Nguồn gốc

Panzer IV là đứa con tinh thần của chiến tranh thiết giáp nói chung và sáng tạo của nhà lý luận Đức Tướng Heinz Guderian.[5] Trong khái niệm, nó được dự định là một chiếc xe tăng hỗ trợ cho bộ binh, sử dụng chống lại pháo chống tăng và công sự của kẻ thù.[6] Lý tưởng nhất, các tiểu đoàn xe tăng của một bộ phận sư đoàn thiết giáp đã từng có ba đại đội xe tăng hạng trung Panzer III và một đại đội xe hạng nặng Panzer IV.[7] Ngày 11 tháng 1, năm 1934, quân đội Đức đã viết các chi tiết kỹ thuật cho một "thân xe kéo hạng trung", và đã ban hành cho một số các công ty quốc phòng. Để hỗ trợ các Panzer III vốn được trang bị một khẩu súng chống tăng 37 mm (1.46 in), chiếc xe mới sẽ có đại bác nòng ngắn 75 mm (2.95 in) là pháo chính, giới hạn trọng lượng là trong tầm 24 tấn (26,46 tấn ngắn). Sự phát triển được thực hiện dưới cái tên Begleitwagen ("xe đi kèm "),[8] hay BW, để che giấu mục đích thực tế của nó, bởi vì Đức về mặt lý thuyết vẫn còn bị ràng buộc bởi Hiệp ước Versailles.[9] MAN, Krupp, và Rheinmetall-Borsig đều phát triển một nguyên mẫu cho mình,[7] và nguyên mẫu của Krupp được lựa chọn để tiếp tục phát triển.[10]

Ban đầu, khung xe đã được thiết kế với hệ thống treo đan xen sáu bánh (giống như hệ thống treo của xe kéo quân sự bán bánh xích đang được Đức sử dụng), nhưng quân đội Đức đã sửa đổi điều này thành hệ thống thanh xoắn. Cho phép lớn hơn độ võng thẳng đứng của bánh xe, điều này được dự định để cải thiện hiệu suất và kíp lái thoải mái cả trên và không trên đường.[10][11] Tuy nhiên, do yêu cầu cấp thiết cho các xe tăng mới, đề nghị không được thông qua, và Krupp đã trang bị hệ thống treo lá lò xo.

Nguyên mẫu yêu cầu kíp lái gồm năm người, thân tăng có khoang động cơ phía sau. Lái xe ngồi phía trước bên trái cùng với liên lạc viên kiêm xạ thủ súng máy ở bên phải. Trong tháp pháo, chỉ huy xe tăng ngồi dưới cửa nắp, trong khi xạ thủ nằm bên trái của súng chính và nạp đạn viên ngồi bên phải. Tháp pháo lệch 66,5 mm (2,62 in) về bên trái so với trung tâm khung xe, trong khi động cơ lệch 152,4 mm (6,00 in) về bên phải. Điều này cho phép các trục mô-men xoắn tránh được trục khung tháp pháo đồng thời cung cấp năng lượng điện để quay tháp pháo, trong khi kết nối với hộp truyền dẫn được gắn trong thân, ở giữa phía trước lái xe và liên lạc viên. Do bố trí không đối xứng, phía bên phải bị gia tăng khối lượng, người ta đã đưa thùng đạn lên để cân bằng lại.[10]

Được sản xuất với số hiệu Versuchskraftfahrzeug 622 (Vs.Kfz. 622),[9] sản xuất bắt đầu năm 1936 ở nhà máy Krupp-Grusonwerke AG's tại Magdeburg.[12]

Ausf. A tới Ausf. F1

Panzer IV Ausf. C

Loạt sản xuất đầu tiên của Panzer IV là Ausführung A (viết tắt là Ausf. A,nhĩa là "Biến thể A"), vào năm 1936. Nó chạy bằng động cơ Maybach HL 108TR, sản sinh ra 250 PS (183,87 kW), và sử dụng bộ truyền tải SGR 75,[13] đạt vận tốc tối đa trên đường là 31 kilômét một giờ (19,26 mph).[14].Vũ khí chính của xe là pháo Kampfwagenkanone 37 L/24 (KwK 37 L/24) 75 mm (2.95 in), một khẩu pháo có sơ tốc đạn thấp được thiết kế chủ yếu là để phá hủy công sự của đối phương[15] Khi chống lại các mục tiêu bọc thép, thì pháo sử dụng đạn Panzergranate (đạn xuyên hỗn hợp cứng) với sơ tốc đạn là 430 mét mỗi giây (1.410 ft /s) KwK 37 có thể xuyên thủng 43 mm (1,69 in), ở độ nghiêng 30 độ, phạm vi lên đến 700 mét (2.300 ft).[16] Một súng máy MG-34 7,92 mm (0,31 in) được gắn đồng trục với súng chính trong tháp pháo, trong khi một khẩu súng máy thứ hai của cùng loại được gắn ở phía trước của thân tăng.[10] Ausf.A Được bảo vệ bởi lớp tấm thép dày 14,5 mm (0.57 in) phía trước của khung xe, và 20mm trên tháp pháo. Lớp giáp này có khả năng ngăn được mảnh pháo, các loại vũ khí bộ binh, và đầu đạn chống tăng hạng nhẹ.[17]

