M4シャーマン

アメリカが第二次世界大戦に参戦するにあたり、装甲車両の使用は野戦教範 100-5「作戦」（M4の最終設計の翌月である1941年5月に発行）によって規定されていた。その教範には次のように記されている。

機甲師団は、主に高い機動力と火力を必要とする任務を遂行するために編成されている。決定的な任務が与えられ、あらゆる形態の戦闘に参加できるが、主な役割は敵の後方地域に対する攻撃作戦である。^{[ 16 ]}

したがって、M4は主に歩兵支援を目的としたものではありませんでした。戦車は機甲師団の「攻撃部隊」に、歩兵は「支援部隊」に配置され、戦車は他の戦車のみを攻撃するように指示されることはなく、目標の選択は利用可能な目標の種類に基づいて野戦指揮官に委ねられました。シャーマンの使用に関する野戦教範（FM 17-33、「軽戦車大隊および中戦車大隊」、1942年9月）では、必要に応じて敵戦車と戦うことがシャーマンの多くの役割の1つとして説明されており、戦車対戦車の戦闘に関する1ページのテキストと4つの図が掲載されています。^{[ 17 ]}この初期の機甲教義は、ドイツの電撃戦戦術の初期の大きな成功に大きく影響を受けていました。M4が相当数実戦投入される頃には、戦場での歩兵支援と戦車対戦車の戦闘の要求は、後方部隊攻撃の機会をはるかに上回っていました。

米国のドクトリンでは、最も重要な対戦車任務、すなわち敵戦車の集団攻撃を阻止することは、主に「戦車駆逐大隊」が運用する牽引式および自走式対戦車砲によって行われ、可能であれば友軍戦車が支援に使用されることになっていた。^{[ 18 ]}戦車駆逐車を後方から移動させて接近する戦車を破壊するには、スピードが不可欠だった。このドクトリンは非現実的であることが判明したため、戦闘ではほとんど実行されなかった。指揮官は戦車駆逐車を予備として残すことに消極的だった。もし残しておけば、攻撃開始時にすべての対戦車兵器を前線に配備できないアメリカ戦車大隊に対して、敵装甲部隊が突破口を開くのも容易になるからである。^{[ 19 ]}  

第二次世界大戦中、約19,247両のシャーマン戦車がアメリカ陸軍に、約1,114両がアメリカ海兵隊に配備された。^{[ 33 ]}アメリカはまた、17,184両をイギリスに供給し（その一部はカナダ軍と自由ポーランド軍に渡った）、ソ連は4,102両を受け取り^{[ 2 ]}、推定812両が中国に譲渡された。^{[ 34 ]}これらの数は、それぞれの国の同盟国にさらに分配された。

アメリカ海兵隊は太平洋戦線でディーゼルエンジン搭載のM4A2とガソリンエンジン搭載のM4A3を使用した。しかし、陸軍機甲部隊司令官のジェイコブ・L・デバース中将は、ディーゼルエンジン搭載のシャーマン戦車をアメリカ本土（内陸部）以外では使用しないよう陸軍に命じた。陸軍はアメリカ国内での訓練や試験に全てのタイプを使用したが、レンドリース法による輸出の主力はM4A2とM4A4（A57マルチバンクエンジン搭載）とする予定だった。

シャーマン戦車は、アメリカ軍機甲師団が習熟訓練を行うために少数ずつ配備されていたが、その頃、西部砂漠戦線で事態が急変した。1942年6月21日、枢軸軍がトブルクを占領し、エジプトとスエズ運河を通るイギリスの補給線を脅かした。敗北の知らせが伝わった時、イギリスのウィンストン・チャーチル首相は第2回ワシントン会談に出席していた。フランクリン・D・ルーズベルト大統領は何か手助けできることはないかと尋ね、チャーチルは即座に「余剰のシャーマン戦車をできるだけ多く中東に送ってください」と答えた。^{[ 35 ]}アメリカは、パットン将軍率いる第2機甲師団をエジプトに増援するためにシャーマン戦車をすべて集めることを検討したが、シャーマン戦車をイギリスに直接届ける方が迅速で、1942年9月までに300両以上（主にM4A1だが、M4A2も含む）がイギリスに到着した。^{[ 20 ] [ 36 ]}

シャーマン戦車は、履帯の上にシールドを取り付け、別の収納スペースを設けるなど、砂漠戦用に改造された。シャーマン戦車が初めて実戦投入されたのは、1942年10月の第二次エル・アラメインの戦いで、イギリス第8軍が使用した。攻勢開始時には、252両の戦車が戦闘可能であった。これらは、イギリス第9機甲旅団（ニュージーランド師団指揮下の戦闘用）、第2機甲旅団（第1機甲師団）、第8機甲旅団および第20機甲旅団（第10機甲師団）に配備された。シャーマン戦車が初めて戦車と遭遇したのは、ドイツのIII号戦車とIV号戦車で、長砲身の50mm砲 と 75mm砲を装備し、2,000ヤード（1,800m ）の距離から交戦した。双方に損害が出た。^{[ 37 ]} 

米軍初のシャーマン戦車は、翌月のトーチ作戦で使用されたM4とM4A1だった。12月6日、チュニジアのテブールバ近郊で、第13機甲連隊第2大隊の小隊が敵戦車と対戦車砲によって全滅した。^{[ 38 ]}

北アフリカ戦線を通じて、米軍戦車大隊ではM3戦車がM4戦車とM4A1戦車に置き換えられた。

M4とM4A1は、1944年秋に陸軍がより強力な500馬力（370kW ）エンジンを搭載した好ましいM4A3に置き換え始めるまで、米軍部隊の主力タイプでした。一部のM4とM4A1は、戦争の残りの期間、米軍で使用され続けました。1944年7月に76mm砲を搭載して戦闘に参加した最初のシャーマンはM4A1で、次にM4A2、そしてすぐにM4A3が続きました。戦争の終わりまでに、ヨーロッパの米陸軍シャーマンの約半分が76mm砲を搭載していました。HVSSを装備した最初のシャーマンは、1944年12月のM4A3(76)Wでした。    

レンドリース法に基づき、3,664両のM4A2中戦車がソ連に送られた。^{[ 39 ]}最初の 76mm砲搭載型M4A2シャーマン戦車は1944年の晩夏にソ連に到着し始めた。^{[ 40 ]}ソ連の記録では3,664両の戦車を受け取ったと報告されているが、その差は主に輸送途中で沈没した戦車と米国とソ連の記録の食い違いによるものである。^{[ 41 ]}

赤軍はM4A2はT-34/76よりも弾薬の爆発による火災を起こしにくいと考えていたが、M4A2は重心が高いため、道路事故や衝突、あるいは悪路でT-34よりも横転しやすい傾向があった。^{[ 42 ]}

1945年までに、赤軍の装甲部隊の一部はシャーマン戦車のみを装備するようになった。そのような部隊には、第1親衛機械化軍団、第3親衛機械化軍団、第9親衛機械化軍団などが含まれる。ソ連の戦車兵ドミトリー・ロザによれば、シャーマンは多くのソ連戦車兵から高く評価され、好意的に見られていた。信頼性、整備の容易さ、概して優れた火力（特に76mm 砲搭載型）^{[ 43 ]} 、そしてT-34のように主エンジンを稼働させることなく戦車のバッテリーを充電できる補助動力装置（APU）などが称賛された。しかし、ソ連戦車兵によれば、シャーマンには欠点もあり、最大の欠点は重心が高く、敵の砲火を受けやすいことだった。^{[ 44 ]}シャーマンの比較的狭い履帯は、T-34やドイツのパンター戦車の広い履帯に比べて、泥濘地を走行するのに苦労した。^{[ 45 ]}

デイビッド・M・グランツは次のように書いている。「シャーマンの狭い履帯は、ドイツやソ連の同型戦車に比べて泥道での機動性を著しく低下させ、大量の燃料を消費した…」グランツは、ソ連の戦車兵はイギリスの戦車よりもアメリカの戦車を好んだが、中でもソ連の戦車を最も好んだと指摘した。^{[ 46 ] [ 47 ]}

