给盟友的坦克

作者    Yuri Pasholok

美国M4中型坦克,是第二次世界大战中产量第二多坦克,仅次于T-34,如果单独计算T-34-85的产量的话,那么M4将排到第一位。这一纪录来之不易。M4中型坦克的种类繁多。有五种主要的衍生型号,装备了四种不同的发动机。M4A4版本的产量是第二高的,但是美军基本上没有使用过这种坦克。

 

发动机紧缺年代的产物

早在1941年的夏天,时任美国战时生产管理局局长William Knudsen(威廉·努森)就表明,在中型坦克上仅使用大陆公司 R975发动机是难以为继的。美军和英军的胃口都变大了。1941年4月,计划的单月坦克生产量是1000辆。到了7月,这个数字翻了一番。在这种规模下,星型发动机的供应根本不够。

Chrysler A57 Multibank(克莱斯勒A57型)发动机的整体视图

于是在1941年夏天,寻找其替代品的工作开始了。起初,需要新发动机的是M3中型坦克,但是T6中型坦克在1941年9月进入试验。该坦克作为M4A1中型坦克投入使用。第一批使用大陆公司发动机的M4坦克于1942年2月完成装配下线。

汽车行业提供了帮助。第一家提供解决方案的公司是通用汽车,他们研发了自己的GM 6-71柴油发动机的双联版本。该发动机是在British Military Mission(英国军事使团 )的帮助下设计的,并命名为GM 6046进行生产。它安装在M4A2系列坦克上。另一台发动机是由福特公司设计的汽油发动机。18 L V8 Ford GAA(18升V8 Ford GAA)发动机最初是为飞机设计的。它被用在了M4A3中型坦克上。Ford GAA发动机和它的衍生型号成为了当时最好的美国坦克发动机。第三种发动机是由克莱斯勒公司设计的。

 安装了冷却系统的同一台发动机

这台发动机值得更长篇幅的讨论。不像拥有飞机部门的福特公司,也不像生产过卡车的通用汽车公司,克莱斯勒没有一个部门能够生产适合中型坦克的发动机。在他们的产品中,最重的车辆是3吨重的道奇卡车,它配备一台6缸自由活塞发动机,输出功率不足100马力。克莱斯勒品牌本身专注于生产配备6缸平头系列发动机的轻型汽车。其中一款容量为4.11升的发动机是专为克莱斯勒S-Royal和温莎汽车的新系列而设计的。令人惊讶的是,新的坦克发动机正是基于这款发动机研发而成的。

五台自由活塞发动机组合到一起成为一台发动机。但效果非常让人震惊,它运行得相当不错

像两台GM 6-71发动机这样的配置是一种选择,但是克莱斯勒也走出了自己的道路。使用两台这种发动机的功率显然是不够的。他们的解决方案是将五台发动机组合成一个单元,由此诞生了一台30缸的怪物,并将其命名为Chrysler A57 Multibank(克莱斯勒A57型)。实际上,这仍然是五台独立的发动机。没有连接曲轴进行连接,每台发动机独立运行。每台发动机通过一个齿轮联动装置将动力传递给中央曲轴。这台发动机从外观上看甚至有点可怕。

M4A4的剖面图。发动机尺寸不太适合发发动机舱

Chrysler A57 Multibank(克莱斯勒A57型)发动机非常沉重。整个发动机系统重达2.5吨。发动机的另一个缺点则是尺寸太大。要使五台发动机有效冷却,需要五台普通散热器或一台大型散热器。设计师选择了后一个方案。但是散热器的尺寸实在太大了,它无法安装到M3中型坦克的发动机舱中。正是这个原因,在发动机盖板上有一个凸起,而底板上同样有一个凸起。这个特点在M4中型坦克上也得到了延续。另一个缺点是,它的传动轴与大陆公司 R975(大陆R975型)发动机一样高。

当然这个怪物也有它的优点。这个设计运行起来非常可靠,能为中型坦克提供足够的动力:正常运行下为370马力,最高可达425马力。直到克莱斯勒于1942年1月停产轻型汽车前,这种发动机一直由克莱斯勒独立生产。

M4A4的俯视图

首要任务是在改装的M3中型坦克上测试发动机。试验于1941年11月15日开始。当年12月,就下达了将这辆坦克标准化的决定,并将其命名为M3A4中型坦克。该实验型坦克行驶了6500公里。试验表明,该实验性发动机仍需要一些改进,但总体而言,它表现得不错。M3A4的发动机舱必须被加长,悬挂转向架的角度也必须加大。进行试验的M3A4中型坦克于1942年2月抵达了阿伯丁试验场。