động cơ Maybach HL 120TRM 300 mã lực được sử dụng trong hầu hết các đời sản xuất Panzer IV.

Sau khi sản xuất 35 xe tăng của các phiên bản A, năm 1937 sản xuất chuyển đến Ausf. B.[9] Cải tiến bao gồm việc thay thế động cơ ban đầu bằng loại mạnh hơn với hơn 300 mã lực (220,65 kW) Maybach HL 120TR, và truyền tải với bộ truyền dẫn mới SSG 75, với tốc độ tiến và một số lùi. Mặc dù điều này làm gia tăng trọng lượng đến 16 tấn, nhưng tốc độ của xe tăng vẫn được cải thiện đến 39 km một giờ (24 mph).[18] Các tấm giáp nghiên đã được tăng cường để có độ dày tối đa 30 mm (1,18 in),[17] và súng máy gắn trên thân tăng đã được thay thế bởi một súng ngắn. 42 chiếc Panzer IV Ausf. B được sản xuất trước khi giới thiệu của Ausf. C vào năm 1938.[9][19] Điều này thấy giáp tháp pháo tăng lên 30 mm (1,18 in), trọng lượng của xe tăng đến 18,14 t [15] Khi Đức xâm lược Ba Lan vào tháng 9 năm 1939 kết thúc, Đức đã được quyết định mở rộng quy mô sản xuất của Panzer IV, đã được thông qua vào ngày 27 tháng 9 năm 1939 với số hiệu là Sonderkraftfahrzeug 161 (Sd.Kfz 161.).[9]

PzKpfw IV Ausf. D

Trong để đáp ứng với những khó khăn của việc xuyên giáp xe tăng bộ binh Anh Matilda trong trận chiến nước Pháp, người Đức đã thử nghiệm pháo 50 mm (1,97 in) dựa trên pháo chống tăng 5 cm Pak 38 L/60 trên Panzer IV Ausf-D. Tuy nhiên, với chiến thắng nhanh chóng của Đức ở Pháp, việc này bị hủy bỏ trước khi bước vào sản xuất.[20]

Trong tháng 9 năm 1940 phiên bản Ausf. E được giới thiệu. Phiên bản này có 50 mm (1,97) giáp bảo vệ mặt trước, các tấm nghiêng thì dày 30 mm (1,18 in). Cuối cùng, vòm của chỉ huy đã được di chuyển về phía trước tháp pháo. Các đời Panzer IV cũ hơn được trả lại cho nhà sản xuất để được trang bị thêm các tính năng này. 280 Ausf.E đã được sản xuất từ tháng 12 năm 1939 đến tháng 4 năm 1941.[19]

The short-barreled Panzer IV Ausf. F1.

Trong tháng 4 năm 1941 sản xuất của Panzer IV Ausf. F bắt đầu. Đặc trưng của phiên bản này là có 50 mm giáp ở trước tháp pháo và thân tăng (1,97)[19] và một sự gia tăng giáp hông lên 30 mm (1,18 in).[21] Trọng lượng của chiếc xe là 22,3 tấn, yêu cầu sửa đổi tương ứng với xích từ 380 đến 400 mm (14,96-15,75) để giảm áp lực lên mặt đất. Đường kính xích rộng hơn cũng tạo điều kiện thuận lợi việc lắp khớp ly hợp, và các bánh xe và xích cũng được sửa đổi.[22] Phiên bản Ausf. F được nâng cấp thành Ausf. F1, sau đó là một phiên bản mới khác biệt là Ausf. F2 xuất hiện. Tổng cộng 464 Ausf. F (sau này là F1) được sản xuất từ tháng 4 năm 1941 đến tháng 3 năm 1942, trong đó có 25 chiếc được chuyển đổi sang F2.

