1936年6月27日,在日 本陸軍第14次軍需審議會期間,第壹次在官方層面正式討論
了新式中型坦克的開發項目。審議會會長為代表高層的陸軍次官梅津美治郎中將,當時坦克兵尚未成為陸軍的正式軍種,日 本陸軍技術本部代表坦克部隊出席會議,結果在會上產生了如下分歧。
坦克部隊主張未來坦克應該是89式中型坦克的後繼型號:重量與89式相當,為14噸;使用新式長身管57毫米火炮和2挺車載機槍;裝甲在近距離能夠防禦37毫米反坦克炮,公路和越野速度分別達到35千米/小時和12千米/小時以上;乘員4人(車長、 駕駛員、炮手和機槍手)
陸軍省的提案認為搞95式輕型坦克的改進型更為合適。技術指標為:重量10噸以下,使用單人炮塔,武器沿用89式的舊式57炮,同時取消炮塔機槍;能夠在中等距離上防禦37毫米反坦克炮;公路和越野速度分別為30千米/小時和12千米/小時;成員3人(車長、駕駛員和機槍手)
1937年6月,陸軍省和坦克部隊的樣車都完成了組裝。陸軍省樣車稱為“奇尼”,組裝了1輛,使用95式輕型坦克發動機;而坦克部隊樣車稱為“奇哈”,組裝了2輛。1輛使用三菱的直噴式燃燒室發動機,另外壹輛使用了帶池貝式渦流預燃室的發動機,其余部分相同。兩種樣車首先在富士試驗場進行了初步行駛試驗。由於幾種車型的重量都控制在軍需會議決定的重量內,因此越野機動性全部達標。“奇哈”推重比更大,爬坡能力強,操作省力,“奇尼”車的1名炮塔乘員身兼車長、炮手和裝填手三職,執行任務顧此失彼。三菱的設計師頂住了軍方的壓力,取消了“奇哈”尾部的尾撬。實驗也證明由於“奇哈”車的行走裝置更好,越壕能力比帶尾撬的“奇尼”還強。
然後兩種車型又開始了耐久性試驗,結果壹件大事壹下子就結束了本來要再持續壹兩年的樣車競爭。
當年7月7日,駐我國華北日軍悍然發動“七七盧溝橋事變”,日 本政府很快決定趁此擴大在華軍事行動規模,向中 國增派3個師團,年度臨時軍費預算猛增17億日元,而1936年日本陸軍的全年軍費也不過5億日元。“奇尼”的單人炮塔已經證明是個敗筆,陸軍省決定選擇“奇哈”作為未來的標準中型坦克。同時池貝式發動機在機油消耗率等指標上表現不佳,因此陸軍最後選擇了直噴發動機,並於12月將最終勝出的三菱式“奇哈”命名為97式中型坦克。 97式中型坦克是炮塔式坦克,其車體結構類型、行走和懸掛裝置繼承了95式坦克的特點,而炮塔則是在89式中型坦克的基礎上改造的,具有濃郁的日 本特色。97式中型坦克長5.516米,寬2.33米,高2.38米,履帶接地長3.54米,車底距地面高0.4米,自重14.3噸,戰鬥全重15噸,乘員4人,分別是位於車體前部左右兩側的機槍手/無線電員和駕駛員。
車體采用了鉚接結構,除了尾部動力室活動板外,裝甲板的連接外沿焊接在壹起便於防水。主動輪在前,誘導輪在後,炮塔偏右,炮塔下局部車體向履帶外沿突出形成壁艙,以擴大戰鬥室面積,車體左右兩側不對稱。車體從前到後依次是駕駛-傳動室、戰鬥室和動力室。駕駛室突出車體前沿,為駕駛員提供了活動空間,突出的駕駛艙弧形前壁上開有三個瞭望孔,上方設防撞頭墊,中央瞭望孔帶開閉式裝甲板,平時行軍時可打開,既增加了視野範圍,又可以通風換氣。
前機槍左側上方的艙壁上另有壹個瞭望孔。戰鬥室和動力室間用帶石棉夾層的銅質防火板隔開。車體後部的備品工具包括螺旋千斤頂,圓鍬和十字鎬等。全車只有2個乘員進出艙門,分別位於炮塔頂部和機槍手上方,炮塔指向3~5點鐘方向時,後部正好位於機槍手艙門上方,該艙門無法利用。車體前上、下裝甲的結合縫中央設加強筋和牽引鉤,前上裝甲前段有1個用四個螺絲擰在裝甲板上的象征陸軍的五角星,日本海軍陸戰隊的某些97式則將五角星換成了海軍的鐵錨標誌。 97式中型坦克安裝1臺三菱SA12200VD12型V12缸四沖程空冷柴油機,缸徑120mm,沖程160mm,工作排量21.7L,2000轉/分時最大功率為170馬力,1500轉/分時額定功率為150馬力。
