报道原文:
根据美国《防务新闻》网站对沙特与邻国武装作战的文章称,沙特部队十分欣赏PLZ45的超高效作战能力和威力。每当部队作战受阻时,前线部队指挥官最关心的就是PLZ45火炮在哪,并且命令炮兵部队立即把这种中国火炮开上来进行火力覆盖。比如在一次城镇争夺战中,沙特一线军官直接对炮兵营中校下令,立即把PLZ45开入发射阵地进行支援。后来,PLZ45直接用速射覆盖了对手阵地,对手600名守军在五分钟的猛烈炮击后彻底灰飞烟灭了。当然了,因为沙特军队自身的很多问题,哪怕是购买到了中国、法国等很多国家的新式武器,也难以取得战争胜利,但这些重型装备的确在一些战斗中给予了对手很大的打击。
分析:
1、快速反应能力;
2、精确打击能力;
1)打的准需要目标探测准
2)然后是火炮本身精准
3)校射雷达精准
4)弹药精准
5)射击环境数据精准
702-D 气象雷达站 提供25千米高空下的风速、风向、气温、湿度和气压等气象信息
3、多门火炮协同或者多发彈着能力(Plz45只有3发同时弹着能力)。
ZCL45连指挥车对8门制炮兵连实施直接指挥和控制。
补充资料:plz45全解析
研制背景
部队需求 20世纪八十年代,中国同美国等发达国家相比,不但炮兵口径复杂,而且各项性能全面落后,特别是经过自卫还击战和1981年华北大演习考验,暴露出我军炮兵装备很多问题。当时已经认定152炮再改进也不能满足部队需要,我科研部门转向引进155炮技术。可整个八十年代军队正在过苦日子,并没有军费来装备新炮兵武器,最后研究部门定下了“以外贸促内需”的方向。
技术来源 此时国际环境大为改善。1982年中国引进天才布尔博士的155炮技术,并且进行了反设计,基本掌握了其设计原理、计算公式等核心技术。1985年左右从奥地利联合钢铁公司引进了电渣重铸技术和身管加工用的液压机,用于制造155炮身管。PLZ145的全装药寿命高达2500发,至此改变中国仿苏式火炮身管寿命低的历史。
研制过程
1986年3月,PLZ45自行加榴炮被正式立项。83式自行榴弹炮总设计组组长、武器组组长苏哲子被任命为总设计师。1988年11月,PLZ45样炮参加了第二届北京国际防务展。科威特国副总参谋长索要了技术资料,回国后就对此炮提出了意向要求,同时要求该炮必须有指挥车、侦察车、弹药输送车进行配套。
1989年,科威特国正式为本国自行火炮更新开展国际招标。初步形成系统设计构思的PLZ45项目击败美、英、法、南非的单炮。为了满足国外用户需求,兵器系统于1990年开始指挥车、侦察车的研制,其后又研制了侦察校射雷达、气象雷达等配套设备,形成了比较完整的武器系统。
PLZ45项目在主要系统研制成功以后,被工业设计环节拖后腿。1989年中标的项目,直到1997年样机还不能满足用户要求!后来经过北理工工业设计系等单位专家的大量改进以后,PLZ45项目终于通过科威特军方的审核,2000年运抵交货,2002年正式入役,凭借优异的性能开始了它在中东的辉煌经历。
系统构成
该火炮系统以营为建制单位配置,1个营由3个连组成,编有自行榴弹炮、弹药支援车、营/连指挥车、营/连侦察车、侦察校射雷达、气象雷达站、抢修车等多种支援保障车辆,构成一套完整的作战系统。
PLZ45 155毫米自行榴弹炮 战斗全重33吨,车体长(含火炮)10.5米,车体宽3.3米,车体高2.6米,最大行驶速度55千米/小时,最大行程450千米,车内载弹30发。炮内乘员包括车长、炮长、2名装填手和驾驶员共5人。 PLZ45的车体和炮塔采用全焊接钢装甲结构,全车包括3个舱室:驾驶员舱、工程舱和战斗舱。驾驶员配备了2具昼间潜望镜。该炮采用半自动装填机,在任何俯仰角时都可以自动装填弹丸。药筒采用手工装填。30发弹药贮存在炮塔后部。PLZ45的火控系统包括火控计算机、液力和电力伺服系统、火炮定向和导航系统、GPS差分定位系统、炮口初速雷达、自动瞄准系统、光学瞄准系统等等。该炮底盘最大特点是能原地零半径转向,掉头快,解决了以前国产履带车转弯半径大的问题。此外,PLZ.45还装备三防系统和灭火抑爆系统。
PCZ45弹药支援车 弹药车可携带90发155毫米炮弹,通过传送带为PLZ45补充弹药,火炮最大射速5发/分钟,传送速度6~8发/分钟。有7种全膛增程弹:底凹榴弹(30千米)、底排榴弹(39千米)、底排火箭榴弹(50千米)、底排子母弹、照明弹、发烟弹、黄磷弹。
704-1侦察校射雷达 由2辆轮型车搭载,操作人员4人,对82毫米迫炮标定距离为12公里、122毫米榴弹炮为16公里、155毫米榴弹炮为20公里,圆周概率误差在10公里范围内为10米,10公里以上为距离的0.35%,十分精准,最多可同时侦测与标定计算8个目标,储存记忆300个座标。雷达车完全自动操作,布放与撤收时间为10分钟及5分钟。
702-D 气象雷达站 提供25千米高空下的风速、风向、气温、湿度和气压等气象信息。由2辆轮型车搭载,操作人员4人,实际测候作业(包括释放气球)可于20分钟内备便或撤离,车上载有10具气球、10具无线电仪器及5个充气用氢气钢瓶,持续操作时间可达8小时
GCY45营 /GCL连45侦察车 用作前方观察所,收集目标数据,进行炸点修正。该车主要的观察和侦察设备是车载光电观察系统和便携式光电观察系统。白光侦察距离8千米,热成像侦察距离4千米。
战场支援维护车辆 包括2台机械维护车辆、1台电子维护车和1台备件贮存车。这4台车辆编制在炮兵营的后方维护群中。可为全系统提供1级和2级维护支援。
ZCY45营/ZCL45连指挥车 ZCY45营指挥车是炮兵营射击指挥中心,对全营的武器实施战术和技术指挥。ZCL45连指挥车对8门制炮兵连实施直接指挥和控制,连指挥车的主要设
W653抢修车 用于营救损坏或淤陷的车辆。与其他工程车辆配合时,该车还可执行战场维修保障任务(吊装配件等)。
性能优异
