《出鞘》2019-03-15：门前老树长新芽：坦克车长周视镜的起源及其发展

源济

门前老树长新芽：坦克车长周视镜的起源及其发展
新浪军事  2019年03月15日

在之前的《出鞘》中我们简述了英国挑战者2主战坦克改造的两个方案，在那一期中我们简单提了提关于挑战者2坦克车长周视镜的问题。可以说在坦克的众多子系统中，车长周视镜一直以来都是军迷们比较关注的子系统之一。在我国96B型主战坦克问世之时，也因为没有车长周视镜而饱受诟病。那么本期《出鞘》我们就来聊聊关于车长周视镜的话题。




其实所谓周视镜，用日常用语描述出来其实就是一部“能够旋转的潜望镜”。周视镜的出现也并非是与“三代主战坦克”绑定的。实际上，这类装备至少在二战时期就已经出现了。当时苏德两国为了确保坦克歼击车在危险环境下的全向视野，同时尽可能的降低成本，为几乎全部的坦克歼击车都配备的可旋转的潜望镜，用以代替在坦克上使用的车长观察塔。




不过这时受光学仪器设计制造水平的影响，这时的潜望镜尚没有转像功能，目镜与物镜中的镜片还需要严格平行。换句话说，如果车内成员想要使用周视镜观察周围的情况，其身体也必须在车内随着潜望镜一同旋转。在狭小而拥挤的车体内，这无疑限制了周视镜的使用。此外，由于潜望镜本身较小，视场受限，通常情况下车组也更喜欢通过钻出车外的方式来进行战场环境的视察。




正是由于这一缺陷，所以在二战中以及战后的很长一段时间内，周视潜望镜并没有在坦克上得到大规模的应用。相反，各国坦克设计师都更加倾向于为负责视察战场环境的车长安装高出车顶的车长塔，并为其在四面八方都安装上玻璃窗或潜望镜。当然，凡事也都有例外，比如美国就在其战后第一代主战坦克——M48A2坦克的车长舱盖上装备了一个车长周视镜。




后来，对M48坦克情有独钟的德国人也将这一设计延续到了其独立设计的豹1坦克上。虽然在外形上同二战时期并没有太大的差别，但M48A2、豹1坦克搭载的车长周视镜相较于此前已经有了革命性的进步。首先，其在潜望镜中集成了转像系统（大概率为道威棱镜），转像系统与物镜一起旋转可以使目镜中的反光镜接收到的图像保持在同一个方向上，换句话说，车长在观察四周时可以始终正坐在炮塔中，而不需要跟随物镜旋转身体，这增加了车长周视镜的实用性。




其次，在豹1坦克上，车长周视镜的用途已经不仅仅限于“观察”。德国人为坦克车长开放了“炮随动于车长周视镜”的权限，并为车长周视镜划分了测距标尺。这使得车长可以通过车长周视镜超越炮手对火炮的回旋以及俯仰角进行调整。可以说，豹1坦克上的火控系统设计已经与后来第三代主战坦克普遍强调的“猎-歼”能力基本一致，完全可以视为“猎-歼”能力的早期探索。




美中不足的是，早期豹1坦克并未安装双向稳定系统。而这种连炮手都享受不来的待遇，车长自然也不会有。所以在早期型号的豹1坦克上，车长周视镜的观察能力受车体颠簸的影响非常大。后来，豹1A1及其后续型号的豹1坦克为炮手安装了双向稳定系统，但车长周视镜并没有做出相应的改装，这也导致了车长超越调炮的意义有所降低。




但这并非什么不能解决的问题。就在豹1坦克服役的同时，美德两国开始合作研制面向70年代的第三代主战坦克——MBT/Kpz-70主战坦克。在MBT/Kpz-70主战坦克上，美德两国率先采用了带有稳定系统的车长周视镜。这使得MBT/Kpz-70主战坦克的车长在绝大部分时候不需要冒险把头伸出车外进行视察，增强了坦克成员的生存能力。




除了带有稳定系统的车长周视镜外，MBT/Kpz-70坦克还考虑到了坦克在夜战以及恶劣天气下的事态感知能力。为此美德两国的设计师又在车长周视镜的旁边加装了一座比车长周视镜更加“雄伟”的车长热像仪，同时这台车长热像仪也是可以旋转的。即平时车长使用左侧的白光周视镜进行观察，而在能见度较差时就转个身使用右侧的热像仪继续观察。




但这种做法也难免有“贪大求全”之嫌，两部功能相似的观瞄仪器同时安装，既抬升了坦克的造价，也挤占了坦克内部的宝贵空间，还造成了两台周视镜的镜头相互干扰视野的尴尬情况。不过在当时，同时追求车长的昼夜观察能力，这也是最具可行性的一种办法了。其原因在于白光镜头使用的白光玻璃本身要求对可见光的高透明度，但这种玻璃本身几乎不透红外线；而红外镜头则恰恰相反，为了保证红外信号足够强，红外镜头必须能够滤除可见光。这一矛盾使得红外镜头与白光镜头不可能共用物镜。那么在系统集成能力较差的时候，安装两部独立的周视镜就是理所当然的了。

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不过这种“贪大求全”的设计并没有被后来的坦克继承下来，出于成本和实用型的考虑，此后的绝大部分坦克都并没有选择安装带有稳定系统的车长周视镜。以英国为例，其在70年代末上马的MBT-80坦克项目曾经计划安装一部维克斯公司生产的稳定车长周视镜。但在MBT-80项目下马之后，作为其后续发展的挑战者1主战坦克又再次放弃了这一装备。