因為使用風冷,汽缸外面的散熱片又厚又重,發動機整機重達1.2噸,比T-34的V2柴油機還要重,加上傳動和轉向裝置,重達2.5噸。發動機兩側汽缸排下方各有1組兩個皮帶傳動的風扇,空氣從頂部吸入,冷卻汽缸排和滑油冷卻器後從頂部排出。由於進、排氣口距離太近,又沒有對進、排氣流進行間隔,很容易出現熱風又被風扇重新吸入的情況,造成發動機過熱。由於發動機需要冷卻空氣較多,97式坦克曾經拒絕步兵在發動機艙上搭乘,就是擔心可能導致空氣流動不暢,造成發動機過熱。後來在兩側排氣口外緣各增加壹個水平導流板,以防止混流。1942年以後出廠的坦克幹脆在此設置了壹個開閉式窗口,平時把窗口關閉將熱空氣導向兩側下方的上履帶位置,徹底的防止了混流,而且又增加了兩個發動機檢查窗,冬季加溫時又可以維持發動機艙溫度,受到乘員壹致好評。
為什麽日軍煞費苦心地非要風冷機呢?原來日軍考慮到97式中型坦克將來要在中國東北地區與蘇軍戰鬥,風冷機不需要低凝固點冷卻液,便於冬季使用。但是實際裝備部隊後日 軍又發現,雖然風冷機沒有復雜的水冷卻系,省了不少麻煩,但是又碰上冬季啟動困難的難題。風冷發動機在冬季保溫困難,又無法設置加溫鍋,啟動前加溫困難,成員不得不在動力艙下方生火燒車,常常要把底甲板烤得通紅才能把發動機加熱到可以啟動的程度,還要用篷布把動力艙包起來防止散熱,不僅費時費事,而且使底甲板反復經歷加熱-退火過程,降低了強度,但也是無可奈何了。
兩側汽缸排的廢氣分別通過左右兩個置於尾擋泥板上的消聲器排出,消聲器外側有壹個防燙隔離網。97式中型坦克的油箱布置在車底,容量分別為120升,車尾還有壹個輔助油箱,容量為6升,潤滑油量45升。電氣系統電源是1臺500瓦24伏直流電動機和12塊4組蓄電池,容量180安培,也裝在動力艙後部滑油箱的下面。
動力通過萬向連接器經過貫穿車底的傳動軸和壹個三片幹式離合器傳遞到位於底盤前部的固定軸機械式變速箱,串聯壹個高低檔副變速器,這樣壹***有8個前進檔和2個倒擋。變速箱主軸輸出的動力傳遞到兩側的行星轉向機,然後經過壹級行星側減速器傳遞到主動輪,轉向機構為差速器式。 97式中型坦克每側有6個直徑為534mm的雙輪緣掛膠負重輪,膠胎硫化到鋼制輪緣上,輪緣通過12根螺栓固定在輪轂上,可以方便地更換磨損的掛膠輪緣。為了加大散熱面積,輪緣滾動表面開有凹槽。第1和第6負重輪通過2套單列錐形滾柱軸承裝在輪軸上,中間4個負重輪通過2套雙列錐形滾柱軸承裝在輪軸上,結構不同因此不能互換。
每側履帶由97塊單銷全鋼履帶板鏈接而成,寬330mm。履帶板粗坯由錳鋼精密鑄造而成,然後在鏈接部位的銷耳和銷孔處進行鉆孔、切削等精密加工,制作費時費力,不便於大量生產。97式底盤前部有2個帶16齒的雙齒圈主動輪,撥動履帶接地筋的兩端驅動坦克前進。
97式中型坦克采用了獨立-平衡式螺旋彈簧懸掛,其中第壹負重輪的平衡肘通過曲臂與壹根彈簧連在壹起,為獨立懸掛,第二、三負重輪分別裝在壹根叉形輪架的兩端,輪架的軸心部再與中部平衡肘下端連在壹起,平衡肘上端通過連桿與水平螺旋彈簧連在壹次,這樣第二、三負重輪就構成了平衡懸掛,中部彈簧有圓桶形鋼護罩。後面三個負重輪的懸掛形式與前三個完全壹樣,只不過安裝位置正好與前部懸掛裝置左右對稱。
為了減小履帶在行動時的甩震,每側還有前後2個掛膠輪緣拖帶輪和中間壹個單輪緣內側小支邊輪。誘導輪布置在車體尾部,為全鋼雙輪緣式,輪軸處有螺桿式履帶松緊調節裝置,每側輪盤上有8個遠控,便於排泥也減輕重量。
97式的最大公路和越野速度分別為38和20千米/小時,最大公路行程210km,越壕寬2.5米,過垂直墻高0.9米,涉水1米,轉向半徑8.6米,最大爬坡度30度,平均接地壓力為0.64千克/cm²。由於97式的行走和懸掛裝置明顯優於89式中型坦克,機動性較89式有很大提高,在同時期也處於比較高的水平。從外觀上看,97式中型坦克的行走裝置無疑為全車最具現代感的部分。 97式中型坦克全車裝甲板采用了日軍所稱的第二種防彈鋼板,即鎳鉻合金表面硬化式裝甲板,表面硬度約HB550。根據某人回憶,日本20世紀30-40年代的坦克裝甲版彈道防禦性能如下:
