梅卡瓦坦克的装甲防护设计特点

                                                                                                                                                   
第一章：防护为重。
坦克的装甲防护能力一直都是各国的高度军事机密，如果不是对坦克实物进行系统的测试是很难得到准确性能参数的，那么如何评估一款你并不拥有的坦克的防护能力呢？比较简单的办法就是通过坦克总质量与坦克乘员数量比值来进行评估，比值越大则装甲防护能力越强，1978年服役的梅卡瓦坦克重达60多吨，这个比值超过了15吨/人，而且在挑战者1坦克服役之前还短暂的保持了这一世界纪录。这并不说明梅卡瓦就是当时装甲防护最好的坦克，但是至少可以证明梅卡瓦坦克对于装甲防护的重视层度。
在介绍系统介绍梅卡瓦坦克前首先介绍一下研制背景。以色列在1970年开始梅卡瓦项目时全国人口规模仅300万左右，整体工业水平也很低，之所以敢于独立开发主战坦克主要得力于1967年6.5战争的获胜。6.5战争获胜以后以色列获得了一个巨大的外交收获——美国的支持。在6.5战争之前美国也对以色列进行过一定层度的援助，但是战争胜利之后美国的中东政策开始全面倾向以色列，对以援助不仅规模上大幅增加，而且形式上也由过去的低息贷款+武器成品出售变成了资金赠与+技术转让，这种援助也使夜色列具备了自行研制主战坦克的技术储备和运做资金。
梅卡瓦系列坦克高度重视装甲防护，甚至是以牺牲部分战术机动性为代价来放宽车重限制来提高防护性能，作为初次设计主战坦克的国家而言，打破坦克设计的经典模式是要冒很大的技术风险的，到底是什么原因促使以色列在坦克设计上如此重视装甲防护呢？就像前面所说的以色列人口规模、工业规模都很有限，难以支撑大规模的作战消耗，而作为对手的阿拉伯国家也同样缺乏工业基础，也难以维持作战消耗，正在这样的条件下谁能有效控制战损的规模和幅度谁就会获胜,显然通过提高装甲防护来提高坦克的战场生存能力是一个重要手段。然而更为现实的原因则是以色列的军事体制缺陷。以色列平时只维持规模有限的常备军，而在大规模战争时主要通过高效的战争动员来满足作战需求，这种体制存在一个明显的缺陷，那就是在动员的武装力量到位之前有一个明显的作战力量薄弱阶段。在1967年的6.5战争中以色列是发动突袭的一方，进攻发起之前动员就已经到位，动员体制的缺陷自然不是问题，而且以色列也很清楚自己这一问题，他们要求在明确对手会发动战争的前提下，要先于对手发起进攻，并且在陆军常备军中配置比例极高的装甲兵来提高常备军部队的生存能力。尽管如此，这一缺陷还是被对手狠狠的打击了一回。
在赎罪日战争爆发前的准备阶段，埃及和叙利亚就不断通过在边境线上进行大规模军演来刺激以色列的战争预警机制，而且在战争爆发前成功迫使以色列进行了一次总动员，这次动员以后战争并没爆发，但却直接造成以色列2000多万美元的经济损失。阿拉伯人一次次的“狼来的”的游戏让以色列的战争预警越来越麻痹，对于动员越来越谨慎，一直到1973年10月6日下午两点，狼............真的来了。战争中以色列最大的损失也恰恰发生在动员到位之前的几天。赎罪日战争证明依靠“先发制人”并不总是有效，而缺乏步兵支援的装甲并同样独木难支，如何确保规模有限的常备军在遭到对手突袭情况下的生存能力成了紧迫的问题，处在研发阶段的梅卡瓦坦克对此的回应就是防护，更好的防护。
第二章：结构防护。
结构性防护通常是指坦克利用自身的车体结构和设备来进行辅助防护以提高自身的抗打击能力。这种防护设计可以维持一定的防护能力的前提下降低整车质量，但是会增加坦克在作战时的损耗。坦克上最常见的结构防护措施就是利用负重轮、外置油箱、工具箱、储物筐等来辅助提高坦克侧面的防御能力。梅卡瓦坦克在结构防护上主要从以下几方面着手：

梅卡瓦系列坦克全部采用螺旋弹簧的悬挂系统，自1970年开始进口M60系列坦克以后，M60坦克逐渐成为以色列装甲兵的主力装备，至今仍然是数量最多的现役型号，而1970年开始研制的梅卡瓦坦克却没有采用M60的扭杆弹簧悬挂而是采用了类似逊邱伦坦克的螺旋弹簧悬挂。除了这种外置的悬挂系统易于维护之外，最大的动机就是这种悬挂系统能够增强车体的侧面防御能力。外置的螺旋弹簧对于近乎垂直于车体侧面的打击防御能力有限，但是对于来自车体正面与车体轴线夹角25°的打击具有突出的防护效能。除了外置悬挂以外，大直径负重轮（780MM/760MM）也具有相同的作用。图为梅卡瓦4的行走系统。
2，        油箱。

油箱本身所具有间隙效应、燃油的低波阻抗特性利于对聚能装药类弹药的防护。梅卡瓦坦克利用车体正面装甲的间隙装载燃油，并且用油箱来填充动力舱纵置发动机两侧的间隙来增加车体的正面防御能力，同时也提高了坦克的装载率。梅卡瓦1/2型除了动力舱外在车底也储存燃油，梅卡瓦3/4型将车底油箱取消，增加了车尾油箱，而所有梅卡瓦坦克的油箱与弹药舱、乘员舱均有装甲进行隔离以降低火灾危害。图为梅卡瓦3型的动力舱，舱内士兵两侧既是动力舱内的油箱。
3，        动力系统。

梅卡瓦坦克在设计上最突出的特点就是动力舱前置。动力舱前置对于梅卡瓦坦克而言，是为实现多个设计目标的手段，在这里仅描述动力舱作为辅助防护手段的作用。装甲抗弹的作用从根本上讲就是通过装甲自身的损耗来化解弹药的威力，从这点来说坦克的动力系统十分不适合直接作为装甲防护的手段，动力系统本身是十分脆弱的，密布的管线和附件即使是轻微的损坏也可能造成系统停车，没有动力的坦克仅仅是固定的个机枪掩体而已。但是作为主装甲被击穿后抑制后效的手段是合适的。梅卡瓦坦克采用的发动机纵置变速箱横置的动力系统布局，水平厚度达到两米左右，即使不考虑动力系统本身，单是两米多的超大间隙就能发挥出很大的防御效能，从车体正面击穿梅卡瓦坦克攻击战斗舱绝非易事。这一设计一方面看出梅卡瓦坦克对于乘员保护的重视，另一方面则是对于车载弹药安全的重视（尽量避免弹药的爆燃、爆轰，为后续坦克的修复创造条件）。图为梅卡瓦3的动力系统。

动力前置给梅卡瓦坦克带来一系列的负面影响，比如车体正面被弹面积大、火线高度过高（达到2.16米，同时代的T-72火线高度仅1.64米）、正面红外特征显著、重心靠前等一系列的麻烦，当然也有很多好处，比如驾驶员观察位置较高视野开阔、主炮可以360°全俯仰范围开火等，就防护角度而言，除了前面所说的动力系统本身的辅助防护能力外，由于动力舱的高度较高，造成车体首上装甲明显高于座圈，可以为炮塔裙部提供附加防护。图为梅卡瓦2坦克，可以看出首上装甲位置明显高于座圈高度，对炮塔裙部提供的附加防护。动力前置是梅卡瓦坦克在结构防护上最为突出的设计。

第三章：危险品管理。
大航程、火力持续性是任何一种坦克都要追求的。这必然要求坦克在有限的体积内极可能的多携带燃油和弹药以提高装载率，但是装载率的提高也必然增加坦克的危险性。以色列高度重视乘员的安全和坦克的可修复性，在梅卡瓦坦克的设计上非常重视危险品的管理。
1，        可燃物质管理。
梅卡瓦坦克的燃油和液压用油全部与驾驶舱、战斗舱、弹药舱全部用装甲板进行隔离，并且油箱有快速放油和自封闭措施，以尽量避免遭到攻击后引发火灾蔓延。车内配有高效的防火抑爆设备可迅速扑灭化学火焰和金属火焰，并且在驾驶员舱盖左侧翼子板处安装有外置手动灭火开关作为灭火保险措施，可以从外部手动启动灭火装置。
2，        弹药安全管理。

