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跨界

2017-12-28 17:46
現代兵器 2017年12期
關鍵詞:超高速榴彈榴彈炮

近年來,在國內商界和文藝圈內頗為流行“跨界”,出現了不少成功的“XX跨界王”。無獨有偶,其實在武器裝備發展領域,尤其是現代各型先進火炮的設計和使用中,也出現了很多的跨界案例。從某種意義上講,實現多種用途的“跨界”,也許正是未來先進火炮發展的一個必然趨勢。

火力壓制跨界王

通常來說,對地面目標實施間接瞄準火力壓制都是大口徑榴彈炮、加農炮以及迫擊炮的專長。不過,以直射打擊敵方裝甲目標為主的長身管坦克炮,偶爾也會客串起間接瞄準火力壓制的角色。

以裝備設計定位來看,主戰坦克最重要的使命是對付敵方主戰坦克、裝甲戰車或固定火力點,基本上以直瞄射擊為主。我們談到主戰坦克的主炮射程時,多指直射距離,加之車內空間有限,因此坦克炮的最大射擊仰角都很小。例如,蘇聯D-10系列100毫米坦克炮的最大射擊仰角為17°,2A46系列125毫米坦克炮為14°。歐美各國裝備的坦克炮最大射擊仰角相對要大一些,如萊茵金屬120毫米系列坦克炮達到了20°。

在最大射擊仰角的狀態下,坦克炮發射榴彈、碎甲彈或者多用途彈是完全可以實現遠距離間瞄射擊的。比如,蘇聯D-10系列100毫米坦克炮在射擊仰角17°、發射榴彈時的最大射程可達16千米,比D-30型122毫米榴彈炮早期型號發射普通殺爆榴彈時的射程還遠。2A46系列125毫米坦克炮雖然最大射擊仰角只有14°,但是在這一狀態下發射榴彈的最大射程也達到了9.4千米。從這一點來看,主戰坦克以大口徑主炮射擊數千米距離上的目標,確實可以充分發揮出裝備的最大潛力。

不過,從火炮本身的性能、火控系統的設計,以及部隊裝備體系、戰術來說,坦克如果作為“兼職自行榴彈炮”使用,還需要克服幾個難點。首先,各國第三代主戰坦克裝備的大口徑主炮,除了英國“挑戰者”系列(見題圖)依舊采用線膛炮,其他采用的都是滑膛炮。作為坦克主炮,滑膛炮相比線膛炮的最大優勢在于可以承受更高的膛壓、更適合發射尾翼穩定脫殼穿甲彈、生產工藝簡單、成本低、壽命長等,但是只能發射尾翼穩定榴彈,不能發射自旋轉穩定彈。因此,如果是發射榴彈間瞄射擊同樣遠距離上的目標,滑膛坦克炮的精度不如采用線膛身管的榴彈炮。

此外,因為膛壓高,滑膛坦克炮的身管壽命也遠遠低于榴彈炮,而造價卻高于后者。如同樣發射榴彈,大口徑滑膛坦克炮的身管壽命一般只有2000發,而D-30型122毫米榴彈炮據稱可達20000發,是前者的10倍。以達到同等作戰效果計算,使用坦克炮的效費比要遠遠低于榴彈炮。

第三代主戰坦克裝備的先進綜合式火控系統是為了直瞄射擊而設計的,也不適合進行遠距離間瞄射擊。如果要解決這個問題,一般采取的辦法是:指揮員在指揮車內利用專門開發的坦克間瞄射擊諸元計算器進行射擊諸元解算,然后以口述的形式下達給各輛坦克。每輛坦克的炮長將火控系統轉換到人工裝表工況,手動輸入射擊諸元參數,再按下擊發按鈕。也就是說,裝甲兵使用炮兵技戰術,實現了坦克曲線射擊。

其實,這一解決辦法采用的還是最落后的炮兵技戰術。因為坦克的火控系統無法像自行榴彈炮那樣對遠距離間瞄目標實現自動解算諸元、自動調炮,只能采用人工口述、手動裝表調炮這種非常落后的模式。而且,如此多的主戰坦克密集排成一線以靜對靜的方式進行間瞄集火射擊,如果遭到敵方反坦克火力的快速反擊,損失會相當慘重。

