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為何美國從M48A2開始就想讓戰車「變冷」?

圖為M48A3,但美軍從M48A2開始就思考讓戰車熱訊號降低。(Source:http://www.usmcvta.org/members-photos/to-view/charlie-co-1st-tanks)

本文節錄自美國戰甲車研發暨工程中心的發展史

編:李思平

相較於其他地面載具,戰車可能是最吵且最熱的一種,光是要驅動超過50公噸的軀體,以及計入那些履帶金屬塊的移動和摩擦,所需要的動能就已經超出其他載具移動所需,因此要讓戰車「安靜」和「變冷」是不太可能實現且不切實際的,除非噸位大幅降低且改用全電力推動,但這並不是冷戰時期研製第三代戰車的解答。然而,既然知道這是一個比較不切實際的作法,為何美國戰甲車研發暨工程中心(TARDEC)還是在1960年代展開了實驗?這動機十分有趣。

就噪音來說,大部分的美軍戰車都有獨特的聲源訊號,包括M60與M1,而聲源的主要來源之一是履帶的摩擦聲,根據研究,履帶的噪音可以高達2600 hetz,換算比背景聲音高出30-40分貝,但蘇聯戰車的履帶噪音卻相對較低。在透過使用鐵槌敲擊履帶各部位的測試之後,TARDEC發現產生噪音最主要的部位是中央導齒,因此科學家修改了中央導齒的造型,成功使聲源訊號降低。

有實際接觸過戰車的人都知道,戰車的履帶會發出獨特的聲音,而這個聲音在數公里外甚至都聽得見,藉由降低這種聲響,敵人地面單位的預警時間可以更短(特別是步兵),而如果再考量入實際地形的植被和地形,戰車則可以保有更多的奇襲要素。

令一點則是熱訊號,M48A2和M60底盤是美國第一種使用熱遮障遮蔽動力套件紅外線(IR)訊號的設計,熱遮障能有效減少發動機和傳動系統將熱量傳遞到鄰近的裝甲上,從而減少戰車在敵人熱像尋標器中的圖像清晰度。到了70年代初期,美國仔細研究M60A1的引擎隔柵板、履帶、懸吊系統、路輪、人員加熱器以及引擎頂蓋裝甲的熱源,並依各部位設計降低熱訊號的系統。根據實測,有降低熱訊號設計的M60,被當年紅外線尋標器鎖定的距離是無降低設訊號設計的四倍,也間接證實這樣的設計有用。

但當年TARDEC把答案想得太簡單了,戰車本身的紅外線訊號和在敵人紅外線尋標器中的清晰度,除了是本身的熱源外,跟周遭環境也很有關係,例如在雪地中,啟動中的戰車會變得很好鎖定,因為戰車本身的熱像與背景會有很大的對比,但在白晝的沙漠中,則因為背景溫度高,戰車的熱能就顯得沒這麼突出。

為了有更精細的研究,TARDEC在1985年建立了TACOM熱像模型(T*TIM),能透過將物體的熱源輸入電腦後,再帶入各種不同感測器、大氣、距離等條件後算出接近真實的戰車與背景的紅外線對比值。基於此,新一代的裝甲車輛都擁有了比較優異的低紅外線特性,儘管這在先進的紅外線尋標器眼中仍然是可以被鎖定的目標,但前提是敵人肉眼必須先注意到這個相對黯淡的熱像圖形。