梅卡瓦坦克的弹药安全管理可以说是整车防护设计上最为出色的部分。首先，梅卡瓦坦克除了待发弹以外将其他主炮弹药全部集中安置，降低了弹药被直接命中概率。其次，弹药舱布置在车体尾部，车尾在传统坦克作战中是最为安全的部位，并且由于车尾舱门的安装，利于提高弹药补充的效率，不必像那些弹药布置在多处的坦克那样，要进行炮塔位置旋转以配合弹药补充。由于补弹的过程中炮塔正面装甲始终指向前方，可以大大提高弹药补充时的安全性。图为梅卡瓦1的弹药舱尾舱门。

梅卡瓦坦克1、2型的待发弹为6发，立姿放置于炮塔吊篮侧壁，梅卡瓦3型开始，由于使用了120MM口径弹药，为了降低供弹手的劳动强度，将待发弹横姿放置在炮塔尾舱内，取消了供弹手的提弹动作。为了提高供弹手的效率，梅卡瓦3、4型配备了旋转式自动供弹机，也提高了供弹手选弹的可靠性。供弹机在每次出弹后舱口自动闭合，炮塔尾仓配有由应力断裂螺栓固定的泄压板，供弹机构安全性较高。梅卡瓦1、2型强调缩小炮塔的正面被弹面积，炮塔内不储存主炮弹药，拥挤的战斗舱内只能放置6发炮弹，梅卡瓦3、4型强调供弹效率和储弹安全，使用了独特的供弹机系统，却降低了空间利用率，梅卡瓦3型待发弹仅5发！同以色列的主要对手叙利亚装备的T-72的22发待发弹相比火力持续性也相差甚远。不过同M1坦克相比梅卡瓦坦克的待发弹舱截面积更小封闭性更好，同自动供弹的T-72相比梅卡瓦在待发弹补充的效率更高，而且同备用弹补充一样，待发弹的补充过程中，炮塔始终指向前方，补充过程具有更高的安全性。图为梅卡瓦4型双通道旋转供弹机。


梅卡瓦系列坦克没有在弹药舱设置固定的储弹容器，105MM弹药采用4发一组的可移动式容器，120MM弹药每发独立容器存储。储弹容器具有极佳的耐火性能，能够为乘员提供宝贵的逃生时间，确保人员撤离至安全距离，同时可以降低弹药发生连锁反应的几率。可移动式弹药箱可根据不同的任务需求增加或减少（可以全部或部分移除以满足弹药舱的多功能用途，也可以将尾舱门通道作为储弹空间最多可增加50％的弹药携带量）。图为120MM和105MM弹药的储弹容器。
第四章：装甲布局。
    冷战时期两大军事集团涵盖了所有主要坦克设计流派，在互为主要对手的长期对抗中各自的作战体系越来越系统化，层次也越来越丰富，各自的坦克也逐渐成为各自体系中的一个节点，任务范围逐渐缩窄，单项性能逐渐强化。在坦克装甲设计上体现出强调重点防护，正面装甲与周边装甲的性能差距逐渐拉大的特点。而游离在冷战集团之外的以色列在坦克设计上却呈现出一幅独特的景象，以色列不具备冷战集团那样结构完善、层次丰富的作战体系，在坦克这一陆军主站平台设计上更强调作为多功能性的中心平台作用，在装甲上也更加强调周边防护的重要性，特别是在1982年黎巴嫩战争之后，在几十年的低烈度作战中，坦克的周边防护有着鲜明的增强趋势。此外，以色列并不是一个有着悠久坦克研制传统的国家，在坦克言之发展上在得不到技术传统滋养同时也不受技术传统的束缚，梅卡瓦坦克在装甲设计上就广泛吸收各种思想。
   1，车体装甲。

       坦克的车体正面装甲布局在内部受到驾驶员仓或动力舱的空间和形状的限制，在外部受到越野机动性、驾驶员视野、火炮射界等因素的限制，所以战后坦克的炮塔可以说是千奇百怪，但是车体正面装甲布局只有三种。梅卡瓦这种车体正面装甲布局是战后最为被广泛采用的方案，特别是型号众多的第三代主战坦克。这种布局通常被称为“前复合装甲式”，由正面30°外倾角的装甲构件和上部80°以上内倾角的装甲构件组合而成，由前部装甲构件主要承担正面防御。
梅卡瓦的车体前部装甲构件是多层间隙复合装甲，在间隙内盛放燃油，由于间隙复合装甲对水平厚度要求很大，梅卡瓦在主动轮和变速箱输出端增加了一级测减速器，以保证车体正面有足够的安置空间。改装甲构件的一大特点就是在装甲间隙内填充燃油，这样可以适当提高庄家的性能同时也提高了坦克的装载率，但是随着燃油的消耗，燃油在装甲内的水平面会下降，这是庄家的性能又会有所下降，而在装甲受到动能弹攻击时燃油也容易产生“水锤”效应破坏装甲，装甲被击穿时也会造成燃油泄露甚至是火灾。此构件的另一大特点是同动力舱联合发挥装甲防护效能，这实际上赋予了这部分装甲很大的冗余度，这也是为什么梅卡瓦众多的发展型号里在装甲升级上从未特别强化过车体正面前部装甲。图为梅卡瓦2。

       梅卡瓦坦克车体上部装甲构件由于动力舱前置，所以整体面积惊人，在正面防御能力相同的情况下装甲用量很大，这也是动力前置的一个负面效应。重量惊人的首上装甲还直接影响了动力系统的更换效率，相比动力舱后置的坦克，进行一次动力系统换装梅卡瓦要进行4次吊装作业，而后期由于炮塔侧部装甲的强化这一数字要变成6次，而动力后置的坦克只需要2次。
前复合装甲布局的首上装甲通常采用薄板（40MM~50MM）超大倾角（80°左右）的均质钢装甲，装甲下部空间充足，利用率高，对于动力前置的梅卡瓦坦克是很合适的。超大倾角装甲拥有很大的水平厚度有利于对破甲弹的防御，而80°的倾角范围对于水平入射的穿甲弹而言也超过了跳飞临界角度。但是这种首上装甲对于大着角的攻击会产生很大的性能下降，在82年以后由于低烈度作战中经常遭遇大着角攻击，在此之后的型号都普遍强化了驾驶员位置的上部装甲。由于梅卡瓦系列坦克基本都采用AVDS-1790系列风冷发动机，冷却风扇布置在发动机上部，所以梅卡瓦1~3型的首上装甲动力舱部分有一个鼓包，这个鼓包造成首上装甲出现了多个折断线，而这些折断线在装甲遭遇打击时会形成应力集中，破坏装甲结构，这一缺陷一直延续到梅卡瓦4型为止。图为梅卡瓦1型。

       梅卡瓦4型采用了液冷发动机，由于液冷发动机的散热器布置比较灵活，梅卡瓦4型使用的GD-883型发动机将散热器不至于发动机右侧，降低了高度，使得梅卡瓦4型的手上装甲构成了一个完整的平面，并且敷设了复合装甲模块来提高防护能力并降低维护成本。说到这，关于梅卡瓦车体正面庄家的描述即将结束时提醒读者注意两点：1，梅卡瓦4型的首上装甲倾角为78°，较之前的型号有所降低。2，梅卡瓦系列坦克的驾驶员仓门位置都明显高于炮塔座圈。这两点对于梅卡瓦的炮塔装甲布局都有关联。图为梅卡瓦4型。
   
