖然不像美國M-1、英國挑戰者等當代西方一流主力戰車般擁有輝煌的實戰紀錄背書,但從推出至今,豹二系列始終 最受各國客戶的青睞。

 

起源與研發過程

西德豹一後繼戰車的第一輛原型車,基本上算是豹一的放大改良版。

 

1965年,西德在第二次世界大戰後研發的第一種主力戰車──豹一式(Leopard-1)正式服役,此車以性能均衡可靠著稱,受到許多國家的青睞,總產量高達4800輛左右,儼然成為不成文的「北約共同戰車」,而這件極為成功的處女作也為日後德國戰車工業如日中天的成就打下了基礎。1960年代,西德、美國等北約國家展開了名為「70年代主力戰車」(MBT-70,德國稱之為KPz-70)的研發計畫,此外西德也在同一時期逕自規劃下一代的主力戰車,不過這個計畫以極低的優先順序進行。由於MBT-70的主合約不允許各參與國本身在同時期研發新的主力戰車,所以德國便轉去提升豹一戰車的性能,此舉為日後自行開發新戰車的作業奠定良好基礎。1967年, 西德與美國在MBT-70計畫中因對性能需求有歧見,雙方終於出現裂痕,而此車日漸上升的成本與複雜度也越來越難被西德所接受;眼看著MBT-70蒙上陰影,西德本身的新戰車研發計畫遂浮上了檯面,被稱為「Vergoldeter Leopard」或「Gilded Leopard」(爾後正式稱為豹二式),並正式決定克勞.馬費(Krauss-Maffei)為主承包商,波斯奇(Porsche)負責底盤,魏格曼(Wegmann)則負責砲塔的研發(至今克勞.馬費已與魏格曼合併為Krauss-Maffei Wegmann(KMW))。當1970年MBT-70正式撤銷之際,第一輛西德自製新戰車的原型車(ET 01)出廠,稱為公豬(Eber),而第二輛原型車(ET 02)則於次年亮相。這兩輛原型車堪稱是豹一A4的改良版,使用與豹一相同的迴轉軸以及L-7A3 105mm旋膛砲,承載輪沿用自MBT-70,發動機則為MTU MB 872 10V發動機。1970年,西德陸軍決定新戰車要沿用MTU在MTB-70計畫中所研發的MTU MB-873 Ka-500四行程12V渦輪增壓多燃料引擎。接著,西德軍方又與克勞.馬費簽約,製造接下來的8輛原型車,而再下來的7輛則由萊茵金屬(Rheinmetall)負責設計、建造 ;後續的新原型車是以公豬為基礎進一步發展而來,稱為野豬(Keiler)。

1973年爆發的以阿贖罪日戰爭 是西德新戰車設計的一大轉捩點。贖罪日戰爭的教訓對戰車設計造成了很大的衝擊,相關的實戰經驗成為當時西德新戰車研發計畫的重要參考。在贖罪日戰爭初期,往日所向披靡的以色列戰車慘遭埃及綿密的反戰車火力網痛宰,顯示單兵反戰車武器的長足進步已經對主力戰車的生存構成嚴重威脅,這使西德新戰車研發計畫加入了一個很重要的指標──裝甲防護能力。

克勞.馬費在1972至1974年製造了野豬原型車的16個底盤與17個砲塔,第一個原型砲塔配備美國休斯(Hughes)的射控系統與一門L-7A3 105mm旋膛砲,第二具砲塔同樣配備一門105mm砲,但預留換裝萊茵金屬研發的120mm 44倍徑滑堂砲的空間(西德在先前MBT-70初期階段就力主採用此型主砲)。第三具原型砲塔則換裝美國休斯與西德克魯伯.阿特拉斯(Krupp Atlas Elektronik)合作開發的EMES-13射控系統,以及一門萊茵金屬研發的新型120mm 44倍徑滑膛砲。總計這17個原型砲塔中,有10個沿用以往的105mm主砲,另7個則換裝120mm滑堂砲。動力方面,16個原型底盤全部配備MTU MB-873 Ka-500發動機與Renk HSWL 354自動變速箱,而有兩個底盤採用液氣壓承載系統,不過最後還是確定採用較為經濟可靠的扭力桿懸吊系統。

另外,在1973年,西德與美國開始洽談一項合作計畫 ,打算就新一代主力戰車進行合作。在1974年12月11日,西德與美國簽署關於共同生產新一代主力戰車的合作意向書,內容包括研究雙方1980年代新型主力戰車合作議題,包括是否使用共同型號主力戰車或共用一些關鍵組件。在1976年7月,西德與美國決議,修改西德方面豹二戰車的設計,並與當時美國克萊斯勒、通用陸地系統(GDLS)正在研發的XM-1戰車一同進行測試評比,美國方面也提出性能規範與目標成本的備忘錄。

