(原出處:http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1005031300391)
戰車外形整體設計之研究
黃俊麟 上校(此位人士可能還在役，所以文字變色處理)
提要
一、 戰車外形須於整體設計時決定，其包括確定車身斷面結構形式、進行防護能力計算、估算最佳裝甲厚度、確立車體與各總成配置及外形結構方式等。
二、 戰車外形整體設計主要包括車身外形與砲塔外形兩方面，戰車車身外形尺寸的決定主要因素包括車身長度、高度、寬度、履帶接地長度、戰車總重量等，而各種因素所考量的重點均須結合戰車的外部環境與操作者使用的各種介面空間，本文中將以各式戰車於車身外形設計上之考量重點來說明上述各項因素。
三、 戰車砲塔外形設計需強調整體防護性能，同時通盤考量砲塔空間、平衡配置、重心位置、機構設計、人員操作與內部通聯等因素，本文中將針對傳統型砲塔、低矮型單人砲塔、低矮型無人砲塔、無砲塔外置火砲等構型作一簡要分析說明。
壹、前言
戰車外形整體設計主要根據作戰需求與整體性能要求，主要包括車身外形設計與砲塔外形設計兩者，而設計目的除了依照作戰需求而達成戰車整體性功能與提高整體防護性外，同時需對戰車內部各系統機構配置與操作人員的空間需求等作通盤規劃。
一般而言，設計戰車車身需考慮具有作戰與戰術要求所規定的防護性，並具備足夠的結構強度、剛性與空間以承受各種負荷與容納各式系統組件、同時需充分掌握製造技術與後勤支援等條件。而砲塔外形設計上，各部位的抗彈能力與其形狀有密切關係，合理的抗彈外形，可大幅增加防彈能力，目前大部分的戰車砲塔均採用銲接接合的設計，且配合各種附加裝甲，使其達到最佳的防護力，但砲塔和車體的整體外形仍必須考慮戰車整體的功能整合與系統配置。下文中亦針對戰車車身外形設計與不同的砲塔構型作一個完整的比較與分析，以作為本軍研發下一代新戰車時，外形整體設計上之考量。
貳、本文
戰車車身結構複雜，牽涉各分系統設計，故一般進行車身外形設計時，均需先行確定全車整體的初步規劃，並配合駕駛艙、戰鬥艙和動力艙等在車內的配置，完成全車空間的規劃設計，再進一步確定車身縱橫斷面的結構形式，以初步決定車身外形尺寸，因此，一般戰車主要外形尺寸通常須於整體設計時決定。其分階段工作包括：
一、確定車身縱橫斷面結構形式，以初步決定車身外形尺寸。
二、進行防護能力計算，並確定裝甲厚度、傾斜角與裝甲種類。
三、全車整體規劃下，確立車身與各總成配置及外形結構方式。
四、計算車身結構強度，根據各系統結構，進行全車焊接設計。
以上是一般確定全車整體外形的初步規劃，從此可確定車身結構形式與外形尺寸，再逐步確立車身裝甲的配置形式、選擇裝甲的種類等，以決定車身防護能力與各系統的選用配置。
而車身外形尺寸的決定是整體設計的最基本因素，故以下僅針對車身外形尺寸之各項決定因素予以說明。
(以軍即將退伍的MAGACH.是國軍現役戰車提升性能最好的借鏡)
一、戰車車身外形設計：
車身長度：
戰車的車身長度是車輛的基本實體尺寸，也是外形尺寸中受限制較小、變化幅度較大的一個尺寸值。除不計外伸火砲外，也不計焊在車體前後的附件、支架、牽引鉤和葉子板等。由於裝甲厚度的區別，戰車及輕型履帶車輛之車身長度會隨車輛重量而變，如一般水陸兩棲車輛為增加浮力而擴大裝甲的車體，因此車身長度有顯著區別。一般而言，現代主戰車的車身長度約為8～10公尺，而輕型戰車的車身長度約為4.5～7.5公尺。
目前世界上最長的戰車為美軍M1A2主戰車，總長為8.2公尺，而蘇聯戰車一般均較短，例如T54、T55、T62等戰車皆在6.3公尺左右。根據駕駛艙、乘員艙與動力艙的佈置，車身長度由各環節構成，對不同的整體配置，這些構成環節有所不同。當車身長度確定後，有關其餘車外之附屬組件，如主動輪、支輪和葉子板位置均可在參酌全車重量分配、履帶接地面積大小等條件而決定，如根據各地輪支座的極限位置可決定支輪位置，根據傳動形式可決定主動輪的位置與車身外側葉子板(擋泥板)向前和向後突出的形式等。
