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第6章 火炮的发展趋势与未来(2)

西班牙、丹麦、以色列各国也都装备有本国的小口径迫击炮。以色列装备的“索尔塔姆”60毫米迫击炮,有普通型、突击队型和远射型三种型号,突击队型便携式迫击炮的质量只有6千克,炮弹1.72千克。适用于快速反应部队,如空降步兵连等。

法国远射型60毫米迫击炮,最大射程达5000米以上。比利时还研制了一种结构简单而新颖的NR8113A1式52毫米迫击炮。因射击时声音微弱,而且不出现炮口焰,便于隐蔽发射,故又称之为无声迫击炮。

2.中口径迫击炮自行化的装备迅速增多

100~120毫米为中口径,装备在营、团级,大多为团属迫击炮。最大射程4~13千米,全炮质量一般在100~300千克。除轻便型可分解为炮身、炮架、座钣几大部分由汽车装运外,一般需要带有运动体或配有专用的炮车。为了提高迫击炮的快速反应能力和防护能力,80年代以来,中口径自行迫击炮在国外发展很快。一些原有的弹道性能较好的中口径迫击炮,已由牵引式改装成自行式。

从目前各国研制迫击炮的动向来看,今后将集中发展120毫米和81毫米口径迫击炮,为了解决装甲防护、机动性和射击指挥自动化问题,又将重点放在120毫米迫击炮的发展上。

120毫米迫击炮的发展之所以受到重视,首先是北约国家认为,为了对付4千米以上的装甲目标,从射程和威力来看,以120毫米口径较为理想,其次是美国陆军在“1990~2000年迫击炮发展方案”中,提出采用120毫米口径的炮塔式迫击炮。这一情况引起世界各国对120毫米自行迫击炮的极大重视。

3.大口径迫击炮品种型号较少,发展缓慢

160~240毫米为大口径,大口径迫击炮由于笨重、装填困难、射速较低、远距离射击射弹散布大,因此发展缓慢。

70年代,前苏联为发射核弹头而装备了2C4型240毫米迫击炮,虽然早在1975年便开始服役,80年代初取代了M1953式240毫米牵引迫击炮,但从未在公开活动中展出,据西方推测,2C4一共生产400门左右。现在俄罗斯陆军将其装备在方面军属重炮旅,捷克斯洛伐克、伊拉克、黎巴嫩也拥有一部分。

2C4配备一门288型240毫米迫击炮,最大射程为9.7千米。战斗全质量27.5吨,最大公路时速62千米,最大公路行程500千米。在火炮的控制方面,利用1套液压驱动系统操纵,火炮以60°仰角射击耗时62秒,以80°仰角射击则需77秒,射击后的装填动作也较复杂,为该火炮系统的一大缺点。

近年来,随着火箭增程弹、反装甲末段制导炮弹和子母弹的发展,有可能促进大口径迫击炮的进一步应用。

4.外军装备中,迫击炮已广泛使用了射击计算器

为了提高火力反应能力和射击精度,外军在迫击炮分队也广泛使用了计算器。如英国的81毫米迫击炮1980年首先配用了“莫柯斯”手持式迫击炮计算器,1983年装备了“莫曾”迫击炮计算器。该计算器同时可存贮10个观察员、58个目标、10个阵地的数据,并可同时为执行两项射击任务的迫击炮分队计算射击诸元。美国1984年装备的M23迫击炮弹道计算机,可适用60、81、107毫米几种炮型,并可与陆军“塔克法”战术射击指挥系统联网。

上述射击计算器,以及激光测距机等观察指挥器材的使用,不仅提高了迫击炮的快速反应能力,而且可消除人为的计算误差,提高射击精度。今后适合于迫击炮使用的侦察校射雷达、微型计算机和大容量、带数传装置的计算机将得到更加广泛的应用,特别是对射程较远的大、中口径自行迫击火炮来说,采用计算机更是势在必行。

四、坦克炮独领风骚

1.坦克炮与防护装甲的斗争

1973年10月,第四次中东战争爆发,交战双方——埃及、叙利亚与以色列在短短的几天里,共投入5500辆坦克和9000多辆装甲车。这是第二次世界大战以来爆发的一次规模最大的坦克战。

短短18天的战争中,在苏伊士运河两岸,在丘陵连绵的戈兰高地上,到处是坦克、火炮和各种装甲车辆的残骸,战场变成了钢铁的垃圾场。双方共损失坦克3000多辆,占参战坦克数量的一半。而毁于坦克交战中的坦克,多达1000辆,占损失坦克数量的三分之一。这些数字,充分表明了坦克大会战的程度和用坦克打坦克的效果,以及坦克在现代地面战场上的重大作用。