應該說,在現代戰場上,部隊編成和戰術日益強調多軍兵種聯合作戰、合成化,根本不可能出現需要主戰坦克“遠近通吃、包打天下”的局面。如果要對付10千米距離上的目標,既可以使用高大上的攻擊機、武裝直升機近距支援以及遠程多用途導彈系統實施“斬首”,也可以中規中矩地由各型122毫米榴彈炮“出面擺平”,最不濟也可以叫來各型120毫米迫榴炮依靠高射速密集覆蓋“清場”。在這種情況下,坦克主炮發射榴彈打擊遠距離目標多半會淪為難有用武之地的“屠龍技”。

與之類似,歐美曾經計劃為主戰坦克裝備可編程制導炮彈,憑借主炮較遠的間瞄射程用于反武裝直升機,后來也是不了了之。原因無他,反武裝直升機已經超出主戰坦克的能力范疇,還是交給其他更能夠勝任的武器平臺吧。因此,主戰坦克在應急情況下偶爾客串執行遠程火力壓制任務問題不大。只是不能將這一做法全面推廣,成為主戰坦克的主業罷了。

防空反導跨界王

在現代戰場上,防空反導任務一般都是由防空反導導彈以及小口徑速射炮擔負,國外也在發展高能激光武器用于這一使命。不過,隨著大口徑火炮技術的發展,其任務類型也完全可以拓展至防空反導領域。比如,美國陸軍目前就提出了利用M109A7型155毫米自行火炮來執行防空反導的設想。

M109A7自行火炮源自BAE系統公司于2007年開始研制的M109A6 PIM,是經典的M109家族的最新型號。M109A7雖然保留了M109A6的基本結構布局,但是在底盤、炮塔、火控系統和動力系統等方面均有較大幅度的改進。M109A7的底盤采用了“布雷德利”步兵戰車的技術,換裝了新型履帶,并且增加了底盤離地高度,以便安裝防雷裝置。其懸掛裝置也采用“布雷德利”步兵戰車的扭力桿、負重輪總成以及旋轉減震器等。M109A7的炮塔則采用了已經下馬的“未來戰斗系統”中非直瞄火炮項目的先進技術,包括用電動輸彈/退彈機替換原有的液壓沖程輸彈機,大大提高了可靠性和射擊精度。此外,炮塔外部的防護級別也得到了提升,配備有模塊化附加裝甲。

不過,由于M109A7依然采用39倍口徑身管,其發射火箭增程彈的最大射程只有30千米,遠遠低于其他國家所裝備的各型52倍身管155毫米自行火炮。因此,當需要對更遠處的目標實施打擊時,M109A7將使用最先進的“亞瑟王神劍”遠程精確制導炮彈?!皝喩跎駝Α卑l展計劃由美國陸軍于1992年提出,雷聲公司和BAE系統公司聯合研制,目前已經發展出XM982、M982、M982A1、“亞瑟王神劍”S和“亞瑟王神劍”N5等多個型號。美軍批量裝備的最新型“亞瑟王神劍”為M982A1,該彈采用GPS/INS復合制導模式,圓概率誤差達到驚人的2米以內,最大射程40千米,但是其單枚造價也高達258777美元。

除了“亞瑟王神劍”,美國陸軍目前還計劃為M109A7自行火炮配備最先進的HVP超高速射彈,并由此賦予其強大的防空反導能力。HVP超高速射彈最初并非是美國陸軍主導的研發項目,而是美國海軍發展多年的電磁軌道炮項目的一部分。美國海軍電磁軌道炮項目已經完成原理樣炮并進行了多次發射試驗,在技術上達到較為成熟的階段。但是,一種新型武器,尤其是電磁軌道炮這種具有革命性意義的新武器從實驗室走向實用化,遇到的阻礙往往是出乎意料的。

美國海軍現在所面臨的電磁軌道炮實用化瓶頸主要有兩個:一是供電問題,如果不是專門為其設計新艦而是以現有戰艦改裝,則除了DDG-1000隱身驅逐艦和CVN-78“福特”號航母之外,沒有任何戰艦能夠滿足要求。二是可靠性問題,尤其是發射軌道燒蝕問題非常嚴重,壽命很短。相比之下,為電磁軌道炮研制的HVP超高速射彈反而是技術最成熟、最接近實用化的子系統。為了能夠拿到更多的經費以支持電磁軌道炮繼續發展,同時加快自身裝備的更新換代,美國海軍決定將HVP超高速射彈技術單獨拿出來與其他軍種共享。為此,美國國防部特別設立了HGWS超高速火炮武器系統項目,旨在將HVP超高速射彈推廣應用到海軍現有Mk45型127毫米艦炮、AGS型155毫米艦炮以及陸軍M109A6/7型155毫米自行榴彈炮上。