Ausf. F2 tới Ausf. J

Ngày 26 tháng năm 1941, chỉ vài tuần trước Chiến dịch Barbarossa, trong một cuộc họp với Hitler, Đức đã quyết định cải thiện trang bị vũ khí chính của Panzer IV. Krupp đã được trao hợp đồng để để lắp pháo 50 mm (1,97) Pak 38 L/60 súng vào tháp pháo. Nguyên mẫu đầu tiên được chuyển giao ngày 15 tháng 11 năm 1941.[23]

Trong vòng vài tháng, cú sốc gặp phải xe tăng hạng trung T-34 và xe tăng hạng nặng KV-1 đòi hỏi Panzer IV phải được nâng cấp, trang bị pháo chính mạnh hơn rất nhiều.[24] Trong tháng 11 năm 1941, các quyết định nâng cấp pháo của Panzer IV lên cỡ nòng 50 mm (1,97) bị hủy bỏ, và Krupp, Rheinmetall đã được ký hợp đồng phát triển để nâng cấp pháo chính Panzer IV lên 7,5 cm Pak 40 L/46. Sau đó do chiều dài và độ giật không phù hợp với tháp pháo của xe tăng, nên cơ chế giật và ngăn đạn đã được rút ngắn. Điều này dẫn đến sự ra đời của 75 mm (2.95) KwK 40 L/43.[25] Khi bắn đạn xuyên giáp, sơ tốc đạn của súng đã được tăng từ 430 m/s (1.410 ft / s) lên đến 990 m/s (3.250 ft / s).[22] Ban đầu, khẩu súng đã được gắn với một khoang đạn, bộ hãm nòng, nên độ giật được giảm tới 50%.[26] Loại pháo này bắn đạn Panzergranate 39, KwK 40 L/43 có thể xuyên tới 77 mm (3,03 in) của giáp thép ở phạm vi 1.830 m (6.000 ft).[27]

Panzer IV Ausf năm 1942. F2 là một bản nâng cấp của Ausf-F, trang bị khẩu pháo KwK-40 75mm L/43 để chống lại xe tăng Liên Xô là T-34 và KV

Phiên bản sau của xe tăng Ausf-F mang khẩu pháo dài hơn, nó sử dụng pháo KwK-40 75mm L/43 được đặt tên là Ausf. F2 (với số hiệu là Sd.Kfz 161/1). Xe tăng tăng trọng lượng lên 23,6 tấn. 175 chiếc Ausf-F2 đã được sản xuất từ tháng 3 năm 1942 đến tháng 7 năm 1942. Ba tháng sau khi bắt đầu sản xuất, Panzer IV Ausf-F2 đã được đổi tên thành Ausf-G.[28]

Trong suốt thời gian sản xuất từ tháng 5 năm 1942 đến tháng 6 năm 1943, Panzer IV Ausf-G đã thông qua sửa đổi thêm, bao gồm nâng cấp giáp. Các nhà thiết kế cho rằng chiếc xe tăng đã đạt đến giới hạn thiết kế của nó, nên để tránh tăng trọng lượng tăng lên, các tấm chắn 20 mm trên tháp pháo(0,79 in) đã bị gỡ bỏ, mà thay vào đó là tấm thép dày tăng lên đến 30 mm (1,18 in). Trọng lượng xe lại tăng về phía trước, trong đó có 30 mm (1,18 in) thép tấm chắn hàn (sau này bắt vít), làm tăng độ dày giáp trước thân xe lên đến 80 mm (3,15 in).[29] Quyết định gia tăng lớp giáp phía trước thu được sư ủng hộ của các tổ lái theo báo cáo của quân đội vào ngày 8 tháng 11 năm 1942, mặc dù vấn đề kỹ thuật của hệ thống lái xe do trọng lượng thêm vào. Tại thời điểm này, đã có 50% của Panzer IV sản xuất được trang bị với tấm áo giáp 30mm. Sau đó vào ngày 5 tháng 1 năm 1943, Hitler quyết định sản xuất Panzer IV với 80 mm giáp trước thân xe (giáp trước tháp pháo thì giữ nguyên độ dày 50 mm)[30]