基於與美國的合作計畫, 西德方面又大幅修改豹二的設計,砲塔重新設計,強化整體防護能力,引進新型複合裝甲,重量則大幅增加。 因此在前述野豬原型車的17個砲塔與16個底盤之後,克勞.馬費還為了與美國的合作而追加生產二個新底盤與三個新砲塔;其中,第20號砲塔(PT-20)配備美國休斯(Hughes)的射控系統與一門L-7A3 105mm旋膛砲,第19號砲塔(PT-19)配備與第20號砲塔相同的主砲和射控系統但預留換裝120mm滑膛砲的空間,第21號砲塔換裝EMES-13射控系統與120mm滑膛砲。總計克勞.馬費在豹二的研發階段總共製造了20個底盤與23個砲塔。被送往美國測試的豹二原型車稱為豹二簡化版(Austere Version,AV),包括第19號砲塔與第20號砲塔以及一個底盤;稱為「簡化」是因為送往美國的第19與第20號砲塔都採用修斯的射控系統,而不是更為精密複雜的EMES-13。

經過大幅修改、送至美國測試豹二AV原型車,已經具備量產型豹二的各項特徵。

最初西德預計讓豹二AV與美國XM-1一同進行測試,但由於豹二AV的研發耗時超出預期,所以XM-1便先進行了測試。1976年8月底,西德終於將豹二AV原型車(包含第19、20號砲塔與一個車身底盤)送至美國陸軍的亞伯丁測試場( Aberdeen Proving Grounds)與XM-1一同進行性能評比,測試持續至該年12月。最後,美國陸軍認為在機動力、火力方面,豹二AV與XM-1表現得不分軒輊,但XM-1在防護力上略勝一籌,因此美國陸軍選擇了自家的XM-1成為其陸軍新一代的主力戰車。之後,豹二AV原型車便被送回西德,進行進一步的測試。除了這項共同測試之外,由於美國、西德的共同合作也包括使用共同組件,因此美國M-1使用的AGT-1500燃氣渦輪和Allison X-1100-3B自動變速箱也被送至德國,在1977年於豹二戰車上進行測試;然而,西德陸軍最後也認為M-1的燃氣渦輪推進系統無法合乎自身需求,因此西德仍採用自家生產的1500馬力柴油機包件。因此,最後西德與美國還是各自發展配備自家的主力戰車,僅在主砲一項使用共同組件(西德後來技術轉移萊茵金屬120mm 44倍徑滑堂砲至美國生產成為M-256,從M-1A1開始採用)。

1977年9月,西德陸軍正式決定採購1800輛豹二,分成五批製造。負責豹二戰車生產的仍為原先的研發團隊,其中克勞.馬費仍為主承包商,而Mak則為次承包商,兩者分攤的承造量分別為990輛與810輛;而原先研發砲塔的魏格曼則負責砲塔與EMES-15射控系統的整合,萊茵金屬則負責車上120mm滑膛砲的製造。 量產型豹二使用美國休斯與德國亞特拉斯電子(Krupp Atlas Elektronik)合作研發EMES-15射控系統,是先前原型車階段EMES-13的進一步發展型;由於休斯也是美國M-1戰車射控系統的主承包商,故兩者擁有相當類似的技術特徵。在1978年底,經過十幾年的曲折之路後,第一輛預量產型豹二戰車終於移交西德陸軍,緊接著四輛由兩家承包商生產的豹二預量產型交付西德陸軍,同年10月正式成軍,接替豹一成為新一代的西德陸軍主力裝備。

一些「後起之秀」也師法了豹二的構型,例如日本在1980年代開發的90式戰車在外觀上簡直就是早期型豹二的緊致版,而印度從1970年代起進行的阿瓊式(Arjun)主力戰車的研發工作在遇到瓶頸後,找上克勞.馬費合作,結果阿瓊式的外觀、構型與裝備也明顯地有早期型豹二的遺傳。

早期的豹二

毫無疑問地,豹二是當時全球最先進的主力戰車:以往礙於技術限制,無論誰設計的戰車都無法同時兼顧戰車設計的三大要素──火力、機動力、防護力。英國的百夫長與酋長選擇了火力與防護力,故擁有當代最雄厚的裝甲以及同時期西方口徑最大的戰車砲,但也因此重量大增,在發動機出力有限的情況下,機動性能其差無比;法國AMX-30戰車將機動力放在第一,為了減輕重量,只好大幅犧牲了裝甲厚度;而M-47、M-48、M-60等一干美國戰車希望均衡發展,結果不僅機動力不理想,防護力也不足以抵抗同時期蘇聯新型戰車的火砲。而同樣在1970年代末期登場的豹二與美國M-1,拜科技大幅進步之賜,都能有效地兼顧火力、機動力與防護力。以豹二為例,配備當時西方口徑最大的120mm滑膛砲、新型射控系統與革命性的複合裝甲,但由於擁有強大功率的新型發動機,機動力甚至勝過當代一些為了速度而犧牲裝甲的輕型戰車!