系统配套,小编制、大炮兵 PLZ45系统首开世界炮兵系统配套化记录。它分为火力、指挥控制、侦察校射、后勤保障和模拟训练5大分系统。火力分系统包括火炮、弹药车、弹药,指挥控制分系统包括营/连指挥车和气象雷达,侦察校射分系统包括营/连侦察车和侦察校射雷达,后勤保障分系统包括抢救车、机械维修车、电子维修车和备件车,模拟训练分系统包括炮塔模拟训练器、指挥车模拟训练器和侦察车模拟训练器。由于系统集成化高,一个营PLZ45系统就可以完成训练、后勤、侦察、指挥、作战任务,在战术范畴内不依赖其他军兵种作战,精干高效,避免各军兵种因为配合矛盾而扯皮。
高技术 PLZ45系统的高新技术包括数字化通讯、GPS定位、惯性定向、空调、药温测量、初速测量、激光、热成像等,在中国还是第一次在火炮上应用。
数字化 PLZ45系统是全系统数字化,之前仅仅是单项武器数字化。读者电影上看到过扯着嗓子报告/下达火力诸元的情景,实际上由于战场噪声更嘈杂,可能乱哄哄喊了半天还传错诸元,十分危险。实现数字化以后,火力诸元就是一组无声的数字显示,传递过程中不错不乱。各炮照诸元装定方位角、射角、药号,十分统一,避免了因为各炮炮长素质不同而误差。火炮射击以后必定发生轻微的炮位位移,PLZ45数字化系统可以自动调校,修正方位角、射角。火炮射击以后,固定在身管上的初速雷达测量出实际初速和既定初速之间的误差,结合药温、气温、风向、气压,结合校射雷达发现的落点误差数据等进入计算机综合计算,数字化调炮。侦察校射雷达能测量空中敌弹丸轨迹,在敌远程弹丸落地之前推算出敌炮兵阵地,上报指挥车准备反击。中国曾经用引进英国“辛伯达”侦察校射雷达指引反击,给越南炮兵造成灾难性的后果。数字化火炮是“傻瓜化”火炮,对于素质不高的阿拉伯兵特别有效:上手快,容易操作,不易错乱,受到欢迎。
网络信息化 在数字化基础上,PLZ45初步具备了编制内网络信息化能力。营/连侦察车、营/连指挥车都可以相互替代上下级指挥。指挥车可以提取单炮的初速、药温等数据,指挥车、侦察车,甚至单炮都能进行设计诸元解算。在作战中,只要有1辆指挥车存活,就可做到队伍不散,重新投入战斗。
远射程、高精度 PLZ45发射底凹弹最大射程30千米、底排弹39千米,最新升级版的底排火箭复合增程弹高达50千米,都已经达到世界先进水平。纵向偏差1/160,横向偏差1.5密位,也是世界先进水平
为科威特军挣面子
科威特复国以后,深刻反省“富国弱兵”的教训,积极强军备战。科方高官多次视察PLZ45炮兵营,观摩和指导训练、演习。
2000年8月2日(国耻日),科威特PLZ45系统第一期培训班结业典礼。科威特副首相兼国防大臣、总参谋长等、我驻科大使与武官,以及科威特国防部部、陆海空三军的高级将领、英美两国驻科军事顾问出席了结业典礼。11点半,射击表演正式开始,第一个科目全连齐射,7发底凹弹几乎同时命中目标区,落点散布密集。接着进行第二科目,全连向二号目标转移等速射,效果也很不错。7发弹依次发射,又依次落地爆炸。表演的最后一个科目是直瞄射击,7门炮射击正前方1000多米的7个柴油桶,其中2发直接命中,火光熊熊,浓烟冲天,蔚为壮观。观礼台上响起了热烈的掌声。这天气温52度。火炮在空调保护下保持战斗力。这是我自行炮运抵科威特后的第一次实弹射击,也是由科威特人自己指挥与操作的第一次实弹射击。经过模拟培训的科军,上炮就能打,能打准。此次实弹演习有英美军事顾问观看,演习的成功大长科军脸面,轰动了阿拉伯世界。第二天科威特各大报纸都整版整版地报道了演习,大幅大幅的照片刊登在显著的版面,纷纷赞扬中国火炮。
2003年2月17日,科军与美军协同夜间训练,科军PLZ45营为美国坦克兵照明。训练结束后,美军向科军表示感谢,并称赞中国的照明弹很好,比美军的亮度高,下次希望还用中国的照明弹。科军长期落后美军甚远,有幸得到表扬,受宠若惊,情绪高昂。
2005年5月,海湾合作委员会6国举行联合军事演习,阿曼和阿联酋的G6、沙特的M109 A6和“旋风”以及科威特的PLZ45参加了火炮射击课目演练。11轮齐射后,科威特炮兵打得最准、最齐。成绩公布后,参演科军炮兵官兵兴奋得齐声欢呼。
2007年2月,科威特PLZ45参加建国46周年阅兵式。解说员自豪地介绍它是“海湾地区装备的最先进的自行火炮武器系统。”同年4月,科威特国防大臣和炮兵司令视察炮兵射击演习,演习大获成功。演习结束时,科威特炮兵还表演了炮兵紧急放列射击(备注:这是一种十分罕见使用的功能,是加榴炮在意外遭坦克突袭或者被迫近距离拦截敌坦克等突击兵力时候不得以的直射作战方式)。3门PLZ45对1.5~1.6千米外的油桶目标进行了直瞄射击,结果有2发直接命中,另外4发十分接近。这是非常好的成绩,表明PLZ45有强大的平射反装甲能力。科威特军方高层为之欢呼。
经过多次演习检验,科威特陆军对PLZ45非常满意,追加了2个营的采购,总共装备了3个营54门炮和配套系统。
海湾国家所装备的美国M109A6等自行火炮在射程、配套、数字化、自动化上都远远落后于PLZ45,科威特PLZ45的出色表现“打垮”了周边各国的炮兵,2008年沙特炮兵看得眼红,向中国下单采购了3个营的PLZ45自行加榴炮系统。
PLZ45缘何会在美英武器占主流的中东获得大量订单呢?成功背后都有其不可忽视的因素——
成功首要因素之:政治正确
中国在海湾战争中积极支持科威特,因此科威特在复国后有丰厚的经济和政治回报。PLZ45项目中标屡次改进不达标时,科方又提出具体的指导,还耐心等待11年。军火贸易历来政治先行,倘若中国在海湾战争时站错队,科威特绝不会采购中国PLZ45。
成功主要因素之:系统配套
阿拉伯人素为一盘散沙,各军种之间从无良好协调关系,虽然采购了大量美英先进装备,但空地不能协同,连陆军各单位之间的配合也难于谈起。所以1988年科威特副总参谋长和中方意向谈判时,就明确希望采购系统配套的自行火炮,即采购1个营即能完成侦察、打击、校射、后勤、训练。当时虽然自行火炮系统配套工程是世界潮流,但英美法南等先进国家整个炮兵体系已经完成配套,对于营级炮兵系统配套化不热心,所以直到招投标开始还是以单炮参加,而参加投标的PLZ45系统就是一个能独立参战的单位。一个小国采购PLZ45系统后,立即完成炮兵部队现代化,效费比极高。
成功重要因素之:竞争出良品和“洋大爷”优先