ヨーロッパ戦線での戦闘はしばしば大規模な装甲戦で構成されたが、太平洋戦線は主に海軍戦であったため、連合国と日本軍の両方にとって二次的な地位に追いやられた。アメリカ陸軍は戦争中に16個の装甲師団と70個の独立戦車大隊を投入したが、太平洋戦線に配備されたのは大隊の3分の1だけで、師団は配備されなかった。^{[ 48 ]}大日本帝国陸軍は、戦争中に第1戦車師団と第2戦車師団のみを太平洋に配備し、第3戦車師団はビルマ、中国、満州国とソ連の国境に配備され、第4戦車師団は連合軍の侵攻に備えて日本本土に残されたが、侵攻は実現しなかった。^{[ 49 ]}両軍の装甲車両は、装甲戦には不向きなジャングル地帯で主に運用された。このような地形では、日本軍と連合国は軽戦車の方が輸送と展開が容易であると考えた。 ^{[ 50 ]}

太平洋戦線の初期段階、特にガダルカナル戦役では、米海兵隊のM2A4軽戦車が、同等の性能を持つ95式軽戦車ハ号と戦った。両戦車とも37mm主砲を装備していた 。しかし、M2（1940年製造）は5年新しいものであった。^{[ 51 ]} 1943年までに、日本陸軍は依然として95式および97式チハ中戦車を使用していたが、連合軍は軽戦車を75mm砲を装備したM4に急速に置き換えていた 。^{[ 52 ]}インドに駐留する中国軍は100両のM4シャーマンを受け取り、1944年と1945年の中国・ビルマ・インド戦域での攻勢で大きな効果を発揮した。

シャーマンに対抗するため、^日本は三式戦車チヌとより重装甲の四式^戦車チトを開発した。両戦車とも75mm砲を装備していたが、砲^の種類は異なっていた。三式戦車は166両、四式戦車は2両しか製造されず、実戦投入されることはなかった。これらの戦車は日本本土 の防衛のために温存され、1930年代の軽装甲車と中装甲車が1940年代に製造された連合軍の軽装甲車と戦うことになった。

戦争末期には、より厚い鋼板を貫通するように設計された徹甲弾が、最もよく遭遇した日本戦車である九五式軽戦車の薄い装甲を貫通して反対側に突き抜けてしまうことが多かったため、日本戦車との戦闘には汎用高性能爆薬弾が好まれた。徹甲弾は要塞を貫通するのに役立ったが、M4の直接射撃で日本軍の要塞を破壊することはほとんどなかった。代わりに、火炎放射器を装備したM4の方がより効果的であることがわかった。^{[ 54 ] [ 55 ]}

朝鮮戦争中、M4A3E8イージーエイトは休戦協定締結までアメリカ軍の主力戦車だった。

戦争勃発時、米軍は北朝鮮のT-34-85に対抗するため、同クラスの中型戦車であるM4A3E8を配備しようとしたが、第二次世界大戦後の軍縮により極東から迅速に配備できる戦車は少なかった。米極東軍は日本各地に散らばっていた58両のM4A3E8を集め、7月17日に第8072臨時戦車大隊（後に第89戦車大隊に改称）を編成し、8月1日に釜山に上陸させた。第8072臨時戦車大隊は直ちに馬山の戦いに投入され、米第25歩兵師団を支援した。^{[ 56 ]}

それ以来、1950年に朝鮮半島に合計679両のM4A3E8が配備された。^{[ 56 ]} M4A3E8とT-34-85は同等で、通常の戦闘距離では互いに破壊し合うことができたが、高速徹甲弾の使用、高度な光学機器、および乗員の訓練の向上により、シャーマンが優位に立った。^{[ 57 ]} M4A3E8は、 76mm HVAP弾を使用して、1950年7月から同年11月までに41両の敵戦車を破壊した。^{[ 58 ]}

M4A3E8は、同時期に運用されていた大口径のM26パーシングやM46パットンに比べて対戦車戦闘能力が劣っていた。しかし、より軽量なM4A3E8は、戦争後期にはアメリカ軍の主力戦車となった。機械的な信頼性の高さから、悪路での機動性や整備の容易さにおいて優位性があるとみなされた。この特徴から、M4A3E8は、特に高地や山岳地帯での戦闘において、歩兵部隊への近接支援に広く使用された。^{[ 56 ]}

1951年12月以降、約20両のM4A3E8が韓国海兵隊で戦争中に運用され、陸軍はM36 GMCを主力装甲車両として運用した。 ^{[ 56 ]}

第二次世界大戦後、アメリカは76mm砲または105mm M4榴弾砲を搭載したM4A3E8イージーエイトを運用し続けた。アメリカ陸軍は1957年にM4をM47パットン、M48パットン、M60パットンに置き換えた。アメリカは同盟国へのシャーマン戦車の供与を続け、これが海外での広範な使用につながった。  

イスラエル国防軍は、1948年の創設から1980年代までシャーマン戦車を使用していた。最初にイスラエルから撤退するイギリス軍から主武装のないM4A2を1両入手した。^{[ 59 ]}（再武装された）この戦車の人気は、イスラエル国防軍の戦車部隊の大部分を占めていた、1934年製の旧式なフランス製ルノーR35戦間軽戦車 （37mm短砲身砲搭載）と比較して、イタリアのスクラップヤードから非武装のM4(105mm)を30両購入することにつながった 。^{[ 59 ]}これらのうち3両と最初のM4A2は、1948年から1949年の独立戦争で広く使用された。残りの車両は、75mm砲と部品が入手可能になるたびに整備され、再武装され 、その後8年間イスラエルの戦車部隊の大部分を構成した。 75  mm 砲を搭載したシャーマンは、イスラエル国防軍のセンチュリオンやエジプト軍 に納入された T-34-85 などの新型戦車との戦闘には装甲貫通力が不十分であることが判明したため、1956 年のスエズ危機前にフランスから輸入された M4A1 (76 mm) シャーマンに置き換えられた。 ^{[ 60 ]}さらなる改良の過程で、フランス軍は、約 300 両のシャーマンをAMX-13で使用されている長砲身の高速 75  mm 砲 CN 75-50にアップグレードするための改造キットの開発を支援した。これらはイスラエルによってシャーマン M-50と命名された。 1967年の六日間戦争に先立ち、イスラエル軍は約180両のM4A1(76)W HVSSシャーマン戦車をフランス製の105mm Modèle F1砲でアップグレードし、カミンズ製ディーゼルエンジンに換装して、このアップグレードされた戦車をシャーマンM-51と命名した。シャーマン戦車は、105mmセンチュリオンショットKal戦車やM48パットン戦車と共に戦い、1967年の六日間戦争でエジプト軍とシリア軍が使用したT-34-85、T-54/55/62シリーズ、IS-3戦車を撃破することができた。^{[ 61 ]} 

M4A3はインドネシア独立革命の間、インドネシア駐留のイギリス軍によっても使用され、 1946年にKNILに引き渡され、1949年まで使用された後、インドネシア国軍に引き渡された。^{[ 62 ]}

シャーマンの設計段階では、砲塔に複数の種類の主武装（75  mm 砲、3 インチ砲、または 105 mm 榴弾砲として指定）を搭載できるようにするための措置が講じられた。 ^{[ 63 ]}最初に M4 シャーマンの砲塔にM6 重戦車の主砲である3 インチ砲 M7 を搭載する可能性が検討されたが、その大きさや重量（この兵器は地上設置型の対空砲を改造したもの）から、シャーマンの砲塔に収まるには大きすぎた。シャーマンにより適した新しい 76 mm 砲の開発は 1942 年秋に始まった。  

 1942年初頭、シャーマン戦車の砲塔に105mm榴弾砲を搭載できるかどうかの試験が開始された。基本型の105mm 榴弾砲M2A1は戦車の砲塔に搭載するには設計が不十分であることが判明したため、完全に再設計され、105mm 榴弾砲M4と改称された。砲塔（砲のバランスと動力旋回機構の強度に関するもの）と車体内部（105mm 砲弾の収納に関するもの）の改修後、兵器部はこの計画を承認し、105mm 榴弾砲を装備したM4戦車の生産が1944年2月に開始された。^{[ 64 ]}

