︿

紀永添專欄:喪失制空權時 台灣需要哪種裝甲車

紀永添 2017年07月06日 07:02:00
在伊拉克被擊毀的M1,衍生了後來的城市戰防禦套件加快列裝。(圖片摘自維基百科)

在伊拉克被擊毀的M1,衍生了後來的城市戰防禦套件加快列裝。(圖片摘自維基百科)

近來因為要不要外購新型主力戰車的議題,在國內引起了一些討論,特別是支持者常常強調主力戰車的裝甲防護力無可取代,更常將討論的焦點集中在裝甲與反裝甲武器的發展與性能上,而或許趁這個機會,稍微介紹一下這場矛與盾的精彩對決,可以讓大家對這個議題有比較深入的瞭解,說不定更能凝聚共識。

 

戰車與反戰車攻防百年

 

戰車被投入戰場中使用其實剛好滿一百年,在1916年第一次世界大戰的索姆河戰役中第一次登場。戰車主要的任務,就是以厚重的裝甲與機動力,突破血腥又僵持不下的壕溝戰,從此這種裝甲猛獸就主宰了近代的地面戰場,在此同時,尋求反制戰車的努力也從來沒有停止過,反裝甲武器不只是越來越精確與厲害,還小型化到讓普通步兵可以在戰場隨身攜帶與操作,讓戰車面臨到極大的威脅,而必需不斷加強其裝甲性能,雙方攻防百年,仍未有勝負。

 

在戰車一開始出現在戰場上時,這世界上並沒有專門的反戰車武器,野戰炮被臨時充當成反戰車用的火炮,想當然耳效果很差。但很快的,第一款專門用來貫穿戰車裝甲的反戰車炮馬上問世,並且投入實戰,而戰車也因為反戰車炮的出現而開始加厚自己的裝甲防護。於是為了貫穿越來越厚的裝甲,反彈車炮的口徑變的越來越大,沒多久反戰車炮就已經重到超出一般人力負荷的極限,非常不易在野外操作。而解決的方法有三個,一是以車輛拖曳,但越野性能差,到達定點以後以人力展開到可以作戰,還需要一段時間,有時緩不濟急且易遭攻擊。另一個是將反戰車炮自走化,也裝上履帶底盤,專門用來對付入侵的敵方戰車,故又被稱之為「驅逐戰車」,但這成本相對昂貴。最後一種方法就是直接承認大口徑反戰車炮的運動性能很差,只部署在重要地點與要塞防線之中。

 

由俄羅斯的伏爾加格勒公司為俄羅斯空降軍所設計並生產的2S25「章魚-SD」自行反坦克炮。(摘自維基百科)

 

在反戰車炮快速發展的同時,在戰車上的戰車炮也同樣突飛猛進,除了口徑不斷變大,讓使用的彈頭也跟著變大,還發展出專用的穿甲彈,而不斷進步的冶金能力也讓炮管能承受更大的壓力,可以使用更具威力的炸藥來發射,使炮口初速越來越快。當彈頭的質量越大、炮口初速越高,戰車炮的貫穿能力就越強,再加上戰車本身的防護力與機動能力,讓很長一段時間裡,認為反制戰車的最佳武器就是戰車,這也讓各國瘋狂地研發生產戰車,戰車部隊成為地面作戰的王者。同時為了追求更大的殺傷能力,還將過去炮兵所使用的榴彈炮技術,也就是在彈頭內裝入炸彈以提升攻擊威力的方法用於戰車炮上,發展出戰車炮專用高爆彈,進一步威脅戰車的裝甲防護。但就在反裝甲武器突飛猛進時,各國戰車的裝甲厚度卻已經瀕臨當時動力系統可以負載的極限,而限入困境之中。

 

裝甲傾斜度決定炮彈貫穿效率

 

就在這時有工程師發現,炮彈以九十度垂直擊中裝甲時,貫穿的效率最好,但如果炮彈不是以九十度擊中裝甲,效果就差多了,而且裝甲的傾斜度越大,炮彈的貫穿效率越差,甚至當傾斜度大到一個程度時,炮彈很有可能直接被戰車的傾斜裝甲彈開。於是聰明的工程師們想到一個方法可以不用繼續增加車重,但又能增加防護能力,那就是重新設計戰車的外型,讓戰車最容易遭受攻擊的正面,儘量不要出現容易被九十度貫穿的地方,而這樣的裝甲方式就被稱為傾斜裝甲。傾斜裝甲的出現,不止讓防守方扳回一城,也全面改變了現代戰車的樣貌。但當傳統的戰車炮,甚至是使用內含高爆彈藥的高爆彈,也已經無法有效貫穿當時主力戰車的正面傾斜裝甲時,又陷入苦思要如何突破的攻方,開始發展出完全不同的解決方案,而這也主導了後來反裝甲系統的兩大發展方向。

 