Để đơn giản hóa sản xuất, các cửa quan sát ở hai bên của tháp pháo và trên mặt trước tháp pháo phải được loại bỏ, trong khi một giáp phụ hai bên xích xe đã được trang bị để bảo vệ ở phía bên của thân tăng. Bổ sung này, khung cho bảy liên kết theo dõi phụ tùng đã được thêm vào các tấm bảo vệ mặt trước. Đối với hoạt động ở nhiệt độ cao, thông gió của động cơ được cải thiện bằng cách tạo ra khe hở trên các boong động cơ phía sau của khung xe, và hiệu suất làm mát bằng không khí đã được thúc đẩy mạnh mẽ bằng cách thêm một thiết bị nước làm mát động cơ, như 1 vòi phun nước. Một loại đèn mới thay thế các đèn pha ban đầu, và cổng tín hiệu trên tháp pháo đã được gỡ bỏ.[31] Ngày 19 tháng 3 năm 1943, Panzer IV với giáp bọc Schürzen trên các cạnh của nó và tháp pháo được trưng bày.[32]. Vào tháng 4 năm 1943, KwK 40 L/43 được thay thế bởi pháo 75 mm (2.95 in) KwK 40 L/48, với một mõm phanh được thiết kế lại đa van đổi có hiệu quả giật được cải thiện.[33]

A Panzer IV Ausf H tại Musée des Blindés ở Saumur, Pháp, với lớp phủ đặc biệt chống mìn Zimmerit và giáp phụ bên ngoài.

Phiên bản tiếp theo, Ausf. H, bắt đầu sản xuất vào tháng 4 năm 1943 với số hiệu Sd. Kfz. 161/2. Biến thể có giáp bảo vệ mặt trước được cải thiện bằng cách sản xuất nó như là một tấm thép đồng nhất dày tới 80 mm (3,15 in). Để ngăn chặn mìn chống tăng, Đức lo ngại sẽ được Đồng Minh sử dụng với số lượng lớn, nên đã dán Zimmerit đã được bổ sung cho tất cả các bề mặt thẳng đứng của giáp xe tăng.[34] Giáp hông của xe và tháp pháo được bảo vệ bởi việc bổ sung 5 mm thép (0,20 in), tới 8 mm (0,31 in).[35][36] Lỗ trên nóc, được thiết kế để sử dụng Nahverteidigungswaffe, được đậy một tấm thép tròn do thiếu vũ khí này.[37] Những sửa đổi này có nghĩa là trọng lượng của xe tăng nhảy vọt lên 25 tấn, làm giảm giảm tốc độ của nó,[34] tình hình không được cải thiện bởi các quyết định thông qua sử dụng bộ truyền tải SSG 77 Panzer III, kém hơn so với mô hình trước đó Panzer IV.[35]

Ausf.J là mô hình sản xuất cuối cùng, và đã được đơn giản hóa rất nhiều so với các biến thể trước đó để tăng tốc độ sản xuất. Trên đây là một chiếc Panzer IV xuất khẩu sang Phần Lan.

Mặc dù giải quyết các vấn đề tính di động được giới thiệu bởi các mô hình trước đó, phiên bản sản xuất cuối cùng của Panzer IV là Ausf-J, được coi là đi ngược từ các Ausf-H. Do sự cần thiết để thay thế tổn thất nặng nề, phiên bản này đã được đơn giản hóa rất nhiều để tăng tốc độ sản xuất.[38] Máy phát điện để quay tháp pháo của xe tăng đã được gỡ bỏ, do đó, tháp pháo chỉ có thể được quay bằng tay. Không gian đã được sau đó được sử dụng cho việc cài đặt của một bồn chứa nhiên liệu phụ 200 lít (44 gallon); khiến phạm vi hoạt động do đó tăng lên tới 320 km (198,84 dặm),[39] Súng ngắn và ống quan sát trong tháp pháo đã bị gỡ bỏ, và bộ tản nhiệt của động cơ đã được đơn giản hóa bằng cách thay đổi các bên nghiêng bên thẳng.[37] Ngoài ra, ống khói trụ được thay thế bởi hai ống khói giảm âm. Đến cuối năm 1944, lớp bảo vệ chống mìn Zimmerit đã không còn được áp dụng cho các xe bọc thép của Đức, và giáp phụ Panzer IV đã được thay thế bằng giáp lồng thép. Các biện pháp này đã làm tốc độ sản xuất tăng lên.[40]

Trong một nỗ lực để tăng cường hỏa lực của Panzer IV, một nỗ lực được thực hiện để kết hợp tháp pháo mang pháo 75 mm (2.95 in) L/70 của Panther để thay cho Panzer IV. Điều này đã không thành công, và các nhà thiết kế khẳng định rằng khung tăng của Panzer IV đạt đến giới hạn nâng cấp cả về trọng lượng và thể tích, nó không thể mang được các khẩu pháo mạnh hơn nữa.[38]