大约就是在这个时候,决定了使用这种类型的发动机建造M4中型坦克。Ordnance Standardization Committee(军械标准化委员会)甚至没有等到该战车建造出来就将其命名为M4A4中型坦克。

第五代的诞生过程

此时,底特律坦克兵工厂正在准备生产M3A4中型坦克,其替换工作也在加紧进行。第一辆进行试验的M4A4坦克在1942年5月准备就绪,大约也是从这时起,M3系列坦克的产量开始下降。M4A1中型坦克于1942年2月开始生产,第一批柴油发动机的M4A2于4月完成装配下线。1942年6月,当M3A4开始生产的时候,福特公司已经在生产M4A3了。生产先天属性更差的坦克根本毫无意义。生产M3A4只是进而生产M4A4的训练步骤。

第三辆试验的M4A4。阿伯丁试验场,1942年5月28日

M4A4的车身需要从509厘米加长到606厘米。坦克的重量也增加到了31.6吨。M4A4并不是最重的,M4A2要比它重200公斤。M4A4还增加了悬挂转向架的角度。每侧的履带链数量由79个增加到了83个。地面压力稍微降低了一些。试验表明,M4A4的机动性与M4系列的其他成员不相上下。加长的发动机舱和加大角度的悬挂转向架使我们能够轻易地区分出这种坦克和其他衍生车型。

可以通过加长的发动机舱和加大角度的悬挂转向架识别出这辆坦克

随着试验的成功,M4A4开始投入生产。底特律坦克兵工厂于1942年7月执行T-2593号合同开始生产,并在月底前完成了两辆坦克,序列号分别为4805和4806。

最初的目标是生产1400辆坦克,于1943年1月完工。但是,克莱斯勒公司为了弥补只交付了109辆M3A4坦克的情况,在1943年3月又额外生产了一辆M4A4,总计生产了1401辆。

由于M4A4的生产晚于M4A1和M4A2,它也顺势获得了一些改进方案。M4A4并没有装备一对车身机关枪,这种武器被认为没有效果。之后,在1942年秋天,驾驶员及其助手的直接观察窗被取消。1942年4月,装备了带有最新式潜望镜的炮塔的M4A4开始投入生产。T-2593号合同建造的坦克,序列号从4805到6204,注册编码从U.S.A. W-3056615到3058014。第1401辆坦克是个例外,它的序列号是56620注册编码是U.S.A. W-3098786。

M4A4上另外两个明显的特征是散热器上方发动机盖板上的突起,倾斜式后装甲板,以及双开式的发动机舱门

1942年8月,第一批坦克抵达沙漠训练中心。事实证明,这种坦克非常可靠,但维修坦克成了坦克乘员们的噩梦。每台发动机都有自己的水泵和连接装置。即使坦克后方有一个很大的维修门,要想更换连接带,还是必须将发动机从坦克中取出。就像之前所说,发动机重达2.5吨。正因为如此,美军很快就决定不将M4A4送往前线,而是将其用作训练坦克。

底特律坦克兵工厂正在进行M4A4的装配,1942年

这个决定很可能意味着不再生产M4A4,但很快,他们找到了一个客户:英国军队。英军成为了M4A4最活跃的使用者。他们为什么选择使用美军放弃的坦克呢?答案很简单:可靠。根据英军给到GBTU的数据,M4A4(谢尔曼 V)是M4系列坦克中最可靠的。M4A2(谢尔曼 III)两次整修之间的平均距离是3200公里,而谢尔曼 V则为4000公里。这就解释了为什么英国人不会因为维修发动机的困难而感到烦恼了。

维修Chrysler A57 Multibank(克莱斯勒A57 Multibank型)发动机是乘员们的噩梦。这张照片展现了混乱的水泵连接装置。如果不从坦克中取出发动机,就无法进行维修

第二批次M4A4坦克的生产开始于1942年11月。T-2593号合同和T-3333号合同的生产曾并行进行过一段时间。1942年12月,底特律坦克兵工厂破纪录地建造了907量坦克。这在全世界的坦克建造史上都是一个纪录。排在第二名的是苏联183号工厂。1942年12月,该工厂交付了758辆T-34坦克。底特律坦克兵工厂以每月600-650辆坦克的速度继续进行生产。

T-3333号合同还与另一项纪录有关。它是最大的一笔谢尔曼坦克生产订单:总计4000辆。这些坦克大部分是在1943年5月底前建成的,其余的则在6月交付。最初,这两个合同建造的坦克是完全相同的。但在1943年5月做了一个改动:M34A1炮架与M34不同,它配备了望远镜瞄准器。第二批合同建造的M4A4坦克的序列号是16555到20554,注册编码是W.3029082到3031158。