坦克的装甲布局比较像手持盾牌古代的重装步兵，重点强调武器指向方向的防护，而坦克在作战上也比较像古代步兵方阵，以集群形式，保持一定的战斗队形对目标发起攻击。在这种模式下坦克这种强调正面防护的装甲布局是合适的。但是二战中却不是这样的，二战不再有前线与后方之分，战斗会随时发生在任何一个角落里。坦克不仅在俄罗斯平原上，在北非沙漠上集群厮杀，也要在通往罗马的羊肠小道上作战，在红十月炼钢厂，在菩提树下大街作战，在这些地方坦克无法形成集群，也难以维持有利队形互相掩护，互相支持，坦克此时就像被打散了的步兵方阵一样无奈，坦克周边防护薄弱的缺陷暴露无遗。
二战时由于反装甲武器性能有限，坦克正面装甲效能与周边装甲效能的差距并不是很大，但20世纪60年代以后由于反装甲武器的发展，坦克的正面装甲和周边装甲效能差距进一步加大，事实上这一时期不仅平台发射的反装甲武器得到发展，步兵反装甲武器的长足进步已经让坦克周边防护的缺陷相较二战时期不但没有提高，反而进一步恶化，这也是为什么T-80这样声名显赫的坦克在格罗兹尼的街道照样损失惨重。原因其实非常简单，科技发展的特点决定发展进攻远比发展防御成本效益要高，发展防御“很不划算”，以色列的“铁穹”反火箭弹系统就鲜明例证。同样在以色列，同样因为成本效益，梅卡瓦坦克却呈现出相反发展趋势，梅卡瓦坦克是一款很幸运的坦克，它服役时以色列最大的对手——埃及，承认了以色列的存在，它只需要面对叙利亚的坦克。相对叙利亚落后的坦克装备发展，梅卡瓦坦克如果在火力系统和正面防御能力做大量投入会造成相关性能过剩，而在坦克周边防护上进行投入则会在提高坦克整体性能的同时也使整体性能更加均衡，在研发资金有限的情况对坦克周边防护投入更有效益。82年以后同什叶派真主党武装几十年的纠缠明显刺激了以色列在梅卡瓦坦克周边防护能力上的投入力度，让该坦克的周边防护越来越强，这也成了梅卡瓦系列坦克的标志性特点。

       梅卡瓦1型虽然整体结构标新立异，但是任务属性同那个时代的其他坦克并无特别之处。梅卡瓦1型的车体侧面防护与逊邱伦坦克极为相似，由大直径负重轮、侧裙板、翼子板构成，翼子板和裙板均是薄板结构，主要利用间隙效应进行防护，对于与侧面接近垂直的打击防御效果并不突出，但是对于来自前方与车体指向夹角25°左右武器打则可以发挥大倾角、大间隙的作用，防御效果明显。从这点上看梅卡瓦1主要还是一款应对传统作战为主的坦克。图为早期的梅卡瓦1型坦克。

在经历了1982年黎巴嫩战争之后，结合在城镇和丘陵地带的作战特点，将梅卡瓦1型升级成梅卡瓦2型，并最终研制成功梅卡瓦3型。梅卡瓦3型首次实现了整车装甲系统模块话，在这一模块化装甲体系中就特别强调了车体的周边防护，安装了专用的装甲某块以增强翼子板的侧向防护能力，在这里需要特别说明的是侧裙板模块。该侧裙板为多层板结构，外层为高硬度金属，内层由高韧性材料，各层通过密集的螺栓矩阵进行约束，一方面增加抗多发弹能力，一方面提高内层材料的抗拉强度。当受到反装甲武器打击时，外层高硬度材料产生应力波促使内层高韧材料发生塑性变形，对穿甲杆进行剪切、改变指向，对射流进行拉伸、剪切。这种裙板是一种不含能反应装甲。但是这种裙板上密集的金属螺栓在遭到打击时会四处飞溅，对周边的人员及非装甲车辆会造成附加伤害。图为梅卡瓦3型。

      梅卡瓦4型是梅卡瓦些列坦克中最新的型号，梅卡瓦4型进一步加强了车体的周边防护，取消了翼子板的存储功能，将整个翼子板变成一个装甲模块，该模块的外边缘明显高于座圈高度，除了为车体侧面提供防护外还对炮塔裙部提供附加防护。图为损毁的梅卡瓦4型坦克车体，可以明显看到翼子板处装甲模块的外边缘高于座圈高度。

      坦克的背面相对来说比较安全，但是梅卡瓦坦克将弹药舱至于车尾，所以对该部位的防护水平要求很高，为了有效控制整车质量，除了厚重的装甲车门外，还将蓄电池组、三防设备至于尾部来提高附加防护效果。图为梅卡瓦1型的车位，可以明显看到厚重的装甲车门和两侧的蓄电池、三防装置舱门。

      从梅卡瓦3型开始由于遭遇IED袭击的几率加大，为了避免彻底油箱产生“水锤”效应，将车底油箱取消，增加车尾油箱并结合具有储物功能的屏蔽装甲构件来增强车尾的防护能力。图为梅卡瓦4型的车尾屏蔽装甲构件。

       梅卡瓦坦克的周边防护上存在一个显著地防护漏洞，那就是位于右侧翼子板上的散热/排烟窗口，这个窗口不仅具有显著的红外特征，而且几乎没有任何装甲防护，来自侧方和前方很大角度范围内的武器都可以直接攻击驾驶舱、战斗仓，并且随着坦克发动机功率的逐渐加大这个窗口的面积也逐渐增大。图为梅卡瓦4型的发动机排气窗。,
   2，炮塔装甲。

      炮塔是整个坦克的观察/打击平台，人员、武器高度集中，而且由于炮塔无法像车体那样依托地形、工事、障碍物等进行隐蔽，通常炮塔的装甲防护水平高于车体，是整车装甲防护水平最高的部分。梅卡瓦坦克在近三十年的发展历程中共出现了四代，每一代的炮塔装甲布局随着装甲技术的进步和任务属性的改变都有很大的差异，在这里将按炮塔装甲结构特征并结合其他一些典型坦克炮塔的特征进行比对描述。图为梅卡瓦坦克1~4型的全家福。
⑴ 炮塔间隔装甲结构。

      梅卡瓦1型的炮塔从侧面看有一个显著的特征，那就是炮塔正面装甲的楔形结构。尽管梅卡瓦3型在炮塔装甲布局上发生了很大的改变，但是从侧面看都存在这样一个构型，类似的装甲结构也出现在豹2A5/A6和我国的99式坦克上，这种装甲构件是利用间隙效应的中空结构，而在装甲应用上通常结合倾角效应以发挥更大的防御效果（倾角可以对动能弹进行偏转，间隙距离大于弹长时偏转效果更明显）。所以国际上大多数安装这类结构的坦克，除了个别型号（90式）外，通常都是结合倾角的。从图中可以看到这一结构有一个明显的外倾角，而主装甲则有内倾角，当弹丸击穿该结构后会发生变向，接触到主装甲后会增强主装甲的倾角效应，从而提高主装甲的防御能力。但是梅卡瓦炮塔上的这一楔形结构的倾角并不只是出于抗弹的目的。图为梅卡瓦1型侧面照片。



      梅卡瓦炮塔的这一结构实际上是复合装甲，由于这种结构主要利用间隙效应，所以需要很大的间隙距离，会显著增加炮塔的回转半径覆盖住驾驶舱舱门，需要做出一个外倾角来保证该结构与舱门之间有足够的距离来确保驾驶员逃生。而且前文提到过梅卡瓦坦克的驾驶舱门高度高于座圈，所以炮塔外边缘有着更加明显的“上漂”设计，以至于投影面积巨大的梅卡瓦3BAZ、梅卡瓦4的炮塔宛如“飞碟”。以上三图分别是梅卡瓦2/3/4的炮塔正面装甲结构域驾驶舱门的结构关系。

      豹2坦克在A5/A6的炮塔装甲升级上也采用了类似的附加装甲结构，不过豹2的附加装甲会在特定的角度范围内将驾驶员舱盖遮蔽，造成驾驶员无法出仓。图为豹2A5，可以看到炮塔附加装甲结构遮蔽了驾驶员舱门。