豹二的空車重量約52ton,戰鬥重量則為55.15ton。豹二的車體頗大,方正而有稜角的砲塔構型為其招牌特色 。雖然德國採用右行的道路規則,不過豹二仍維持豹一的配置,將駕駛艙設置於車頭右側,這是由於裝填手設置於砲塔左側,因此車體前段的備用砲彈室也必須設置在左側,以配合裝填手的取彈。豹二的人員編制十分傳統,車上共有四名乘員,除了駕駛席位於車頭右側外,其餘三名都位於砲塔戰鬥室;車長位於砲尾右側,裝填手位於砲身左側,砲手位於車長前方。駕駛艙蓋上設有兩具潛望鏡,其中一具設置於駕駛艙蓋上方中央,能加裝被動紅外線夜視裝置,至於另一具則在駕駛艙蓋左前方,兩具潛望鏡總共提供了140度的視野。豹二的駕駛裝置為一具 半原型方向盤,與一般民車接近,可利於受訓人員迅速熟悉;駕駛座椅與方向盤高度都可以調整,以便適應身高不同的人員,而油門和制動器踏板都連接在座椅的升降機構上,因此與座椅的相對位置不會改變;微光夜用儀表位於駕駛席左側,而排檔桿位於駕駛席右側。為了預防駕駛探頭出車外時被轉動的砲塔所傷,駕駛席面板上還有砲塔方位指示器來提醒駕駛員,此外還有連結駕駛艙蓋、砲塔的自動限制裝置,駕駛艙蓋打開時便能將砲塔旋轉與砲身俯仰限制在安全範圍內。為了降低地雷爆震威力對乘員的傷害,豹二的乘員使用新開發的懸掛式座椅,完全不與車底板連結,以避免將地雷震波直接傳給乘員。

防護方面,為了節省成本並減輕重量,早期型的豹二A1使用間隙式多層次裝甲(Spaced Multi-layer Armor),用於最易受擊的車體與砲塔正面。與傳統實心裝甲相較,間隙式裝甲能在40~50%的重量之下,獲得1.7倍的防護效能。 早期型豹二的砲塔採用垂直面裝甲,這是為了配合壓製鋼甲(強度比鑄造式裝甲增加10~20%),並且使砲塔內部的空間便於配置;不過垂直的裝甲就不像挑戰者與M-1的傾斜裝甲具有增加等效厚度以及讓砲彈彈開等效益,特別是在面對高爆穿甲彈時效能較為遜色(因為垂直裝甲的等效厚度不如傾斜裝甲) 。除了 正面的間隙式裝甲之外,豹二在車身正面以外的部位也配備中空裝甲 。不過,由於這並不是真正的複合裝甲,早期豹二的砲塔正面防護能力並不出色,對抗動能穿甲彈最多相當於300~400mm RHA而已。與豹一相同,豹二的兩側裝有波浪狀側裙,以保護懸吊系統免受輕武器的攻擊;此側裙佔1/3車長的前段部分為箱型裝甲裙,維修時可向上折疊,其餘則是鋼心橡膠側裙。除了堅實的裝甲外,豹二另有多項仔細的安全設計來保障車內乘員的安全,車內各重要部位都加以區隔;駕駛席後方右側設有4具9kg海龍滅火系統,而主砲下方還設有額外的一具2.5kg海龍滅火器;車尾主砲彈艙與砲塔戰鬥艙之間有強化隔門,能承受主砲彈藥爆炸的巨大威力,避免乘員受到傷害 。豹二的核生化(NBC)防護系統為全車加壓式並與空調結合,可讓車內氣壓比外界高4mbar,防止受NBC污染的空氣進入車內。 豹二的砲塔迴旋伺服機構與砲身府仰裝置為液壓制動,砲塔內的液壓裝置與電子設備都獲得裝甲板的保護。