シャーマンは1942年に75mm砲M3を装備して戦闘に投入された。この 40口径砲は、通常のM61 APCBC弾を発射した場合、90度の角度で推定88mm（3.5インチ）の圧延均質装甲（RHA）を100m（110ヤード）の射程で貫通でき、1,000m （ 1,100ヤード）で73mm（2.9インチ）の装甲を貫通でき、M38A2望遠照準器を装備していた。[65] 北アフリカで初期のIII号戦車とIV号戦車に対峙したシャーマンの砲は、1,000ヤード（910m）以内の通常の^{戦闘距離で}これらの戦車の正面装甲を貫通することができた。アメリカ陸軍情報部は、1942年のティーガーI戦車と1943年のパンター戦車の登場を軽視し、パンターはティーガーIのような重戦車であり、大量生産されることはないだろうと予測していた。また、イギリスのQF 6ポンド砲（57mm）がティーガーIを破壊できるという報告もあった。しかし、これは非常に近距離で、薄い側面装甲に対してのみ起こったことだった。これに関する誤解や、76mm砲がティーガーとパンターの両方を破壊できると証明したと思われるテストのため、陸軍地上部隊の指導部はティーガーIを特に懸念していなかった。76mm砲のテストの基準と結果は、実際の状況と比較すると不正確であると後に判断された（パンター戦車に似たアメリカ製装甲板の一部に対するテストでは、新しいM1A1砲で十分であると示唆されたが、実際に鹵獲したパンター戦車に対するテストは行われなかった）。アイゼンハワーは、76mm砲がドイツの戦車を何でも撃破できると兵器部から誤って伝えられたとさえ述べている。陸軍はまた、ドイツ軍が1944年に少数のティーガーIとIIで支援しながらパンターを装甲師団の標準戦車にしようとすることを予測できなかった。^{[ 66 ]}              

1943年春に新設計の 76mm砲（T1として知られる）がM4に初めて搭載された際、砲塔のバランスが崩れ、砲身も前方に突き出すぎていたため、輸送が困難になり、起伏のある地形を走行する際に地面に接触する恐れがあることが判明した。砲身の長さは15インチ（380mm ）（57口径から52口径へ）短縮され、M1型が誕生した。この砲を元のM4砲塔に搭載するのは問題があったため、中止されたT23戦車計画の砲塔が、76mm M4シャーマンの最終生産型に使用され、 M1A1として知られる改良型砲も搭載された^{[ 68 ] 。}   

兵器部が新型の76mm および 90mm対戦車砲を開発したにもかかわらず、陸軍地上部隊はそれらの配備を不要として拒否した。 1944年4月、M4シャーマンの車体にT26戦車計画の90mm砲塔を搭載してM4シャーマンをアップグレードする試み（M4/T26と呼ばれる）が行われたが、T26よりも早く生産を開始できないこと、そしてT26の開発を遅らせる可能性が高いことがわかったため中止された。^{[ 69 ]} 1943年当時でさえ、ほとんどのドイツ装甲戦闘車両（IV号戦車の後期型、III号突撃砲、マルダーIII号戦車駆逐自走対戦車砲）は7.5cm KwK 40を搭載していた。その結果、1942年にソ連戦車に対抗するための暫定措置として開発されたマルダーIIIのような装甲の弱いドイツの軽駆逐戦車でさえ、遠距離からシャーマンを破壊することができた。1943年に配備され始めたドイツの装甲戦闘車両と75mm砲を搭載したM4との火力の差が、1944年1月に76mm砲を搭載したM4の生産を開始するきっかけとなった。^{[ 70 ]}ノルマンディー上陸作戦前の試験で、76mm砲は望ましくないほど大きな砲口爆風があり、地面から塵を巻き上げ、その後の射撃の視界を遮ることが判明した。1944年3月に生産ラインに入ったM1A1C砲にはマズルブレーキ用のネジ山が切られていたが、ブレーキはまだ開発中であったため、ネジ山はキャップで保護されていた。 1944年10月から新型M1A2砲にマズルブレーキが追加され（ライフリングのツイスト速度が速くなり、長距離での精度がわずかに向上した）、爆風を横方向に向けることでこの問題は最終的に解決された。^{[ 71 ]}   

当時の陸軍の教義では戦車の多目的能力が重視され、高性能炸薬弾の性能が重要視されていた。対戦車専用砲である76mm砲は、 既存の75mm砲よりも炸薬弾の威力がはるかに弱く 、すでに多数生産され使用可能であったにもかかわらず、当初は米軍機甲師団の様々な指揮官に受け入れられなかった。1944年6月にノルマンディーに最初に配備された米陸軍のM4はすべて75mm 砲を搭載していた。^{[ 72 ]}ノルマンディーでのパンター戦車との戦闘で、より優れた対戦車火力の必要性がすぐに明らかになり、 1944年7月に76mm M4が第1軍部隊 に配備された。コブラ作戦は、M4A1(76)Wの形で76mm砲を搭載したシャーマンの戦闘デビューとなった。^{[ 73 ]}ジョージ・S・パットン将軍の第3軍は当初75mm M4を支給され、1944年9月下旬のパンター戦車とのアラクールの戦いの後になって初めて76mm武装のM4を受け入れた。 ^{[ 74 ]}   

より高速な 76  mm 砲により、シャーマンは遭遇した多くのドイツ車両、特に Panzer IV や StuG III と同等の対戦車火力を得ることができたが、その砲は Tiger や Panther の砲には劣っていた。76  mm砲は、通常の M62 弾を使用して、 100 m (110ヤード)で125 mm (4.9インチ)の傾斜のない RHA を貫通でき、1,000 m (1,100ヤード)で106 mm (4.2インチ)を貫通できた。^{[ 75 ]} M1 は、火力の面でシャーマンと Panzer IV を同等にするのに役立った。IV号戦車の48口径7.5cm KwK 40（75mm L/48）は、 100m （110ヤード）の距離で135mm （5.3インチ）の傾斜のない均質圧延鋼板を貫通でき、1,000m （1,100ヤード）の距離で109mm （4.3インチ）を貫通できた。76mm砲は、より強力な70口径7.5cm KwK 42（75mm L/70）を搭載したパンターには依然として劣っていた。パンターは、通常のPzGr.39/42弾を使用して、 100m（110ヤード）の距離で185mm （7.3インチ）の傾斜のない均質圧延鋼板を貫通でき、1,000m （1,100ヤード）の距離で149mm （5.9インチ）を貫通できた。^{[ 75 ]} 76 mm 砲は、通常の戦闘距離で側面または後方からパンターを撃破することはできたが、傾斜装甲板を貫通することはできなかった。傾斜角が 55 度であるため、パンターの80 mm (3.1インチ)傾斜装甲板は視線厚が140 mm (5.5インチ)であり、実際の有効性はさらに高かった。M4は、パンターの砲塔前面と横円筒形の防盾を狙って至近距離から正面から撃破することしかできなかった。ほとんどのパンター (特に初期の Ausf. D および A バージョン) では、防盾の下端が脆弱な射撃トラップとなっていた。^{[ 76 ]} 76 mm 砲を搭載したシャーマンは、通常の戦闘距離からティーガー I 戦車の前面上部構造を貫通することができた。新型砲によって両戦車の性能差は縮まったものの、ティーガーIは依然として2,000m （2,200ヤード）以上の距離からM4を正面から撃破することができた。^{[ 77 ]}                                  

1944 年夏の終わり、ボカージュを抜けて開けた土地に出た米軍戦車部隊は、より遠距離からドイツ軍の防御陣地を攻撃したが、砲撃の方向を見つける前に 50% の損害を被ることもあった。^{[ 78 ]}戦車同士の戦闘で米軍が記録した平均戦闘距離は800 ～ 900 m (870 ～ 980ヤード)であった。シャーマンの乗員も、シャーマンの高閃光火薬によって砲弾が発見されやすくなるため、より遠距離からの射撃に懸念を抱いていた。これと米軍の通常の攻撃戦術状況が、ヨーロッパにおける米軍の損失の一因となることが多かった。^{[ 79 ]}シャーマンに装備されたさまざまな照準器は、ドイツ戦車に装備されたものよりも倍率設定が少なかったが、砲手はドイツ戦車よりもはるかに広い視野を持つ二次潜望鏡を使用することができた。  