1989年科威特招标,有两个特点:一是当时科威特“不差钱”,只怕质量不高,不怕价格高;二是中国必须同发达国家争夺标的,武器质量必须高。传统“外交无小事”,“洋大爷”科威特提出的要求,中国必须设法满足。科威特军方提出要用能提高射速的楔式炮闩,当时中国155炮上只有螺式炮闩,努力了3年才改进出来。除了武器基本性能诸元得压倒美英法南外,科威特军方还要求武器“外观漂亮、使用舒适”。这真难为了当时中国军工。中国既往军工系统师承苏联“士兵适应武器”模式,且外国不能进入中国投标,中国军工质量差部队也得适应。为满足“洋大爷”要求,中国军工第一次在武器设计中引进工业设计概念,开始有了“人机工程”意识。在“洋大爷”的不断要求下,PLZ45系统在安全性(减少棱角、搞好排气及报警)、美观性(外形、布局、色调等)、舒适性(座椅、空调等)、操作性(顶盖开启方式、加上下车扶手等)做出了多项改进,一改中国武器非人性化的恶习。特别是添加空调,就保证了在科威特夏季高温下能持续战斗,而其他未添加空调的自行火炮在高温下坚持作战,敌人反击炮火未到士兵先倒下——中暑。
一次虚拟典型模式作战
2010年7月1日上午当地时间7:15,中东K国和邻近的I国因为历史遗留领土问题发生零星冲突,双方边境巡逻部队交火,各有伤亡。K国1个PLZ45加榴炮营奉命提供炮火支援。经过坦克拖车长途运输,14:55,一整个营11种装备艰苦地部署到达边境地区。边防哨所报告其遭到来自I国境内远程火炮袭击,上级要求该营进行报复性还击。该营迅速下车展开,自行加榴炮进入哨所附近预设阵地,雷达侦察校射车(简称侦校车)竖起相阵控雷达对准北方天空(敌炮可能来袭方向),气象雷达车(简称气象车)施放一个高空气球测量风速、风向、气压、气温、湿度等气象数据,营、连侦察车扇形前出往敌炮可能隐藏地域进行侦察。16:52,I国又炮击。侦校车很快根据飞来的炮弹确认敌方炮兵位置在落点以北20千米,结合落点弹坑、炮弹弹片和积累的装备情报分析,推定敌炮为奥地利制造的GHN45型155毫米牵引加农炮,这是布尔博士的早期产品,兵力可能为一个炮兵连。
根据侦校车、反向推算出的敌炮位,该营A连6门炮在1分钟内装定诸元,向敌炮位齐射出第一群炮弹,同时侦校车根据跟踪的己方弹道,估算出第一群炮弹偏近约170米。A连据此修正,3发急促射,打出第二群18发炮弹。由于侦校车推算出敌炮位,距离最近的B连3号侦察车驶近敌炮兵阵地3千米处凹地内停车隐蔽,2名侦察兵在2名步枪手保护下携带“三光”侦察器材(备注:白光、热成像、激光)艰苦跋涉1.5千米,在一个小沙包上架设器材,17:48分开始对敌实施侦察。侦察发现I军1个炮兵连在K军反击炮火中已经被覆盖,阵地上遗弃着8门155毫米牵引火炮和尸体……随后B连3号侦察车在撤离时被敌发现,摧毁。但C连2号侦察车发现敌还有2个连部署于另外一个反斜面阵地上。时间已经黄昏,气温下降,I军炮兵阵地上活跃起来,似乎在准备大规模炮击。根据侦察车报告,炮兵营决定向西转移,进入10千米外备用阵地,以便反击炮火能够避开前反斜面,从斜侧面打到I军阵地上。18:30,I军2个连向K军哨所附近的炮兵阵地发动猛烈的炮火急袭。此时K军加榴炮营已经转移进入备用阵地,C连2号侦察车根据侦察到的目标诸元,指引全营18门炮3发急促射,首群54发覆盖I军炮兵阵地。由于刚刚开炮,I军炮兵听力失常,未及时听到炮弹落下的呼啸声,不曾隐蔽,遭到杀伤,阵地堆积的弹药被引爆,火光四起。随后K军进行了3分钟最大射速射击,全营以5发/分钟的射速打了270发,I军阵地彻底被摧毁。
7月2日凌晨,K国国防部指示炮营前出摧毁I国境内的装甲车辆集结/补给基地。6:56,炮营前出进入I国境内,营指挥车误触地雷,伤亡,A连指挥车立刻接替指挥。9:55起,炮营发射子母弹对基地进行10分钟炮火急袭,轻度破坏了该基地,炮营立刻转移。11:15,炮营机动到备用阵地,再次进行10分钟炮火急袭,该基地被严重破坏。11:30,炮营回撤。整个越境突袭行动,K军每次炮击10分钟以后即停火,停火5分钟以后全营即撤离,远离原阵地,I军炮火始终未能找到K军PLZ45阵地进行有效反击。
7月3日,K国报纸大篇幅渲染PLZ45炮营取得辉煌战绩。5日,I国国防部代表团访问中国,强烈要求订购PLZ45的52倍口径升级版本。
……其实这仅仅是一次纸上模拟,用来演示PLZ45系统的长处,实际上I国和K国目前关系良好,边境并无炮战可能。I国八十年代采购的GHN45型155炮也已经过使用寿命。PLZ45是中国近年来最优秀的出口武器,完美地集中先进性、营利性于一身,今后还有比较广阔的营销空间。由于PLZ45系统,衍生出155毫米自走火炮、车载炮伊拉克(I国)、巴基斯坦、巴西、秘鲁等国还有采购PLZ45及其52倍径升级版本的可能。
成功背后的窘境
现在的PLZ45项目虽然非常风光,可成功背后有难言的窘迫。
限于布尔博士当年的局限,PLZ45炮采用45倍口径和23升药室并不匹配,造成炮口焰大、冲击波大,弹道不稳定。中国155毫米车载炮、05式自行火炮已经采用52倍口径身管。加长4倍口径身管对射程提高不多,但能降低炮口焰、冲击波,还有利于弹道稳定,精度提高。
PLZ45炮口制退器效率高达43%,过大,射击时炮口冲击波惊人。初样车的车前灯被冲击波打坏、铝合金前装甲板凹陷变形。后车灯加固、前装甲板改钢板。
美军M3侦察车有25毫米机炮和陶式导弹,遭遇敌第二代坦克时甚至可以一搏。PLZ45系统最初参与配套侦察车是携带侦察器材的北京吉普,十分寒碜。今天的侦察车,也仅仅是架设/携带侦察器材的装甲输送车,车载机枪遇敌时难于自卫。2002年时侦察车上所用还是传统的卷筒地图,侦察员还得人工测算、图纸作业标定目标诸元(现已经升级为数字地图)。一个PLZ45营有130多部电台和众多电子器材,电磁兼容性多年才解决。由于是全新产品,软件不成熟,到科威特以后边用边修改。
