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國際軍火市場上的新寵

2016-12-22 20:17
現代兵器 2016年12期
關鍵詞:火炮射擊設計

戰勝M777——獲得首個出口訂單

記者(以下簡稱“記”):丁樹奎總師上次接受我們采訪時稱,AH4超輕型155毫米牽引火炮正在競爭中東某國火炮項目,請問現在是否有結果?

于世勇(以下簡稱“于”):根據我們得到的信息,我們已經與該國草簽了超輕型炮的外貿合同,但還沒有正式生效,后續的商務談判正在進行。我們已經完成了技術交底工作,剩下來的只是程序上的事情。

記:請談談您參與AH4超輕型火炮競標該國火炮項目的情況?

于:北方公司丁樹奎總師代表我們技術團隊參與了在該國的競標活動,我則參與了該炮在國內為外商表演的活動。2015年4月,外商來我廠參觀了該炮,我們用當時僅有的1門科研樣炮為外商進行了最大射程演示、射速演示以及行戰轉換等操作性表演。

該炮采用39倍長身管,使用不同彈藥的最大射程分別為:殺傷爆破榴彈為25千米,底排彈為30千米,復合增程彈為40千米。當時我們為外商進行了殺傷爆破榴彈的最大射程表演,表演取得了成功。

我們同時對外商提出的操作問題進行了現場解答,外商也提出了一些改進意見。

記:請問外商都提出了哪些改進意見?

于:外商提出的改進意見主要包括:

首先,要求進一步節省人力,火炮的大部分操作需要由機械完成。

其次,要求增加導航、定位、定向功能,要為火炮加裝數字化信息設備。

另外,外商還提出了兼容美軍的指揮體系的要求以及火炮需兼容北約制式的彈藥,如南非彈丸、模塊裝藥等。

最后,外商根據其裝備的使用環境對火炮的行軍性能提出了不少要求,要求火炮使用維護簡單,使用沙漠輪胎,具備很好的沙漠通過性。

記:據報道,同時參與此次競標的還有美國的M777,相比于后者,我們的超輕型火炮主要有哪些優勢?

于:相比于美國的M777,我們的超輕型155毫米火炮主要有如下優勢:

一、美國的M777采用的是全鈦設計,我們的炮并非采用全鈦設計,鈦合金比例只占10%,火炮大部分結構用鋼制造,如下架和后大架等,這大大降低了火炮成本。

二、我們的火炮結構簡單,可靠性高。

三、我們的超輕型火炮配用了柴油機作為火炮的輔助動力系統,實現火炮的機械化操作,比如閂體的開關、車輪的升降、高低和方向的調炮等等,這也是我們的一個最大亮點,它減輕了人力,提高了作戰效率。

克服難關——成功研制先進火炮

記:我們最初研制AH4超輕型155毫米火炮時的市場定位是什么?

于:2007年,我們根據北方公司反饋的軍貿市場信息,考慮到有些國家提出了輕型牽引炮的需求,開始著手研制中國自己的AH4外貿型超輕型155毫米火炮。外貿超輕型155毫米火炮的性能指標參考了市場上的同類火炮——美國M777,要求具備可靠性高、成本低、使用操作性好、并且可以用直升機吊運的特點,主要滿足客戶裝備山地作戰部隊和快速反應部隊的需求。

記:我們以前是否從事過類似火炮的研制?我們是否具備研制這種火炮的能力?

于:我們曾研制過此類火炮,該火炮采用39倍身管,但未采用鈦合金材料,重量沒有達到要求。

大口徑火炮的初速高,炮口動能大,對火炮架體的沖擊大,科研人員在設計超輕型火炮時既要保證滿足重量的苛刻要求,又要保證火炮有足夠的強度承受巨大后坐力,這給我們提出了很大的挑戰。

我們科研人員也是經歷了多項攻關和失敗后最終確定了現在的這款超輕型155火炮設計,它也是我廠在國內首次采用鈦合金材料研制的一款新型火炮。

記:AH4超輕型火炮的重量是多少?

于:AH4超輕型火炮的重量達到了美國M777的標準。后者根據版本不同重量略有不同,最輕時為3.75噸,增加數字化設備后重量約為4.5 噸。

記:請為我們談談AH4超輕型155毫米火炮的結構特點?

