我們在論述坦克的時候難免會做比較，這就牽涉到坦克的性能。因此我們有必要先對有關坦克的常識做一點介紹，順便也釐清一些常聽到的專有名詞。這些常識和專有名詞都是人類解決問題很自然的發展，一點都不抽象，讀者只要花幾分鐘時間就瞭解了。下面的三篇就是從坦克的三個特性，火力、防禦、機動，來介紹所需要的常識。本篇談火力。

坦克是用來攻堅的，所以火力是坦克的第一考量。絕大多數的坦克它們的武器是一門大口徑火炮和兩挺機槍。火炮是主要武器，機槍是次要武器。

１. 主要武器

現代的主戰坦克主炮的口徑都在一百毫米（10公分）以上，它的威力有四個因素：人，炮，炮彈和火炮控制系統。

甲. 人

武器是給人用的，越是高科技的武器就越需要高素質的士兵和高強度的訓練。譬如伊拉克在海灣戰爭的失敗，T-72性能不如M1A1固然是事實，但是伊拉克的官兵素質不佳也是不可否認的因素，尤其是軍官。

武器是死的，人是活的，任何武器都要活學活用才能發揮最大的效果。沒有任何武器是完美的，它總有缺點和弱點，軍事素養高的軍官就能想出適當的戰術發揮自己武器的優點、放大敵人武器的缺點來進行攻擊，即使自己的武器不如人至少也能獲得局部的勝利。伊拉克的軍官軍事素養不足，海灣戰爭的坦克會戰一敗塗地，有報導說是兩千比０，敗得一點顏面都沒有。

人的因素雖然重要但需要非常專業的人來論述，本文從略。

乙. 炮

Ａ. 口徑與炮管長

火炮是靠火藥點火爆炸產生高溫氣體把炮彈從炮膛內推出炮口，所以炮彈的加速全在炮管內。因此炮有兩個重要指標，一是口徑，二是炮管長度。口徑越大火炮的威力就越大，炮管越長炮彈出炮口的速度就越高，炮彈的射程就越遠，穿甲的性能越高。

炮管的長度通常用炮管/口徑這個比率來代表。

如果炮管/口徑的比率大於45，這種炮稱為加農炮。

如果炮管/口徑的比率小於35，這種炮稱為榴彈炮或榴炮。

如果炮管/口徑的比率在35與45之間，這種炮稱為加榴炮。

加農炮的砲彈初速高，彈道平直，可以直接瞄準射擊。加農炮通常用作高射炮、坦克炮和長程火炮（譬如海岸砲），前面兩個是直接瞄準的。

榴彈炮的砲彈初速低，適合做曲射炮，可以超越障礙攻擊敵人。榴彈炮因為炮管短所以操作和運動都比較方便。

讀者不要對35與45太過執著，這是二十世紀末期的科學標準。加農炮的原始定義是指砲管很長、彈道平直的大砲。讀者注意，“很長”與“平直”都是相對的與主觀的，不是科學的。

15世紀是火炮最早被大量應用的時期，那時候炮管長度是口徑的16倍就認為很長了，這種炮就被稱為加農炮；

18世紀的時候，炮管長是口徑22倍的炮被稱為加農炮；

20世紀第二次世界大戰的時候，炮管長是口30倍的炮被稱為加農炮；

20世紀60年代，炮管長是口徑40倍的炮被稱為加農炮；

20世紀末期，炮管長是口徑45倍的炮被稱為加農炮。

所以我們看得很清楚，隨著製造工藝的進步，砲管就越來越長，加農炮的科學定義也就越來越嚴格。目前火炮的發展沒有砲管加長的趨勢（現在很少有身管口徑比大於60倍的火炮），加農炮與榴彈炮的科學定義也許會維持一段很長的時間。

坦克是在目視下交火的武器，通常交火的距離不到兩公里，主要是靠砲彈的高速度來穿透敵人的裝甲，所以所有的坦克炮都是加農炮。現代坦克的炮管/口徑比通常在45與55之間。炮管/口徑比軍事家用L/xx 來表示，xx就是口徑倍數。