動力方面,豹二 使用德國MTU MB 873 Ka-501渦輪增壓柴油機,這是MTU的第二代戰甲車用發動機──MTU 870系列中的一員,其單位體積功率較豹一的MTU MB-838 CaM-500增加不少。最初MTU 870的汽缸活塞直徑/行程為165/155mm,等MBT-70計畫撤銷後則增至170/175mm,單汽缸的功率指標達150馬力。MTU 870系列 有四種機型,每種的基本結構大同小異:MTU MB 870為最小的V型六汽缸設計,主要提供給輪型車輛使用;MTU MB 871 Ka-501為V型八汽缸設計,在每分鐘2600轉時可輸出1200匹最大馬力,此發動機後來被韓國K-1系列戰車選用;MTU MB 872 Ka-501為V型10汽缸設計;而豹二的MTU MB 873 Ka-501則為V型12汽缸設計,轉速2600轉/分時可輸出1500匹的最大馬力,耗油率為每公里耗費2.19公升。最初就是配合MBT-70的設計而開發。 在MBT-70計畫中,美國原本意主自家德利台大陸公司生產的AVDR-1100可變壓縮比柴油機與XM-1500-2變速箱,然而其功率/重量比、耗油率等各項性能指標都不及MTU MB-873 Ka-501。MTU 870系列在汽缸直徑、缸-心距與汽缸排列等特徵大致與上一代的BM-837類似,在V型汽缸的交角內裝置燃油噴射泵、進氣岐管、筏門驅動裝置,而冷卻水泵、啟動電機、機油過濾器和機油散熱器則位於發動機左側,發電機設置於發動機右側,整體結構緊湊而合理。進氣過濾裝置固定於發動機體兩側,簡化了進氣管道設計(只佔用動力系統體積的9%);進氣過濾器分成兩層,旋風式塵埃預分離器先攔截粗顆粒,其內的濾紙負責擋住較細的顆粒,長期使用後對灰塵粒子的吸收率仍可達到99.9%。MTU 870為採用緊致的高效率封閉迴路液冷系統,這套冷卻系統的實際體積比發動機本身還大,熱交換器機心由輕型合金材料製造;冷卻系統的中心裝有能調整轉速的吸氣式離心風扇,風扇葉輪周圍裝有導向葉片環,以確保空氣能均勻地流入環形散熱器,避免中間的損耗;冷卻風扇的結合或分離由液壓裝置控制,透過一個冷卻水溫度感測器調節液壓迴路的流量,進而控制風扇的離合,依照發動機的運轉情況來調整進氣量。液冷迴路設有調節/監控水溫的電子裝置,透過發動機功率限制以及發動機加速最佳化來避免過熱,冷卻水的最高溫度可達到110度。以MTU 873 Ka501為例,在標定功率時,冷卻風扇消耗功率達220馬力。MTU 870採用V型燃油噴射泵,附有自動定時噴油裝置,噴油提前角能隨發動機轉速而變化。MTU 870系列採用機油液冷四行程渦輪增壓器, 其擁有調噴嘴,渦輪與壓氣機在全部負荷與轉速範圍內的匹配相當良好,使得發動機擁有傑出的加速性能。燃燒室採用傳統的預燃室構型,頂部溫度較高,利於啟動與怠速。MTU 870採用乾式潤滑油系統,能保證發動機在縱向傾斜35度、橫向傾斜25度時仍可正常運作。MTU 873 Ka501發動機使用24V/18KW啟動電機來發動,並配備預熱輔助裝置,在攝氏-18度以上不需預熱就可啟動,攝氏-30∼-18度可預熱啟動,即便在攝氏-40度時仍可在額外加溫裝置輔助的情況下啟動;為了確保發動機在低溫環境下能正常啟動與運轉,潤滑油與冷卻液迴路也安裝了加溫裝置。德國的柴油機工藝堪稱全世界的翹楚,無論是發動機的功率重量比或耗油表現都比國外產品更為優異,同時期其他國家開發的柴油機要不是在相同重量下功率不如人(如英國挑戰者-II),就是擁有同級出力但耗油量驚人(例如日本90式戰車),再不然就得依賴先天推力重量比更高但精密而耗油的燃氣渦輪(如美國M-1、蘇聯T-80)。 豹二的MTU MB-873 Ka-501早在1966年便開始接受種種嚴苛的測試,包括傾斜運轉、高溫過熱、低溫啟動、水中背壓運轉等,安裝在車上的累積行駛里程高達165000km。

拜高推重比大出力發動機之賜,豹二的推重比高達27.27,擁有一流的機動性能,從靜止加速到32km/hr只需7秒。MTU 873 Ka501發動機搭配的發電機功率為20KW,電壓28V,由發動機透過法蘭盤連接驅動。豹二車上裝有八個蓄電池,每個電池容量為125A,電壓為12V。豹二使用一具Renk的HSWL 354液力式自動變速箱,整個構造包括可自控閉鎖的液力變矩器、倒順機構、行星變速齒輪、液力-液壓轉向機構、液力制動器以及輔助裝置等,變矩器則由閉鎖離合器、二級渦輪、泵輪、驅動輪、自由輪等構成。發動機動力經由曲軸傳給液力變矩器,將輸出力矩放大2.5倍,閉鎖時轉為機械狀態;倒順機構由3個椎狀齒輪與2個行星齒輪組成;變速機構由三個行星排、三個片狀制動器與一個片式離合器構成,而倒順機構與變速機構是串連。HSWL 354有4個前進檔與4個後退檔(一般情況下倒退檔只使用2個),並具備原地迴轉能力。豹二的引擎、變速箱以及相關冷卻裝置都整合成單一的矩形動力包件,故更換作業極為簡便,整個動力系統吊裝/更換作業能在15分鐘內完成。豹二採用鎳合金材質的扭力桿懸吊系統,除了第四、第五對承載輪之外,其餘承載輪的懸吊臂都配備先進的摩擦減震器以及液壓限制器。摩擦減震器位於平衡肘軸承殼內,不會佔用車體空間,但也因而增加了遭受損傷的基率;摩擦片上塗有四氟乙烯以提高耐磨性,擁有10000小時的使用壽命。豹二設有七對承載輪與四對頂支輪,每個承載輪直徑700mm,較多的承載輪可降低尺寸,使得車高減少。在沒有加裝任何浮游裝備的情況下,豹二能通過1.2m深的水域;加裝簡單浮游裝置後,豹二能涉越2.25m的水深;在配備包括一具三片式引擎呼吸管後,豹二能渡過4m深的水域,而準備的時間約15分鐘。豹二使用提爾公司生產的570A雙鞘履帶,由82塊履帶板構成,寬635mm,履帶板節距183.5mm,外部裝有可更換的橡膠塊,使用壽命約6400km~7500km;美國M-1車系一開始也曾考慮使用提爾的履帶產品,最後使用自家開發的T-156,不過壽命只有850km,爾後M-1A2換裝的T-158履帶也只有3400km的壽命。為了便於在雪地行駛,豹二能將其中履帶表面橡膠塊中的18個換成可增加抓地力的齒片,而這些齒片不用時就存放於車內。