車身高度：
戰車車身外形高度一般為三部份之總和，即車底離地高、車身高和砲塔高。
通常戰車車身底板離地間隙在40公分至55公分之間，底板至駕駛室頂板之高度在100公分至115公分之間，因為車輛的長寬高之間有一定的比例，因此，若考慮單獨降低車輛高度，調整量有一定限度。
車底離地高：
車底離地高是車身底部最低的基本面到地面的距離，但不計一些接近兩側履帶或輪子的向下突出物，如接地輪支座等。車底離地高表示車輛克服各種突出於地面上之障礙物（如岩層、石崛、樹樁、反戰車障礙物等）的能力，當離地高度較低時，車輛在深耕水田、澤、鬆雪、沙地行駛可能會因下陷托底而容易造成履帶打滑。車底離地高度之數值若按戰術或設計要求，一般為40～55公分，但由於現代戰車之承載系統已顯著改進，故設計車底離地高度時，常選用以上範圍中的較大值。
車身高：
一般戰車車身均具有1.0～1.3公尺的高度（瑞典S型戰車是例外！），而車身高度決定於三個關鍵處，即駕駛艙、乘員艙與動力艙等三部份的高度。
駕駛艙高度係按駕駛手所採取以下的坐姿而定:
(馳車式的駕駛席.瞧這位小哥笑得頗開心代表說這個坐姿駕駛起來比較舒服些)
直立坐姿：
美國早期M41、M48、M60戰車均採用此種姿勢。駕駛室高度約100公分，故適合90％美軍人員之身材。
後仰坐姿：
美國M1與英國酋長式戰車因駕駛手之坐姿向後仰45度，遂使車身內部空間之高度降低約至91公分，其全車高度（含砲塔）為2.4公尺，較M60A1、M60A3戰車低，可減小車輛在地稜線上暴露之高度。
伏姿：
此種姿勢更可降低車身高度，惟車輛遇地雷爆炸時，俯伏底板上之駕駛手易遭震傷，故此種姿勢多不採用。
前傾坐姿：
蘇俄T54、T62、T72等戰車均採用此種姿勢，其特點為駕駛手向前傾，較接近潛望鏡，便於觀測，駕駛室的高度100公分左右。
上述四種坐姿中以直立坐姿時，人員較不易疲勞，因此，最近戰車設計時，駕駛艙之操作模式與空間規劃均採直立坐姿。設計戰車乘員艙之高度，一般以95％戰車乘員之身高為依據，以東方人而言，一般均選定167公分為參考值。
由於近代主戰車之引擎外形高度隨功率日益加大，故難以單獨降低動力艙整體高度，一般戰車動力艙高度通常在125公分左右，其高度對火砲俯角影響甚鉅，高度愈高，則火砲俯角愈小，故部分戰車的動力艙常因局部向上突出，而犧牲火砲向後俯角，目前美軍要求在設計動力艙高度時，火砲在360度旋轉之任何方向，其俯角必須在水平角度以下。但蘇俄的戰車與此相反，如T-62戰車之後頂甲板則向後傾斜，使相對應之動力艙底板也向下降，造成該處車底離地高度減小。瑞典製造之S型戰車砲係固定在車上，車身高度僅為188公分，因為沒有砲塔故不能轉動，其採用液氣式承載系統，可以藉調整車輛前後承載臂之高度來調整火砲高低射角，能靠轉動車身瞄準而達到很高的精確度。
(由於以色列的地形交通.與國土防衛戰略.馳車式設計上車身較西方戰車短些.而且特重爬坡性能.所以在機動力表現上可是跌破專家眼鏡的強悍)
車身寬度：
戰車車身的長和寬度，一般皆具有適當比例，履帶車輛外廓寬度是車內寬度、側裝甲厚度、履帶板寬、葉子板外伸的距離與間隙等之總和，但決定全車寬的主要因素還包括若干外部的條件，如鐵道運輸限制等；一般車寬的計算尚須註明是否計入其他突出物（如駕駛用後視鏡、支座）等。
車寬若超過鐵道運輸寬度限制標準，則受到橋樑、隧道、載台等固定式設施等的阻礙，也影響車輛的轉向性能。不同國家之鐵道標準限制不同，不少國家也各有規定，如蘇聯與中共均為3.4公尺，英國與我國均為2.7公尺，美國為3.25公尺等。
目前履帶裝甲車輛約寬2.5～3.2公尺，而主戰車的車寬都在3.1～3.6公尺範圍內，一般水陸兩用戰車，為了增加水上的浮力，則車體寬度較一般標準值大，若側面採用複合裝甲，則整體寬度將大量增加，故目前發展之戰車常將附加裝甲設計成外掛式，以避免運輸時產生之困擾。