敘述一門火炮用通常用口徑加上身管比來表示，譬如“125毫米L/50”表示這是一門口徑125毫米的火炮，炮管的長度是口徑的50倍。

Ｂ. 膛壓

我們必須瞭解口徑和炮管長度只是火炮表面硬體的敘述而已，代表這門火炮大致的威力，但是並不真正完全決定這門火炮的性能。即使口徑和炮管長度都一樣，火炮的威力也不會相同，因為決定炮彈初速最重要的因素是膛壓，也就是火藥爆炸時在炮膛內產生的壓力，膛壓的大小取決於裝藥的多少，膛壓越高炮彈的初速也就越高。

理論上增加膛壓很簡單，只需要增加火藥包的份量就是了。但是實際上膛壓受到炮管質量的限制不能無限上升，如果炮管不能承受這麼大的壓力就會產生炸膛的現象，見下圖。

圖6：坦克炮因膛壓過高產生炸膛

炸膛是非常危險的，會造成炮毀人亡。如果你曾經旅遊參觀過的古砲台就會發現古砲的炮管壁特別厚（見下圖），正是因為那時候的冶金技術無法煉製高強度的鋼，只有加厚炮管壁才能防止炸膛。

圖7：青島山炮台210毫米的古炮，炮管壁的厚度超過口徑。

圖8：金門240毫米榴彈炮，炮管壁的厚度不到口徑的一半。

圖7是光緒十七年（1891年）世界最富盛名的德國克虜伯公司製造的210毫米加農炮的複製品，原炮因腐爛不全陳列在博物館。這門炮的炮管壁的厚度超過210毫米。

圖8是金門1950年代裝備的美國製造的240毫米榴彈炮，它的炮管壁的厚度大約100毫米，連青島古炮厚度的一半都不到。而且我可以打賭金門榴炮的膛壓遠高於青島古炮。

青島古炮與金門榴炮它們炮管壁厚度的差別代表冶金技術在1890~1950這60年的飛躍進步。

所以炮管如何能夠承受高膛壓並且抵抗火藥爆炸的氣體產生的腐蝕，這就考驗生產國在冶金技術上的科研能力了。

高膛壓的炮管壽命通常只有一千發。坦克炮使用穿甲彈，所以特別強調炮彈出膛的速度，因此膛壓也特別高。坦克炮的炮管壽命通常只有700~800發。

Ｃ. 線膛炮與滑膛炮

無論是槍管還是炮管，大多數在槍膛和炮膛的內壁都設計成有螺旋狀的凹線，稱為膛線。膛線又稱來福線，來福是借用英語的 rifle（步槍）而得的外來語。

如果你跟YST一樣喜歡看007的電影，就會記得其中有一集的海報和片頭就把邦先生的手槍作了特寫，槍口對著觀眾，槍口被放大了很多倍幾乎佔據半個螢幕，放大的槍膛可以清楚看到管壁螺旋狀的膛線。

如果你沒看過007的電影，沒關係，看下面這張照片更清楚。

圖9：105毫米線膛炮的膛線

上面這張照片是把105毫米線膛炮的炮管剖開，讓膛線清楚呈現出來。我們看得很清楚，膛線不止一條，而且是呈螺旋形的。

膛線的作用是讓火藥爆炸產生的高壓氣體有一部分經過膛線的凹溝在砲彈或槍彈的邊緣加力使砲彈或槍彈高速旋轉，高速旋轉的砲彈或槍彈具有很高的角動量因此在飛行的過程中保持方向的穩定性，這就好像美式足球的四分衛把橄欖球拋出時要用手指的力量使球旋轉一樣，都是為了方向的穩定性。四分衛手指的作用就相當於膛線的作用。

有膛線的炮叫線膛炮；沒有膛線的炮叫滑膛炮。

早期的炮幾乎都是線膛炮，理論上他們比較準確。但是線膛炮是有缺點的，因為火藥爆炸時產生的膛壓，一部分力量被用來高速旋轉炮彈消耗掉了，減低了炮彈出炮口的速度。

坦克砲是非常講究速度的，因此現代的坦克砲都是滑膛砲，為了增加穩定性，脫殼穿甲彈裝設了尾翼（圖10），其作用就像古人在箭尾裝設的羽毛一樣。

Ｄ. 自動裝彈機

大口徑火炮通常備有自動裝彈機，不但因為裝炮彈是非常累的體力活，而且人力裝彈非常慢，大約１分鐘２發。自動裝彈機可以達到每分鐘10發左右，這個射速的差別是巨大的，尤其是第一發沒有擊中目標必須補射第二發。