武裝方面,豹二是西方第一種採用120mm滑膛砲的戰車(先前西方戰車砲的主流口徑為105mm旋膛砲,英國用於酋長式主力戰車的則是120mm旋膛砲) 。由於蘇聯從T-62戰車起,115mm的主砲口徑已經超過同時期西方最普遍的105mm戰車砲,而1970年代出現的蘇聯T-64、72更率先配備125mm滑膛砲,口徑為全球之冠;因此,西方戰車火砲口徑升級為120mm以資抗衡,實為勢在必行。以往西方戰車慣用的主砲是刻有來福線的旋膛砲, 利用來福線讓砲彈獲得自旋而產生一個能穩定航道的角動量,因此射擊精確度比砲彈不會旋轉的滑膛砲大幅提昇;然而也因為要刻上來福線的緣故,旋膛砲的製造比較費時費工,也因為旋轉動作造成更大磨損而導致砲身壽命較低。此外,旋膛砲等於是將一部份推進藥的能量轉換成旋轉動能,而不是完全作為砲彈的飛行動能, 進而限制了動能穿甲彈的初速與穿甲能力 ;而當砲彈長徑比達到7:1以上之後(長徑比較大的砲彈可降低空氣阻力造成的動能損耗,在彈道終端保有較佳的穿甲能力),就很難單靠砲彈自旋來穩定,以上因素導致旋膛戰車砲的威力開始面臨瓶頸。 而較為「古早」的滑膛砲搭配新出現的翼穩彈藥技術,便為前述旋膛砲的限制帶來解決方案,這是因為翼穩彈藥再也不需要藉由膛線提供的砲彈自旋來維持穩定性, 連帶免除了旋膛砲砲口初速、砲管磨損以及彈藥長徑比的限制。因此,德國陸軍在1970年代為新戰車推出了新型120mm滑膛砲,使用尾翼穩定的脫殼穿甲彈取而代之。相較於旋膛砲,不需讓砲彈自旋的滑膛砲可將更多能量轉成砲彈動能,砲口初速 與穿甲力高於相同砲管口徑、倍徑數的旋膛砲;而省卻膛線之後,滑膛砲的加工製程也比旋膛砲簡便,免除砲彈旋轉磨損也使得滑膛砲擁有較長的使用壽命。但是滑膛砲的長距離精確度就不如旋膛砲 (但在大多數作戰距離與車上觀瞄系統的實用距離之下,Rh-120主砲的遠距離性能依舊足夠),此外彈種選擇比旋膛砲少很多,只能使用翼穩脫殼穿甲彈以及高爆穿甲彈,欠缺對付軟性目標的爆震彈種。總而言之,Rh-120-44是一種針對反戰車能力特別優化的戰車砲,整體泛用性不及西方原本的105mm旋膛砲;然而在東、西方全力準備歐陸戰場「坦克大決戰」的背景下,Rh-120-44在多用途性能的不足便「無傷大雅」。