T4高速徹甲弾(HVAP) は 1944 年 9 月に 76 mm 砲用に利用可能になった 。この砲弾は、軽量アルミニウム製の本体と弾道風防に囲まれたタングステン製の貫通体を含んでおり、より高速で貫通力が高くなっていた。HVAP の貫通力の向上により、76  mm 砲はパンターの7.5 cm KwK 42 APCR 砲弾に匹敵するようになった。^{[ 80 ]}しかし、パンターの前面装甲のような傾斜装甲によってその性能は著しく低下した。タングステン不足のため、HVAP 弾は常に不足していた。米国の駆逐戦車部隊が優先され、受け取った 18,000 発の砲弾の半分以上は 76 mm 砲 M1 と互換性がなく、M10 駆逐戦車の3 インチ砲 M7 の薬莢に装着された。^{[ 81 ]}ほとんどのシャーマン戦車は一度に数発の砲弾しか搭載しておらず、一部の部隊は砲弾を全く受け取らなかった。^{[ 82 ]}

イギリスはドイツの装甲の将来的な発展を予測し、 57 mm の対戦車砲が実戦配備される前から3インチ (76.2 mm)対戦車砲の開発に着手した。便宜上、また新型戦車の設計の遅れもあって、強力な 76.2 mm Ordnance QF 17 ポンド砲を標準的な 75 mm M4 シャーマン砲塔に搭載した。この改造がシャーマン ファイアフライとなった。アメリカの M1 砲と 17 ポンド砲はほぼ同じ口径だったが、イギリスの砲はより大きな薬莢を使用し、はるかに大きな推進薬を詰めていた。これにより、 APCBC 弾薬を使用した場合、 100 m (110ヤード)で174 mm (6.9インチ)の傾斜のない RHA を、1,000 m (1,100ヤード)で150 mm (5.9インチ)を貫通することができた。^{[ 75 ]} 17ポンド砲はパンターの急傾斜の傾斜装甲板を貫通することはできなかったが、2,500ヤード（2,300メートル）以上で砲防盾を貫通できると予想されていた。^{[ 83 ]}さらに、 1,900ヤード（1,700メートル）からティーガーIの正面装甲を貫通できると推定されていた。^{[ 84 ]}しかし、パンターの砲塔サイズの標的に対して2機のファイアフライを使用して実施されたイギリス陸軍のテスト結果は、長距離での精度が比較的低いことを示した。APCBCを使用した場合、 1,500ヤード（1,400メートル）での命中確率は25.4% 、APDSを使用した場合はわずか7.4%であった。^{[ 85 ]} 1943年後半、イギリスはM4戦車で使用するために17ポンド砲をアメリカ陸軍に提案した。デヴァーズ将軍は、17ポンド砲とアメリカの90mm砲の比較試験を強く主張した。試験は1944年3月25日から5月23日にかけてようやく実施され、90mm砲は17ポンド砲と同等かそれ以上の性能であることが示された。その頃には、76mm砲を搭載したM4と90mm砲を搭載したM36の生産が既に始まっており、アメリカ陸軍の17ポンド砲への関心は薄れていた。1944年後半、イギリスは17ポンド砲用のタングステン弾の生産を開始した。この弾はティーガーIIの装甲さえも容易に貫通できたが、標準弾ほど精度が高くなく、一般には入手できなかった。                       

バルジの戦いで戦車が甚大な損失を被った後、1945年1月、アイゼンハワー将軍は ヨーロッパに75mm M4をこれ以上送らないよう要請し、 76mm M4のみを要求した。^{[ 86 ]}イギリスの17ポンド砲をアメリカのシャーマン戦車に搭載することへの関心が再び高まった。1945年2月、アメリカ陸軍は75mm  M4を17ポンド砲に改造するためにイギリスに送り始めた。5月初旬までに約100両の改造が完了した。その頃にはヨーロッパでの戦争の終結が明らかに見えており、アメリカ陸軍は補給システムに新しい弾薬口径を追加することによる兵站上の困難は正当化されないと判断した。改造された17ポンドM4はどれもアメリカによって戦闘に投入されることはなく、そのほとんどがどうなったかは不明だが、一部は戦後、レンドリースの一環としてイギリスに譲渡された。^{[ 87 ]}

レスリー・J・マクネア将軍は、1942年から1944年まで陸軍地上軍の司令官を務めた。元砲兵であるマクネアは、アメリカ陸軍における戦車駆逐車（TD）の役割を提唱した。マクネアの考えでは、戦車は突破口を利用して歩兵を支援する役割を担い、一方、攻撃してくる敵戦車の大群は、自走式と牽引式の対戦車砲を組み合わせた戦車駆逐車部隊によって対処されるべきだった。自走式戦車駆逐車は「砲車」（アメリカ陸軍の自走式装甲車両で大口径砲を搭載したものはすべてそう呼ばれていた）と呼ばれ、戦車に似ていたが、装甲は薄く、砲塔はオープントップだった。戦車駆逐車は戦車よりも速く、より強力な対戦車砲を搭載するはずだった（実際には、戦車駆逐車よりも先に戦車の方が強力な砲を搭載することが多かった）ため、装甲は速度のために犠牲にされた。^{[ 88 ]}装甲部隊と駆逐戦車部隊の教義は別々に開発され、友軍戦車が攻撃または防御中に現れた敵戦車と交戦することは装甲部隊の教義に反するものではなかった。^{[ 89 ]}駆逐戦車は友軍の戦線を突破した多数の敵戦車と交戦することになっていた。

マクネアは、 M4シャーマンの76mm砲へのアップグレードと 90mm砲を搭載したM36駆逐戦車の生産を承認したが、1943年の重要な時期にT20中戦車シリーズとその派生型であるT25とT26（後にM26パーシングとなる）の大量生産には当初断固反対した。なぜなら、それらは陸軍地上部隊が新しい装備を受け入れるための2つの基準を満たしていなかったからである。それらは「戦闘に適していない」し、マクネアはそれらに「戦闘上の必要性」を感じていなかった。1943年秋、ヨーロッパ戦域（ETO）の米軍司令官であるデバース中将は、フランス侵攻で使用するために250両のT26戦車を要求したが、マクネアはM4で十分だと考えていることを理由にこれを拒否した。デバースは陸軍省まで訴え、陸軍省参謀本部のG-4参謀次長ラッセル・L・マックスウェル少将は1943年12月に250両の戦車を製造するよう命じた。マクネアは最終的に反対を撤回したが、それでも大量生産には反対し、陸軍地上部隊は1944年4月に76mm砲で十分対応できると考え、戦車の砲を 90mmから75mmまたは76mmに「ダウンガンニング」するよう要求した。ジョージ・C・マーシャル将軍はその後、ETOにできるだけ早く戦車を供給するよう即座に命令した。 1944年6月のノルマンディー上陸作戦直後、ドワイト・D・アイゼンハワー将軍は重戦車を緊急に要求したが、車両の深刻な機械的問題が続くため、マクネアが大量生産に反対し続け、調達が遅れた。同じ月、陸軍省は方針を転換し、1945年の戦車生産計画を作成する際に陸軍地上部隊を完全に覆した。7,800両の戦車が製造される予定で、そのうち2,060両は90mm砲を装備したT26、2,728両は105mm榴弾砲を装備したT26、3,000両は105mm榴弾砲を装備したM4A3シャーマン戦車となる予定だった。計画の一環として、イギリスは90mm砲を装備したT26を750両、105mm砲を装備したT26を200両要求した。^{[ 90 ]}マクネア将軍は1944年7月の航空支援任務の失敗で死亡し、T26戦車の生産への道筋がいくらか明確になった。マーシャル将軍が再び介入し、最終的に戦車は本格的な生産に入った。しかし、T26戦車（当時はM26と命名されていた）はごく少数しか戦闘に参加せず、1945年2月に戦闘開始したため、戦場に影響を与えるには遅すぎた。^{[ 91 ]}       

シャーマンは、その前身であるM3と同様に、ジャイロスコープで安定化された砲と照準器を備えた最初の戦車の1つでした。安定化は垂直面のみで、機構は砲塔を旋回させることはできませんでした。スタビライザーは、時速15マイル（24 km/h）で中程度の起伏のある地形を横断している間、砲の仰角設定を1/8度、つまり2ミル以内に維持するのに十分でした。これにより、300ヤード（270 m）から1,200ヤード（1,100 m）の距離で敵戦車に70%の命中確率を与えました。^{[ 92 ]}安定化の有用性については議論があり、意図された目的に役立ったと言う人もいれば、移動中に照準器を安定して見るためにのみ役立ったと言う人もいます。^{[ 93 ]}スタビライザーを無効にしたオペレーターもいました。   