繼續走「硬碰硬」思路的這一派,仔細研究穿甲彈的貫穿結果後發現,材質越硬且外型越細長、越像長釘型的彈頭,貫穿效率越好(註一),於是在傳統穿甲彈的基礎上發展出了「脫殼穿甲彈」。脫殼穿甲彈的特點就是仍然使用大口徑的戰車炮發射,擁有高初速的優勢,但是炮彈在發射後,穿甲彈外殼會自己脫落,剩下中心呈長釘型的高硬度金屬彈頭,以高速自轉穩定彈道的方式朝目標飛去。脫殼穿甲彈的貫穿效率遠勝傳統穿甲彈,即使是遇上大角度的傾斜裝甲,也有很高的貫穿率。但隨著脫殼穿甲彈的彈頭越做越細長,卻發現只要超過一定比例,太細太長的彈頭會無法靠自轉穩定,因晃動而影響貫穿能力,於是又發展出不靠彈頭自轉而以尾翼穩定的彈種,並以鎢鋼等超高硬度金屬為彈頭材料,稱之為「脫殼翼穩穿甲彈」,是目前世界各國戰車最主流的戰車炮彈種。

 

德國豹1型坦克所使用的英國製L7105毫米口徑的脫殼穿甲彈(左起第一個)。(圖片摘自維基百科)

 

日本自衛隊翼穩脫殼穿甲彈(德國萊茵金屬公司授權生產)。(圖片摘自維基百科)

 

而選擇繼續發展高爆彈頭的人,則發現在彈頭中填裝炸藥的方式,會影響爆炸的方式,進而影響貫穿能力,因此發明了「錐形裝藥」這種技術。簡單來說就是將彈頭中的炸藥以特定方式填裝,在引爆時爆炸的力道會被集中,形成一道朝前方集中的超高熱度噴流,以類似「焊開」的方式破壞敵方戰車的裝甲,超高熱度的噴流在切開裝甲後,更會重創內部的乘員。而這項技術最令人激賞的是不需要大口徑戰車炮提供彈頭高初速,只要能將錐形裝藥的彈頭,推送到敵方戰車的裝甲表面,並成功引爆即可,這代表可以使用火箭或其它低膛壓火炮來發射。這種被稱為「高爆反坦克彈」的彈種,在後來發展出一系列可由步兵攜帶操作的反裝甲火箭,如最著名的俄製RPG(Rocket-Propelled Grenade,火箭推進榴彈),並在這個基礎上研發出有精確導引能力的各種反裝甲飛彈。

 

手持RPG-7的中非叛軍。(圖片摘自維基百科)

 

「動能彈」與「化學能彈」的差別

 

脫殼穿甲彈、脫殼翼穩穿甲彈這種彈種,是靠超硬彈頭、超高初速所產生的巨大動能來貫穿裝甲,因此被歸類為「動能彈」,而高爆反坦克彈與各種反裝甲火箭與飛彈,靠的是炸藥引爆後的化學變化,產生超高熱度噴流來貫穿裝甲,因此又被歸類為「化學能彈」,兩者的發展邏輯與彈藥特性完全不同。戰車裝甲為了要對付動能彈,開始研發出所謂的「複合裝甲」,因為科學家發現硬度一樣的鋼板裝甲並無法有效抵禦脫殼翼穩穿甲彈,但只要在裝甲中間夾入一層硬度不同的超硬物體,如特殊的陶磁或衰變鈾,就能讓長釘型的彈頭在貫穿過程中粉碎,而貫穿失敗。只是複合裝甲的問題在於超硬物體通常也超重,大量使用會影響戰車的機動力,同時超硬物體也代表不易塑型,因此採用複合裝甲的戰車,其外形設計會受到一定限制,而且也往往無法防護到戰車上的一些小死角。

 

廣為採用的RPG反坦克火箭筒,其彈頭就是反戰車高爆彈。(圖片摘自維基百科)

 

複合裝甲在對抗動能彈與化學能彈上,雖然都有優異表現,但又重、又貴、又不易塑型的問題,讓高階的複合裝甲通常只會使用在昂貴的主力戰車上,一般的輕型戰車、步兵戰鬥車或輪型裝甲車上,最多只能重點防護。再加上從實戰經驗中發現,多數在中、低衝突環境中作戰的裝甲車輛,最大的威脅是來自敵方步兵所攜行、使用高爆反坦克彈頭的反裝甲火箭或飛彈。在這樣的情況下,就誕生了專門對付高爆反坦克彈頭的「中空裝甲」。因為高爆反坦克彈頭是利用錐型裝藥爆炸時產生超高熱噴流,集中於一點上,切開裝甲,於是中空裝甲就在裝甲的中間設計一層中空部份,超高熱噴流在切開第一層以後,遇到中空部份會自然地向四方擴散,導致其威力減弱,而無法再有效破壞第二層裝甲。簡單來說就是誘使高爆反坦克彈頭提前爆炸,而讓超高熱噴流無法聚焦貫穿裝甲。

 

從「中空裝甲」到「鳥籠裝甲」與「反應裝甲」

 