HVP超高速射彈的彈體外形采用適合超高速飛行的長圓錐體設計,尾部有4片彈翼,其中2片為固定彈翼,2片為控制飛行的可動舵面。所有火炮發射的HVP超高速射彈都采用通用次口徑彈體,只是其外部加裝4塊鋁制彈托以適應不同口徑火炮的內膛。這也使得HVP超高速射彈的造價可以大大降低,預計僅為3.2萬美元,而1枚M982“亞瑟王神劍”制導炮彈的造價高達6.8萬美元。

當使用M109A6/7型155毫米自行榴彈炮發射HVP超高速射彈時,其炮口初速可達3馬赫以上,最大射程可達96千米以上。針對不同的任務,HVP超高速射彈有兩個不同的型號:反導型沒有裝藥,僅依靠強大的動能以碰撞的形式直接擊毀來襲導彈,而反艦型裝有0.9千克高能炸藥,同樣依靠動能擊穿艦體,在其內部引爆。

與通常反導制導彈藥不同的是,HVP并沒有導引頭,其主要制導系統采用GPS+閉環火控指令模式。M109A6/7型155毫米自行榴彈炮只是單純的發射平臺,來襲導彈的參數信息要通過一體化防空反導作戰指揮系統(IBCS)以高速加密數據指令的方式傳輸到HVP上,并由彈載計算機根據指令控制舵面,使彈頭擊中目標。HVP的最大射高有望達到20千米以上,而“愛國者”系列防空反導導彈的最大射高也不過24千米。也就是說,每1門裝備HVP的M109A6/7自行榴彈炮就是1部能夠每分鐘發射6枚反導HVP 的“迷你愛國者”-3,一個炮兵連就足以為己方構建起方圓百余平方千米、高達20余千米的反導穹頂。

對于中國陸軍來說,美國陸軍正在進行的“多域戰”轉型有著非常重要的借鑒意義。在越來越強調制空天權、制海權、制電磁權的未來戰場上,中國陸軍同樣要不斷拓展自己在多領域、跨區域方面的作戰能力。此外,對于現役裝備的升級改造以及性能提升也要給與相當程度的重視。美國陸軍通過為M109A6/7型155毫米自行榴彈炮配備HVP,甚至無需進行任何改裝,就實現了該型裝備作戰能力質的飛躍,使得師旅一級的炮兵部隊就具備了防空反導能力,相當于構建了一面極其堅固的防御盾牌,以最小的投入換來最大的收益。

反艦跨界王

在岸基反艦武器裝備方面,美軍自二戰結束以來一直處于空白的狀態。這主要是因為美國海軍和空軍異常強大,使得世界上任何一個國家的海軍都無法對其構成威脅。不過,隨著美國陸軍炮兵武器制導化的發展以及“多域戰”概念的提出,其新一代岸基反艦精確打擊武器也已經逐步成型,這就是M142“?,斔埂倍喙芑鸺?。

M142“?,斔埂倍喙芑鸺诳梢员灰暈镸270履帶式自行火箭炮的輕型化版本,2005年開始裝備美國陸軍。雖然M142“?,斔埂眱H具備M270一半的火力配置,但是因為其能夠發射后者所有彈藥,包括M26系列常規火箭彈(最大射程45千米)、M30/31系列制導火箭彈(最大射程70千米, 增程型可達120千米)和MGM-140戰術導彈(最大射程300千米,增程型可達500千米),其打擊威力并沒有減弱。而且由于其外形尺寸小、戰斗全重比較輕,可以使用C-130戰術運輸機快速部署至前沿,因此目前頗受美國陸軍青睞。

從美國陸軍現役M142多管火箭炮的作戰性能來看,作為岸防火炮打擊水面艦艇并不存在太大的問題。但是,長期以來M142多管火箭炮并沒有真正投入到反艦作戰,主要還是受到兩方面技術因素的限制。首先,M30/31系列制導火箭彈和MGM-140戰術導彈采用的GPS/INS復合制導模式不具備打擊移動目標的能力,更不要說對付在海面上高速航行的艦艇了。如果要滿足打擊移動目標的要求,則上述這些制導彈藥就必須采用半主動激光制導、主動雷達制導或者紅外熱成像制導等單一或復合模式導引頭。