现在发达国家的军队中,不但有专门的坦克师或装甲师(即步兵师)也编有坦克团,一个步兵团还有一个坦克营,一个师有300多辆坦克,一个团也有几十辆坦克。目前,全世界108个国家和地区共装备约16万多辆主战坦克。毫无疑问,坦克必然是现代陆战场的主要兵器。

现代坦克和飞机、军舰一样,是一个综合武器系统,不但行驶快,还有足够的火力,相当的防护和整套电子设备。

坦克的火力主要是一门主炮,它的口径从二次大战的85毫米到90毫米,增大到今天的120、125毫米,并配有多种新式弹药。配有火控系统的坦克炮,对2000米以外的目标,首发命中概率可达到50%以上。坦克除一门主炮外,还有一挺机枪或高射机枪。T52

正因为坦克是如此厉害的进攻武器,所以各国不仅重视坦克的发展,而且也重视反坦克武器的发展。在众多的反坦克武器中,坦克炮的发展在战后一直走在反坦克炮的前面。

第二次世界大战以后,相继出现了三代坦克。前苏联的T-54/55系列、美国的M48巴顿系列和英国的逊邱伦系列坦克部属于第一代。60年代发展起来的前苏联的T-62、美国的M60系列、英国的“奇伏坦”和“维克斯”、法国的AMX-30、瑞典的S型无炮塔坦克、瑞士的PZ61/68、德国的“豹”1坦克,属于第二代。70年代以后发展起来的前苏联的T-72、德国的“豹”2、美国的M1、M1A2、英国的“挑战者"、法国的“勒克莱尔”、日本90式主战坦克,属于第三代。

坦克炮和反坦克炮在各代坦克发展中,面临着装甲防护力不断增强的挑战。当然,坦克炮和反坦克炮的发展也促进了坦克装甲的不断变化。

60年代前,发展与装备的第一代坦克,前装甲厚度均已超过100毫米,坦克炮的口径也从75~85毫米发展到90~100毫米,弹丸初速提高到900~1100米/秒。由于弹丸质量与初速随火炮口径同时增长,这一时期坦克炮炮口动能几乎是战前坦克炮炮口动能的一倍。虽然如此,由于坦克炮依然使用传统的弹药,其动能穿甲弹穿透性能提高有限。

进入60年代,非均质钢甲的广泛采用,火炮的穿甲能力更显不足。新的挑战,促使火炮弹药寻求新的技术途径去抗衡,也蕴育着新一代坦克火炮及弹药的发展。其中最具代表性的是前苏联T-62坦克的2A20式115毫米滑膛坦克炮和英国的L7式105毫米线膛坦克炮。特别是滑膛坦克炮及长杆式超速脱壳穿甲弹的问世,坦克炮穿甲性能有了新的突破,成为第二代坦克发展的重要标志。

70年代以来,第三代坦克所配备的火炮充分利用了二代坦克炮与弹药上取得的技术成果,在保持口径适度增长条件下,广泛采用了长杆式脱壳穿甲弹,使弹丸初速达到1800米/秒。第三代坦克炮口径一般为120~125毫米,火炮弹药系统形成的穿甲能力能穿透500毫米厚的钢甲,在装甲防护上普遍采用了复合装甲和侧屏蔽装甲。

这一时期具有代表性的坦克炮,有前苏联T-72坦克的2A46式125毫米滑膛炮、德国“豹”2式坦克的120毫米滑膛炮和英国“挑战者”坦克的120毫米线膛炮等。

五、新能源炮异军突起

现代火炮都是以固体发射药作为发射能源。目前,正在研究和发展的液体发射药炮、电热炮、电磁炮、激光炮、射束炮,由于它们的工作原理和使用的能源与传统的固体发射药火炮有很大差别,所以这类火炮统称为新能源火炮,或称为新概念火炮。

传统的固体发射药火炮,经历100多年的发展,特别是近几十年来发展起来的高膛压、大初速火炮,弹丸初速已达每秒1800米,增强了火炮的作战威力。但是,随着科学技术的发展,火炮作战目标的性质也在不断发生着变化。如坦克的防护能力,由于复合装甲的采用,其抗静穿甲能力可达500毫米厚度。再如空中目标的高速超低空突防能力,巡航导弹、反舰导弹的飞行高度离地面和水平面只有几米,火炮对其射击的反应时间只有几秒钟。这些都要求火炮技术,特别是在火炮的弹道性能上,适应上述目标发展的要求。由于受到火药性能和身管材料的限制,以及火炮自身威力提高与机动性下降相矛盾,要大幅度提高现代火炮的综合性能难度极大。所以人们在改进现代火炮的同时,积极寻求新的发射能源。科学技术的发展,为这种探索提供了理论和物质基础。近些年来,火炮在能源的使用上,在发射方式上和相应的火炮弹药系统的研究方面有了很大进展。