2002年,PLZ45系统在科威特士兵的野蛮操作下发生过一起骇人的事故。3月7日,科威特兵装填药包过浅,关闩时药包被挤破,无法射击,弹头留膛。本来炮弹留膛可简单处置,换上一个新药包重新装填,一炮打出去解决。此时射击未结束,前方观测所居然已撤!科方又不听专家意见,坚持退弹,中方只得交待等明天在中方专家来指导时才能退弹。8日下午,中方专家吃惊地发现科方已经错误地进行了退弹处置,非但没有退出弹头,还可能破坏引信安全状态。在中方连续退弹不成的情况下,科方强行用撞击法退弹,还是无功而返。13日,中方多发设法,拆除引信后退弹成功,才发现引信已经在科方蛮干中被引爆触发引信的火帽。幸而引信的多重保险机构可靠,否则留膛弹爆炸,车毁人亡。
PLZ45配用的弹药在科威特和美国货比货,就知道好孬:中国照明弹亮度高,持续照明时间短,不稳定,有些照明弹早早烧完,有些落地还在燃烧。美军照明弹比较暗,下降速度一致,发光度稳定。中国发烟弹也比美国弹抛射烟罐高度不稳定。
日益落后与升级改造
世界科技发展日新月异,当年吃遍天的PLZ45系统已经被不断超越。PLZ45的炮兵侦察车速度慢、搜索范围小、自卫能力差,搭载的便携器材依靠人力搬运十分吃力,整体性能已经落伍。现代炮兵已经用上无人侦察机、侦察炮弹,侦察速度快,效果好。PLZ45的无制导底排火箭复合增程弹射程仅50千米,瑞典弓箭手“神剑”制导炮弹射程60千米。PLZ45仅做到3发同时弹着,南非G6-52能做到6发同时。PLZ45最大射速5发/分钟,德国PzH2000可达9发/分钟。
中国目前炮兵无人机、激光制导炮弹已经装备部队数年,全自动装弹机已经安装在05式自行火炮上,侦察弹研制成功,滑翔弹在研,炮兵软件也快速更新。PLZ45很可能升级成依靠无人机侦察、全自动装弹、52倍口径、发射制导弹、侦察弹、滑翔弹的新PLZ52系统——技术已不是问题,关键是外销目标国家有钱买得起。
补充资料:
中国国产155毫米制导炮弹
也门冲突之中,沙特军队使用我国PLZ-45型155毫米自行榴弹炮轰击胡塞武装,这应该是PLZ-45型自行火炮首次参与实战。
需要指出的是这并不是PLZ-45火炮系统首次参加实战,在此之前,国产GP-1型155毫米激光制导炮弹已经在阿富汗参加战斗,实际上随着技术的进步,国产155毫米制导炸弹已经发展品种齐全的型号系列,不但提高了国产自行火炮的竞争能力,还具备自行出口的能力,提高了我国炮兵的火力支援及国产武器在国际市场上的竞争能力。
传统炮弹最大缺点就是发射后不可控,炮弹在飞行过程中各种不可控因素太多,如在炮管内运动状态、出膛状态及飞行状态都可能对炮弹的飞行状态造成影响,从而降低炮弹的命中精度,特别是它的精度随着射程的增加而降低,一般认为射程超过30公里,传统炮弹的命中精度会下降到3%左右。
这样传统火炮在射击点状目标或者移动目标的时候,就需要采用大规模集火射击,用弹群覆盖目标,这样消灭一个目标可能就需要集中数十门火炮射击,这样精确制导炮弹就出现了,它最大的特点就是配备了制导系统,可以在飞行过程之中测量炮弹的航迹误差,然后进行纠正,这样就提高了炮弹的命中精度,根据相关资料,制导炮弹的命中概率可以达到70%以上,这样在攻击点状目标的时候,其弹药消耗量只有传统炮弹的1/50,也就是过去可能需要数十门火炮集火射击,现在只需要一门就可以了。
今年11月中旬举行的珠海航展上,首次展示了大量国产先进陆战兵器。从战车到导弹、从炮射导弹到无人侦察系统。全方位覆盖了陆地作战兵器种类。也体现近年来中国军工能力大幅提升的威力。图为中国陆军66式152毫米榴弹炮开火发射制导炮弹! 今年11月中旬举行的珠海航展上,首次展示了大量国产先进陆战兵器。从战车到导弹、从炮射导弹到无人侦察系统。全方位覆盖了陆地作战兵器种类。也体现近年来中国军工能力大幅提升的威力。图为中国陆军66式152毫米榴弹炮开火发射制导炮弹!
最初出现的制导炮弹是激光制导炮弹,激光制导系统的优点就是结构简单、成本较低,随着微电子/机电技术的进步,制导系统升级为GPS/INS系统,具备了发射后不用管的能力,为了最大限度利用制导系统的优点,出现了利用火箭-滑翔增升制导炸弹,其射程可以提高到100公里以上,让炮弹具备战术导弹一样的远程精确打击能力,并且火力支援成本更加低廉。
从公开的资料来看,我国已经为155毫米自行火炮发展了一系列精确制导炮弹,包括激光制导炮
弹、GPS/INS制导炮弹、末敏炮、火箭-滑翔增程制导炮弹,是当今少有能够提供如此齐全精确制导弹药的国家。
激光制导炮弹是我国最先研制的制导炮弹,上世纪90年代我国从俄罗斯引进了红土地激光制导炸弹,发展成功国产GP-1型激光制导炮弹,根据珠海航展的资料,它的重量为52公斤,采用鸭式布局,有效射程20公里,可以攻击速度低于36公里以下的运动目标,首发命中率可以达到90%。
当地时间2015年4月15日,沙特与也门边境,沙特军队用疑似PLZ-45自行榴弹炮轰位于也门边境的胡赛武装据点。 当地时间2015年4月15日,沙特与也门边境,沙特军队用疑似PLZ-45自行榴弹炮轰位于也门边境的胡赛武装据点。
GP-1不仅做为国产155毫米榴弹炮的配套弹种,还可以兼容北约标准155毫米火炮,从而向其他国家出口,根据海外资料,阿联酋曾经从我国进口了上千发GP-1激光制导炸弹,在阿富汗战争之中发射20发,命中19发,命中率超过90%。
在去年珠海航展之中,我国又展出了GP155A型激光制导炮弹,与GP-1相比,它的射程提高到25公里,除此之外,我国还在此基础上研制了激光制导迫击炮弹。
GPS/INS炮弹
激光制导系统最大的缺点就是需要外部照射系统,不具发射后不用管的能力,另外受战场恶劣环境如雨、雪、烟雾等影响较大,所以新一代炮弹如神剑采用了GPSN/INS系统以提高炮弹在昼夜恶劣气候条件下的作战能力。
在去年珠海航展之中,我国展出了GP155B型GPS/INS制导炸弹,根据航展的资料,它可以采用国产北斗或者GPS卫星导航接收机,捷联惯导系统,具备发射后不用管和全天侯作战能力,它的研制,大大提高了我军炮兵在昼夜恶劣气候条件下的精确打击能力。
中国未敏弹中国未敏弹
末敏弹
传统炮弹一个先天限制就是难以打击移动目标,所以出现了末敏弹,它是利用炮弹将精确制导弹药抛散到预定地区,从而具备攻击移动目标的能力。