第二批次的坦克正在进行演习。M4A4在美军中仅用作训练

第三批生产合同是T-3606号合同,于1943年5月开始执行。该合同预定了3350辆坦克。这个批次的第一辆坦克开始就引入了新的变化。20555号坦克只有一个水泵,而不像之前有五个,这使得机械师的工作更容易了。另一个改动之处是增加了附加装甲,以保护储存在车体侧方空间中的弹药。装甲于1943年8月开始安装,也出现在一些进行了现代化改造的老式坦克上。在驾驶员及驾驶员助手位置前方的凸起上也焊接了额外的装甲。

第三批次生产的M4A4开始使用现代化的A57发动机

到1943年的秋天,M4A4的产量开始下降。T-3603号合同预定了3350辆坦克,但只建造了2098辆。它们的序列号是20555到22631,以及22632到22652,注册编码是U.S.A. W-3029082到3031158,以及3031162到3031182。9月10日,工厂完成了当月的第21辆坦克,并开始准备生产M4A6中型坦克。但是这种坦克只建造了75辆。在此之后,底特律坦克兵工厂为生产M4中型坦克更换了机械设备。

M4A4成为了M4系列坦克中第一款完全停产的坦克。这么早停产意味着M4A4没有机会装备湿式弹药架、铸造变速箱盖、76毫米火炮和许多其他改进。尽管如此,M4A4还是成为了所有“常规”M4坦克中数量第二多的,总共建造了7499辆。

最终配置下的制式M4A4。坦克拥有额外的车身装甲和炮塔装甲

正如之前所说,美军仅把M4A4用作训练坦克。他们只保留了56辆。其余大部分坦克被送往英国,总共7176辆。还有274辆被送往以法国为主的其他国家。有两辆被送往苏联。我们来详细了解一下它们的故事。

超大油耗

苏联第一次了解到M4A4重型坦克是在1942年秋天。1942年9月3日到9月5日,一群苏联专家访问了底特律坦克兵工厂。这一行人中包括中校Demyanenko、工程师Prishepenko和Sorvin。其中,Sorvin撰写了关于他们此行的报告。这份文件中有一些有趣的笔记,解释了关于研发Chrysler A57 Multibank(克莱斯勒A57 Multibank型)发动机背后的原因。众所周知,GM7-61发动机在其他客户那里非常抢手:加拿大在瓦伦丁坦克上使用了这种发动机,而美国海军下了一大笔订单预定其海军版本(Gray Marine 6-71)。这就是为什么需要另一种类型的坦克发动机。

1944年5月底两辆M4A4运抵苏联,其中一辆的航运舱单

苏联专家见到了两台克莱斯勒发动机。截止当时,其中一台已经连续运行了300个小时,另一台则为400个小时。这些引擎表现出非常长的使用寿命。鉴于当时有一名苏联工厂的主任也在场,美国人还向他们展示了底特律坦克兵工厂的生产能力。他们告诉苏联专家,工厂准备在12月生产1000辆坦克。虽然最终未能达到这一数字,但无论如何还是创下了纪录。

Sorvin评估,M4A4与M4A2差不多。这两种坦克都优于M3。Chrysler A57 Multibank(克莱斯勒A57型)发动机可以使用低辛烷值燃料工作,而且拥有水冷装置,不像M3坦克,需要高辛烷值汽油而且是通过空气冷却。

1943年夏天用于试验的坦克U.S.A. W-3057484

GBTU(苏联装甲与机械化总局)对美国人的这种设计很感兴趣。M4A2坦克由于使用了柴油发动机受到了更多的青睐,但它的交付不是很稳定。1942年仅交付了36辆坦克,而1943年上半年交付了173辆。这是因为美军和英军都在使用M4A2。坦克的产量也受到发动机产量的制约。在这些情况下,M4A4就成为了在M4A2能够大量交付之前一个可以接受的替代品。

第二辆坦克,注册编码U.S.A. W-3057449。炮塔防盾有平衡配重,之后被取消。这辆坦克在爱国者公园展出

第一批M4A4坦克本来早在1943年的春天就可以送达。然而,GBTU(苏联装甲与机械化总局)在处理这个问题时非常谨慎。1943年初,GBTU(苏联装甲与机械化总局)拒绝了送出十字军III坦克的提议(它们本来计划在1943年3月抵达)。苏军先预定了少量M4A4进行试验,这个情况还是第一次出现。