75mm 砲には、大型ショットガンとしても機能する効果的なキャニスター弾もあった。ノルマンディーのフランス産ボカージュ地帯での近接戦闘では、アメリカ陸軍第2機甲師団の戦車は、戦車に装着したキュリン・ヘッジロウ・カッターを使用して、3両の戦車をまとめて生垣を突破した。両翼の戦車はキャニスター弾で自陣側の生垣後方を掃討し、中央の戦車は次の生垣にある既知または疑わしい敵陣地を攻撃して制圧した。この方法により、ノルマンディーの非常に堅固で防御の固い生垣を驚くほど迅速に突破することができた。500セット以上のキュリン・ヘッジロウ・カッターがアメリカの装甲車両に装着され、また多くのものが様々なイギリス戦車にも装着された（イギリスでは「プロング」と呼ばれた）。

75  mm 砲には、もともと照準を補助するための砲兵マーカーとして使用することを目的とした白リン弾が使用されていました。M4 戦車の乗員は、この弾がティーガーやパンターに対しても使用できることを発見しました。燃える白リンがドイツ戦車に付着すると、優れた光学機器が機能しなくなり、刺激臭のある煙が車内に吸い込まれ、乗員の呼吸が困難または不可能になります。これと、戦車内で火災が発生したり、火災が広がったりする恐れから、乗員が戦車を放棄することもありました。^{[ 94 ]}この方法で白リン弾がドイツ戦車を撃破した事例がいくつか記録されています。^{[ 95 ]}

105  mm M4 榴弾砲を装備した M4 シャーマンは、戦車大隊本部中隊の下にある 3 両編成の「突撃砲」小隊として、また各中戦車中隊に 1 両ずつ (大隊全体で合計 6 両) 配置され、近接火力支援と煙幕を提供した^{[ 96 ]}  。装甲歩兵大隊にも最終的に本部中隊に 3 両の 105 mm シャーマンが支給された^{[ 97 ]} 。105 mm 武装型 には M67高性能対戦車榴弾(HEAT) が支給されたが、非常に効果的ではあるものの、砲口初速が低いため敵の装甲に命中させるのは困難であった^{[ 85 ] [ 98 ] [ 99 ]。105} mmシャーマン には動力旋回砲塔が装備されておらず、これが戦場の兵士からの不満につながった。^{[ 100 ] [ 101 ]}戦争終結前にアップグレードは利用できませんでした。

標準の副武装は、同軸の.30口径M1919ブローニングA5機関銃（弾薬4,750発）、前部車体にボールマウントされたM1919 A4機関銃（副操縦士が操作）、および対空防御用の砲塔屋根にピントルマウントされた.50口径M2ブローニングHB機関銃（弾薬300発）で構成されていた。 ^{[ 102 ]} M4およびM4A1の初期生産型には、前部車体に搭載され操縦士が操作する固定式の前方発射M1919機関銃が2丁搭載されていた。この配置はM2およびM3中戦車から受け継がれたもので、第一次世界大戦中に前進する戦車の前方の地面を照準なしの射撃で掃射できる必要があった結果である。^{[ 103 ]}

 75 mm および 105  mm 砲を搭載した M4の砲塔装甲の厚さは25.4 mm (1.00インチ)から76.2 mm (3.00インチ)まででした。^{[ 104 ]}砲塔前面装甲は 76.2 mm の厚さで、垂直から 30 度の角度が付けられており、有効厚さは87.9 mm (3.46インチ)でした。M4 の砲塔前面の主砲用の開口部は、丸みを帯びた50.8 mm (2.00インチ)厚のローターシールドで覆われていました。砲塔屋根に主砲用の潜望鏡式照準器が取り付けられていた初期のシャーマンには、主砲の砲身が突き出ている穴だけを覆う76.2 mm (3.00インチ)厚の小さな防盾がありました。露出した同軸機関銃の砲身は、弾丸の飛散や破片に弱かったため、それを保護するために小さな装甲カバーが製造されました。シャーマン戦車に後に主砲の横に望遠照準器が取り付けられると、照準器と同軸機関銃の銃身を含むローターシールド全体を覆う、より大型の76.2 mm (3.00 in)厚の砲防盾が製造された。 ^{[ 104 ] [ 105 ]} 105 mm 砲を搭載したシャーマン戦車にはローターシールドがなく、砲塔前面の開口部を覆う防盾のみがあった。砲塔側面の装甲は、垂直から 5 度の角度で50.8 mm (2.00 in)の厚さであった。 ^{[ 105 ]}砲塔後部の装甲は50.8 mm (2.00 in) の厚さで垂直であり、砲塔上面の装甲は25.4 mm (1.00 in)の厚さで平坦であった。^{[ 106 ]}                    

M4A1、M4A2、M4A3シャーマン戦車の後期型には、T23戦車用に開発されたT80砲塔と新型76mm 砲が搭載された。この砲塔の装甲は側面と後部が63.5mm （2.50インチ）厚で、垂直から0～13度の角度で傾斜していた。また、 25.4mm （1.00インチ）厚の屋根があり、垂直から0～45度の角度で設置されていた。^{[ 3 ]} 105mm砲を搭載したシャーマンの砲塔と同様に回転翼シールドを持たないT23砲塔の前面は、傾斜のない88.9mm （3.50インチ）厚の鋳造砲防盾で保護されていた。戦闘経験から、3人乗りの75mm砲塔のハッチが1つしかないため、迅速な避難が困難であることが判明したため、兵器部は1943年後半から車長席の横に装填手用のハッチを追加した。76mm砲塔はすべて屋根に2つのハッチを備えていた。         

シャーマンの^前面装甲板は^、元々は厚さ50.8 mm (2.00インチ)で^{、垂直から56}度の角度が付けられており、有効厚さは90.8 mm (3.57インチ)でした。M4 、 ^M4A1、初期生産型 M4A2、初期生産型 M4A3 には、砲塔リングの前に操縦手と副操縦手のハッチを収めることができる、突出した鋳造の「ハッチウェイ」構造がありました。これらの部分では、前面装甲板の傾斜の影響が大幅に軽減されました。後期のシャーマンには、厚さが均一63.5 mm (2.50インチ)で垂直から 47 度の角度が付けられた改良型前面装甲板が採用され、装甲板全体で有効厚さが93.1 mm (3.67インチ)になりました。この新しい設計では、「ハッチウェイ」をなくすことで全体的な弾道防御が向上し、操縦手と前方砲手のハッチを大きくすることも可能になりました。鋳造されたM4A1の車体は、大型ハッチが導入された後も、大部分は以前の傾斜面の形状を維持していました。鋳造部分は、大型ハッチに関係なく、垂直から37～55度の角度で配置され、^{[ 3 ]}部品の大部分は55度に近い角度で配置されていました。        

トランスミッションハウジングは丸みを帯びており、3 つの鋳造セクションをボルトで接合したものか、一体鋳造されたものであった。厚さは 50.8 ～ 108 ミリメートル (2 ～ 4 + 1/4 インチ) であっ^た。^[ 106 ^]上部および下部の^{船体側面は}厚さ 38 mm (1.5 インチ) で垂直であったが、[ 105 ] [ ^{107 ]上部船体後部も}厚さ38 mm (1.5インチ)で垂直または垂直から 10 度の傾斜であった。エンジンを保護する下部船体後部は厚さ38 mm (1.5インチ)で、バリエーションに応じて垂直から 0 ～ 22 度の傾斜であった。^{[ 3 ]}船体屋根は25.4 mm (1.00インチ)であった。^{[ 106 ]}車体底部の厚さは、操縦手と副操縦手の位置の下では25.4 mm (1.00インチ)から、後部では12.7 mm (0.50インチ)まで変化していた。M4 には、使用済みの薬莢を処分し、緊急脱出経路を確保するために車体底部にハッチがあった。太平洋戦線では、海兵隊はしばしばこのシャーマンの特徴を逆向きに利用して、砲火の下で負傷した歩兵を救出した。             