在去年珠海航展之中,我国展出了GP155G型155毫米末敏弹,从相关图片来看,它与国外155毫米末敏弹基本上相同,搭载有2个精确制导子弹药,子弹药配备有毫米波等探测系统和自煅战斗部,具备打击对方移动目标的能力,它的展出,可以说是我国精确制导炸弹乃至精确制导武器一个突破。
火箭滑翔增程制导炸弹
在去年珠海航展之中,我国相关部门也展出了WS35型火箭滑翔增程炮弹,炮弹配备有火箭发动机和惯导/卫星导航定位接收机,发射前炮手首先把目标坐标输入炮弹制导系统,然后炮弹出膛后助推火箭开始工作,把炮弹加速以加大炮弹弹道顶点高度
,当助推火箭停止工作以后,弹体继续惯性飞行,弹上各种探测系统开始测量炮弹的参数,当炮弹接近弹道顶点的时候,张开弹翼,并开始进行实时的弹道测量和控制,INS/GPS系统不断控制舵机位置,调整弹体姿态,这样炮弹可以产生一定的升力,以提高炮弹的飞行距离,通过来断的调整炮弹的恣态和位置,使其能够沿着预定弹道飞向目标。
由于采用火箭助推-滑翔增程技术,所以这种炮弹的射程提高是非常显著,WS-35可以超过100公里,几乎是传统火炮射程的2倍左右,其射程和精度已经接近近程战术导弹,提高了传统火炮的打击距离和精度。
图片为我军炮兵发射激光制导制导炮弹或炮射导弹,据悉目前我军牵引榴弹炮、火箭炮、自行榴弹炮、轮式坦克、主战坦克、步兵战车和自行迫榴炮均装备了各型号各种口径的炮射导弹。
众所周知,贬低和蔑视中国军工和中国所生产的武器,是西方媒体一贯的作风。实际上, 中国作为国防技术发展滞后的后发国家,也确实常常采用引进生产技术,然后在掌握技术之后,发展衍生型号的“走捷径”策略。但在经过大量技术积累之后,让外国人山寨中国武器已经不再是梦想,而且已经成为现实,巡飞弹和巡飞无人机是近年来一项十分新颖的新型武器技术,它综合了炮射导弹、制导武器、旋翼机、无人机和末敏弹药这些很时髦的新武器元素,并赋予现代化陆军作战的全新理念,今天我们要介绍的就是中国自行研制的新一代炮射巡飞无人机系统,它被认为是中国陆军革命的一个重要突破口。
一、打得远之后还要打得准 使用炮射无人机校正射击
近年来,随着我军炮兵武器装备的发展,以PLZ-05式155毫米自行加榴炮、PHL-03式300毫米多管火箭炮为代表的新一代远程支援火力陆续列装部队。昔日以59式130毫米加农炮为基准的“远程”概念,已不断随着“战神”的雷霆重锤向百公里外突破、延伸。但“打得远”的同时还要“打得准”,这就需要对敌方纵深目标及时准确的前期侦察和实时精确的毁伤评估。
近些年来,我军炮兵部队陆续列装了多型国产侦察校射无人机(比如,ASN-206),可利用红外、光学等多种手段实施昼夜侦察监视、目标定位、毁伤评估作业,具有机动范围大、侦察手段多、定位精度高、反应速度快等特点,是信息化条件下炮兵遂行远程精确打击任务的重要保障。同时炮兵侦察校射无人机,与航天、航空、雷达等手段获得战场信息互联互通,与炮兵指挥信息系统、武器平台有效链接融合,使我军炮兵的侦察校射能力有了质的跃升,初步构成了“侦、控、打、评”相互衔接的有机整体。
资料图:中航工业成都飞机设计研究所的炮射无人机
但就目前我陆军炮兵部队的发展而言,炮兵侦察校射无人机的装备数量以及相应的操作人员仍显不足,那么最近网友贴出的展会上的国产炮射无人机无疑可以弥补这一缺憾。炮射无人机简单来说就是以身管火炮的炮弹或大口径火箭弹作为运载工具,弹体搭载侦察设备,无人机技术与传统弹药技术相结合的产物。现代大口径火炮射程已经达到40多千米,大口径火箭炮的射程也可达100至200千米,已足以满足炮射无人机的任务半径需求。
"天眼”炮射无人机的作战流程示意图
二、炮射无人机突防能力强生存 能力高 可空中悬停和自动减速
实际上,将无人机折叠在炮弹中,借助传统火炮或者火箭炮发射到预定目标区域上空。借助炮弹的速度和飞行高度,可大幅节省无人机出航时所需的燃料和航时。无人机自身只需携带少量的燃料完全用于执行任务,无人机的航程航时要求的降低,进而减小无人机的重量和体积。这种技术最早由美国人首先提出,但真正实施还是俄罗斯、中国和以色列最先研制出使用产品。
借助炮弹或火箭弹的投送,炮射无人机另一突出的优势就是突防能力强、生存能力强。现代高技术立体防线面前,固定翼飞机、直升机乃至弹道导弹,都有针锋相对的防御拦截措施,唯独对炮弹和火箭弹还未有经济、有效的防御之法。炮射无人机以炮弹或者火箭弹为突防载体,利用其飞行速度快,目标特征小、发射成本低,可同时齐射靠数量突防等特点,炮射无人机可快速突破敌方防线到达所需位置和飞行高度,在突防能力上远强于固定翼无人机和无人直升机,而且这种国产炮射无人机还可以像直升机一样自主悬停在空中,提高了作战使用效率。
由于炮射无人机采用聚合物或燃料电池作为动力,没有固定翼无人机和无人直升机的发动机所产生的明显红外特征,也可有效对抗目前普遍装备的(单兵便携式)红外制导对空导弹。更何况,炮射无人机有效的成本控制,还可以通过火炮发射快速到达战区来弥补战损。
据介绍,国产的“天眼”炮射无人机不仅可用于战场侦察,还具备战场目标指示能力或自巡航攻击能力,己方通过空中大型无人机或地面侦察力量获得目标的方位和目标特征后,后续的细致侦查和火力引导任务即可交由炮射无人机来完成。炮射无人机可依靠机载计算机中预置的目标特征,自动搜索坦克、装甲车辆等典型目标,在发现定位目标后,由激光指示器对目标进行编码激光照射,引导我方激光制导炮弹或者导弹对目标进行打击,打击完成后判断打击效果,确认目标摧毁后继续寻找下一个目标。
军事专家称,这种炮射无人机还可携带穿甲战斗部,在敌方装甲集群和坦克部队上方进行巡航飞行,炮射无人机尾部的旋翼可让该无人机在目标区域上空盘旋,时间可持续30分钟之久,在选择好目标后,可以自己实施攻击,比如选择装甲车集群中的指挥车、指挥坦克、通讯车和雷达等高价值目标。
补充资料:
第四代155毫米自行火炮相关技术
1 先进火炮技术