豹二的萊茵金屬Rh-120-44 120mm 44倍徑滑膛砲 此砲早在MBT-70時代就被西德指定為使用的武裝,堪稱1980年以來西方國家最經典的戰車砲,不僅威力強大、性能優異,也有極佳的可靠度。Rh-120-44砲身為冷拉無縫線鋼管,長5.3m,重3789kg,使用電渣重熔製造技術,炮膛內部經過鍍鉻處理,使其更加耐磨, 以標準動能彈藥衡量時壽命達650發 ,全裝藥的壽命則為500發。雖然製程相當高級,但Rh-120-44的加工程序卻比刻有膛線的旋膛砲更為簡易。Rh-120-44採用直立楔式砲尾結構,其駐退復進裝置由兩個對稱安裝的液壓駐退機與一個偏離軸心的液氣壓復進裝置構成,火砲最大後座力約600kN,最大後座行程約370mm,一般後座行程340mm。Rh-120-44的砲身設有玻璃纖維強化塑膠製造的抽氣裝置,砲管也包覆有玻璃纖維強化塑膠製造的熱護套,其內填充有泡沫塑膠材料,能降低砲管因受熱而變形的程度,以維持火砲精確度。此砲主要使用兩種彈藥──DM-13/23/33/33A1/43/43A1 KE(Kinetische Energy)翼穩脫殼穿甲彈(APFSDS-T)以及DM-12 MZ(Mehrzweck,英文的 multipurpose)高爆穿甲彈(HEAT-MP-T)。 第一代的DM-13於1978年問世,長度/直徑比12.6,搭配Rh-120-44主砲使用時,砲口初速達1640m/s, 動能9.8百萬焦耳(MJ),能貫穿2000m外380mm厚的滾軋均質鋼甲(RHA),威力為當時西方之最 ;DM-23於1984年問世,採用改進後的鎢鎳鐵合金彈蕊,砲口初速1650m/s,長度/直徑比增為14,使得氣動性能提升,能在2000m外擊穿510mm的RHA;第三代的DM-33長度/直徑比增至19,砲口初速1780m/s,能在2000外擊穿550mm的RHA;第四代的DM-43則能在2000m外擊穿650厚的RHA。此外,Rh-120-44發射DM-12高爆穿甲彈時則有1154m/s的砲口初速 ,其改良型DM-12A1能擊穿700mm的RHA,而日本也曾引進DM-12A1供其90式主力戰車使用。兩系列砲彈均採用可燃式裝藥莢,發射後只會留下一片金屬底板,並落入砲尾環下方的收集袋內,可大幅減少戰鬥時成員處理裝藥莢的麻煩。Rh-120推出後立刻大受西方國家青睞,幾乎成為1980年代以來西方國家先進主力戰車的標準配備,除了豹二之外,美國M-1A1/2、日本90式、以色列馳車MK-3/4與M-60 SABRA、義大利公羊C-1以及 韓國K-1A1也採用了Rh-120或技術轉移的版本。 豹二的砲身俯仰範圍為-9~+20度,並配備WNA-H22電動、液壓雙向砲塔、砲身伺服與穩定系統,能抵銷行車時的顛簸而讓砲口對準目標,使豹二具備行進間射擊的能力。豹二總共能攜帶42發主砲彈藥,配置方式比較傳統(豹二的車體佈局基本發展自豹一戰車),其中27發位於駕駛席後方左側的主彈艙內,另15發則位於砲塔後方 左側的彈藥庫,以三排五列的方式存放,與戰鬥室之間以防爆門隔絕 。相較於美國M-1將絕大多數砲彈集中在砲塔尾部的主彈艙(有向上洩壓的安全機制),豹二較為傳統的彈藥配置的好處是能縮小砲塔的側面截面積,壞處則是存放在車體前段的彈藥較多,誘爆時的危險係數高於M-1;為了彌補這個問題,豹二通常將備用履帶板儲存於車體彈艙周遭,提供一些額外的防護效益 。此外,豹二的兩個主砲彈艙內部為防爆的多管結構,每一枚砲彈都容納於一個個別的管狀容器裡,能提高防護效能並阻止砲彈連鎖引爆。豹二的副武裝 為兩挺MG-3 7.62mm,其中一挺為裝填手防空機槍 ,安裝於裝填手艙蓋前的環形支架上,俯仰範圍是-10∼+75度;另一挺則為同軸機槍,安裝於主砲盾左側;車上總共儲存47540發7.62mm子彈,其中2000發儲存於砲塔內,其餘則為於車體彈藥箱。豹二的砲塔後段兩側各有八具魏格曼76mm單管煙幕彈發射器,每側分作上下兩排,每排四個。這些發射器由電力控制,可輪流發射或者齊射。

射控方面,豹二配備美國與德國合作研發的EMES 15,其技術特徵與性能和M-1頗為類似,在當時都是全球最頂尖的。EMES 15由以下部件組成:

1.附有穩定裝置的砲手瞄準儀,包括一具 擁有12倍放大倍率及5度視野寬度的光學瞄準儀、一具釹-釔石榴石(Nd-YAG)雷射測距儀與一具CdHgTe(又名CMT)紅外線熱影像儀,其窗口位於砲塔正面右側 。雷射測距儀的最大公做距離約9900m,誤差在正負10m以內。熱影像儀由美國德州儀器公司(Texas Instruments)設計,並授權德國卡爾.蔡司(Carl Zeiss)製造 ,使用第一代低速並行掃瞄技術以及光學多路傳輸技術,顯示器採用發光二極體,最大使用距離約2500m,技術水平與M-1的熱影像儀相當;除了砲手之外 ,熱影像儀的影像也可透過一個頻道傳至車長觀測器的視野中。這在當時是技術最先進的砲手瞄準儀之一,讓豹二擁有快速準確的測距能力、目標搜索能力以及極佳的夜視能力。 這套瞄準儀的視窗能直接顯示測距結果、備射彈種以及裝填手傳來的砲彈備便訊號,能有效縮短砲手操作的反應時間。

2.砲手與車長的控制單元 ,砲手的操作介面為雙把手式,兩個握把都設有主砲與機槍的射擊開關以及雷射測距儀的發射按鈕,而砲手控制面板則安裝於瞄準器右側,設有與射控相關的各種燈號與開關。

3.車長顯示單元。

4.GD生產的FLER-H混合式射控電腦,與車上的各感測器、砲手瞄準儀有連結,能根據這些儀器傳來的資料進行射擊解算 ;雖然這套射控電腦的先進程度不敵同時期M-1的數位彈道電腦,但是自動化以及周邊感測器的整合程度較高,除了砲膛磨損係數與彈種選擇需要人員從介面輸入外,其餘參數完全由各次系統自動餽入。