于: AH4超輕型火炮采用了低火線設計,新火炮省去了坐盤,讓下架直接落在地上。下架連接著上架和前后大架,平常起到下架的作用,坐地的時候起到了坐盤的作用,并承受火炮發射時的后坐力?;鹋诘幕鹁€降低了,火炮的翻轉力矩隨之減小,火炮的穩定性因此大幅提高。但火炮的低火線設計也給火炮的操作帶來了一定的不便,我們為此設計了帶四連桿裝置的瞄具瞄鏡以及裝填用彈盤,操作員不需要蹲下來只需站著便可以操作火炮。

該火炮的后坐體前移,整個炮身在耳軸的前方,并采用長后坐設計,減小后坐抗力。在設計時,我們通過設計合適尺寸大小的駐退機漏口,使后坐的阻力曲線平直飽滿,火炮在后坐過程中,該裝置的抗力值是均勻的,減小了對火炮的沖擊?;鹋谠谄缴浜痛笱鼋巧鋼魰r的后坐長度變化不大,極限后坐長度為1.45米。

該火炮采用輔助柴油機設計,可實現機械化操作。超輕型火炮的輔助動力油機在發生故障時,該火炮所有功能均可以由手動操作完成,這也是該炮相比于美國M777的主要優勢所在。

記:我們AH4超輕型155毫米加榴炮采取了哪些減重措施?是否達到了設計要求?用戶是否提出了更高的要求?

于:首先,AH4超輕型火炮采用了多機合一的減重設計。

為了減輕火炮的整體重量,我們在設計超輕型火炮時盡量用一個裝置實現多種功能。我們將搖架和反后坐裝置(駐退機和復進機)設計在一起,搖架與反后坐裝置的外筒連在了一起,后者對前者起到了一定的支撐作用,搖架重量也可以設計得更輕;我們用液壓結構實現了高低機和平衡機合一,該油缸設計成了特殊結構,液壓油缸在提供平衡起落部分的起落力矩的同時,又可以通過驅動油缸伸長和縮短,實現火炮俯仰操作。

其次,該火炮采用了輕合金材料來減輕火炮重量。

這也是超輕型火炮采用的傳統減重措施,不過,我們的火炮只在主要承力構件和架體上采用鈦合金材料制造,在次承力構件,如火炮的前大架以及液壓系統的缸筒上采用鋁合金材料,兩者合在一起所占比例為30%,是輕合金材料比例較低的一種超輕型火炮。該火炮基本滿足客戶對重量的要求,其仍有很大的減重潛力,我們可以根據用戶的要求對該火炮進行改進,提供更加輕便的火炮。

記:我們的AH4超輕型炮在設計上取消了開腳大架,僅保留兩個收放式駐鋤?請問這種設計有何好處?它是否可以承受射擊時的強大后坐力?

于:我們的AH4超輕型炮的后大架兼具駐鋤功能,可折疊,尺寸較短。超輕型火炮的后大架在冬季試驗時曾發生過變形。我們在設計之初并未充分考慮冬季土壤硬的極限情況,后經過改進結構,采用框形結構設計,并使用筋板加強,在重量沒有大幅度提高的情況下,提高了其剛度,解決了后大架在極限條件下變形的問題。

另外,我們應外商的要求為后大架新設計了液壓式收放裝置,在重量僅增加幾十千克的情況下,實現駐鋤收放的機械化操作。該裝置采用模塊化設計,可根據用戶的要求,選擇是否增加該裝置。

記:根據以往采訪得知,我們的AH4超輕型155毫米加榴炮與美國的M777相比具有更好的工藝性,能否具體談談?

于:M777采用了4筒型反后坐裝置、4筒型搖架設計,搖架既是復進機,又是駐退機,結構復雜,加工難度大。

我們的超輕型155毫米加榴炮采用傳統的設計結構,用鑄焊結合的方法制造結構復雜的部件,工藝性更好,火炮的加工難度小,容易批量生產。

我們在研制該火炮的過程中也走了不少的彎路。鈦合金焊道的特點是強度大,但韌性不足。因此,我們在焊接時,盡量避免出現應力集中,在邊角處采用鑄造而非焊接方式。當在應力小的大平面地方焊接時,采用之字形焊道焊接,這既提高了強度,又改善了韌性。

在將鈦合金件焊接在一起時,科研和生產人員通過對焊縫的位置和形狀進行精心布置和優化,最終成功制造出了這款火炮。

記:我們注意到AH4超輕型火炮上安裝測速雷達,它的主要功能是什么?

于:測速雷達屬于火炮信息化設備之一,主要用來修正下一發彈的射擊,保證火炮射擊精度。AH4超輕型155毫米加榴炮最初樣炮沒有配備該設備,但我們為其預留了接口,我們在第二門炮上就根據用戶的需求加裝該設備。此次珠海航展展出的就是這門火炮。

記:加裝了數字化設備后的AH4超輕型155毫米火炮是否具備了自主作戰能力?