第四代155毫米火炮将采用一系列先进技术,包括使用高强度铝合金或钛合金被筒的轻质复合材料身管,结构紧凑的模块化反后座装置以及具有炮口冲击波整流和偏导功能的低噪声、高效能钛合金炮口制退器等,力图通过减轻火炮起落部分质量并降低后坐力的方式实现火炮减重。这些技术已经在美国 非瞄准线火炮、俄罗斯 联盟等自行火炮上得到了全部或部分验证。此外,为了提高火炮威力,第四代155毫米火炮的药室容积还可能继续增大。瑞典 弓箭手火炮的药室容积就已经达到了25L,但是在增大药室的同时,仍能和现有北约制式23L药室155毫米火炮通用弹药系统。最后在第三代155毫米火炮电击发底火技术的基础上,第四代155毫米火炮将普遍采用激光点火技术,这一技术已经在 弓箭手等火炮上成功应用。
2 先进弹药技术
第四代155毫米火炮将全部采用刚性可燃模块化发射药,并将实现弹药全自动装填。除了制式远程榴弹、子母弹外,还能发射各种精确制导
智能弹药。例如:美国的M 982 神剑 GPS /I N S 复合制导增程弹药射程超过40k m,命中精度(CEP)优于2m,并且在初始射向偏离目标方向300密位的情况下仍能自主修正弹道并准确命中目标[4]。而德国研制的S M AET 末敏弹和瑞典研制的BONU S II 末敏弹则为本国第四代155毫米自行火炮提供了在25k m 距离上准确攻击敌方装甲目标的能力。此外,第四代155毫米火炮发射的常规榴弹也将普遍装备低成本弹道修正引信,使常规弹药的命中精度也能高达50m 以内[5]。
3 炮用机器人技术
西方国家早在20世纪80年代就开始探索以弹药全自动管理系统为核心的炮用机器人技术,例如:美国陆军武器弹药与化学局就曾于1986年,在M 109自行火炮基础上,研制出一种155毫米 机器人榴弹炮 并进行射击试验[6]。炮用机器人技术在第三代155毫米自行火炮上已有初步应用。其中德国的Pz H 2000式自行火炮的弹丸自动装填装置实际上就是一部在大功率交流伺服电机控制下的多轴联动炮用机器人。目前西方研制的第四代155毫米自行火炮均已实现全面无人化操作,其关键就在于以交流全电伺服技术和智能控制技术为核心的炮用机器人技术的应用。在此基础上,第四代155毫米火炮的乘员数量将从5人减少到2~3人,为火炮减重和乘员
集中防护提供了有力保证。
4 模块化炮塔技术
德国的 雷神 (见图4)自行火炮是第四代155毫米自行火炮中,将模块化炮塔技术实施
最为彻底的代表。模块化炮塔带有标准座圈和通用电气接口,可以安装到任何合适的载体上,完成各种不同任务,实现了第四代155毫米火炮的海、陆通用,节约了国家装备研制及采购成本,甚至为未来发展更全面的海、陆、空三栖武器装备打下了良好基础。另外,美国的 非瞄准线火炮 在火力部分上也充分实现了模块化,因此才能在项目终止的同时将其先进技术直接移植到现有装备改造上,从而保持了炮兵部队战斗力的延续。瑞典的 弓箭手 (见图5)火炮也将火力部分做成独立模块,以方便国外用户随意选
取本国底盘搭载。
5 先进底盘技术
以美国 非瞄准线火炮 为代表的第四代155毫米自行火炮普遍采用了结构重量更轻,机动能力更好的先进底盘。动力系统采用德国MTU 公司生产的MT890系列直列5缸柴油,这种发动机属于第四代高功率密度柴油机,单位体积功率高达1903 65k W /m 2[7]。在推进技术上,以德国采艾孚(ZF)公司为代表电控全自动综合传动装置和美国通用动力公司(GE)为代表的紧凑电传动装置为最优。因为MT890系列柴油机本身自带发电机系统,因此可以直接组合成分布式电力驱动系统。电传动技术的实用化让第四代自行火炮底盘结构部局完全突破了以往动力前置或者动力后置的局限,可以围绕炮塔火力分系统为核心灵活布置,让自行火炮全系统结构部局达到最优。此外,第四代自行火炮在行走系统上还将采用半主动液气悬挂技术和长寿命轻型橡胶履带,机动能力将明显优于第三代产品。而瑞典 弓箭手 自行火炮采用的铰链式卡车底盘
则在轮式155毫米自行火炮底盘技术领域进行了有益探索。
6 信息化技术
21世纪是信息化的时代,因此西方第四代155毫米自行火炮也将信息化作为其主要战技指标。目前,美、德、瑞典等国研制的第四代155毫米火炮内部电子设备普遍采用总线技术和开放式架构,实现了全炮各分系统运作情况信息的综合采集、处理与显示;火炮外部和上级指挥系统及空、天、地立体化侦察体系实现了网络互联。以美国 非瞄准线火炮为例:为其专门研制的新型数据链带宽将达到5M Bi,t是现有li n k16数据链带宽的20倍[8]。除了目标方位诸元等数据外,还可直接完成图像、视频、音频等大数据量情报传递。通过采用触控式大屏幕显示技术的火炮人-机交互界面,综合全频谱侦察和GPS/ I N S定位导航技术实时获取战场上敌我双方态势,从而为火炮乘员构建起立体的虚拟战场态势图,实现计算机辅助决策下快速制定火力打击方案等高级功能。除美国外,德国等西欧国家也在努力构建自己的信息化炮兵C4I SR系统。
补充资料:
从经典走向经典(德国rh120到美国m256高膛压坦克炮)
旁题:从rh120滑膛炮生产工艺看德国火炮制造技术
在战后的坦克炮设计中,英国皇家兵工厂的L7 105毫米线膛炮无疑是一个公认的经典。在整个20世纪六、七十年代,包括M60A1、M60A3、“豹”1、“百人队长”在内的大多数西方主流主战坦克通通是由这门“神炮”武装起来的,其美国特许生产型号为M68(M68E1甚至装备了基本型的M1主战坦克),德国特许生产型号为RH105(“豹”2的14辆原型车中,也有10辆采用了RH105)。在大范围的扩散下,L7 105毫米线膛炮的装车量达到了创记录的19200门。据不完全统计,自L7问世以来,其击毁的装甲战斗车辆已经超过了4200辆,特别是在几次中东战争中,以色列国防军由安装L7105毫米线膛炮的“百人队长”、M60A1、“梅卡瓦”I/II构成的坦克群,取得了大约击毁2600辆装甲战斗车辆的战绩,时至今日该炮及其改进型仍然广泛服役于各种平台,出色的战绩与超长的生命力显然是对该炮最好的肯定。