5.車長手動控制把手。

6.數位彈道電腦。

7.橫風感測器(僅第一批豹二裝備)。

8.砲身俯仰裝置。

9.傾角感測器。

10.相關的接線、控制裝備。

11.RPPI-8自我撿測系統,能自動檢測射控系統的運作狀況,一有問題便可找出故障的部位,利於維修人員找尋原因以及故障排除作業。

此外,砲手擁有一具備用的FERO-Z18管狀瞄準鏡,與主砲同軸(位於砲身右側),擁有8倍的放大倍率。而車長則擁有一具卡爾.蔡司製造的PERI R-17穩定式全週界獨立瞄準儀(M-1與M-1A1則沒有車長全週界獨立瞄準儀),擁有2倍(視野寬27度)與8倍 (視野寬7度)兩種放大倍率。如果車長在砲手追描一個目標期間發現另一個更有價值的目標,便能超控砲塔去對準新的目標。當時美國的M-1以及後來的M-1A1都沒有車長瞄準儀,就不具備這種多目標觀測能力。不過由於PERI R-17僅具有日間搜索能力,所以此時豹二僅在白天有獵殲能力(車長可選擇將砲手熱影像儀的影像投射在PERI R-17的觀測視窗內) 。此外,車長瞄準儀安裝高度不夠,後方視野被車長指揮塔妨礙,因此只能以車長指揮塔上的潛望鏡彌補。除了車長瞄準儀外,早期型豹二的砲手瞄準儀也有位置過低的困擾。這些精密的射控、穩定系統賦予豹二極佳的第一發命中率以及行進間射擊能力。此外,車長觀測塔頂裝有7具潛望鏡,具有全週界的視野。

西德陸軍第一批豹二的訂單達380輛,其中209輛由克勞.馬費製造,其他171輛由Mak承造。如前述,第一批豹二的前六輛在1979年交貨,1980年運交了100輛,其餘229輛則在1981年交貨,取代了德國陸軍部分的M-48A2G戰車。由於射控系統中的熱影像儀的研發跟不上豹二的服役時程,第一批380輛豹二的前兩百輛暫時加裝一具PZB 200低光度電視攝影機(LLLTV)來填補這個空檔 ;第一批豹二保留的橫風感測器的安裝基座,並為車長用光學設備安裝了環形保護基座,此外車長觀測塔前方還加裝一個車長機槍座,使其必要時能安裝兩挺防空機槍。緊接著,第二批450輛豹二在1982年3月至1983年11月生產完畢,其中248輛由克勞.馬費製造,其餘202輛由Mak負責。第二批豹二的變更包括改用內藏式橫風感測器,紅外線熱影像儀正式報到 (第一批隨後也補裝此一配備)架,而砲身控制系統也增加了偵錯設計;此外,增加車內外通話介面,過濾式加油口重新調整位置,縮短油料管線長度以加快燃料補充的速度, 此外改用與美國M-1A1相同的砲塔置物箱;而動力包件上也加裝兩個腳踏板,避免維修作業時損壞了操縱系統與線路,砲塔尾部的絞盤、鋼纜也重新設計。第三批298輛豹二被稱為豹二A2,於1983年11月至1984年11月生產完成,克勞.馬費與Mak的承造量分別是165輛與133輛,主要的改良包括為PERI R-17車長瞄準儀換裝新的整流罩,高度增加50mm,此外取消車長機槍架,NBC防護裝置的通風口則增設裝甲板來保護,爾後豹二A1也被施予相同的改良。此外,也有消息指出從豹二A2開始,便在砲塔與車身正面採用德國開發的複合裝甲,技術類似於查布漢複合裝甲。 第四批370輛豹二的生產作業從1984年12月進行至1987年3月,被稱為豹二A3,加裝SEM 80/90 VHF無線電通訊系統,增加砲手依托支架以利於觀瞄作業,引擎排氣口也重新設計。