      同样是在炮塔正面加装附加装甲结构的豹2“革命”则修正了豹2A5/A6上出现的问题，可以看到2“革命”调整了附加装甲的“上漂”设计，确保了驾驶员在炮塔指向范围内都可以完成出仓。图为豹2“革命”。


       99式坦克和10式坦克同样在炮塔也安装了间隔装甲构件，虽然在水平间隙距离上不如豹2A5/A6，但是保证了驾驶员逃生通道。图为99式坦克和10式坦克。
⑵炮塔防盾。



    在梅卡瓦以前，以色列并没有坦克装甲车辆的设计经验，但是以色列在历次中战争中却拥有从二战的谢尔曼M4坦克到M60主战坦克，时间跨度大，种类繁多的坦克使用经验。就坦克炮塔防盾这一重要的防护构件的作用有着自己的理解。在梅卡瓦服之前，以色列的主力坦克装备是逊邱伦坦克和M48坦克，这两种坦克都是采用的大型防盾设计，炮塔的正面防护主要依赖防盾，大型防盾在受损后可以进行更换而不必更换整个炮塔，能提高坦克的勤务性，而且由于防盾随动于火炮，不会在炮塔正面出现为满足武器俯仰范围而出现的防护“漏洞”，正面防御比较完整。但是由于防盾整体质量较小，对动能冲击比较敏感，而且固定在火炮摇架上，当遭到动能弹打击时会连带损伤火炮的伺服系统，另外由于随动于火炮，防盾的质量增加会直接增加火炮伺服系统的负担（通常火炮的伺服系统不会有很大冗余度设计），限制了坦克后期的装甲增强能力。对于以色列来说，坦克的服役期限通常很长，即使是1982年，超级谢尔曼坦克还在预备役中服役，坦克在漫长的服役期中通常要进行数次装甲升级，采用大型防盾不利于防护提升。图为梅卡瓦2/3/4型的防盾，可以看出梅卡瓦坦克在防盾设计上的特点：尽力缩小防盾的宽度以降低防盾在炮塔正面防护中的作用，同时随着坦克的升级换代，防盾有着逐渐承担火炮身管防护的趋势。

    由M60坦克改装的马加奇7C显著增加了炮塔正面防护，由于仍然采用原来M68火炮，所以以色列的工程师没有选择增加防盾的防护水平，因为过重的防盾会降低火炮控制精度，而是通过炮塔防护构件将防盾“包”起来。图为马加奇7C。

梅卡瓦坦克是以色列初次尝试设计主战坦克，在设计上为了降低风险很可能借鉴了很多其它坦克的设计，就防盾而言，英国的奇伏坦坦克就很可能是借鉴原型。奇伏坦坦克也恰恰是以色列曾经极力引进的型号，而在赎罪日战中缴获的T-54、T-62坦克也为以色列系统的验证小型防盾的防护效能提供了条件。图为奇伏坦坦克在以色列试车的照片，图中右侧戴贝雷帽的既是梅卡瓦项目负责人—以撒拉尔.塔尔。塔尔在1967年6.5战争期间负责加沙-阿里什方向的作战指挥。
⑶ 炮塔观瞄装置布局。

      从战后第二代主战坦克开始出现综合式火控系统以后，坦克的观瞄装置随着激光测距、微光/热成像、上反式稳像等功能的增加，体积也逐渐增大，对坦克炮塔的装甲防护的影响也逐渐增强。梅卡瓦坦克是四人制坦克，车长和射手成串联布局，在梅卡瓦4型以前的型号里，为了保证车长和射手各自的观察视野（瞄线）互不干扰，各自的观瞄器材呈现高低布局。早期的梅卡瓦强调缩减炮塔的正面被弹面积，特别注意降低炮塔火线以上高度，将射手的观瞄窗口嵌入在炮塔正面降低瞄线高度，在不影响车长观察视野的前提下有效地降低了车长指挥塔的高度，提高了炮塔的隐蔽性。考虑到射手观瞄器材的安装条件会降低车长头颈部的正面防护水平，梅卡瓦坦克的射手观瞄器材采取横向偏移布置，避开车长的正面。图为梅卡瓦2型坦克的正面，可以看到射手观瞄窗口与车长在炮塔正面的位置关系，这一设计也是梅卡瓦坦克最重要的外部识别特征。

       早期梅卡瓦坦克通过对观瞄器材布局的设计有效降低了炮塔火线以上部分高度，提高了 炮塔的隐蔽性，但是也付出了牺牲部分坦克性能。为了确保射手观瞄窗口的视场和瞄线的射界，梅卡瓦炮塔的右侧被“削”掉了很大一部分，造成炮塔右侧内部空间不足，梅卡瓦3型坦克安装的MG251 120MM滑膛炮只能使用类似于M68火炮的同轴等距螺旋弹簧作为复进机，这种复进机系统质量大且易于疲劳。另外被“削”去部分所形成的装甲断面受视场和射界的限制装甲提升的空间有限，随着装甲的不断升级炮塔的左右两部分会出现防护效能不平衡的问题。图为梅卡瓦3BAZ。

      作为坦克火控系统的重要组成部分，观瞄装置本身也是重要的保护目标。梅卡瓦3        BAZ开始使用双指挥仪系统，双指挥仪系统不仅提高了坦克的攻击效率，而且再火控系统受损时可以互为备份。图为梅卡瓦3        BAZ的车长周视仪，可以看到具有上反稳像和夜视功能的车长周视仪的体积很大，目标识别特征明显，而且由于与射手观瞄仪距离过近，在作战时当其中一个系统遭到攻击时另一个很容易受到附带伤害，造成整车作战能力丧失。

       梅卡瓦4型在炮塔光瞄设备布局设计上就之前型号在相关设计上的缺点进行了改进，将射手观瞄装置提高至炮塔顶部，以提炮塔内容积，将车长周视仪布置在炮塔顶部左侧与射手观瞄装置拉开距离，提高了观瞄系统的抗毁能力。虽然这种布局增大了炮塔火线以上面积，但是由于这一时期以色列主要在北部边境的丘陵地带作战，接敌距离拉近、高点攻击居多，这种正面被弹面积的增加并不会对炮塔的隐蔽性带来显著影响。

       德国的豹2A1~A4在观瞄装置布局上也采用类似梅卡瓦坦克的布局，通过降低瞄线与火线之间的高差来缩减火线以上面积，提高炮塔的隐蔽性。图为豹2A4，可以看到降低瞄线造成射手的观瞄装置嵌入在炮塔的正面装甲上，削弱了炮塔右侧的防御能力，而且由于车长、车长周视仪、射手观瞄仪在正面排成一条直线，一旦遭到攻击会造成串联杀伤。

      在90年代中后期豹2A5/A6的改进计划中，不仅将射手观瞄仪高度提高，而且将车长周视仪由车长舱盖的右前方移至左后方避免被串联杀伤。但无论是梅卡瓦还是豹2在观瞄系统上的设计变化总是在炮塔正面抗弹能力和隐蔽性上来回做平衡，都或多或少在防护能力上留有遗憾。图为豹2A5/A6的车长周视仪。

      四人制坦克炮塔火线以上面积受车长工作高度、供弹手工作高度、主炮俯角范围三个因素影响，在火炮俯角范围不变的情况下，要想降低火线以上面积就只能降低射手瞄线高度，但是这样通常会削弱车长头颈部的保护，但是三人制坦克取消了供弹手，车长与射手并列坐在火炮两侧，可以降低炮塔火炮两侧的高度，有效的减少了火线以上面积，提高了炮塔隐蔽性的同时在不降低正面装甲防护能力前提下减少了装甲用量。图为三人制勒克莱尔坦克，从图中可以看到射手瞄线得以降低，缩减了炮塔火线以上面积。正面装甲呈现“山”型布局，相比较豹2的矩形和梅卡瓦的梯形布局而言减少了装甲用量。三人制坦克，这种苏联早在60年代就实用化的“古典”技术会不会成为梅卡瓦的未来发展方向呢？