シャーマンの装甲は、戦争初期には何度も、ほとんどの枢軸軍戦車（ 7.5 cm 砲以上のIV 号戦車など）や対戦車兵器の攻撃に対して効果がなかった。 ^{[ 108 ]}そこで、後期のドイツ戦車砲や対戦車砲に耐えるために複合角度が必要だと判断された。初期のシャーマンの特徴的な突き出た「ハッチウェイ」は、56 度の傾斜を持つ前面装甲板を損ない、前面装甲板の傾斜の効果が大幅に低下する弱点となっていた。1943 年、これらの部分の厚さを前面装甲板の他の部分と同じにするために、その前に1 インチ (25 mm)厚の追加装甲板が取り付けられた。  

兵器局の報告書^{[ 84 ]}では、M4を横に30度傾け、APCBC弾を使用した場合、ティーガーIの8.8cm KwK 36 L/56砲は、 2,100m （6,900フィート） からアメリカのM4シャーマンのディファレンシャルケースを貫通し、 1,800m （5,900フィート）から砲塔前面を貫通できるが、ティーガーの88mm砲はどの距離でも上部傾斜装甲板を貫通できない^{[ 109 ]}と推定され、長砲身の7.5cm KwK 42 L/70を搭載したパンターは、同じ状況で貫通するには100m （110ヤード）まで接近する必要があるとされた。 ^{[ 83 ]}しかし、他のドイツ側の文書では、シャーマンの前面装甲はティーガーIによって800m （2,600フィート）の距離から貫通される可能性があると示唆されていた。ティーガーIは、 2km （1.2マイル）以上の距離からシャーマンの他のほとんどの装甲板を貫通できると推定されており、これはシャーマンからの砲撃に対して戦車自体が脆弱になる距離をはるかに超えていた。^{[ 77 ]}            

後期型のドイツ製中戦車や重戦車は非常に恐れられていたが、バックリーは「ノルマンディーで遭遇したドイツ戦車の大多数はシャーマン戦車（III号戦車またはIV号戦車）より劣るか、せいぜい同等だった」と述べている^{[ 110 ]。}

1944年6月6日から7月10日までのノルマンディーにおける戦車被害に関する英国第2作戦調査課による調査では、シャーマン戦車40両のサンプルから、平均1.89回の貫通後、33両（82％）が炎上し、7両が無傷であったと結論付けられた。これに対し、IV号戦車5両のサンプルからは、平均1.5回の貫通後、4両（80％）が炎上し、1両が無傷であった。パンター戦車は、22両のサンプルから、平均3.24回の貫通後、14回（63％）が炎上し、ティーガー戦車は、5両のサンプルから、平均3.25回の貫通後、4回（80％）が炎上した。^{[ 111 ]}ジョン・バックリーは、イギリス第8機甲旅団と第29機甲旅団の事例研究を用いて、ノルマンディー作戦中に戦闘で撃破された166両のシャーマンのうち、94両（56.6%）が炎上したことを発見した。バックリーはまた、アメリカで行われた調査では、貫通された戦車の65%が炎上したと結論付けられたと指摘している。^{[ 112 ]}アメリカ陸軍の研究により、その主な理由は、主砲弾薬が履帯上部の脆弱なスポンソンに収納されていたことであると証明された。1945年のアメリカ陸軍の調査では、湿式収納のシャーマンは貫通時に10～15%しか炎上しなかったのに対し、旧式の乾式収納のシャーマンでは60～80%が炎上したと結論付けられた。^{[ 113 ]}炎上した戦車は回収不可能であったため、戦闘では戦車が炎上するまで射撃を続けるのが賢明であった。^{[ 89 ]}

当初、M4の弾薬火災に対する部分的な対策として、1943年に弾薬庫の上にあるスポンソン側面に厚さ1インチ（25mm ）の追加装甲板を溶接する方法が見つかったが、これが効果があるかどうかは疑問視されていた。後のモデルでは、弾薬庫を車体床に移し、各保管庫をウォータージャケットで囲んだ。この方法は「ウェットストーエイジ」として知られ、被弾後の火災の可能性を約15パーセントにまで減らした。^{[ 114 ]}シャーマンは「トミー・クッカー」という不気味なニックネームを得たと言われている（ドイツ人はイギリス兵を「トミー」と呼んでいた。トミー・クッカーは第一次世界大戦時代の塹壕ストーブである）。しかし、連合国側や戦後の逸話以外に証拠は存在しないようだ。逆に、この戦車は「毎回一発で点火する」からではなく、火炎放射器バージョンのせいで「ロンソン」または「ジッポ」と呼ばれていたとも言われています。このニックネームの話は、ロンソン社がスローガンを使い始めたのが1950年代になってからで、一般の兵士がロンソンのライターを持っていなかったことから、ほぼ間違いなく作り話であることが証明されています。 ^{[ 115 ] [ 116 ] [ 89 ]}燃料火災は時折発生しましたが、弾薬火災に比べるとはるかに少なく、致命的ではありませんでした。^{[ 113 ]}多くの場合、シャーマンの燃料タンクは火災後も無傷で見つかりました。タンカーは「激しく、目もくらむような炎の噴流」と表現しており、これは加圧された作動油の燃焼と一致しますが、ガソリン関連の火災とは一致しません。^{[ 112 ]} 

T-34とアメリカのM4シャーマン戦車を比較することができる。両戦車はそれぞれの軍隊の装甲部隊の主力であり、両国ともこれらの戦車を同盟国に供与し、同盟国もそれらを自国の装甲部隊の主力として使用し、両戦車とも大幅に改良され、より強力な砲が装備された。両戦車とも機動性と製造と整備の容易さを重視して設計され、これらの目標のために性能をいくらか犠牲にした。両車体は、装甲回収車、戦車駆逐車、自走砲など、さまざまな支援車両の基礎として使用された。両戦車は、ドイツの標準的な中戦車であるIV号戦車とほぼ互角であったが、これら3つの戦車はそれぞれ他の2つと比較して特定の利点と弱点を持っていた。T-34もM4も、ドイツのより重い戦車であるパンター（厳密には中戦車）やティーガーIには及ばなかった。ソ連はIS-2重戦車を、アメリカはM26パーシングを自軍の重戦車として使用した。^{[ 117 ]}

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  M4シャーマン戦車の内部写真

改良には、前述の弾薬庫を保護する長方形の装甲パッチや、弾道的な弱点を軽減するために、前面装甲板の突出したハッチウェイ構造物の前面に小型の装甲パッチが取り付けられた。現場での即席対策としては、成形炸薬弾に対する防御力を高めるために、土嚢、予備の履帯リンク、コンクリート、金網、あるいは木材などを配置することがあった。戦車の周りに土嚢を積んでも高速対戦車砲弾にはほとんど効果がなかったが、HEAT兵器、主にドイツのパンツァーファウスト対戦車擲弾発射機と88mm 口径のパンツァーシュレック対戦車ロケット発射機に対しては、遠距離からの防御になると考えられていた。土嚢の使用をテストするために行われた唯一の研究として知られているのは、1945年3月9日に第1機甲グループの将校が、土嚢を積んだM4に対して標準のパンツァーファウスト60をテストしたことである。側面への射撃は土嚢を吹き飛ばし、側面装甲を貫通したが、正面装甲板に斜めに発射された射撃は土嚢の一部を吹き飛ばしたが、装甲を貫通することはできなかった。それ以前の1944年の夏、パットン将軍は兵器担当将校から土嚢は役に立たず、車両のシャーシが余分な重量で損傷すると報告を受け、土嚢の使用を禁止していた。バルジの戦いでの損失後、より優れた装甲と火力を求める声が高まったため、パットンは撃破されたアメリカ軍とドイツ軍の戦車から回収した追加の装甲板を、指揮下の戦車の砲塔と車体に溶接するよう命じた。この装甲強化されたM4は、1945年の春に第3軍の3つの機甲師団それぞれに約36両ずつ供給された。^{[ 118 ]}

