一.普通M4坦克的防护水平——早期够用，后期力不从心
图中被打得面目全非的是一辆M4A1坦克，其炮塔侧面有1个、车体前方下部有2个75mm炮留下的击穿弹孔。二战美国的M4“谢尔曼”系列坦克产量超过49234辆，是美军在二战各个战场毫无疑问的陆战主力。但说起它的防护水平，特别是在1944年诺曼底登陆后的西线战场，恐怕就只能用“不够用”三个大字来形容了。
M4中型坦克于1940年8月开始研制，1942年开始批量生产并装备美军以及北非英军部队。在其投入服役的1942年初，铸造车体的早期M4系列的大部分首上装甲和整个炮塔正面装甲实际上是能够在近距离免疫此前德军三号坦克装备的50mm/42倍径坦克炮以及早期四号坦克装备的75mm/24倍径坦克炮的穿甲弹射击的。
换句话说M4“谢尔曼”在其服役之初，防护水平是足以抵挡同时期德军坦克的主炮的。

补图

好景不长，迫于东线苏联KV系列、T-34系列坦克的压力，德军在1942年2月推出了安装长身管75mm/43倍径火炮的四号F2/G型坦克，这门主炮发射Pzgr.39被帽风帽穿甲单时，在1000m距离上仍能击穿超过110mm的均质轧制装甲钢。与此同时，德军的步兵单位也开始普及穿甲能力甚至比四号F2/G型坦克主炮还要略强的Pak40型75mm反坦克炮。
反观早期铸造车体的M4炮盾和炮塔正面部位仅有76mm铸造钢且全部为垂直布置，车体正面首上部分也仅有50.8mm/50°倾角的铸造钢，首上装甲对正面法线方向入射的弹丸等效厚度不超过90mm均值轧制钢。换句话说，在面对F2之后的德军四号坦克以及装备了Pak40反坦克炮的德军步兵单位时，即便在1000m的距离上也有相当可能会被从正面击穿。
不过还好，此时德军仍大量的装备三号、四号坦克以及车体、炮塔正面装甲也只有50mm，G型之前的三号突击炮也同样只有50mm的正面装甲。M4坦克装备的M3型75mm坦克炮无论是发射M72还是M61型穿甲单也都能在1000m距离上毫无悬念地击穿它们的正面装甲，在坦克战中也不会吃亏。

1944年诺曼底战役中，一辆被击毁的美军M4A4谢尔曼坦克旁，一辆德军黑豹坦克也被击毁

但当美军真正直面德军装甲部队的时候，已然是诺曼底登陆后的1944年下半年。此时的德军四号坦克及其坦克歼击车版本基本上已经普及了80mm前装甲以及48倍径的75mm火炮，在攻防上均已压倒了早期M4系列坦克。而在面对虎式、豹式坦克的主炮时，即便是升级为防护水平更好的焊接车体的M4A2/A3/A4坦克，也会在超过1500m的距离上从正面被毫无悬念地击穿。

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Jumbo之名的误解
世面上几乎所有M4A3E2的模型封面上都有“JUMBO”的字样
在当今军迷和一些游戏玩家口中，M4A3E2往往不会被直呼其名，更多诸如尊宝、小飞象、巨无霸、酱爆等称呼则多是来源于其“Jumbo”的外号。但至少就相关的考证，至少在二战中M4A3E2从未拥有过“Jumbo”这样一个外号。“Jumbo”之名，应当是源于后世的模型厂家。

二.M4A3E2的诞生——装甲升级版的M4“突击坦克”
事实上，美军早已发现M4系列坦克防护水平不理想的问题。早在1942年2月，已经在北非战场体验过M4坦克平庸的防护水平的英军就已向美方提出，能否生产一种装甲经过特殊强化的M4“突击坦克”，以便使得坦克在进攻作战和城镇战中能够获得更良好的表现。
根据英方提出的需求，他们希望美方能够考虑在铸造车体的M4A1坦克的基础上将首上装甲由50.8mm增强到89mm，正面保护悬挂系统的车体下部装甲也能从50.8mm增强到76mm，车体侧面上半部分装甲也应考虑从38.1mm升级为76mm。如果这一计划能够实现，那么经过防护强化的M4车体将能够在近距离正面免疫德军装备的43/48倍径75mm坦克炮以及Pak40反坦克炮。

安装附加装甲的M4A3测试坦克，摄于1944年1月18日

在1943年12月17日，美国通用汽车公司接到命令，在焊接车体的M4A3坦克的基础上测试一款装甲强化型的M4“谢尔曼”坦克。很快他们便在一辆M4A3坦克上焊接了外观夸张的附加装甲，也使得全车重量由33吨飙升到37.5吨，但这些附加装甲确实能够让这辆M4A3的车体完全免疫德军75mm火炮的射击。为应对额外的重量，通用汽车还特别为这辆M4A3加宽了履带板，以控制其接地压强，保证其越野通过性。
为测试这4.5吨重的附加装甲是否会给车身以及动力系统带来难以承担的负担，通用汽车对这台M4A3坦克进行了超过500英里（805km）的公路和越野测试，期间没有发生重大故障。

正式量产版本的M4A3E2将附加装甲与车体融为一体，看上去没那么突兀了

此后的量产型M4A3E2，便是基本按照这辆M4A3的防护标准改造的。只不过其装甲不再是简单粗暴的焊接附加装甲，而是在制造过程中就直接采用了厚度更高的整体轧制钢板。值得一提的是，在M4A3附加装甲试验车上的加宽履带在量产型M4A3E2上也得到了沿用。

由于下一代M26型坦克的研发工作将不可能在1944年内完成，因此这样一款装甲增强过的M4坦克，对于深感M4系列防护水平不足的美国军方高层来说无疑是诱人的。在1944年1月，美国陆军便已经向国防部提出了254辆装甲增强型M4坦克的采购意向。在1944年3月23日，共254辆装甲强化型M4A3E2坦克的订单被下达到底特律的费舍尔（Fisher Body）工业集团，计划订单能够在1944年8月全部交付完成并投入到西线战场。

三.M4A3E2的装甲设计和测试
M4A3E2在原版M4A3坦克的车体基础上，在前方和侧面都分别额外焊接了一块1.5英寸（38mm）的轧制装甲板，后部装甲和车顶装甲则没有得到任何加强。这就使得M4A3E2的首上装甲厚度达到了102mm，侧面则为76mm，这也极大地提升了M4A3E2在战场上的生存能力。
这样一来，M4A3E2坦克车体正面50°倾角的102mm钢装甲，在炮弹从正面法线方向入射的情况下，等效厚度达到了高达178mm均质钢！换句话说，连虎式坦克的56倍径88mm拿M4A3E2的车体正面都基本上是毫无办法的，更不要说一票43/48倍径的75mm火炮了。只有黑豹坦克的70倍径75mm火炮和虎王的71倍径88mm火炮能够从正面击穿M4A3E2的车体装甲。