                                                                                                                                                       梅卡瓦坦克的装甲防护设计特点
第一章：防护为重。
坦克的装甲防护能力一直都是各国的高度军事机密，如果不是对坦克实物进行系统的测试是很难得到准确性能参数的，那么如何评估一款你并不拥有的坦克的防护能力呢？比较简单的办法就是通过坦克总质量与坦克乘员数量比值来进行评估，比值越大则装甲防护能力越强，1978年服役的梅卡瓦坦克重达60多吨，这个比值超过了15吨/人，而且在挑战者1坦克服役之前还短暂的保持了这一世界纪录。这并不说明梅卡瓦就是当时装甲防护最好的坦克，但是至少可以证明梅卡瓦坦克对于装甲防护的重视层度。
在介绍系统介绍梅卡瓦坦克前首先介绍一下研制背景。以色列在1970年开始梅卡瓦项目时全国人口规模仅300万左右，整体工业水平也很低，之所以敢于独立开发主战坦克主要得力于1967年6.5战争的获胜。6.5战争获胜以后以色列获得了一个巨大的外交收获——美国的支持。在6.5战争之前美国也对以色列进行过一定层度的援助，但是战争胜利之后美国的中东政策开始全面倾向以色列，对以援助不仅规模上大幅增加，而且形式上也由过去的低息贷款+武器成品出售变成了资金赠与+技术转让，这种援助也使夜色列具备了自行研制主战坦克的技术储备和运做资金。
梅卡瓦系列坦克高度重视装甲防护，甚至是以牺牲部分战术机动性为代价来放宽车重限制来提高防护性能，作为初次设计主战坦克的国家而言，打破坦克设计的经典模式是要冒很大的技术风险的，到底是什么原因促使以色列在坦克设计上如此重视装甲防护呢？就像前面所说的以色列人口规模、工业规模都很有限，难以支撑大规模的作战消耗，而作为对手的阿拉伯国家也同样缺乏工业基础，也难以维持作战消耗，正在这样的条件下谁能有效控制战损的规模和幅度谁就会获胜,显然通过提高装甲防护来提高坦克的战场生存能力是一个重要手段。然而更为现实的原因则是以色列的军事体制缺陷。以色列平时只维持规模有限的常备军，而在大规模战争时主要通过高效的战争动员来满足作战需求，这种体制存在一个明显的缺陷，那就是在动员的武装力量到位之前有一个明显的作战力量薄弱阶段。在1967年的6.5战争中以色列是发动突袭的一方，进攻发起之前动员就已经到位，动员体制的缺陷自然不是问题，而且以色列也很清楚自己这一问题，他们要求在明确对手会发动战争的前提下，要先于对手发起进攻，并且在陆军常备军中配置比例极高的装甲兵来提高常备军部队的生存能力。尽管如此，这一缺陷还是被对手狠狠的打击了一回。
在赎罪日战争爆发前的准备阶段，埃及和叙利亚就不断通过在边境线上进行大规模军演来刺激以色列的战争预警机制，而且在战争爆发前成功迫使以色列进行了一次总动员，这次动员以后战争并没爆发，但却直接造成以色列2000多万美元的经济损失。阿拉伯人一次次的“狼来的”的游戏让以色列的战争预警越来越麻痹，对于动员越来越谨慎，一直到1973年10月6日下午两点，狼............真的来了。战争中以色列最大的损失也恰恰发生在动员到位之前的几天。赎罪日战争证明依靠“先发制人”并不总是有效，而缺乏步兵支援的装甲并同样独木难支，如何确保规模有限的常备军在遭到对手突袭情况下的生存能力成了紧迫的问题，处在研发阶段的梅卡瓦坦克对此的回应就是防护，更好的防护。
第二章：结构防护。
结构性防护通常是指坦克利用自身的车体结构和设备来进行辅助防护以提高自身的抗打击能力。这种防护设计可以维持一定的防护能力的前提下降低整车质量，但是会增加坦克在作战时的损耗。坦克上最常见的结构防护措施就是利用负重轮、外置油箱、工具箱、储物筐等来辅助提高坦克侧面的防御能力。梅卡瓦坦克在结构防护上主要从以下几方面着手：

梅卡瓦系列坦克全部采用螺旋弹簧的悬挂系统，自1970年开始进口M60系列坦克以后，M60坦克逐渐成为以色列装甲兵的主力装备，至今仍然是数量最多的现役型号，而1970年开始研制的梅卡瓦坦克却没有采用M60的扭杆弹簧悬挂而是采用了类似逊邱伦坦克的螺旋弹簧悬挂。除了这种外置的悬挂系统易于维护之外，最大的动机就是这种悬挂系统能够增强车体的侧面防御能力。外置的螺旋弹簧对于近乎垂直于车体侧面的打击防御能力有限，但是对于来自车体正面与车体轴线夹角25°的打击具有突出的防护效能。除了外置悬挂以外，大直径负重轮（780MM/760MM）也具有相同的作用。图为梅卡瓦4的行走系统。
2，        油箱。

油箱本身所具有间隙效应、燃油的低波阻抗特性利于对聚能装药类弹药的防护。梅卡瓦坦克利用车体正面装甲的间隙装载燃油，并且用油箱来填充动力舱纵置发动机两侧的间隙来增加车体的正面防御能力，同时也提高了坦克的装载率。梅卡瓦1/2型除了动力舱外在车底也储存燃油，梅卡瓦3/4型将车底油箱取消，增加了车尾油箱，而所有梅卡瓦坦克的油箱与弹药舱、乘员舱均有装甲进行隔离以降低火灾危害。图为梅卡瓦3型的动力舱，舱内士兵两侧既是动力舱内的油箱。
3，        动力系统。

梅卡瓦坦克在设计上最突出的特点就是动力舱前置。动力舱前置对于梅卡瓦坦克而言，是为实现多个设计目标的手段，在这里仅描述动力舱作为辅助防护手段的作用。装甲抗弹的作用从根本上讲就是通过装甲自身的损耗来化解弹药的威力，从这点来说坦克的动力系统十分不适合直接作为装甲防护的手段，动力系统本身是十分脆弱的，密布的管线和附件即使是轻微的损坏也可能造成系统停车，没有动力的坦克仅仅是固定的个机枪掩体而已。但是作为主装甲被击穿后抑制后效的手段是合适的。梅卡瓦坦克采用的发动机纵置变速箱横置的动力系统布局，水平厚度达到两米左右，即使不考虑动力系统本身，单是两米多的超大间隙就能发挥出很大的防御效能，从车体正面击穿梅卡瓦坦克攻击战斗舱绝非易事。这一设计一方面看出梅卡瓦坦克对于乘员保护的重视，另一方面则是对于车载弹药安全的重视（尽量避免弹药的爆燃、爆轰，为后续坦克的修复创造条件）。图为梅卡瓦3的动力系统。

动力前置给梅卡瓦坦克带来一系列的负面影响，比如车体正面被弹面积大、火线高度过高（达到2.16米，同时代的T-72火线高度仅1.64米）、正面红外特征显著、重心靠前等一系列的麻烦，当然也有很多好处，比如驾驶员观察位置较高视野开阔、主炮可以360°全俯仰范围开火等，就防护角度而言，除了前面所说的动力系统本身的辅助防护能力外，由于动力舱的高度较高，造成车体首上装甲明显高于座圈，可以为炮塔裙部提供附加防护。图为梅卡瓦2坦克，可以看出首上装甲位置明显高于座圈高度，对炮塔裙部提供的附加防护。动力前置是梅卡瓦坦克在结构防护上最为突出的设计。

第三章：危险品管理。
大航程、火力持续性是任何一种坦克都要追求的。这必然要求坦克在有限的体积内极可能的多携带燃油和弹药以提高装载率，但是装载率的提高也必然增加坦克的危险性。以色列高度重视乘员的安全和坦克的可修复性，在梅卡瓦坦克的设计上非常重视危险品的管理。
1，        可燃物质管理。
梅卡瓦坦克的燃油和液压用油全部与驾驶舱、战斗舱、弹药舱全部用装甲板进行隔离，并且油箱有快速放油和自封闭措施，以尽量避免遭到攻击后引发火灾蔓延。车内配有高效的防火抑爆设备可迅速扑灭化学火焰和金属火焰，并且在驾驶员舱盖左侧翼子板处安装有外置手动灭火开关作为灭火保险措施，可以从外部手动启动灭火装置。
2，        弹药安全管理。