M4A3E2

標準の M4A3(75)W 車体をベースにした M4A3E2 シャーマン「ジャンボ」突撃戦車型は、前面装甲板に38 mm (1.5インチ)の追加プレートが溶接され、合計厚さが102 mm (4.0インチ)となり、前面装甲板の視線厚は149 mm (5.9インチ) 、有効厚さは180 mm (7.1インチ)以上となった。^{[ 119 ]}スポンソン側面には38 mm (1.5インチ)厚のプレートが溶接され、厚さは76 mm (3.0インチ)となった。トランスミッションカバーは大幅に厚くなり、側面と後部に178 mm (7.0インチ)の装甲、 25.4 mm (1インチ)の平屋根を備えた、より大型の新しい T23 スタイルの砲塔が装備された。砲塔防盾にはさらに89 mm (3.5インチ)の装甲が溶接され、総厚は 177.8 mm となった。当初は 76 mm 砲を搭載する予定だったが、歩兵支援には 75 mm 砲が好まれ、実際に使用された。ただし、後に一部は 76 mm 砲を使用するようにアップグレードされた。重量が増加したため、最高速度を 22 mph に下げるために変速機のギア比を変更する必要があり、乗員はサスペンションが激しく底付きしないように警告された。戦車のダックビルの重量増加を補うために、履帯の外側に延長エンドコネクタが追加され、幅が広がり、接地圧は 14psi に維持された。^{[ 120 ]} 1944 年 5 月から 7 月にかけてフィッシャー戦車工廠で 254 両が製造され、1944 年秋にヨーロッパに到着し、残りの戦闘期間中さまざまな役割で使用された。これらは「非常に成功した」とみなされた。^{[ 121 ]}                       

1942年9月、イギリスはいくつかの潜在的な改良点を開発し、戦車のテストを行った。^{[ 126 ] [ 127 ]}

805 km (500マイル)走行後、左前ボギーのスプリングが破損した。これはこのタイプのサスペンションではよくあることと考えられている。走行中、エンジン室の床にもオイルが溜まった。燃料供給が途絶えたため、エンジンは高負荷時に断続的に停止した。エンジンの製造と取り付けが間違っていたことが判明した。分解したところ、シリンダーの作動面にカーボン堆積物が見つかり、わずか 65 時間の運転、または702 マイル (1,130 km)の走行で、シリンダーはひどく摩耗していた。10 月 10 日までに交換部品が入手できなかったため、エンジンはタンクに戻された。改良された燃料システムにより、エンジンの停止が改善されるはずだった。   

1943年11月、イギリスの革新技術をテストするため、数両のM4A1シャーマンがアメリカの試験場でテストされた。そのうち1両には37の実験的な変更が加えられ、2両目には47、3両目には53の変更が加えられた。合計で60の変更がシャーマン用に開発され、実装されたが、そのほとんどは600マイルの走行と射撃の後、成功とみなされた。^{[ 126 ]}

アフリカでは、イギリス製のエンジンは 700〜900 マイル (1130〜1450  km)、または 180〜200 時間稼働した。エンジンは 100 時間ごとに点検と修理が必要で、これにより耐用年数は大幅に延長されたが、そのような作業を行うには時間が足りず、乗組員の間ではその手順にほとんどメリットがないと考えられていた。第 8 軍で行われた改造の試みからもわかるように、エンジンには多くの改善点があったが、戦車の信頼性には影響しなかった。^{[ 126 ]}シャーマン戦車には、配線の断線、点火コイルの破損、クラッチ ロッドの破損など、他の欠陥もあった。

改良されたリターンローラーの設計は、初期のシャーマンがM3から受け継いだものよりもはるかに優れた性能を発揮した。1943年2月の報告書では、1,600km 行軍後でもボギーコイルばねが破損しなかった部隊について記述されている。しかし、履帯は損傷を受け、ゴムが剥がれ落ち、970km走行後には 履帯は使用不能になった。ゴムパッドのない履帯で走行した部隊もあったが、ローラーのゴムタイヤの摩耗が早かった。ラジアル溝付きタイヤの導入により、砂漠を高速で走行する際の過熱への対処は改善されたが、それでもタイヤの剥離により480km走行後にローラーに亀裂が生じた 。

M4A2は一般的に高温気候下で非常に優れた性能を発揮した。イギリスは可能な限り多くの車両を地中海戦域に送り込み、イギリス国内での訓練用に最小限の車両を残した。しかし、燃焼室にオイルが混入することでインジェクターがカーボンで汚れるという苦情が寄せられ始めた。

その他の機械的な問題はまれで、左エンジンで最も多く発生しました。シャーマン戦車はタイヤの履帯パッドの摩耗に悩まされましたが、全金属製履帯と通気ローラーに変更することで軽減されました。これらの戦車は適切な運用では非常に信頼性が高いことが証明されました。1943年6月には、平均耐用年数が1,500マイル（2,400km  ）と推定されていることが指摘されました。M4A2は「非常に高い」と評価され、M4A1は「高い」と評価されました。^{[ 126 ]}

ソ連第6親衛戦車軍は、 M4A2シャーマンの寿命を2,000～2,500km （1,200～1,600マイル）または250～300時間と決定しており、T-34に匹敵する。^{[ 128 ]}  

フォードV-8エンジンを搭載したM4A3は、1943年の「サバイバル」レースに参加した。平均してエンジンは255時間稼働したが、1台は87時間稼働後に故障した。3台の戦車は、エンジンとは無関係の理由で、187時間、247時間、295時間の稼働時間で試験から除外された。報告書では、失格となったエンジンでも、1つの部品を交換するだけで運用に復帰できると指摘されている。残りの部品は依然として良好な状態だった。フォード製エンジンの中で、最も整備しやすいエンジンであることが判明した。M4A3戦車は、他のシャーマン戦車よりも長い距離を走破した。10台の車両が 合計20,346マイル（32,743km）（半分は舗装路、半分は未舗装路）を2,388時間かけて走破した。これは印象的な成果である。

M4A3は、さらなる試験を通じて信頼性を高め続けた。1944年の冬と春に行われた試験では、ある戦車が2,097マイル（3,375km ）を203時間25分で走破した。M4はわずか15時間10分で故障し、別の戦車に交換された。M4A1は27時間15分、M4A4は1,343マイル（2,161km ）を149時間35分で走破した。   

ほぼ同時期に、別の信頼性試験が開始されたが、規模は小さかった。試験には、M4A3 4 両を含むさまざまなタイプのシャーマン 20 両が参加した。修理に要した時間は綿密に測定された。平均して、M4A3 はエンジン整備に 110 時間かかり、これは M4A1 (132 時間) や M4A2 (143 時間) より優れていたが、 M4A4 の乗員によるクライスラーマルチバンクの整備の平均 45 時間の 2 倍以上だった。トランスミッションの所要時間では、M4A3 が依然として優れており、112 時間に対し M4A4 は 340 時間だった。サスペンションに関しては、戦車はほぼ同等であることが判明した。フォード エンジンを搭載した戦車はどれも全行程を走破できず、それぞれ 293 時間、302 時間、347 時間、350 時間の走行後に脱落した。この任務を遂行できたのは、クライスラー エンジン 3 両とゼネラル モーターズ ディーゼル エンジン 1 両だけだった。

M4A3は他の軍隊では運用されていませんでしたが、一部は連合国にレビューのために供給されました。1943年1月初旬、新しいM4A3がイギリス戦闘車両試験施設に提供されました。1月16日までに試験が開始されました。エンジンは495マイル（800km  ）走行後に故障しました。新しいエンジンは2月末までに納入されました。これにより出力と性能が向上し、複数の問題があったにもかかわらず、戦車は2,000マイル（3,220km  ）を達成しました。イギリスはM4A3を非常に信頼性の高い戦車とみなしましたが、完璧とは程遠いものでした。改良された車両は1944年春にテストされ、 走行中に蓄積されたいくつかの欠陥にもかかわらず、3,000マイル（4,863km）以上を走行しました。M4A3はその信頼性において傑出した車両とみなされました。^{[ 126 ] [ 127 ] [ 129 ]}

1942 年 10 月、5 両の M3A4 と 5 両の M4A4 がカリフォルニア砂漠でテストされたが、これは不十分な冷却システムを備えた車両にとって過酷なテストであった。補助エンジンユニットの頻繁な故障により、この戦車の米陸軍での戦闘任務は終了した。1943 年春までに、装甲評議会の勧告が実施され、10 両の M4A4 戦車が 4,000 マイル (6,440  km) の航続距離を達成した。A57 エンジンの平均使用時間は 240 時間に達した。M4A4 戦車は、信頼性においてフォード GAA エンジンを搭載した M4A3 (255 時間) に次ぐ 2 位となり、ディーゼル M4A2 (225 時間) と M4A1 星型 (218 時間) を上回った。M4A4 は最も整備が容易であった。