在MBT/Kpz-70项目搁浅，美德两国的主战坦克设计分道扬镳后，美德两国又分别开始了自身的第三代主战坦克设计。在继承了MBT-70坦克的遗产并借鉴了MBT-80设计思路之后，美国人选择了随波逐流，在M1主战坦克上暂时放弃了车长周视镜的使用。这也使德国豹2坦克成为了世界上第一款量产的安装了有稳定功能的车长周视镜的主战坦克——德国人舍弃了在通常情况下没什么用的车长热像仪，为豹2坦克安装了R-17车长周视镜并实现了完全的，现代意义上的“猎-歼”功能。




以自豹2坦克开始，车长周视镜以及其所带来的现代意义上的“猎-歼”功能席卷了全球。此后，韩国K1主战坦克、日本90式主战坦克、中国90-II型及其衍生型与英国挑战者2主战坦克等也相继采用了此类纯白光（部分带微光功能）车长周视镜，实现了坦克在能见度良好的战场环境下的“猎-歼”功能。




对于上世纪80年代中后期到90年代的这股“猎-歼”旋风，财大气粗的美国人自然也不会熟视无睹。1992年，美国人推出了M1系列坦克迄今为止最为重要的一个变种版本——M1A2。在M1A2主战坦克上，美国人开创性的使用了纯热像车长周视镜作为车长的主要观瞄工具。虽然这会导致车长在能见度良好的条件下使用周视镜观瞄的效率降低，但其好处在于，这种周视镜是全天候可用的，车长的观察效率以及坦克的“猎-歼”功能受环境影响较小。现在看来，美国人在M1A2坦克上的这一设计基本来自于M1A1坦克在海湾战争中的使用经验——后者的炮手热像瞄准镜在那一场战争中大放异彩。




美国人的思路也开创了车长周视镜使用的另一大流派——纯热像派，这一流派在90年代中后期出现的坦克中占主流地位。在M1A2主战坦克之后，法国的勒克莱尔主战坦克、韩国的K1A1主战坦克等也相继采用了这类的车长观瞄系统。




此外，纯热像车长周视镜还引领了车长观瞄方式的改变——在M1A2坦克问世之前，其他国家坦克的车长在使用周视镜进行观察时，还需要把头部抵在垫套上，通过目镜进行观察。而在M1A2主战坦克上，由于热像仪接收到的红外信号需要被转化为电信号，所以就直接省去了连接目镜的步骤，而直接把信号输出到了车长面前的液晶显示屏上。这样呈现出来的图像信息要比传统目镜观察更加直观，并且也减少了车长在摇晃的车体里与观瞄设备磕磕碰碰的风险。




随着技术的发展，两种互有优劣的车长周视镜流派不免要走向合流。1995年，随着豹2A5坦克的服役，德国人再次引领了车长周视镜的变革。从这款坦克开始，德国人开始使用R17A3车长镜以及RTWL车长镜代替此前的R17A1/A2车长镜。新的车长镜第一次集成了白光与热像两个光路，使坦克的“猎-歼”系统真正开始“全天候”工作。不过具体而言，这两种周视镜集成两个光路的手法还有所不同。




在R17A3上，两个光路被继承在了同一个特殊透光镜片（同时透红外线和可见光，疑似新型锗玻璃）后面，这种做法的好处是提升了周视镜镜头的坚固性。在世界上，采用与R17A3相似的车长周视镜还有我国99A型主战坦克、俄罗斯T-72B3 2016型主战坦克、日本10式主战坦克等。而RTWL的手法则是像炮手镜一样将白光镜头与热像镜头并列在周视镜上，这有助于镜头的维护和后续升级。在其他国家，采用与RTWL相似布置的车长周视镜的坦克还有法国勒克莱尔后期型号、俄罗斯T-90M、我国外贸主战坦克VT-4、VT-5等。




此外，进入2010年代，中国又引领了一轮坦克车长周视镜的小变革——此前安装在坦克上的车长周视镜只具有平视功能，而在2014年前后服役的99A坦克上（以及04A步战车），车长周视镜第一次在头顶上开了“天窗”，这使其拥有了一个半球形的视野，能够良好的应对来自低空（武装直升机）等的威胁。在99A之后，德国革命豹、俄罗斯T-72B3也采用了相似的车长周视镜。考虑到这些坦克都有发射炮射导弹攻击直升机的能力（革命豹可以兼容以色列炮射导弹），推测这种半球形视野的车长周视镜可能考虑到了为炮射导弹制导使用。




回首周视镜这近90年的发展历程，其已经从一个“穷人版”的车长观察塔进化成了一台坦克上最重要的观瞄、火控组件之一。时至今日，在连步战车都已经普及了车长周视镜的时代，像M1A1HC、T-80U、T-72B3这样的“古董三代车”已经显得不合时宜。在现代战场上，坦克作为集群突击力量的地位正逐步降低，取而代之的是这样一个大型战斗平台作为陆战信息化节点的地位正日渐突出。而这为了扮演好这一角色，坦克又必须拥有极强的、全天候的事态感知能力。这也是今后的主力坦克必须装备车长周视镜的原因。那么本期《出鞘》就到这里，我们下期再见。