经典往往是很难被超越的,L7 105毫米线膛炮即属此类。不过,难以被超越,并不等于无法被超越。从1964年开始原理探索,到1979年完美收官,在火炮方面向来很有建树的德国人用了整整15年时间精心研制的RH120 120毫米口径高膛压滑膛炮便做到了这一点,由此成为了一门超越经典之炮。
性能特点与整体结构
由于RH120研制的出发点是在尽可能保持105毫米炮和弹药尺寸和重量的情况下,大幅提高炮弹的穿甲能力和命中精度。所以,早在绘图板上,联邦德国国防部就为其设定了一系列严格的性能指标:火炮要尽可能地保持105毫米坦克炮的尺寸、重量及后坐距离,从而能保证新火炮在炮塔中的安装情况与105炮相同;火炮口径120毫米(德国人经计算认为,120毫米口径弹药是在狭窄的坦克空间内,人力装填所能达到的极限);身管口径比为44;身管采用为了增大炮管强度而进行自紧处理的单层身管构造;全部弹药采用半可燃药筒的整装药结构;药室容积10升(德国人认为10升的药室容积是最为有利的,这时火炮能够获得最大的初速增量,如果容积继续扩大的话,初速增量将会迅速下降,得不偿失);发射动能弹时,炮口初速应不低于1600米/秒,最大理论初速应超过1750米/秒(L7 105毫米线膛炮理论炮口初速1478米/秒);等效全装药身管寿命不低于700发。
虽然这种120毫米炮的弹道性能要比105毫米炮提高了大约60%,但它们的炮弹长度却相差无几。后坐力以及后坐行程与105毫米炮相差无几,因此它们在炮塔中的安装情况也差不多。当然,这些性能的提高都要求从设计上采取一系列措施并应用新工艺。应该说,这些指标既便是放到今天,也仍然是相当高的标准。那么如此高标准的坦克炮在德国人的绘图板上究竟是什么样子呢?俗话说,魔鬼往往存在于细节中。虽然该炮总体上属于传统设计,但该炮的具体设计处处显露着日耳曼式的精细。在设计中,莱茵金属公司以提高火炮的穿甲能力、射程和首发命中率为主的指导思想贯穿了这门炮的全部。大体来说,这是一门采用了同心式驻退复进装置和垂直式炮闩的紧凑结构加农炮。
筒型摇架:与传统坦克炮的设计类似,新型120毫米高膛压坦克炮的筒型摇架同样用于承托炮身和承装反后坐装置,是炮身后坐、复进的导轨,也是起落部分(包括炮身、反后坐装置和摇架)的主体。摇架装在炮塔防盾后的上架上,借高低机作垂直转动。上架是回转部分的主体,以基轴装在下架上,借方向机作水平转动。高低机和方向机使炮身在高低和水平方向上转动。高低机装在摇架和上架之间,方向机装在上架和下架之间。平衡机使火炮起落部分在摇架耳轴上保持平德,使高低机操作轻便。事实上,这个所谓的摇架其实是一个套在尾部身管上的筒形铸件。在炮身的后坐和复进过程中,身管与摇架接触。在筒型摇架的内表面装有衬筒或衬垫,供身管滑动用。其结构被设计得适于把反后坐装置盛装在摇架内部,反后坐装置的活塞杆连接在身管凸缘上,通过阻尼弹簧吸收掉大部分后坐力。需要指出的是,根据丰富的使用与设计两方面经验,西德工程师在筒型摇架的设计中特别注意使衬筒或衬垫易于更换和加润滑油。
身管:由于冶金学的发展为身管的制造提供了能承受极高膛压的合金钢材,而且根据特许生产L7坦克炮所积累的工艺技术及生产线情况,德国工程师认为,现有的旋锻机床已经能把空心和实心棒钢经热锻或冷锻做成长达10米以上的身管,而且使用先进的数控系统以程控完成整个操作,整个工艺过程已不像过去那样依靠操作者的个人技术。锻压成一根105毫米身管只需要十多分钟。再加上挤压自紧工艺发展到上世纪50年代已经较为成熟,因此对于新型120毫米坦克炮,德国人决定采用薄壁单身管,也就是用整段锻件制成,没有任何被筒或衬管。同时,根据在L7坦克炮上进行的试验表明,加装热护套后,弹着点的散布只有不采用热护套时的39%。所以,德国工程师们为新型120毫米高膛压坦克炮设计了一种由绝缘材料和导热铝制成的单层同心热护套,以身管和同心套间的空气作为隔热层来实现炮管同温,并在表面涂有反光层。
炮尾组件:新型120毫米坦克炮的炮尾组件包括炮闩装置与击发装置两部分。其中炮闩装置由闩体、炮尾、闩柄、抽筒子和保险器构成,出于结构简单、使用安全、操作简便迅速,以及适于自动装填等方面的考虑,闩体采用了楔式设计,即闩体在炮尾中作水平或垂直向滑动。不过,在楔式闩体究竟是使用横式还是立式结构的问题上,德国工程师们颇为踌躇了一阵。最终,由于立楔式炮闩能为装填作业提供更大的活动范围,最终选用了垂直式炮闩结构。其炮尾肋条和导槽稍呈倾斜,使闩体在关闩时可稍向前移,这一设计特点可确保闩体紧紧地抵住药筒。不过由于设计最大膛压高达700兆帕,这会使今后继续使用金属药筒出现困难,因为内压会使药筒发生过度应变,以致抽筒困难,使用长药筒时会使问题更为突出。这将会大大降低发射速度。也正因为如此,德国工程师为彻底解决药筒问题,在坦克炮研制领域提出了一个划时代的主张:用药包式装药取代药筒,要求新型120毫米高膛压坦克炮弹药全部使用可燃药筒。
反后坐装置:绘图板上的120毫米高膛压滑膛炮的反后坐装置与L7坦克炮十分类似,整个系统包括两个对称而不同心的驻退机和复进机。复进机装在炮管一侧,与火炮不同心。由于驻退机设计合理,后坐行程比L7坦克炮后坐行程稍长。因此,120毫米滑膛炮的后坐阻力与L7坦克炮相差无几。
排烟器:新型120毫米高膛压坦克炮的排烟器设计借鉴了英国L7坦克炮,其具体结构与后者大同小 异,即当弹丸通过倾斜气孔时,高压火药气体被迫通过气孔进入排烟器中。弹丸离开炮口后,排烟器室内的气压迫使火药气体通过气孔向前冲向炮口。这就产生了一股从炮尾到炮口的气流,从而把烟抽向前方。
与众不同的选择
总体看来,要想在小口径、短身管的条件下获得足够的威力,就必须增大火炮药室,通过增加发射药的装药量提高火炮膛压,从而达到增大威力的目的。从这一点说,RH120 120毫米滑膛炮的工艺技术的确十分先进,因为增大膛压势必会对身管强度和内壁抗烧蚀能力提出更高的要求。不过,量产型“豹”2上装备的RH120却与之前的样炮在生产工艺上有很大不同。虽然量产型RH120与样炮炮钢的化学成分是一样的,不过最初考虑到未来量产时的成本问题,样炮身管冶炼采用的是有助于大幅度降低成本的电渣重熔技术。而后来量产型所用的炮钢则是采用真空自耗电极电弧炉重熔技术制成。至于为什么炮管毛坯的熔炼工艺最终选择了成本更高的真空自耗炉,而不用设备简单、操作灵活、成本低廉的电渣炉,这中间其实有很多的门道,不是一句话能讲得清楚。