其次,M142多管火箭炮所使用的各型彈藥,基本都采用子母彈頭和侵徹高爆彈頭,可以對付有生集群目標、裝甲車輛以堅固工事等,卻都不適合打擊艦艇這類目標。子母彈頭所配備的非制導子彈藥和末敏子彈藥對于艦艇的殺傷力很小,而且散布較大;侵徹高爆彈頭的穿透力太強,往往會擊穿無裝甲防護的艦體后才爆炸,作戰效果也不好。不過,隨著美國火箭炮制導彈藥的發展以及陸軍作戰任務轉型的需要,其正在研發的新一代LRPF遠程精確火力導彈從設計之初就包含了反艦作戰的要求。

LRPF遠程精確火力導彈可謂是美國陸軍從最開始就主導研發的項目,以替代性能逐漸落后且改進潛力不大的ATACMS陸軍戰術導彈系統。其實從性能上看,射程達300千米、命中誤差10~50米的ATACMS陸軍戰術導彈系統即使以今天的標準衡量,依然屬于世界上最先進的陸軍近程戰術彈道導彈之一。但是,美國陸軍經過ATACMS的實戰檢驗后,對其后繼型號提出了更為苛刻的要求:彈體長度不變以保持通用化、彈徑更小、備彈數量更多、精度更高、射程更遠、造價更低。

通常來說,上述這些要求之間幾乎都存在矛盾關系:射程要求更遠而彈長不變,則就要加大彈徑以容納更多固體發射藥,與彈徑更小的要求矛盾。同樣,要求射程更遠、精度更高,就要采用更多更先進的技術,那么造價更低就是不可能的。然而,雷聲公司號稱美國制導彈藥生產商“龍頭老大”確實不是浪得虛名。憑借其強大的研發實力和技術儲備,尤其是借鑒了“標準”-3、“標準”-6等先進防空反導導彈的設計經驗,雷聲公司近乎完美地達成了美國陸軍提出的所有目標。

LRPF的彈長與ATACMS相同,都為3.9米,但是彈徑從610毫米減小到400毫米,同時戰斗部重量也從240千克減小到90千克。戰斗部重量減小加上采用“標準”-3、“標準”-6關鍵推進技術的先進火箭發動機,使得LRPF的最大射程從ATACMS的300千米大幅提升至499千米。事實上,如果不是美國在俄羅斯頻頻威脅退出的情況下依然遵守1987年簽署的《中導條約》,不再生產和部署射程500~5500千米的中近程彈道導彈的話,LRPF的最大射程完全可以突破500千米,甚至有望達到600千米。

保持通用化和采用更小彈徑,使得美國陸軍現役M270和M142兩型火箭炮可以不用任何改裝,直接發射LRPF,而且備彈數量也是ATACMS的兩倍。LRPF還全面采用了模塊化設計,可以根據不同的打擊目標選擇不同的導引頭和戰斗部。在美國陸軍“多域戰”的要求下,除了可以打擊70~499千米內的陸上固定和移動目標外,換裝紅外熱成像導引頭以及半穿甲戰斗部,LRPF完全能夠用于岸基遠程反艦作戰。而且,由于命中精度高,不只是6000噸以上的大型驅逐艦,即便是4000噸以下的中小型護衛艦,也難逃LRPF的“魔爪”。

而LRPF裝備M270和M142兩型火箭炮后,使得美國陸軍師旅一級的炮兵部隊擁有了從未有過的超大縱深精確打擊能力,從而可以在相當程度上擺脫對空軍和海軍戰機空地近距支援的依賴。這種利用新型彈藥使現有作戰平臺性能大幅提升的做法,往往比研制新平臺有著更好的效費比,生成戰斗力也快得多。

當然,在執行反艦任務時,M142多管火箭炮即便是配備了LRPF,因為后者高達499千米的最大射程已經遠遠超出陸軍炮兵定位雷達的探測范圍,目標參數以及中繼制導還是要依靠海軍和空軍相關平臺提供和完成。也就是說,必須要在陸??仗煲惑w化的作戰體系中,利用強大的網絡數據鏈系統,M142多管火箭炮發射LRPF打擊海上敵方艦艇的能力才能夠得以發揮。