裝有自動裝彈機的坦克，作戰人員可以減少一人（從四人減為三人）。 

自動裝彈機最大的缺點是故障率頗高，通常是3％。日本最先進的90型坦克自動裝彈機的故障率是5％。日本有一次演習，四輛90型坦克有三輛的自動裝彈機發生故障，引發媒體的驚呼和軍方嚴重的檢討。中國顯然在這方面下過功夫，中國的自動裝彈機故障率 < 1％。

自動裝彈機另一個缺點是每次裝彈砲管必須回到某一個固定的仰角位置，這在戰爭中是很令人心焦的。譬如中國的坦克自動裝彈機裝彈的角度是60度仰角，YST很奇怪為什麼不設計成０度，因為坦克砲幾乎都是平射的。

丙. 炮彈

坦克炮的炮彈有很多種，用來對付不同的目標，其中最重要的是高爆彈與穿甲彈，特別是後者。

高爆彈就是普通榴炮的炮彈，鋼製的彈頭內裝炸藥與引信，砲彈碰觸目標後觸發引信點燃炸藥，巨大的爆炸力將彈頭裂成高速飛散的碎片造成殺傷力。高爆彈是用來殺傷人員和破壞建築物，不是坦克的主要任務，這種工作普通自行火砲就可以完成。

坦克的主要任務是攻擊敵人的裝甲車輛，特別是敵人的坦克。所以本文真正有興趣的是穿甲彈。

反裝甲的炮彈分兩種：一種叫「動能彈」，另一種叫「化學能彈」。

Ａ. 動能彈

所謂動能彈就是炮彈有很高的速度，彈芯通常是非常堅硬的金屬，譬如鎢或鈾，由於速度非常高，彈芯具有極大的動能穿透裝甲，靠的是蠻力（brute force）。

動能彈中穿透力最強的是「尾翼穩定脫殼穿甲彈」，見下圖：

圖10：尾翼穩定脫殼穿甲彈

上面這張照片是美國尾翼穩定脫殼穿甲彈剛剛離開炮口時所拍攝的情景，輕金屬的彈殼正在脫去，重金屬鈾作為彈芯攜帶絕大部分的動能飛向目標。由於彈芯比鋼硬很多，當彈芯接觸到目標裝甲時巨大的壓力會融化裝甲形成一股金屬熱流隨著堅硬的彈芯進入坦克體內殺傷人員和引發火災與爆炸，高速射入坦克的彈芯同時也會帶來高壓殺傷坦克內的人員和破壞坦克艙內的設備。

Ｂ. 化學能彈

化學能彈的彈頭有錐形裝藥（explosive shaped charge）的構造，當彈頭碰到裝甲時觸發引信引爆彈頭後方的炸藥，由於是錐形裝藥（必須是錐形裝藥，所以它被稱為 shaped charge），強大的爆炸壓力融化了金屬錐形內襯，形成一股高超音速的金屬熱流，這時候金屬已經液化，速度可以達到25倍音速（大約每秒8000公尺）。這股高超音速的金屬熱流會腐蝕金屬造成像圓錐一樣外面大裏面小的洞穿透坦克的裝甲。也就是說，打在裝甲上的是拳頭，穿過裝甲的是手指。

反坦克高爆彈（英文縮寫為HEAT）就是化學能彈，對均質裝甲特別有效。化學能彈的穿透力與彈頭的大小成正比，早年的化學能彈穿透力是彈頭口徑的150％到250％，現代的化學能彈穿透力可以達到口徑的700％，也就是說，如果反坦克彈的口徑是120毫米，化學能彈可以貫穿840毫米的均質鋼板，殺傷效果是驚人的。

化學能彈不需要高速度，特別適合單兵肩膀發射的火箭彈，它的英文全名是「火箭助推手榴彈」（Rocket Propelled Grenade，簡稱 RPG）。我們在電視上看到中東和中亞的游擊隊扛在肩上最便宜的40毫米火箭彈就是一種化學能彈，它可以輕易擊穿一百毫米（10公分）的均質裝甲，見下圖。

圖11：這是活躍在阿富汗的塔里班游擊隊，通常是由四人組成一個行動小組，最左邊的游擊隊員肩上扛的就是火箭彈（RPG），他負責攻擊裝甲車輛。

坦克砲的砲彈是不用化學能彈的，因為動能彈更難防禦，高膛壓的坦克砲發射化學能彈是得不償失的。坦克一般只攜帶三種彈藥，依照慣用的順序它們是：尾翼穩定脫殼穿甲彈、穿甲彈和高爆彈（即榴彈）。