梅卡瓦坦克的弹药安全管理可以说是整车防护设计上最为出色的部分。首先，梅卡瓦坦克除了待发弹以外将其他主炮弹药全部集中安置，降低了弹药被直接命中概率。其次，弹药舱布置在车体尾部，车尾在传统坦克作战中是最为安全的部位，并且由于车尾舱门的安装，利于提高弹药补充的效率，不必像那些弹药布置在多处的坦克那样，要进行炮塔位置旋转以配合弹药补充。由于补弹的过程中炮塔正面装甲始终指向前方，可以大大提高弹药补充时的安全性。图为梅卡瓦1的弹药舱尾舱门。

梅卡瓦坦克1、2型的待发弹为6发，立姿放置于炮塔吊篮侧壁，梅卡瓦3型开始，由于使用了120MM口径弹药，为了降低供弹手的劳动强度，将待发弹横姿放置在炮塔尾舱内，取消了供弹手的提弹动作。为了提高供弹手的效率，梅卡瓦3、4型配备了旋转式自动供弹机，也提高了供弹手选弹的可靠性。供弹机在每次出弹后舱口自动闭合，炮塔尾仓配有由应力断裂螺栓固定的泄压板，供弹机构安全性较高。梅卡瓦1、2型强调缩小炮塔的正面被弹面积，炮塔内不储存主炮弹药，拥挤的战斗舱内只能放置6发炮弹，梅卡瓦3、4型强调供弹效率和储弹安全，使用了独特的供弹机系统，却降低了空间利用率，梅卡瓦3型待发弹仅5发！同以色列的主要对手叙利亚装备的T-72的22发待发弹相比火力持续性也相差甚远。不过同M1坦克相比梅卡瓦坦克的待发弹舱截面积更小封闭性更好，同自动供弹的T-72相比梅卡瓦在待发弹补充的效率更高，而且同备用弹补充一样，待发弹的补充过程中，炮塔始终指向前方，补充过程具有更高的安全性。图为梅卡瓦4型双通道旋转供弹机。


梅卡瓦系列坦克没有在弹药舱设置固定的储弹容器，105MM弹药采用4发一组的可移动式容器，120MM弹药每发独立容器存储。储弹容器具有极佳的耐火性能，能够为乘员提供宝贵的逃生时间，确保人员撤离至安全距离，同时可以降低弹药发生连锁反应的几率。可移动式弹药箱可根据不同的任务需求增加或减少（可以全部或部分移除以满足弹药舱的多功能用途，也可以将尾舱门通道作为储弹空间最多可增加50％的弹药携带量）。图为120MM和105MM弹药的储弹容器。
第四章：装甲布局。
    冷战时期两大军事集团涵盖了所有主要坦克设计流派，在互为主要对手的长期对抗中各自的作战体系越来越系统化，层次也越来越丰富，各自的坦克也逐渐成为各自体系中的一个节点，任务范围逐渐缩窄，单项性能逐渐强化。在坦克装甲设计上体现出强调重点防护，正面装甲与周边装甲的性能差距逐渐拉大的特点。而游离在冷战集团之外的以色列在坦克设计上却呈现出一幅独特的景象，以色列不具备冷战集团那样结构完善、层次丰富的作战体系，在坦克这一陆军主站平台设计上更强调作为多功能性的中心平台作用，在装甲上也更加强调周边防护的重要性，特别是在1982年黎巴嫩战争之后，在几十年的低烈度作战中，坦克的周边防护有着鲜明的增强趋势。此外，以色列并不是一个有着悠久坦克研制传统的国家，在坦克言之发展上在得不到技术传统滋养同时也不受技术传统的束缚，梅卡瓦坦克在装甲设计上就广泛吸收各种思想。
   1，车体装甲。

       坦克的车体正面装甲布局在内部受到驾驶员仓或动力舱的空间和形状的限制，在外部受到越野机动性、驾驶员视野、火炮射界等因素的限制，所以战后坦克的炮塔可以说是千奇百怪，但是车体正面装甲布局只有三种。梅卡瓦这种车体正面装甲布局是战后最为被广泛采用的方案，特别是型号众多的第三代主战坦克。这种布局通常被称为“前复合装甲式”，由正面30°外倾角的装甲构件和上部80°以上内倾角的装甲构件组合而成，由前部装甲构件主要承担正面防御。
梅卡瓦的车体前部装甲构件是多层间隙复合装甲，在间隙内盛放燃油，由于间隙复合装甲对水平厚度要求很大，梅卡瓦在主动轮和变速箱输出端增加了一级测减速器，以保证车体正面有足够的安置空间。改装甲构件的一大特点就是在装甲间隙内填充燃油，这样可以适当提高庄家的性能同时也提高了坦克的装载率，但是随着燃油的消耗，燃油在装甲内的水平面会下降，这是庄家的性能又会有所下降，而在装甲受到动能弹攻击时燃油也容易产生“水锤”效应破坏装甲，装甲被击穿时也会造成燃油泄露甚至是火灾。此构件的另一大特点是同动力舱联合发挥装甲防护效能，这实际上赋予了这部分装甲很大的冗余度，这也是为什么梅卡瓦众多的发展型号里在装甲升级上从未特别强化过车体正面前部装甲。图为梅卡瓦2。

       梅卡瓦坦克车体上部装甲构件由于动力舱前置，所以整体面积惊人，在正面防御能力相同的情况下装甲用量很大，这也是动力前置的一个负面效应。重量惊人的首上装甲还直接影响了动力系统的更换效率，相比动力舱后置的坦克，进行一次动力系统换装梅卡瓦要进行4次吊装作业，而后期由于炮塔侧部装甲的强化这一数字要变成6次，而动力后置的坦克只需要2次。
前复合装甲布局的首上装甲通常采用薄板（40MM~50MM）超大倾角（80°左右）的均质钢装甲，装甲下部空间充足，利用率高，对于动力前置的梅卡瓦坦克是很合适的。超大倾角装甲拥有很大的水平厚度有利于对破甲弹的防御，而80°的倾角范围对于水平入射的穿甲弹而言也超过了跳飞临界角度。但是这种首上装甲对于大着角的攻击会产生很大的性能下降，在82年以后由于低烈度作战中经常遭遇大着角攻击，在此之后的型号都普遍强化了驾驶员位置的上部装甲。由于梅卡瓦系列坦克基本都采用AVDS-1790系列风冷发动机，冷却风扇布置在发动机上部，所以梅卡瓦1~3型的首上装甲动力舱部分有一个鼓包，这个鼓包造成首上装甲出现了多个折断线，而这些折断线在装甲遭遇打击时会形成应力集中，破坏装甲结构，这一缺陷一直延续到梅卡瓦4型为止。图为梅卡瓦1型。

       梅卡瓦4型采用了液冷发动机，由于液冷发动机的散热器布置比较灵活，梅卡瓦4型使用的GD-883型发动机将散热器不至于发动机右侧，降低了高度，使得梅卡瓦4型的手上装甲构成了一个完整的平面，并且敷设了复合装甲模块来提高防护能力并降低维护成本。说到这，关于梅卡瓦车体正面庄家的描述即将结束时提醒读者注意两点：1，梅卡瓦4型的首上装甲倾角为78°，较之前的型号有所降低。2，梅卡瓦系列坦克的驾驶员仓门位置都明显高于炮塔座圈。这两点对于梅卡瓦的炮塔装甲布局都有关联。图为梅卡瓦4型。
   
