二战德军的四号坦克改进型以及衍生型号非常多,跨度也很大。从最早的试验型号VK2001 Rh-B算起,各种改进型如下:型号A、A-1、B、C、D、D(Tp)、E、E(Tp)、F-1。

上图为装备短管75炮的四号坦克
Tp是热带型,主要是针对沙漠地区作战环境进行了一些改动,供给隆美尔的非洲军作战使用。这些型号除了一些细微的差别,共同特点是装备24倍口径的75毫米短管炮,主要负责对付非装甲目标来支援步兵作战,其炮管外形被德军戏称为“烟头”。这个时期的四号坦克主要负责支援步兵作战。
从四号坦克F-2型开始,换装43倍口径的75毫米炮或者48倍口径的75毫米炮,通常也被成为长管四号坦克。型号有F-2、G、F(Tp)、H、J。

上图为装备75毫米L/43的四号坦克F2型。同时也加强了装甲,比如在炮塔上附加装甲,在底盘上加装裙板。

上图为加强了装甲的四号坦克。
1942年起的四号坦克,换装了长管75毫米炮,主要是为了应对越来越多的T-34和KV-1坦克,长管75毫米炮使得四号坦克能在常见交战距离上从正面轻松击穿T-34和KV-1坦克。另外还有一个问题是之前德军装甲部队普遍装备的三号坦克改进潜力有限,那么吨位更大一些的四号坦克从步兵支援坦克改进为主力坦克。
四号坦克的火力方面,它的主炮换为48倍口径的75毫米炮已经是极限了,德国曾经尝试过把70倍口径的75毫米炮装在四号坦克上,但是为此要更换炮塔,于是就设计出了一个黑豹炮塔的四号坦克(Pz.Kpfw.IV mit Panther F Turret)。但是试验证明这种设计存在诸多问题,无法量产。
从二战中后期的情况来看,四号初期型号使用24倍口径的75毫米短管炮似乎是火力不足,这种火炮采用sdkfz 251装甲车这样的平台足矣,也就是所谓sdkfz 251/9。
防护力方面,四号坦克是传统的垂直装甲设计,德国在苏德战争中接触到了因为采用倾斜装甲而获得出色装甲防护的T-34,对这种射击观念显然是认可的,在战争时期研制的很多战车都采用了倾斜装甲,比如三号突击炮,追猎者坦克歼击车,黑豹坦克,猎豹坦克歼击车,虎王坦克,猎虎坦克歼击车等等。
但是,四号坦克的尺寸有限,如果改用倾斜装甲,会导致内部空间不足,只能通过附加装甲的方法加强防护,但是这样导致设计时要考虑增重带来的一系列问题,而且有些要害部位,比如炮塔正面的防护无法解决——中后期型号的炮塔正面是50毫米垂直装甲。
横向比较一下,T-34通过换装大炮塔,成功装上了威力更强的85毫米炮。M4谢尔曼通过改进,装甲最后的型号甚至达到了173毫米,而四号换炮塔,改用更大威力主炮的计划问题太多,最终未能装备。

上图为黑豹坦克炮塔的四号坦克,图纸车型
总的来说,四号坦克先是步兵支援坦克,这一时期是德国“闪电战”最辉煌的时期,不过闪击的主力是三号坦克、二号坦克和捷克产的35T,38T坦克。
然后在T-34危机之后,成为主力中型坦克之一——1943年德军的编制是每个装甲团第1营装备黑豹坦克,第2营装备四号坦克。四号坦克换装长管75炮之后,和美苏英主力中型坦克在常见交战距离上具备互相摧毁的能力,但是德国在战争中后期似乎打算以质量战胜数量,所以1943年先是逐步淘汰三号坦克,同时匆匆装备黑豹坦克,但是黑豹的工时较长,产量不足,只能还用四号坦克来过渡。
再说下四号坦克的衍生型号:四号坦克歼击车。四号坦克歼击车的原设计是相当优秀的,战车的上层结构重新设计,采用了倾斜装甲,主炮终于能使用70倍口径的75毫米炮。但是到了实际生产中,因为70倍口径的75毫米炮产量不足,德国人居然使用48倍口径的75毫米炮代替,而不是继续生产四号坦克。这恐怕是德国人“严谨”的另外一面。


上图为两种不同火炮的四号坦克歼击车
四号坦克底盘派生出一系列20毫米,30毫米,37毫米口径的自行高炮,比如“东风”,“旋风”,“家具车”和被"球形闪电"等等,其实这些高射炮都可以用其它车辆的底盘搭载,以四号坦克底盘为基础,主要是考虑到维修维护的便利,还有能够和坦克部队的机动速度保持一致。
还有一些衍生型号,比如“灰熊”(150毫米重步兵炮的自行火炮版本)、四号突击炮(主炮威力和三号突击炮一致)等,主要是由于三号坦克的停产而派生的。

上图为灰熊自行火炮
个人看法:灰熊的用途过于单一,优势是在巷战方面,没有反坦克能力,四号突击炮与四号坦克歼击车功能重叠,不利于作战部队的维修,补给,也不利于工厂发挥产能。
还有一些是技术验证版本,没有大规模生产。比如PzKpfw IV Ausf H(Thoma-Antrieb)液压传动技术的型号、Heuschrecke IVb"蝗虫"自行火炮和262.5px K18 auf Pz SflIVa(K18105mm L/52炮)等等。