高速涉水的豹二A4。

被稱為豹二A4的第五批370輛於1985年12月至1987年3月進行生產,克勞.馬費生產370輛中的190輛,其餘180輛由Mak負責。豹二A4特別加強了防護能力,換裝新開發的壓縮式複合裝甲,防護效能比早期型豹二的間隙裝甲提高一倍 ,也超越了美國陸軍還未加裝衰變鈾裝甲的M-1A1。此種壓縮式複合裝甲在製作技術方面最大的不同,就是在幾個互相重疊互夾的夾層之間增加一道加壓手續(其他英美等國的複合裝甲就只是各層 不同材質單純地互夾而已);當裝甲被穿甲彈命中時,四周壓力很大的裝甲板會朝砲彈擊破處向外推擠,使侵入的動能穿甲彈彈蕊偏離或受損,降低其穿透能力。相較於只對高爆穿甲彈(HEAT)特別有效的查布漢裝甲,豹二A4的壓縮式複合裝甲抵擋動能穿甲彈(KE)的能力更為優秀,雖然抵擋HEAT的能力相形之下略遜一籌,但這也是因為豹二砲塔裝甲採用垂直設計而使等效厚度降低所致 。豹二A4的砲塔正面與車頭首上裝甲對翼穩脫殼穿甲彈(APFSDS)防護能力約590~690mm滾軋均質鋼甲(RHA),對高爆穿甲彈(HEAT)防護能力約810~1290mm RHA。除了複合裝甲的效能進一步強化之外, 豹二A4也加裝新的砲塔內襯來增加防護能力,車內則加裝杜格拉(Deugra)公司的新型彈艙抑爆系統來增加砲塔被擊中後人員的存活率;此外,以新型數位彈道電腦 取代原本的FLER-H混合式射控電腦, 新增計算瞄準角與橫向前置量的能力,並直接將計算結果輸入WNA-H22火火砲伺服裝置,使之與砲手、車長瞄準儀同步,射擊精確度與自動化程度進一步提升。其他方面,豹二A4取消砲塔左側的彈藥補給開口(先前的豹二在改良時則將此窗口封閉), 重新設計迴轉輪 ,並在引擎室等處加裝全自動的滅火抑爆系統,偵測器一旦感測到火花時便自動啟動滅火器,此外也能由手動開啟。

至此,西德政府最初預計訂購的1868輛豹二交貨完畢。不過 之後西德仍然繼續追加訂購豹二,第六批150輛豹二的生產合約在1987年6月簽訂,克勞.馬費生產其中87輛,Mak負責其餘67輛,生產作業從1988年1月進行到1989年5月。這批豹二又進行了一些改良,包括換裝免維修的電池、加裝Diehl 570FT追蹤器,車頭的照明燈加裝了保護罩,車身也引進了鍍鋅技術;此外,砲塔左側的砲彈補充艙門取消了。1989年3月至1990年4月,第七批100輛豹二 (又稱為豹二A4S)進行了生產,克勞.馬費與Mak的承造量分別是55與45輛,而這批豹二的主要改良是重新設計側裙板。1991年1月到1995年3月,第八批豹二共74輛完成了製造,其中克勞.馬費負責40輛,Mak負責另34輛。第八批豹二的煙幕彈發射器經過改良,此外砲身右側增加一具砲身測曲器,而先前的豹二都追加了此項改良。第六批到第八批豹二仍然名為豹二A4,早期型豹二的生產至此全部完畢;而先前生產的豹二也都陸續提升至豹二A4的標準。至此,德國陸軍總共擁有2125輛豹二A4。

此外,德國陸軍還以豹二的底盤發展出Bergepanzer 3 ARV水牛式(Bueffel)裝甲回收車(Armored Recovery Vehicle,ARV),以取代原先由豹一底盤發展的Bergepanzer 2 A2 ARV回收車,提供豹二戰車所需的戰場後勤支援能量。三輛水牛式的原型車於1988年交付,德國與荷蘭在1990年聯合下單,分別採購了75與25輛;而這回Mak成了主承包商,負責生產其中的55輛,而克勞.馬費則生產其餘45輛。荷蘭採購的水牛式被稱為Bergingstank。水牛式能容納三名乘員,不過平時僅編制二人。水牛式的整體構型與豹一裝甲回收型類似,車體右前方裝有一具起重機,能舉升30ton的重物,迴轉範圍達270度,可用於吊裝車輛的動力包件。這支起重機具有電力驅動的承載限制系統,能根據起重臂伸展長度、車體傾斜角度以及載重來計算起重臂受力,防止超載造成損壞。水牛式的車頭設有一具多功能液壓鏟,用於構築工事、清除障礙物,或者在起重機操作時向下支撐地面以穩定車身;而車上的絞盤則有62ton的牽引能力。水牛式還擁有進行拖曳作業的連結裝置,車上也備有切割與焊接裝備。水牛式的戰鬥重量為54ton,由於使用與豹二相同的底盤、懸吊與動力系統,故機動性能相當優異,最大路速68km/hr,道路續航力650km,越野續航力則為325km,能拖曳62ton重的車輛,在25分鐘內完成豹二A4的引擎更換作業,在35分鐘內完成豹二A5的引擎更換作業。水牛式的自衛武裝包括一挺MG-3 7.62mm防空機槍以及16具煙幕彈發射器。

衍生自豹二的裝甲架橋車,採用剪式橋材

除了水牛工兵車之外,KMW還以豹二底盤發展出PSB2裝甲架橋車,採用特殊的三段式水平伸展橋材,每段橋材跨距9.7m,可任意組合;換言之,PSB2能選擇分開架設三座9.7m的短橋,或者以兩組橋身組合成18.7m的橋,或者一座由三組橋身組合的27.2m長橋,使用彈性極佳,面臨小跨度障礙時運作效率高。PSB2以單節橋身架設短橋時僅需3分鐘,架設長橋時需要6分鐘。相較於傳統的剪式橋,水平伸展橋的最大優點是架橋時橋身不會高高豎起,較為隱密。PSB2編制兩名車員,並設有日/夜間潛望鏡以及用於測量障礙跨度的雷射測距儀;整個架橋作業完全自動化,乘員在車內就能完成控制。

 

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