1942年夏季到秋季生产的制式坦克

两辆试验批次的坦克在1943年5月下旬穿越了伊朗。这两辆坦克建造于1942年10月,注册编号为U.S.A. W-3057484和3057449。发动机不是M4A4区别于M4A2的唯一显著特征。它还装备了V字型的T54E1金属履带,而不是T41橡胶履带。M4A4使用的是电液驱动的炮塔旋转机构,而更早的M4A2则使用的是液压驱动机构。

从上方看发动机盖板上的凸起

两辆坦克都被送到了位于库宾卡的NIBT试验场。6月13日,在坦克抵达两周后,坦克U.S.A. W-3057484被送往进行试验。试验计划测试的项目非常广泛。坦克将行驶2000公里,其中有500公里的公路,1000公里的土路以及500公里的越野路。还会对武器和乘员的舒适度进行评估。由于它还使用了新式的带V字型的履带,履带的效果也必须进行评估。

1942年秋天,驾驶员及其助手的直接观察窗被取消。被运往苏联的坦克属于最后一批拥有这个特征的坦克

在试验开始之前,坦克就已经行驶了202公里。在试验期间,它又行驶了1850公里,其中包括1296公里的土路,564公里的公路。试验于6月13日开始,于8月12日结束。它在15天内行驶了1850公里,之后为了等待备件的到达,不得不暂停了试验。试验使用了混和了R-9航油添加剂的国产B-70汽油,以及MK航空燃料。

对武器的测试是在小范围内进行的。机关枪没有进行测试。75毫米火炮只发射了82发炮弹。火炮射速为每分钟12-16发,略低于M4A2的每分钟20发。这是因为M4A2的测试是在春季进行的,在进行射击时尘土较少。移动中的射速是相同的:使用稳定器每分钟5发,不使用的话每分钟3.8发。使用稳定器时开火命中率为80%,不使用时仅为50%。与液压炮塔驱动机构相比,新的炮塔驱动机构效果也更好。在武器方面的一个缺点是视野范围很差。

同一辆坦克的后视图

在机动性测试中,它的最高时速为每小时40.3公里。这比M4A2要低得多,M4A2的最高时速可达每小时50公里。在公路上M4A4的平均时速为每小时33公里,而M4A2可达每小时39.7公里。

燃油消耗也是一个重要的参数。在这方面,M4A4的汽油发动机表现不佳。M4A2的双柴油发动机每百公里消耗167升燃油(远低于III号H型),而M4A4每百公里则要消耗309升。这甚至超过了M3中型坦克。

炮手位

在土路上的测试结果也很让人惊讶。M4A4在土路上的平均时速为每小时16.5公里,相比之下M4A2为每小时20.1公里。燃油消耗则增长到了每百公里509升。即使是M3坦克的燃油消耗都没有这么高,它只有每百公里441升。M4A2是它们中燃料消耗最低的,仅为每百公里246升。关于M4A4在泥泞道路行驶时的油耗,人们只能依靠想象了。

苏军对燃油消耗堪比重型坦克的中型坦克没有什么兴趣。一辆油箱加满的M4A4可以在公路上行驶182公里,或在土路上行驶115公里。而M4A2的这两项数字则分别为310公里和210公里。30缸的发动机也太过复杂,维修起来相当困难。发动机唯一的优点就是运行起来相当完美。在试验期间唯一出现问题就是驱动装置和滤油器。机油的消耗量比汽油要少得多,运行118小时只消耗了2升。

带有V字花的新式履带使M4A4的机动性比M4A2更强

试验的最后一个阶段是在斜坡和小山上行驶。M4A4可以爬升的最大坡度为27度,大于这个坡度时,坦克的履带开始打滑。发动机的功率足够爬升更大的坡度。坦克可以在倾斜达到26度时行驶。带有V字花的金属履带比M4A2上使用的橡胶履带效果要好得多。后来,苏联收到的M4A2坦克都使用了T54、T47和相似的T49履带,它们都带有不同类型的V字花。

在试验中倾斜行驶。M4A4的燃料消耗非常高,堪比重型坦克

根据这些试验的结果,苏联拒绝了使用M4A4。这种坦克操作起来太过复杂,也十分昂贵。M4A2坦克的供应在1943年底结束时开始回升,共有471辆在当年年底前抵达苏联。两辆苏联M4A4中的一辆被保留到了现在:U.S.A. W-3057449被保存在爱国者公园。


来源:

  1. National Archives and Records Administration(美国国家档案和记录管理局)
  2. Central Archives of the Russian Ministry of Defence(前苏联国防部中央档案馆)
  3. Sherman: A History of the American Medium Tank, R.P. Hunnicutt, Presidio Press, 1994
  4. 作者的照片档案
  5. http://the.shadock.free.fr/sherman_minutia

 

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