1943年10月8日から1944年2月14日にかけて実施された4両のM4A4の追加試験では、さらに優れた結果が得られた。1両のエンジンは339時間後に故障したが、他の3両は400時間稼働し、出力低下は10%未満であった。4両のうち3両のM4A4は、装甲評議会の試験を完了し、4,000マイル（6,440km  ）を走行することができた。

追加試験で良好な結果が得られたにもかかわらず、オイルと燃料の消費量が依然として高すぎたため、このエンジンはアメリカ陸軍での運用には推奨されなかった。M4A4の生産は1943年10月10日に中止され、1945年には旧式と宣言された。^{[ 129 ] [ 130 ]}

M4シャーマンは4種類の異なるエンジンを使用しており、それぞれ全く異なるタイプだった。ディーゼルエンジンのM4A2は、R975ガソリンエンジンに比べて著しく優れていた。あらゆる面でR975を凌駕するフォードGAA V8ガソリンエンジンを搭載した最初のM4A3戦車は1942年5月に組み立てられ、M4A4でさえより信頼性の高いエンジンを搭載していた。^{[ 131 ]}

R975エンジンは、車両が運用開始されると次第に重要性を失い始めた。R975は当初、高オクタン価の航空ガソリンで駆動されていた。アメリカ合衆国が戦争に参戦すると、より低オクタン価の燃料に変更する必要が生じた。性能を維持するため、新しいエンジンの燃料の最大オクタン価は80に制限された。1942年4月、圧縮比5.7のエンジンがテストされ、これは許容範囲内とみなされた。公称回転数は毎分1200から1800に増加した。新しいエンジンはより濃い燃料混合気を使用し、より大きな燃焼室を備えていた。

1943年から1944年の冬にかけて、アバディーン試験場で大規模な試験が行われ、M4A1、M4A2、M4A3、M4A4の各エンジンが4基ずつ比較された。試験の終点は走行距離4,000マイルまたは走行時間400時間であった。エンジン以外の不具合は修理され、試験は再開された。エンジンが試験から除外されるのは、重大な損傷を受けた場合、または元の出力の3分の1を失った場合のみであった。

テスト中、M4A1 の R-975 の整備には 132 時間、GM ディーゼル M4A2 では 143 時間、Ford GAA M4A3 では 110 時間、マルチバンクM4A4 では 45 時間かかりました。R975 エンジンはいずれも 200 時間に達しず、平均 166 時間後に故障しました。^{[ c ]} R-975 のエアフィルターの整備に多くの時間が費やされたことが指摘されています。23 日間のテストで、446 人時がフィルターの清掃と修理に費やされました。

R975-C1エンジンを搭載したM4は、1年後に5,000マイル（8,050km  ）の走行テストを受けたが、エンジンは3回交換を余儀なくされた。さらに、トランスミッションとサスペンションにも問題が発生した。フィルターの性能も悪く、砂や埃がエンジンやその他の部品をひどく損傷させることが指摘された。

R975エンジンの信頼性向上に向けた取り組みは、R975-C4という大幅な改良につながった。エンジン出力は432hpから493hp （322kWから368kW ）に向上し、燃費は10%改善された。エンジントルクは1900rpmで1800Nmから2040Nmに向上した。旧型エンジンは、大規模なオーバーホールの際に新型エンジンに換装された。  

新型エンジンは1943年6月17日に生産が承認され、T70自走砲駆逐戦車用に200基が発注された。1943年10月、イギリスはシャーマン戦車への搭載を要求した。1944年2月にM4A1戦車で行われた試験では、出力向上に加え、オイル消費量が35%、シリンダー温度が50  ℃低下した。

速度が向上した。新型エンジンを搭載したM4A1は、 舗装路を1.5マイル（2.4km）4分45秒で走行し、R975-C1エンジン搭載の戦車よりも47秒速かった。テストでは信頼性の向上も確認された。M4A1に搭載された3基の新型R975-C4は、それぞれ177時間、219時間、231時間後にテストから外され、C4規格にアップグレードされたR975-C1はM4戦車で222時間稼働した。前モデルと比較すると、エンジンの耐用年数はわずかではあるが延びた。

1943年、アメリカ軍はあらゆる種類のシャーマン戦車の大規模試験を実施した。試験対象となったのは合計40両で、M4A1、M4A2、M4A3、M4A4がそれぞれ10両ずつだった。目標は、エンジン故障までの走行時間400時間または走行距離4000マイル（約6400キロメートル）だった。残りの車両は無制限に修理可能だった。

1943 年 4 月 23 日までに、10 両の M4A2 は合計 16,215 マイル (舗装路 8,229 マイル、未舗装路 7,986 マイル) を走行し、1,825 時間を稼働した。M4A2 の燃料消費量は他のシャーマンよりも低く、 舗装路では 1.1 mpg (100 km あたり 214 リットル)、 未舗装路では 0.5 マイル/ガロン (100 km あたり 470 リットル) であった。平均して、タンクはエンジン時間あたり 0.81 クォート (0.76 リットル) のオイルを消費した。テストは 5 月 11 日に終了した。その時点で、M4A2 は 22,126 マイルを走行し、2,424 時間稼働した。M4A2 の平均速度は最速で9.5 mph (15.3 km/h)であった。 M4A1とM4A4はどちらも時速8マイル（時速13キロ）で走行し、M4A3は時速9.25マイル（時速14.89キロ）で走行した。      

信頼性の面では、M4A2 は 3 位でした。最初のエンジンは 75 時間の稼働後に故障しました。2 基のエンジンは 400 時間すべて稼働しましたが、1 基は良好な状態であり、もう 1 基は寿命が尽きかけていました。平均すると、エンジンは内部ユニットが故障するまで 225 時間稼働しました。R-975 エンジンだけが GM 6-71 (平均稼働時間 218 時間) よりも劣っていました。Ford GAA (255 時間) と Chrysler A57 (240 時間) は、より信頼性が高いことが証明されました。メンテナンスに費やした時間では、M4A2 は 2 位でした。

戦車は生き残りをかけて競い合った。1943年末には、M4A1、M4A2、M4A3、M4A4がそれぞれ4両ずつ、そして実験的なエンジンを搭載した新型のM4E1が1両ずつ、計20両が同時に試験に投入された。シャーマン戦車は、細かい砂地、粘土質の石の多い地面、そして高速道路の3種類の路面を走行した。これまでの試験と同様に、走行中は整備員がどの部品でも交換することができ、内部部品やエンジン部品の故障のみが戦車失格の理由となった。

12月27日までに、M4A1（平均走行時間166時間）全車とM4A3 1両が故障したが、ディーゼルエンジン搭載の戦車は1両も故障しなかった。2月18日までに、M4A2の試験は終了した。3両の戦車はそれぞれ276時間、278時間、353時間後に故障したが、1両は403時間で4295マイルを走行し、まだ走行中だった。M4A3からは1両の戦車も走行中だったが、長期間修理中だったため、走行距離はかなり少なかった。4両のM4A4のうち1両が故障し、M4E1は試験から外された。RD1820エンジンはいずれにせよ大量生産には使用されないと決定された。

3月18日までに、戦車のテストは終了した。M4A4は再び最も信頼性が高いことが判明し、4両のうち3両がゴールラインに到達した。M4A4のエンジンは整備時間も最も短く、1両あたり45時間だった。M4A2は2位で、最後のM4A3は故障し、規定の距離を走破できなかった。しかし、GM 6-71エンジンの整備には143時間かかり、M4A3（110時間）やM4A1（132時間）よりも長かった。M4A2はトランスミッショングループの整備でも目立った成績を残せず、1両あたり220時間かかった（340時間かかったM4A4だけがそれ以上だった）。サスペンションの整備時間に関しては、この戦車は他の「シャーマン」と同レベルで、205時間だった。平均的なディーゼルシャーマンの327時間の走行には、合計594.5時間の整備作業が必要だった。^{[ 126 ] [ 127 ] [ 129 ] [ 132 ]}