1.液体发射药火炮

液体发射药火炮,是以液体发射药代替传统的固体发射药的一种新能源火炮。早在第二次世界大战结束时,美国海军就曾研究把液体发射药技术用于鱼雷等水中兵器。朝鲜战争期间,美陆军想在坦克炮上采用液体发射药,但限于当时的技术水平,最终被迫下马。随着国防高新技术的发展,液体发射药火炮的研究又重新活跃起来。

70年代,美国海军对整体式液体发射药开展了一系列的研究工作,随后,美国陆军弹道研究所对单元液体发射药的性能和应用进行了系统研究。由于毒性较小的液体发射药研究工作取得显著进展,再生式喷注系统及其内弹道性能燃烧过程的稳定性得到一定的控制,使液体发射药火炮作为实战武器成为可能。同时,德、英、法等国相继开展了应用性研究,而美国一直处于领先地位,在80年代已进入实用性开发研究。

美军选定的液体发射药火炮最初定名为“防御者”火炮,是由通用电气公司研制的。早在60年代后期即已开始研究,最初是在小口径火炮上进行试验,以后逐步从25毫米火炮发展到30、89、105毫米口径的火炮。1986年,美弹道研究所与该公司签订合同,研究155毫米火炮采用液体发射药的应用前景。随后,通用电气公司先后试制了3门样炮并进行了试验。1号炮为单发射击的静态试验炮,采用39倍口径身管(即M198式155毫米牵引榴弹炮身管的改进型),装在M115式203毫米牵引榴弹炮炮架上。从1988年至1990年底共发射了237发炮弹,取得了基本满意的结果。但是由于这种炮的身管较短,因此试验的射程比较近。为此,在随后的2号炮上采用52倍口径身管,药室容积为14.2升。于1990年5月进行首次试射。1992年2月开始进行了为期3个月的射击试验,发射M549A1式火箭增程弹时,初速为998.8米/秒,最大射程达44.4千米,比普通火炮增大了近50%。接着,又在此基础上制成了3号炮,药室容积增大到17升,并用M109型自行火炮的底盘进行从6~400千米之间的射击试验和3发/15秒的爆发射速试验等。

美军在进一步对车载式自行火炮进行广泛试验后,正式命名这种液体发射药炮为“十字军”155毫米自行榴弹炮。

目前,美国已经在155毫米榴弹炮上,进行了工程设计与试验。英国在30毫米拉登炮上,建立了多功能液体燃料发射装置,德国也对再生式装置开展了多年应用研究。

液体发射药火炮和传统的固体发射药火炮相比有下列几方面的优点:

有较好的内弹道性能。由于液体发射药火炮用喷注式燃料供给系统,在内弹道工作过程中,可有控制地向燃烧室喷注发射药,控制气体生成率。从而可以提高内弹道工作过程中的平均压力,以及有效地降低峰值压力。因此,液体发射药火炮弹丸初速,在同样炮膛工作容积条件下,可以比固体发射药火炮初速提高15%以上,如在120毫米火炮上用肼基液体发射药作射击试验,已获得平均初速达2090米/秒。液体发射药火炮膛内峰值压力的降低,可以延长炮管的使用寿命。

简化了装药,降低了弹药成本。液体发射药火炮弹药不需要专门的药筒。液体发射药工艺过程简单,成本低,可降低发射药成本80%,便于大量生产,并且易于转为民用。因此,具有较大的经济价值。

有利于火炮的自动化和射速的提高。弹药分别供输后,改善了原定装式弹药供弹系统结构庞大、复杂、供弹速度慢的问题,使火炮发射速度成倍提高,增大了火炮射击威力。

液体发射药的采用,增大了火炮携带的弹药基数,一般比传统弹药增加3~4倍。改善了弹与药在车体内的合理配备,减少了车内乘员,这样就使车体更加紧凑,有利于提高火炮整体防护与生存能力,有利于增强火炮的持续作战能力。

虽然近年来在液体发射药火炮的研究方面取得了很大进展,但还存在下述技术难关有待进一步解决:液体发射药的综合性能,如点火燃烧,贮运和安全性等与实用弹药性能还有一定距离;弹道重复性还不理想,还难以使初速标准偏差稳定在小于1%的范围内;火炮发射系统机械结构复杂,装置的工作可靠性及自身控制精度,还满足不了连续工作的要求;一些金属及非金属材料,在性能上还不能完全满足在高温、高压、高速工作条件下的使用寿命要求。这些问题的解决将会使液体发射药火炮进一步走向实用化。

2.电热炮

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