于:理論上講,火炮在加裝了數字化設備后,就具備了發展出自主作戰能力的潛力?;鹋谠诮邮樟松鋼糁笓]系統傳過來的射擊諸元后,火控計算機便可以自動完成目標解算,并控制火炮進行方向、高低射角調炮,從而完成自主作戰。目前,我們超輕型暫時還不具備自動調炮功能,即射擊諸元生成后,火炮身管還不能自動被賦予方向和高低。目前,我們正在為該炮研制新型自動化指揮系統,其采用了新原理。在這次升級過程中,我們做了這方面的改進,但并未向外方承諾。

記:AH4超輕型155毫米火炮的炮口制退器與其他外貿155火炮的相比,有何區別?

于:超輕型155火炮的炮口制退器的結構與其他外貿155毫米火炮的類似,但采用了4腔室設計(其他為3腔室設計)。其特點是效率更高,減小了火炮后坐力,炮口沖擊波略小于其他外貿155火炮的炮口制退器。

記:在研制AH4超輕型155毫米火炮過程中,我們都遇到了哪些困難?如何克服?

于:超輕型155毫米加榴炮最初存在射擊精度不高的問題,為此我們對火炮進行了改進設計,如增加瞄準系統的剛度,將火炮的起落部分后移200毫米,后大架的駐鋤與地接觸角度更加合理,下架后裙邊進行了特殊設計,炮口制退器由3腔室改為4腔室。

通過以上措施,我們基本解決了火炮精度的問題。超輕型155毫米火炮目前的射擊縱向密集度指實際測試時可達到1/280。

作戰使用——可多種方式機動作戰

記:請為我們介紹一下火炮使用全過程?需要幾個人操作?

于:超輕型155毫米加榴炮的炮班采用7人制,包括炮長1名,副炮長兼瞄準手1名,裝彈手2名,裝藥手1名,輔助操作手2名。

其中,炮長負責接受信息,指揮炮班作戰;副炮長負責瞄準;2名裝彈手負責人工放彈和送彈;裝藥手負責手動裝填藥包或是模塊發射藥;2名輔助操作員則負責收放托彈盤和裝填底火。

在作戰中,炮長首先接受到發射命令,副炮長則根據射擊諸元瞄準火炮,在此過程中,裝彈手和裝藥手負責引信的選擇與裝定以及彈種和藥包的選擇。在完成了以上操作后,一名裝彈手將彈丸裝入托彈盤,輔助操作人員負責打開炮閂,并將托彈盤放下來,另外一名裝彈手負責人工將彈丸推入炮膛。接著裝藥手將選好的藥包裝入藥室,輔助操作人員將底火裝入炮閂,并完成關閂和收起托彈盤。裝藥手在掛好拉火繩后,等待炮長的發射命令。

目前,超輕型155毫米加榴炮還沒有一個統一作戰使用流程,我們正在與國內某院校合作,進行使用操作方面的研究,我們將從規范化、標準化、實戰化方面考慮將此操作流程固化。未來,我們在交付火炮的時候,將為用戶提供配套的使用維護說明書和操作員手冊。

記:火炮右側的弧形設計起什么作用?

于:這是超輕型155毫米加榴炮的托彈盤,負責將彈丸送至上膛位置,再由裝彈手人工將彈丸送入炮膛。

記:火炮左側安裝的觀瞄設備如何使用?

于:這是超輕型155毫米加榴炮的瞄準系統。它包括瞄具和瞄鏡,前者用于高低標定,后者用于方向標定,最終確定火炮身管的指向。

在間瞄射擊時,瞄準手獲得了指揮系統傳來的射擊指揮諸元后,將瞄具瞄向一個絕對位置已知的物體或標桿,火炮的火控系統便可以根據火炮自身已知的位置和標桿的位置自動算出火炮身管的相對指向(火炮方向角),射手便可以根據這一數值手動調炮,或者由手柄控制液壓系統完成調炮。

火炮的高低瞄準則以水平儀為基準來完成高低調炮。

在射擊時,火炮可能會發生變位,因此火炮需要復瞄以提高射擊精度。但火炮在快速射擊或緊急情況下,也可以不用復瞄。

記:AH4超輕型155毫米火炮采用了輔助動力設計,請問這種設計是出于什么考慮?是否會增加重量?

于:AH4外貿超輕型155火炮采用了柴油機作為火炮的輔助動力,其功率約為7千瓦,通過液壓系統為火炮的操作提供機械助力,操作手只需按動收放按鈕便可以完成操作?;鹋谠诓捎迷撛O備后僅增重幾十千克。

我們為火炮增加輔助動力系統最初考慮的是提高火炮的操作性,包括:開關炮閂、前輪的升降、后大架的收放、以及火炮的高低和方向調整等在內的火炮的大部分操作均可以實現機械化。我們在后期的市場推廣過程中,該設計受到用戶的好評,又提出了更多的機械化操作要求,我們的輔助動力系統采用模塊化設計,其功能可以根據用戶的需要很方便地增加或減少。

另外,超輕型火炮的手動操作模式作為備用手段在機械化操作模式發生故障時,保證火炮能夠完成各項操作。

記:AH4超輕型155毫米加榴炮戰場使用靈活性如何?是否具備平射功能?水平射界是多少?其最大發射仰角是多少?