17毫米,任何距離可防禦初速為450米的37毫米榴彈
20毫米,500米開外可防禦初速為570米的37毫米穿甲彈。
25毫米,1000米開外可防禦初速為800米的37毫米穿甲彈。
40毫米,1000米開外可防禦初速為800米的47毫米穿甲彈。
45毫米,500米開外可防禦初速為450米的75毫米穿甲彈。
65毫米,1000米開外可防禦初速為680米的75毫米穿甲彈。
95毫米,500米外可防禦初速為800米的88炮
97式中型坦克的各部位裝甲防護和傾角如下:
車體首上:25毫米(左側9°,右側8°)
車體側面:20毫米(左側45°,右側27°)
車體後部:20毫米(65°)
車體首下:25毫米(-30°)
車體頂部:10毫米(火炮灌頂會很爽)
車體底部:8毫米
炮塔正面:25毫米(10°)
炮塔側面:25毫米(10°)
炮塔後面:25毫米(10°)
炮盾:50毫米 97式中型坦克車體中部右側安裝了可以360°回旋的炮塔,炮塔呈不對稱結構,左後方突出了尾機槍,俗稱“歪把梨子”,是89式中型坦克的改進型。炮塔側壁由4塊25毫米曲面裝甲板拼接而成,前塊板使用鉚接,後塊板使用電焊,火炮兩側側壁上各有壹個瞭望孔。頂部有壹個鑄造的指揮塔,指揮塔側壁四周開有4個100mm長,2mm寬的展望縫,內側有防撞頭墊和防跳彈結構,供車長使用。炮塔艙蓋由想做打開的叉形外蓋和向右打開的內蓋組成,日 軍稱之為“螃蟹”。內蓋頂部中央裝有壹個潛望鏡筒,在其右側有壹個可供車內外聯絡的圓形小蓋。戰鬥時,車長可只打開內蓋,使用望遠鏡探頭觀察,也可以從此處伸出小旗聯絡。炮塔四周裝有94式無線電臺的圍欄式天線,指揮塔內側左臂上固定有指揮旗和夜間使用的紅黃綠三色手持式棒狀信號燈。
由於車內噪聲較大,又沒有車內送話器,車長使用操縱命令通信機向駕駛員下達命令。駕駛員前面有12個信號燈來指示車長下達的“左轉”“右轉”“加速”和“停車”等信號。可在實際使用過程中,由於駕駛員全神貫註於車外情況,根本沒有精力來關註信號燈的閃爍變化,所以車長還是更喜歡使用肢體語言下令。拍打駕駛員的後背表示“前進”;連續拳擊駕駛員的肩部表示“停車”;向後拉扯駕駛員衣領表示“急停”;連續拍打駕駛員背部表示“加速”;按壓駕駛員肩部是“減速”;拍打駕駛員壹側肋部表示“向該側轉向”;拍打炮手背部表示“開火”;拳擊炮手肩部表示“停火”等。
97式安裝有壹門97式57毫米坦克炮,身管長18.4倍口徑,有18條右旋膛線,炮身重107千克,使用開口向上的立楔式半自動炮栓,射速10-15發/分。該炮是89式中型坦克上的90式57炮的改進型。炮架重47千克。炮口處身管壁局部加厚形成喇叭狀緊口箍,反後坐裝置布置在炮身下方的護套內,護套上沿兼作火炮後座和復進運動的搖架。由於97式炮塔側面較薄而且采用硬化裝甲,不便於機械加工,在炮塔射孔處安裝了壹個整體鑄造的框形外廓用於安裝火炮,使用10根螺栓固定在炮塔上,四周向外翻邊以提供固定面,而且可增強射孔處的防護性能。
炮身首先通過防盾上的垂直轉軸安裝在內炮框上,可以左右轉動,內炮框再通過水平耳軸裝在外炮框上,火炮隨外炮框壹起上下轉動。這樣即便炮塔不轉動,57炮也有左右各10°的方向射界,高低射界為+20°~-10°。由於需要在火炮左側布置瞄準鏡和操縱機構,火炮安裝在防盾右半邊。火炮後方有壹個固定在炮尾下方的護欄,也可以起到平衡火炮在耳軸前後重量的作用,左側有防危板和裝在防危板內側的後坐浮標,護欄後掛著壹個帆布做的集殼袋,專門用於收集從炮尾抽出的空藥筒。平時火炮不穿戴炮衣時壹般將其固定在最低俯角,雖然此時炮口朝下造型不太威武,但是卻能夠防止炮膛被泥沙雨水侵入及沈積。