上世纪70年代末，随着日本综合国力的蒸蒸日上，日本防卫厅便开始研究将自卫队的战略从原本的“消极专守”变更为向海外推进的“洋上击破”。因此，陆上自卫队提出了许多用于滩岸决战的武器系统，发展战斗力更加强大，并且能与T-72直接对抗的第三代坦克就被提上了研发日程。经过了14年的研制，终于在1990年8月完成设计定型，被命名为90式主战坦克。
90式主战坦克战斗全重为50吨，车体全长7.5米，全宽3.4米，全高2.3米，成员3人
90式主战坦克战斗全重为50吨，车体全长7.5米，全宽3.4米，全高2.3米，乘员3人。外形设计上，90式坦克的整车外形呈箱型结构，与德国“豹2”型主战坦克的早期型很相似。由于现代尾翼稳定脱壳穿甲弹等弹种的穿甲能力大幅提高，原来的整体铸造炮塔无法提供良好的防护能力，90式坦克采用了新型的焊接式炮塔，炮塔不再和之前的74式、61式坦克那样带有流线型的弧度，且车体正面采用了较大的倾斜角设计，这样可获得更好的抗弹性能。
防护性能上，90式坦克的车体和炮塔由钢焊接而成，在被弹率较高的正面部位大量配备了先进的复合装甲，其他部位则采用间隙装甲以强化防护能力。它采用的复合装甲是冷轧含钛高强度钢的两层结构，中间使用了包有纤维的蜂窝状陶瓷夹层，并在内侧罩有轻金属，为日本独特的复合装甲结构，其防护能力应在“豹”2和M1A1之上。但90式坦克车体前部存在一个高度约为200毫米的窝弹区是一个较为明显的缺陷。
动力系统方面，90式坦克行动装置采用了六对负重轮、双销式履带、主动轮后置诱导轮前置的的结构布局。发动机最大功率1500马力，是74式坦克发动机最大功率的两倍。然而，发动机功率大意味着燃料的消耗量大，这就使得90式坦克的最大行驶距离也只有300-350千米，最大速度70千米/小时。其混合式悬挂装置采用前后两对负重轮采用液气悬挂，中间两对则采用扭杆悬挂，使其能进行纵向车姿变换。这在日本到处是林山野峦、斜坡弯道的特殊地形下，非常有利于弥补坦克主炮射击时的俯仰角。
90式主战坦克的诞生，使日本一改主战坦克火力、防护力都不足的”印象，具备了当时世界一流的技术水平
火力性能上，90式坦克主要武器为一门德国莱茵金属防务公司的RH120型滑膛炮，身管长度为44倍口径，炮管外部装有热护套、偏心式抽气装置和炮口校正装置。该炮首次采用日本研发自动装弹机，最大射速为每分钟10～11发，可选炮弹有钨合金尾翼固定脱壳穿甲弹和多用途空心装药破甲弹，弹药基数40发。其中，钨合金穿甲弹的威力与美军早期的贫铀弹相当，能在2千米外穿透700毫米的钢板。
此外，由于日本电子工业较为发达，90式主战坦克的火控系统可以说是世界一流，它由观察瞄准装置、测距仪、弹道计算机、直接瞄准装置和指挥仪式瞄准装置组成，可以实现车长超越炮长完成射击。火炮装有双向稳定器，为全电式控制模式，精度要比一般坦克采用的电液式高一些。另外炮塔后部装有横风传感器，火控计算机可根据其测得的大气压力、风向等气象数据再结合目标距离、位置、耳轴倾斜角、药温等参数来修正火炮的提前角，提高了首发命中的概率。这些设备足以使得90式坦克在所有三代坦克里面处于领先地位。
可以说，90式主战坦克的诞生，使日本一改主战坦克火力、防护力都不足的“轻型坦克”印象，具备了当时世界一流的技术水平。相较于之前的日本国产坦克，90式主战坦克更能有效兼顾火力、机动性与防护能力。
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