坦克的装甲布局比较像手持盾牌古代的重装步兵，重点强调武器指向方向的防护，而坦克在作战上也比较像古代步兵方阵，以集群形式，保持一定的战斗队形对目标发起攻击。在这种模式下坦克这种强调正面防护的装甲布局是合适的。但是二战中却不是这样的，二战不再有前线与后方之分，战斗会随时发生在任何一个角落里。坦克不仅在俄罗斯平原上，在北非沙漠上集群厮杀，也要在通往罗马的羊肠小道上作战，在红十月炼钢厂，在菩提树下大街作战，在这些地方坦克无法形成集群，也难以维持有利队形互相掩护，互相支持，坦克此时就像被打散了的步兵方阵一样无奈，坦克周边防护薄弱的缺陷暴露无遗。
二战时由于反装甲武器性能有限，坦克正面装甲效能与周边装甲效能的差距并不是很大，但20世纪60年代以后由于反装甲武器的发展，坦克的正面装甲和周边装甲效能差距进一步加大，事实上这一时期不仅平台发射的反装甲武器得到发展，步兵反装甲武器的长足进步已经让坦克周边防护的缺陷相较二战时期不但没有提高，反而进一步恶化，这也是为什么T-80这样声名显赫的坦克在格罗兹尼的街道照样损失惨重。原因其实非常简单，科技发展的特点决定发展进攻远比发展防御成本效益要高，发展防御“很不划算”，以色列的“铁穹”反火箭弹系统就鲜明例证。同样在以色列，同样因为成本效益，梅卡瓦坦克却呈现出相反发展趋势，梅卡瓦坦克是一款很幸运的坦克，它服役时以色列最大的对手——埃及，承认了以色列的存在，它只需要面对叙利亚的坦克。相对叙利亚落后的坦克装备发展，梅卡瓦坦克如果在火力系统和正面防御能力做大量投入会造成相关性能过剩，而在坦克周边防护上进行投入则会在提高坦克整体性能的同时也使整体性能更加均衡，在研发资金有限的情况对坦克周边防护投入更有效益。82年以后同什叶派真主党武装几十年的纠缠明显刺激了以色列在梅卡瓦坦克周边防护能力上的投入力度，让该坦克的周边防护越来越强，这也成了梅卡瓦系列坦克的标志性特点。

       梅卡瓦1型虽然整体结构标新立异，但是任务属性同那个时代的其他坦克并无特别之处。梅卡瓦1型的车体侧面防护与逊邱伦坦克极为相似，由大直径负重轮、侧裙板、翼子板构成，翼子板和裙板均是薄板结构，主要利用间隙效应进行防护，对于与侧面接近垂直的打击防御效果并不突出，但是对于来自前方与车体指向夹角25°左右武器打则可以发挥大倾角、大间隙的作用，防御效果明显。从这点上看梅卡瓦1主要还是一款应对传统作战为主的坦克。图为早期的梅卡瓦1型坦克。

在经历了1982年黎巴嫩战争之后，结合在城镇和丘陵地带的作战特点，将梅卡瓦1型升级成梅卡瓦2型，并最终研制成功梅卡瓦3型。梅卡瓦3型首次实现了整车装甲系统模块话，在这一模块化装甲体系中就特别强调了车体的周边防护，安装了专用的装甲某块以增强翼子板的侧向防护能力，在这里需要特别说明的是侧裙板模块。该侧裙板为多层板结构，外层为高硬度金属，内层由高韧性材料，各层通过密集的螺栓矩阵进行约束，一方面增加抗多发弹能力，一方面提高内层材料的抗拉强度。当受到反装甲武器打击时，外层高硬度材料产生应力波促使内层高韧材料发生塑性变形，对穿甲杆进行剪切、改变指向，对射流进行拉伸、剪切。这种裙板是一种不含能反应装甲。但是这种裙板上密集的金属螺栓在遭到打击时会四处飞溅，对周边的人员及非装甲车辆会造成附加伤害。图为梅卡瓦3型。

      梅卡瓦4型是梅卡瓦些列坦克中最新的型号，梅卡瓦4型进一步加强了车体的周边防护，取消了翼子板的存储功能，将整个翼子板变成一个装甲模块，该模块的外边缘明显高于座圈高度，除了为车体侧面提供防护外还对炮塔裙部提供附加防护。图为损毁的梅卡瓦4型坦克车体，可以明显看到翼子板处装甲模块的外边缘高于座圈高度。

      坦克的背面相对来说比较安全，但是梅卡瓦坦克将弹药舱至于车尾，所以对该部位的防护水平要求很高，为了有效控制整车质量，除了厚重的装甲车门外，还将蓄电池组、三防设备至于尾部来提高附加防护效果。图为梅卡瓦1型的车位，可以明显看到厚重的装甲车门和两侧的蓄电池、三防装置舱门。

      从梅卡瓦3型开始由于遭遇IED袭击的几率加大，为了避免彻底油箱产生“水锤”效应，将车底油箱取消，增加车尾油箱并结合具有储物功能的屏蔽装甲构件来增强车尾的防护能力。图为梅卡瓦4型的车尾屏蔽装甲构件。

       梅卡瓦坦克的周边防护上存在一个显著地防护漏洞，那就是位于右侧翼子板上的散热/排烟窗口，这个窗口不仅具有显著的红外特征，而且几乎没有任何装甲防护，来自侧方和前方很大角度范围内的武器都可以直接攻击驾驶舱、战斗仓，并且随着坦克发动机功率的逐渐加大这个窗口的面积也逐渐增大。图为梅卡瓦4型的发动机排气窗。,
   2，炮塔装甲。

      炮塔是整个坦克的观察/打击平台，人员、武器高度集中，而且由于炮塔无法像车体那样依托地形、工事、障碍物等进行隐蔽，通常炮塔的装甲防护水平高于车体，是整车装甲防护水平最高的部分。梅卡瓦坦克在近三十年的发展历程中共出现了四代，每一代的炮塔装甲布局随着装甲技术的进步和任务属性的改变都有很大的差异，在这里将按炮塔装甲结构特征并结合其他一些典型坦克炮塔的特征进行比对描述。图为梅卡瓦坦克1~4型的全家福。
⑴ 炮塔间隔装甲结构。

      梅卡瓦1型的炮塔从侧面看有一个显著的特征，那就是炮塔正面装甲的楔形结构。尽管梅卡瓦3型在炮塔装甲布局上发生了很大的改变，但是从侧面看都存在这样一个构型，类似的装甲结构也出现在豹2A5/A6和我国的99式坦克上，这种装甲构件是利用间隙效应的中空结构，而在装甲应用上通常结合倾角效应以发挥更大的防御效果（倾角可以对动能弹进行偏转，间隙距离大于弹长时偏转效果更明显）。所以国际上大多数安装这类结构的坦克，除了个别型号（90式）外，通常都是结合倾角的。从图中可以看到这一结构有一个明显的外倾角，而主装甲则有内倾角，当弹丸击穿该结构后会发生变向，接触到主装甲后会增强主装甲的倾角效应，从而提高主装甲的防御能力。但是梅卡瓦炮塔上的这一楔形结构的倾角并不只是出于抗弹的目的。图为梅卡瓦1型侧面照片。



      梅卡瓦炮塔的这一结构实际上是复合装甲，由于这种结构主要利用间隙效应，所以需要很大的间隙距离，会显著增加炮塔的回转半径覆盖住驾驶舱舱门，需要做出一个外倾角来保证该结构与舱门之间有足够的距离来确保驾驶员逃生。而且前文提到过梅卡瓦坦克的驾驶舱门高度高于座圈，所以炮塔外边缘有着更加明显的“上漂”设计，以至于投影面积巨大的梅卡瓦3BAZ、梅卡瓦4的炮塔宛如“飞碟”。以上三图分别是梅卡瓦2/3/4的炮塔正面装甲结构域驾驶舱门的结构关系。

      豹2坦克在A5/A6的炮塔装甲升级上也采用了类似的附加装甲结构，不过豹2的附加装甲会在特定的角度范围内将驾驶员舱盖遮蔽，造成驾驶员无法出仓。图为豹2A5，可以看到炮塔附加装甲结构遮蔽了驾驶员舱门。