中空裝甲因為製作容易、價格便宜、重量又較輕,且能有效防禦反裝甲火箭與飛彈而大受歡迎,這種誘使高爆反坦克彈頭提前爆炸的方式,發展到最後就出現了美軍裝甲車在戰區中所使用的鳥籠裝甲。這種價格極為便宜,且安裝非常容易的柵欄,其原理也是提前引爆來襲的反裝甲火箭或飛彈,如同中空裝甲一般,讓超高熱噴流無法有效地破壞車體裝甲。除此之外,在實戰中也發現,某些擊中戰車彈藥儲放區的高爆反坦克彈,意外沒有造成嚴重的傷害,研究的結果顯示,這是因為彈藥儲放區中的彈藥被擊中後爆炸,爆炸的力量反而抵消或破壞了原有高爆反坦克彈的超高熱噴流,使其無法進一步貫穿位於彈藥儲放區與戰車乘員之間的裝甲板,意外讓乘員們活了下來,而這也讓一直苦思如何才能更有效抵禦高爆反坦克彈的工程師們得到啟發,進一步發展出了所謂的「反應裝甲」。

 

史崔克旅輪型甲車的鳥籠裝甲。(圖片摘自網路)

 

T-72的傾斜反應裝甲。(圖片摘自維基百科)

 

反應裝甲其實就是在設計成盒狀的裝甲內裝入炸藥,用一般的小口徑武器射不穿反應裝甲外面的裝甲板,但如果是被反裝甲火箭或飛彈攻擊,外層的裝甲板被破壞後,就會進一步引爆內裝的炸藥,爆炸的威力將會破壞反裝甲火箭或飛彈的超高熱噴流,使其無法進一步貫穿原有車體上的裝甲。由於每一個盒狀的反應裝甲單元,外型就像是磚塊的樣子,因此很適合以外掛的方式,重點加強戰車或裝甲車的防護。不過中空裝甲與反應裝甲雖然已經被廣泛使用,但兩者都有一個相同的問題,就是這是專門用來對付化學能彈的,若碰上動能彈,也就是目前主力戰車炮所最常使用的脫殼翼穩穿甲彈,則中空裝甲的防禦能力很差,反應裝甲的防禦能力也是大打折扣。同時外掛的反應裝甲重量較重,會影響戰車或裝甲車的機動力,更有可能在爆炸時炸傷在車旁作戰的我方步兵。

 

從喪失制空來思考台灣裝甲車部署

 

就在各種裝甲系統不斷推陳出新下,反裝甲武器陣營也有很大的進步,在動能彈方面,戰車炮的口徑不斷升級,美系的從105公釐升級到120公釐,俄系的從110公釐升級到125公釐,還從旋膛炮慢慢變成以滑膛炮為主流,好發射威力更強大的脫殼翼穩穿甲彈。在化學能彈方面,除了戰車炮所能發射的彈種變的更為豐富外,武裝攻擊直升機的出現,也讓空射反戰車飛彈成為現在最受矚目的反裝甲武器,如阿帕契直升機與地獄火飛彈的經典組合,就在實戰中以驚人的擊殺率證明了今日戰車的最大敵人是自來空中。而提供給地面步兵所使用的反裝甲火箭或飛彈也越來越先進,不止出現了攻頂模式,能從裝甲防護相對薄弱的戰車車頂攻擊,甚至還開發出所謂的縱列彈頭,也就是擁有前後兩個彈頭,前方彈頭先破壞中空裝甲或反應裝甲,好讓後方彈頭能成功貫穿車體的主要裝甲。

 

陸軍阿帕契直昇機全武器掛載,除有機砲、地獄火飛彈、火箭之外,刺針飛彈也首次掛出展示。(攝影:葉信菉)

 

簡單概述了裝甲系統與反裝甲武器的攻防歷史,主要是想要說,兩方陣營其實都不斷在進步,沒有哪一種裝甲或哪一種反裝甲武器是能絕對佔上風的,應該是要仔細評估所受的威脅類型,以進行有效地反制。如果最有可能受到大口徑動能彈的威脅,卻選擇為裝甲車輛加裝中空裝甲與反應裝甲,那就是錯誤的方向;若最有可能遇到的是化學能彈的攻擊,包括空射反戰車飛彈、步兵攜行的反裝甲火箭與或彈,是敵方第一波攻擊中最有可能使用的反裝甲武器,卻選擇外購擁有厚重傳統裝甲或昂貴複合裝甲、行動相對較緩慢的主力戰車做為反制,那是否是個合理的選擇呢?特別是台灣地面部隊作戰時,可能已經完全喪失制空權,在這樣的作戰環境下,是主力戰車的存活率高,還是以機動力見長,可快速移動的輪型裝甲車較能保存戰力,恐怕就很值得主事者再仔細評估思考了。

 

※作者為軍事研究者

 

【延伸閱讀】

紀永添專欄:台灣應該籌建快速反應部隊

紀永添專欄:台灣該選擇輪型裝甲車或主力戰車

紀永添專欄:美軍突襲敘利亞空軍基地給台灣的啟示

紀永添專欄:水雷、空中加油機與台灣的戰略性武器

紀永添專欄:台灣真的需要F-35戰機嗎

 




 

 

【上報徵稿】

 

上報歡迎各界投書,來稿請寄至editor@upmedia.mg,並請附上真實姓名、聯絡方式與職業身分簡介。

上報現在有其它社群囉,一起加入新聞不漏接!社群連結

 



回頂端