反坦克跨界王

既然裝甲兵想讓主戰坦克干自行榴彈炮的活兒,“走別人的路,讓別人無路可走”。那么,自行榴彈炮是不是也可以干主戰坦克的活兒呢。從理論上講,答案是肯定的。大多數人可能不太了解的是,一般來說,一型榴彈炮,無論是自行式還是牽引式,在定型試驗中都有直瞄射擊立靶的項目,而且有一定的密集度要求。當然,在設計要求中,榴彈炮還是以間瞄射擊為主。不過,當各型榴彈炮交付部隊后,使用者必須考慮各種戰場情況。因此,在訓練大綱中榴彈炮直瞄射擊已經成為非常重要的一項內容。

在傳統火炮類型定義中,加農炮身管較長,彈道低伸,射程遠,適合直瞄射擊;而榴彈炮身管較短,彈道彎曲,射程近,適合間瞄射擊。但是,戰后各國發展的各型榴彈炮身管不斷加長,炮口初速更高、射程更遠,由此便徹底打破了傳統榴彈炮與加農炮之間的界線,使得榴彈炮也適于直瞄射擊。如今,我國新一代各型122毫米、155毫米榴彈炮都具備直瞄射擊能力。不過,一般來說,122毫米、155毫米榴彈炮的直瞄射擊目標多為堅固工事、碉堡和火力點,是否適合作為反坦克武器還需要進一步分析。

以我國成功出口到多個國家的外貿PLZ45/52型155毫米自行榴彈炮為例,該炮除了間瞄射擊能力外,還配裝有直瞄鏡,在應急情況下具備直瞄射擊能力。就該型火炮本身性能而言,充當“兼職反坦克炮”不存在太大的問題,其內外彈道性能也能夠滿足要求。不過,PLZ45作為以間瞄射擊為主的榴彈炮,其主要彈種為高爆榴彈,并沒有配備專門的直瞄射擊反坦克彈藥,如聚能裝藥破甲彈,甚至尾翼穩定脫殼穿甲彈。理論上講,像英國“挑戰者”系列主戰坦克那樣采用滑動彈帶技術,線膛炮也可以發射尾翼穩定脫殼穿甲彈。但是,PLZ45/52型自行榴彈炮并非以直瞄反坦克作戰為主,生產企業也自然不會為其專門研發這類彈藥。

事實上,即便是發射高爆榴彈,只要擊中敵方坦克,雖然不可能擊穿其主裝甲,也足以使其暫時或者徹底失去作戰能力。我國外貿155毫米榴彈炮所配備的遠程全膛彈(ERFB,因其外形類似棗核,也俗稱為“棗核彈”)不僅射程遠,而且因為其特殊的外形,裝藥量高達到8.6千克。這樣大裝藥量的大口徑彈丸如果正面擊中第三代主戰坦克,即使后者裝備有反應裝甲,也不足以抵消其爆炸威力。而彈丸引爆后產生的高溫高壓爆轟波將沿炮塔和車體蔓延擴散,摧毀所遇到的一切外部設備,如炮長瞄準鏡、車長周視觀瞄鏡、高射機槍、煙霧彈發射器等。如果觀瞄設備被毀,那么主戰坦克內的成員也就無法再瞄準射擊,事實上等于失去了作戰能力。某些主戰坦克裝備有硬殺傷主動防護系統,有可能在155毫米彈丸未擊中車體時就將其引爆。不過,在近距離內引爆155毫米彈丸所產生的爆轟波仍有可能對主戰坦克本身造成一定的損傷。此外,巨大的爆炸沖擊波還可能傷及坦克內成員的身體及其內部器官,形成內臟出血等。

俄羅斯陸軍曾經在兩次車臣戰爭以及俄格戰爭中經歷過慘烈的城市坦克戰。按照他們的實戰經驗,坦克主炮中常備上膛的一發彈一定是榴彈。榴彈可以對付多種類型的目標,從工事掩體到輕型裝甲車輛,而如果遇到了敵方主戰坦克,那么第一發榴彈先打過去擊中目標后,至少會使敵方的車組成員暫時失能。之后,第二發迅速換為穿甲彈或破甲彈,在敵方坦克還擊之前將其擊毀。

當然,對于155毫米自行榴彈炮這種支援火力平臺來說,一般距離雙方裝甲部隊的交火戰線都比較遠,其最有力的反坦克彈藥也不是高爆榴彈,而是激光末制導彈和末敏子母彈。那么,未來戰場上會不會需要一種兼具榴彈炮、坦克炮甚至防空炮性能的大口徑多功能火炮?這恐怕就要進行更為嚴謹縝密的研究和論證了。

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