戰車底盤：
戰車底盤中除了外形設計外，最重要的就是承載系統各組件的配置，如美國所設計之戰車，前方惰輪常置於裝甲鼻尖後約15公分位置，當戰車前方觸及障礙時，先撞擊裝甲鼻尖，如此可避免損傷惰輪。而蘇聯的設計則剛好相反，惰輪在鼻尖前15公分以上，如T72戰車，其設計之理由為戰車爬越障礙物時，超前之惰輪可使履帶超前而便於攀爬。
以往一般戰車均為鑄造底盤，如M48和M60戰車，其前方裝甲逐漸向兩側傾斜而接近圓柱面，這可以提高防護力和車內空間的利用率，雖然鑄造可以滿足複雜的形體需求，但弧形表面卻不利於裝設附加裝甲與任何安裝座的定位與加工，因此近代戰車底盤設計傾向利用軋製裝甲銲接，同時配合將側甲板下部改用較薄的甲板以減輕重量。此外，部分戰車底部形成傾斜之凸面，其設計之考量，除利於提高地形通過性外，主要為增加底板支撐部位的剛性與對地雷的防護能力。
履帶中心距：
履帶中心距為履帶車輛兩側履帶中心線之間的距離，它代表車輛在地面運動時，兩條履帶軌跡的平均間隔，該距離與車輛通過性和轉向性能有關。履帶中心距愈大，車輛轉向較容易，且對側傾和急轉彎時防止傾覆的穩定性愈好。現代主戰車的履帶中心距一般為2.5～2.9公尺，裝甲運輸車和步兵戰鬥車輛則約為1.7～2.7公尺。而履帶與其上方蓋板（或稱葉子板）之間須有七公分距離，其目的為當泥土、石頭、樹枝等雜物夾入履帶時，不會擠壞葉子板。
履帶邊緣與葉子板邊緣之突出，視兩者選用材質硬度之強弱而定，履帶與車身兩側亦須有三公分之間隙，以避免外物夾入時，使履帶產生跳動現象。
履帶接地長度：
一般而言，履帶接地長度係指車輛在戰鬥重量下，於水平地面上的履帶長度，實際是一個變值，例如不同的地輪位置對地面有不同壓力，對各種鬆軟地面有不同的下陷量，一般按車輛在靜平衡狀態下，同側的最前和最後地輪的中心距來簡便計算履帶接地長。現代主戰車的履帶接地長一般為3.8～5公尺，輕型履帶車輛則為2.5公尺左右，相當於車體長的55～65%，主要受第一個地輪和最後一個地輪位置的限制。
履帶接地長度是構成履帶車輛行駛性能顯著不同於輪型車輛的根本因素，它使車輛對地面的單位壓力顯著降低，有利於越野與通過鬆軟地面，也使履帶車輛易於跨越壕溝，並帶來與輪型車輛完全不同的轉向方式，影響傳動機構及轉向操縱。履帶接地長度愈大，車輛直向行駛穩定性較好，但轉向較困難，克服轉向阻力所要的轉向功率也較大。因此，履帶接地長對履帶中心距的比值常需保持在1.5至1.8之間，其理由為按設計之經驗，若維持此一比例可使車輛獲較快之行駛速度，若該比值太小，則轉彎時車輛後側會晃動，而造成轉向不穩定。若該比值太大而超過1.9，則轉彎時所需之動力較大，導致操作較為困難。
(M1系列戰車是目前美式戰車設計的集大成)
(因為德國的民族性與設計風格庇佑.豹2式戰車是大多數軍事迷公認目前攻守總評價最高的戰車)
戰車總重量：
根據不同戰車特點，全車車體的重量控制是車輛設計中的一大問題。從提出需求、設計、樣及生產，以至於後續改進，戰車重量經常有增無減，且已經是一個客觀的普遍規律。但全車重量在初期車身的機械加工與裝配時，可以逐次依照各組件重量，或按零件尺寸體積、材料比重等計算，並於設計前，參考戰車各部分的重量比例，作為參考或控制目標。但戰車的性能提昇，往往都需要以一定重量為代價來換取，其結果則造成全車重量超出預估值。故戰車設計的重量預估限度必須有增長20％或30％以上的空間，否則往往造成將來在性能提昇時，面臨承載裝置負擔過重、動力不足等問題。此外，戰鬥車輛之重心是車身設計上的重要問題，原則上重心高度愈低愈好，重心往前移可保護履帶，對爬坡亦有助益。
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