丁. 火炮控制系統

火炮控制系統是坦克砲火設備中科技含量最高、設備最為昂貴的部分，因為它是火炮的大腦。

火炮控制系統最重要的部分就是感應器和火炮控制計算機。

簡單地說，感應器測得目標的方位、距離、速度、加速度，這些目標資料加上天氣資料（特別是風速，通常在炮塔的頂端有測量風速的儀器）被輸送到火炮控制計算機。火炮控制計算機的軟體分析目標和天氣資料決定射擊諸元、轉動砲塔、等候車長下達擊發口令，然後炮長按下發射電鈕。

Ａ. 感應器

感應器有光學望遠鏡、微光夜視儀、紅外線成像儀、激光（台灣稱雷射）測距儀。

a. 光學望遠鏡

光學望遠鏡就不多說了，相信大家都用過。

b. 微光夜視儀

微光夜視儀是利用夜晚的星光、月光和大氣輝光加以增強和放大，在夜晚觀察目標。微光夜視鏡非常便宜，五百美元就可以在公開市場上買到。現在微光夜視鏡已經被大量用於陸軍的輕兵器，尤其是狙擊步槍，在微弱的星光下可以看清數百公尺內的目標。

中共坦克的第一代微光夜視儀可以看到八百公尺，第二代的微光夜視儀的作用距離達到1800~2000公尺。

c. 紅外線成像儀

紅外線成像儀是觀察環境溫度的一種儀器。不論白天還是夜晚各種物體的溫度都不一樣，所以利用紅外線感應器就可以將四周的環境用溫度呈現出景像來。所以紅外線成像儀又稱為熱成像儀。

第一代的紅外線成像儀只有一個和數個感應單元，所以必須經過掃瞄才能成像。

第二代的紅外線成像儀把感應單元排列成一個矩陣，所以不需要掃瞄就可以成像。這種紅外線成像儀稱為「凝視焦平面成像儀」（staring focal plane array），非常先進。

圖12：這是法國“勒克萊爾”（Leclerc）主戰坦克砲塔頂上右側裝設的感應器。巨大的透鏡是車長（commander）專用的紅外線成像儀，它是整個坦克感應最靈敏、探測距離最遠、分辨率最好的感應器。法國的紅外線成像儀非常先進。

圖13：這是法國“勒克萊爾”（Leclerc）主戰坦克砲塔頂上左側裝設的感應器。這是炮長（gunner）專用的紅外線成像儀，它的性能比車長用的紅外線成像儀要差一點。

紅外線成像儀非常昂貴，除了感應器的零件昂貴之外，它的感應元件需要保持低溫，低到攝氏零下220度左右才能達到最佳效果，所以需要昂貴的製冷設備。紅外線成像儀無論白天還是夜晚都可以使用。它最大的長處是一個被動感應器，本身不發射能量，所以不會洩露自己的位置；它最大的限制是天氣，因為紅外線（熱能量）會被雲霧吸收。

美國M1A1/2主戰坦克的紅外線成像儀是由328x245個感應單元組成的，對坦克的探測距離是四千公尺，識別距離是三千公尺。

中國科學家在本世紀初研發出的紅外線成像儀非常先進，反應極為靈敏，可以在漆黑的夜晚看到三公里外的一隻兔子。中國這個熱成像儀對坦克的作用距離長達七公里至九公里，即使在能見度只有一百米的惡劣氣候下，探測距離仍有四千公尺，識別距離為3100公尺。這應該是目前的世界紀錄。這個差距在坦克戰中是有差別的，因為雖然目前主戰坦克的火炮有效射程大約在兩千五百米左右，但是中國的坦克有射程5公里的炮射導彈，可以首先開火。

中國的紅外線成像儀目前領先世界。說實話，這有點令我意外，因為紅外線探測器是美國的德州儀器（Texas Instruments）在1970年發明的，美、英、法、德、以色列在這上面的研究不遺餘力，可以說是西方國家的看家本領。

不過這方面的研發競爭很厲害，據說美國裝在M1A2SEP(M1A2的最新改型）的紅外線成像儀，它的作用距離已經達到6800公尺，差距已經非常小了。

 d. 激光測距儀

激光測距儀的作用就是一個簡單的雷達，它發射激光，然後從反射的激光計算出目標的距離、速度、和加速度。

激光測距儀非常準確，測量距離誤差不到一米。

Ｂ. 火炮控制計算機

火炮控制計算機是坦克的大腦，所有跟火炮射擊有關的參數都在這裏進行分析、顯示在顯示器上、跟蹤、決定射擊諸元、轉動炮塔和砲身瞄準目標。這些電腦軟體是非常有學問的，它的內容屬於機密。