一方面,当时莱茵金属公司的冶金工程师们曾经认为,电渣重熔法是一种技术后退,因为电渣重熔不是在真空保护下进行,他们担心电渣钢的清洁度不如真空电弧重熔钢。为了判明电渣重熔与真空自耗重熔两种工艺对锻件质量的影响,莱茵金属公司曾用电渣炉炼出的直径1000毫米,长1500毫米锭子,锻打成五支炮管与真空电弧炉重熔的炮管进行比较,两者获得了相同的射击试验结果。然而,追求严谨的德国工程师对这个结果并不满意,后来又对两种重熔工艺生产的钢锭,进行了宏观与微观组织鉴定和力学性能比较。对比试验结果表明,二种重熔方法炼出的钢锭,从表面到中心具有同样致密的组织,在整个截面上硫分布均匀,偏析不明显。但在电渣重熔过程中,电渣重熔锭子上既有二级氧化物夹杂,也有少量硅的烧损,而在真空白耗炉这个现象非常少。
此后从试片上切取试样,随后热处理,进行机械性能的测定。为了避免在热处理过程中可能产生的偏差,两种工艺切片在同一炉内加热进行淬火与回火处理。实测表明,电渣重熔钢拉伸强度值高出平均值60牛顿/平方毫米。在所有温度范围内,两种钢锭切片在横向上也稍有差别,真空自耗炉熔炼钢锭数值稍高。也正因为如此,虽然电渣重熔工艺能够满足RH120高膛压火炮对钢材料的品质要求,但爱较真的德国人还是认为真空自耗电极电弧炉的品质更胜一筹。
另一方面,莱茵金属公司之所以在量产型火炮的生产上采用真空自耗电极电弧炉,更主要是根据该厂实际情况而作出的选择。该厂原有13.5吨真空自耗电弧炉一座,而电渣炉容量又太大。这对后续的锻造工艺带来麻烦不说,在已经与军方签订了合同的情况下,要放弃已有的13.5吨真空自耗电弧炉,重新添置安装容量至少15吨以上的电渣炉,无论是在成本和时间上都不允许。多种原因构成的结果,最终促成莱茵金属公司在量产型RH120高膛压滑膛坦克炮上,采用了真空自耗电极电弧炉重熔技术。
在炮管的锻造及后续的热处理流程中,RH120样炮与量产型也不尽相同。RH120样炮的炮管锻造是在1200吨压力机上进行的,使用25吨的有轨操作机。热处理采用单件方式,为卧式热处理炉加热及淬火。而量产型RH120的炮管锻造是在4000吨压力机上进行,使用60吨操纵机。虽然样炮采用的卧式连续热处理工艺单件生产效率较高,但考虑到该厂的实际设备情况,量产型RH120身管的热处理采用了改进后的多件式井式热处理炉进行调质处理。之所以采用井式炉内加热,不仅是为了防止变形,并且也是为了提高热处理效率。
量产型火炮与样炮的另一个差别在于,经过多轮样炮的反复论证摸索,量产型的炮门采用了特殊的力学设计以保证获得高射速。整个起落部分的重心位于炮耳处,这是“豹”2坦克的稳定系统能够精确地操作的先决条件。除此之外,量产型RH120与样炮还有一个不同在于热护套的材料。出于成本原因,量产型RH120用玻璃纤维增强塑料热护套取代了性能更佳的铝制热护套。
总体来说,虽然工艺成本稍贵,但量产型火炮的总体生产效率还是提高了,品质上也要比之前小批量生产的样炮更高。
同样的设计,不同的材料――美国版的RH120
美方关于引进RH120在美本土授权生产的谈判,早在1978年RH120尚未定型时便已展开。1985年2月,RH120的美国特许生产型XM256通过了定型,并于1986年2月作为M1A1的主战武器投入批量生产。不过。很少有人注意到的是,量产型M256虽然在结构及性能上与原版RH120并无二致,但在具体材料及生产工艺上却有很大不同。M256与RH120的这些差别首先体现在炮钢钢种成分上。在量产M256之前,美国军方已经确定其材料规格将同M68E1一样,采用遵循MIS-S-46119A标准的4337+V改进型钢种。4337+V在合金含量仅达3.49%的情况下,仍能达到RH120所用炮钢屈服强度,材料成本大幅度降低。而另一方面,M256与RH120的差异又不仅仅在于钢种成份的不同,其区别更表现在所用到的制造工艺上。
从资料分析,M256身管先是在电炉经过熔炼后,通过真空碳脱氧技术浇铸成电极。然后这些电极将由美国Cabot公司利用其拥有的两台电渣炉加工出直径600~750毫米,重10~15吨的电渣重熔空心管坯。随后,这些电渣重熔空心管坯不像莱茵金属公司那样,要经煤气锻造加热炉加热,而是直接使用旋转锻造机进行锻造。值得指出的是,由于这种旋转锻造机的压力公差要比RH120量产型所用的4000吨压力机公差小得多,所以不必像RH120那样,还要再经过一个中间加工的步骤。相比RH120,M256在生产工艺上的另一个重大改革是采用卧式连续热处理工艺和设备,全部操作仅需一人即可完成,大大提高了生产效率。
综上所述,尽管在最终炮管性能上RH120与M256两者大致相当,但相比M256的生产工艺流程,原版RH120合金元素使用量略高,劳动生产率低(与RH120相比,M256的生产效率提高了4~5倍),材料利用率低(RH120材料利用率37%,M256材料利用率66%)。所以如果要客观地评价RH120与M256的话,也只能正视原版的生产工艺要比仿制品稍逊一筹的现实。
结语
可以说,莱茵金属公司研制的RH120 120毫米滑膛坦克炮及其弹药是决定“豹”2、M1A1(包括M1A2)系列坦克战斗力的一个重要因素。随着“豹”2、M1A1系列在整个世界范围内的扩散,到了上世纪90年代初,RH120/M256几近一统江湖,成为了继L7之后北约,或者说除英、法之外的整个西方世界新一代标准坦克炮(意大利与以色列尽管没有加入“豹”2俱乐部,但其“公羊”C1、“梅卡瓦”III/IV主战坦克安装的44倍口径120毫米滑膛炮主要技术仍是来源于RH120)。
作为坦克炮发展史上最重要的飞跃之一,RH120以其革命性设计奠定了现代坦克炮的基本布局,也成为了很多国家在设计坦克时的首选。而在未来可预见的相当一段时间内,RH120依然会是这样一个“一直被模仿,难以被超越”的经典。