于:AH4超輕型155毫米加榴炮主要還是用于間瞄射擊,其最大射擊大仰角72°,具備射程遠、威力大、可以打擊山后目標的優點。

AH也可以直瞄射擊,主要用于緊急情況下,如戰場上沒有己方裝甲車輛時等,臨時作為直瞄武器打擊視距內出現的目標。

該炮的方向機采用創新設計,首次在大口徑火炮上用左右油缸協調動作來推動火炮的水平回轉,相比于美國M777通過座圈來實現水平回轉,我們的設計更加簡單可靠,方向回轉平穩。AH4超輕型155毫米火炮水平方位角為±22.5°,與M777相當。

記:火炮如何進入陣地?如何撤出陣地?能否實現快速進入和撤收?分別需要多長時間?

于:超輕型155毫米火炮可以由直升機吊運,也可以由卡車牽引。如果用卡車車牽引火炮,超輕型155毫米火炮的行戰轉換時間不超過3分鐘;如果采用直升機吊運,超輕型炮的行戰轉換時間會更短。

記:AH4超輕型155毫米火炮如何用直升機吊運?用卡車牽引時,如何與卡車連接?

于:AH4超輕型火炮可以由直升機吊裝進行空中機動,我們已經為其設計了一種專門用于直升機吊運的4爪吊具,并已經成功進行過吊運試驗。該吊具在使用時將其前兩個爪掛在火炮的搖架上,后兩個掛在火炮后大架的軸上。國內的米-171、直-8均可以吊裝該火炮。

除了由直升機吊運之外,超輕型火炮還可以由卡車牽引在地面上機動。為此,我們專門設計了一個可拆卸的牽引結構。該結構主要由牽引桿、固定器組成,前者插入炮管內,通過定位裝置定位,然后固定器將其擰緊固定,形成一個牽引環,將其掛到牽引車的后掛鉤上,便可實現牽引。

AH4超輕型155毫米加榴炮在前期也采用過美國M777的固定式牽引環設計,但試驗結果表明這種設計的牽引可靠性較差。與后者相比,可拆卸式牽引裝置用的時候,將牽引桿裝上,不用的時候,將其拆下,使用較為靈活,牽引的可靠性更高。據我們了解,這種裝置在大口徑火炮上還是首次采用。

記:AH4超輕型155毫米加榴炮可以發射哪些彈藥?

于:超輕型火炮可以使用外貿155毫米系列火炮使用的所有類型彈藥,包括殺爆彈、底排彈、復合增程彈、子母彈、制導炮彈、末敏彈等,可以兼容國外北約制式彈丸及發射藥。

個人觀點

記:AH4超輕型155毫米火炮針對的是哪些用戶?是否適合未來戰爭需要?

于:我們當初研制超輕型155毫米加榴炮主要針對的是中東及北非市場,面對的是高端用戶,該炮使用了鈦合金材料,并配備了數字化系統,成本也高。未來,我們還將向更廣大的市場推銷我們的火炮。超輕型155毫米加榴炮采用了模塊化設計,可以方便地增加或減少配置,滿足不同用戶的需求。

為適應未來戰場作戰需要,作為傳統的大威力壓制武器——大口徑火炮,我認為其應該向更加注重操作使用的方便性、更好的維護性、更高可靠性方向發展。另外,火炮的信息化水平也應該更高,將配備慣性導航系統、初速預測系統、自動調炮系統、電源信息管理系統等,同時火炮的電磁兼容性將更加好。

記:據稱,南亞某國選定了美國M777裝備其山地部隊,用于山地高原作戰,請問我國的部隊是否有可能裝備超輕型155毫米火炮?

于:是的,該國已經購買了M777火炮,并可搭配美國“黑鷹”直升機,用于高原山地部隊作戰,這對我們構成了一定的威脅。我們發展外貿型超輕型155毫米加榴炮更主要的目的是為研制國內超輕型火炮積累經驗。我廠也是國內超輕型火炮的主要參研單位,我們的火炮技術相比美國M777并不差。

記:請談談超輕型火炮的應用前景?

于:超輕型火炮重量輕,機動性好,具備直瞄、半直瞄射擊能力,具備快速部署、使用靈活的特點,未來將有更多的機會可以發揮其獨特的作用。

我個人認為超輕型火炮未來可以快速部署在海島上,用于打擊海面目標的岸防作戰。我廠曾經研制過外貿155毫米岸防自走炮,掌握了武器裝備的海上防鹽霧腐蝕技術,這些技術完全可以快速應用到我們的超輕型155毫米火炮上。

(編輯/萬力)

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