      同样是在炮塔正面加装附加装甲结构的豹2“革命”则修正了豹2A5/A6上出现的问题，可以看到2“革命”调整了附加装甲的“上漂”设计，确保了驾驶员在炮塔指向范围内都可以完成出仓。图为豹2“革命”。


       99式坦克和10式坦克同样在炮塔也安装了间隔装甲构件，虽然在水平间隙距离上不如豹2A5/A6，但是保证了驾驶员逃生通道。图为99式坦克和10式坦克。
⑵炮塔防盾。



    在梅卡瓦以前，以色列并没有坦克装甲车辆的设计经验，但是以色列在历次中战争中却拥有从二战的谢尔曼M4坦克到M60主战坦克，时间跨度大，种类繁多的坦克使用经验。就坦克炮塔防盾这一重要的防护构件的作用有着自己的理解。在梅卡瓦服之前，以色列的主力坦克装备是逊邱伦坦克和M48坦克，这两种坦克都是采用的大型防盾设计，炮塔的正面防护主要依赖防盾，大型防盾在受损后可以进行更换而不必更换整个炮塔，能提高坦克的勤务性，而且由于防盾随动于火炮，不会在炮塔正面出现为满足武器俯仰范围而出现的防护“漏洞”，正面防御比较完整。但是由于防盾整体质量较小，对动能冲击比较敏感，而且固定在火炮摇架上，当遭到动能弹打击时会连带损伤火炮的伺服系统，另外由于随动于火炮，防盾的质量增加会直接增加火炮伺服系统的负担（通常火炮的伺服系统不会有很大冗余度设计），限制了坦克后期的装甲增强能力。对于以色列来说，坦克的服役期限通常很长，即使是1982年，超级谢尔曼坦克还在预备役中服役，坦克在漫长的服役期中通常要进行数次装甲升级，采用大型防盾不利于防护提升。图为梅卡瓦2/3/4型的防盾，可以看出梅卡瓦坦克在防盾设计上的特点：尽力缩小防盾的宽度以降低防盾在炮塔正面防护中的作用，同时随着坦克的升级换代，防盾有着逐渐承担火炮身管防护的趋势。

    由M60坦克改装的马加奇7C显著增加了炮塔正面防护，由于仍然采用原来M68火炮，所以以色列的工程师没有选择增加防盾的防护水平，因为过重的防盾会降低火炮控制精度，而是通过炮塔防护构件将防盾“包”起来。图为马加奇7C。

梅卡瓦坦克是以色列初次尝试设计主战坦克，在设计上为了降低风险很可能借鉴了很多其它坦克的设计，就防盾而言，英国的奇伏坦坦克就很可能是借鉴原型。奇伏坦坦克也恰恰是以色列曾经极力引进的型号，而在赎罪日战中缴获的T-54、T-62坦克也为以色列系统的验证小型防盾的防护效能提供了条件。图为奇伏坦坦克在以色列试车的照片，图中右侧戴贝雷帽的既是梅卡瓦项目负责人—以撒拉尔.塔尔。塔尔在1967年6.5战争期间负责加沙-阿里什方向的作战指挥。
⑶ 炮塔观瞄装置布局。

      从战后第二代主战坦克开始出现综合式火控系统以后，坦克的观瞄装置随着激光测距、微光/热成像、上反式稳像等功能的增加，体积也逐渐增大，对坦克炮塔的装甲防护的影响也逐渐增强。梅卡瓦坦克是四人制坦克，车长和射手成串联布局，在梅卡瓦4型以前的型号里，为了保证车长和射手各自的观察视野（瞄线）互不干扰，各自的观瞄器材呈现高低布局。早期的梅卡瓦强调缩减炮塔的正面被弹面积，特别注意降低炮塔火线以上高度，将射手的观瞄窗口嵌入在炮塔正面降低瞄线高度，在不影响车长观察视野的前提下有效地降低了车长指挥塔的高度，提高了炮塔的隐蔽性。考虑到射手观瞄器材的安装条件会降低车长头颈部的正面防护水平，梅卡瓦坦克的射手观瞄器材采取横向偏移布置，避开车长的正面。图为梅卡瓦2型坦克的正面，可以看到射手观瞄窗口与车长在炮塔正面的位置关系，这一设计也是梅卡瓦坦克最重要的外部识别特征。

       早期梅卡瓦坦克通过对观瞄器材布局的设计有效降低了炮塔火线以上部分高度，提高了 炮塔的隐蔽性，但是也付出了牺牲部分坦克性能。为了确保射手观瞄窗口的视场和瞄线的射界，梅卡瓦炮塔的右侧被“削”掉了很大一部分，造成炮塔右侧内部空间不足，梅卡瓦3型坦克安装的MG251 120MM滑膛炮只能使用类似于M68火炮的同轴等距螺旋弹簧作为复进机，这种复进机系统质量大且易于疲劳。另外被“削”去部分所形成的装甲断面受视场和射界的限制装甲提升的空间有限，随着装甲的不断升级炮塔的左右两部分会出现防护效能不平衡的问题。图为梅卡瓦3BAZ。

      作为坦克火控系统的重要组成部分，观瞄装置本身也是重要的保护目标。梅卡瓦3        BAZ开始使用双指挥仪系统，双指挥仪系统不仅提高了坦克的攻击效率，而且再火控系统受损时可以互为备份。图为梅卡瓦3        BAZ的车长周视仪，可以看到具有上反稳像和夜视功能的车长周视仪的体积很大，目标识别特征明显，而且由于与射手观瞄仪距离过近，在作战时当其中一个系统遭到攻击时另一个很容易受到附带伤害，造成整车作战能力丧失。

       梅卡瓦4型在炮塔光瞄设备布局设计上就之前型号在相关设计上的缺点进行了改进，将射手观瞄装置提高至炮塔顶部，以提炮塔内容积，将车长周视仪布置在炮塔顶部左侧与射手观瞄装置拉开距离，提高了观瞄系统的抗毁能力。虽然这种布局增大了炮塔火线以上面积，但是由于这一时期以色列主要在北部边境的丘陵地带作战，接敌距离拉近、高点攻击居多，这种正面被弹面积的增加并不会对炮塔的隐蔽性带来显著影响。

       德国的豹2A1~A4在观瞄装置布局上也采用类似梅卡瓦坦克的布局，通过降低瞄线与火线之间的高差来缩减火线以上面积，提高炮塔的隐蔽性。图为豹2A4，可以看到降低瞄线造成射手的观瞄装置嵌入在炮塔的正面装甲上，削弱了炮塔右侧的防御能力，而且由于车长、车长周视仪、射手观瞄仪在正面排成一条直线，一旦遭到攻击会造成串联杀伤。

      在90年代中后期豹2A5/A6的改进计划中，不仅将射手观瞄仪高度提高，而且将车长周视仪由车长舱盖的右前方移至左后方避免被串联杀伤。但无论是梅卡瓦还是豹2在观瞄系统上的设计变化总是在炮塔正面抗弹能力和隐蔽性上来回做平衡，都或多或少在防护能力上留有遗憾。图为豹2A5/A6的车长周视仪。

      四人制坦克炮塔火线以上面积受车长工作高度、供弹手工作高度、主炮俯角范围三个因素影响，在火炮俯角范围不变的情况下，要想降低火线以上面积就只能降低射手瞄线高度，但是这样通常会削弱车长头颈部的保护，但是三人制坦克取消了供弹手，车长与射手并列坐在火炮两侧，可以降低炮塔火炮两侧的高度，有效的减少了火线以上面积，提高了炮塔隐蔽性的同时在不降低正面装甲防护能力前提下减少了装甲用量。图为三人制勒克莱尔坦克，从图中可以看到射手瞄线得以降低，缩减了炮塔火线以上面积。正面装甲呈现“山”型布局，相比较豹2的矩形和梅卡瓦的梯形布局而言减少了装甲用量。三人制坦克，这种苏联早在60年代就实用化的“古典”技术会不会成为梅卡瓦的未来发展方向呢？