Ｃ. 穩定式砲塔

現代先進坦克的砲塔是穩定的，也就是說，即使坦克在崎嶇不平的路面上行駛，砲塔並不跟隨地面起伏，如果火炮瞄準某個目標，那麼不論坦克如何奔馳顛簸和轉彎坦克的砲口永遠連續瞄準目標。這套硬軟體的設備非常複雜，由電腦來控制，在實戰中非常有用。

所以具有穩定式砲塔的坦克可以在運動中進行精確射擊，非常厲害。

任何坦克如果不具備穩定式砲塔就必須短暫停下來才能進行精確射擊，這在實戰中是要命的。

Ｄ. 閉環控制（Closed Loop Control）

閉環控制是控制學中的一個理論，就是把控制的誤差送回控制過程的輸入口（inputs）重新計算，這樣就形成一個閉環（closed loop）。所以閉環控制又稱為回流控制（feed back control）。

最先進的火炮控制系統就應用了閉環控制的理論。如果第一發砲彈沒有擊中目標，誤差資料就被輸入到火控計算機計算出第二發砲彈的射擊諸元進行第二次射擊。

中國最先進的99式坦克就應用了閉環控制在它的火砲控制系統裏。99式坦克的首發命中率是85％，低於西方先進國家的>90％。中國測試她的閉環控制系統用人為設置誤差導致第一發砲彈脫靶，然後進行第二次射擊。在46次第二次射擊中命中46次，達到100％，証明閉環控制的理論在火炮控制中是有效的。

所以在實戰中，中國的先進坦克如果第一發炮彈不能擊中敵坦克，第二發就保証擊中。問題是通常坦克發炮只有一次機會，一擊不中就會被敵人擊毀，很可能沒有第二次機會。

２. 次要武器

坦克的兩挺機槍有一挺是12.7毫米高射機槍對付低空敵機，主要是直昇機；另外一挺是7.62毫米機槍，主要是殺傷人員。7.62毫米機槍可以選擇和炮管固定在同一方向，也就是說和炮管在同一根軸線上，所以也稱為同軸機槍。

同軸機槍的好處除了不暴露身體，還可以借助微光鏡和紅外線成像儀發現敵人，並且經過火控計算機做精確瞄準，所以即使在夜間和惡劣氣候下也可以精確射擊埋伏在隱蔽處的的敵兵，它的優點是非常明顯的。

西方的坦克比較重視砲塔內的同軸機槍，譬如法國的“勒克萊爾”把同軸機槍放在砲塔內（見下圖），美國的M1A1更是多加一挺同軸機槍放在砲塔內。顯然砲塔內的同軸機槍有些好處，這其實也不是什麼困難的裝置，但是中國的坦克都把同軸機槍放在砲塔外。

圖14：這是法國“勒克萊爾”（Leclerc）主戰坦克的砲塔正面和車身前方，同軸機槍、駕駛員和他的紅外線成像儀都清楚呈現。

上面這張照片正中央是駕駛員，駕駛員頭上那根黑色的槍管就是同軸機槍。機槍旁邊的綠色巨大圓柱就是主砲的砲管。我們仔細看，機槍與砲管都在砲塔上隨著砲塔同時做水平轉動，機槍與砲管都固定在同一塊鋼板上一起作高低方向的轉動，所以這挺機槍與砲管的方向永遠一致就好像在同一根 軸上，因此叫做「同軸機槍」。

在駕駛員的左側（讀者的觀看的右側）有一個扁扁的、小長方形的透鏡，那就是駕駛員專用的紅外線成像儀，它的性能比炮長熱成像儀更差一點，因為駕駛員不必看太遠，他只需要看清前面數百米就夠了。

每個國家的國情不同，所以戰爭的要求也不同。在所有國家中，韓國最重視坦克的機槍，也就是坦克的次要武器，韓國坦克裝置３挺機槍，攜帶的機槍子彈比其他國家的坦克多很多。YST 不知道原因是什麼，也許和朝鮮半島多山的地理環境有關。

（未完待續）

漫談坦克（三）： 坦克的防護力