[原创]054A新护为何选择76MM炮而不是100MM?

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导读: 随着去年1 O月054A型护卫舰的下水,关于该舰武器装备的配置迅速成为广大军事爱好者的热门话题。其中,054A为何弃用100毫米单管舰炮而使用76毫米单管舰炮的原因一直众说纷纭。在此,笔者就两种口径舰炮的优劣作一个简单介绍,并试着从中找出054A型护卫舰弃用100毫米舰炮而选择76毫米舰炮的原因。 背景渊源 上世纪60年代后,随着科技的发展,反舰导弹成为军舰的头号杀手,世界中小口径舰炮发展的重点渐渐转向加强防空反导能力。在大力发展小口径高射速近防武器的同时
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随着去年1 O月054A型护卫舰的下水,关于该舰武器装备的配置迅速成为广大军事爱好者的热门话题。其中,054A为何弃用100毫米单管舰炮而使用76毫米单管舰炮的原因一直众说纷纭。在此,笔者就两种口径舰炮的优劣作一个简单介绍,并试着从中找出054A型护卫舰弃用100毫米舰炮而选择76毫米舰炮的原因。


背景渊源


上世纪60年代后,随着科技的发展,反舰导弹成为军舰的头号杀手,世界中小口径舰炮发展的重点渐渐转向加强防空反导能力。在大力发展小口径高射速近防武器的同时,中口径舰炮向着高射速、多用途、适装性好的方向发展。环顾上世纪60—70年代,最有代表性的有:意大利OTO 76毫米舰炮、法国100毫米紧凑型舰炮、俄罗斯AKl76型76毫米舰炮等3型舰炮。

上世纪70年代后期我国与西方关系解冻,双方开展了广泛的军事交流。基于提高我国中口径舰炮技术水平的考虑,我国分别对法国克勒索一洛瓦尔公司的100毫米紧凑型舰炮和意大利奥托一梅莱达公司的OTO 76毫米舰炮进行了详细考察,认为引进前者符合我国国情。在经过一系列讨价还价后,我国于上世纪80年代中期引进两套100毫米紧凑炮,并决定在其基础上研制新型单管100毫米舰炮。为了全面了解法国100毫米紧凑型舰炮的性能,我国把引进的一套装到544号护卫舰上测试其海上性能,另一套用于测绘和研究。但是研制计划开始后不久,中西方军事技术交流之门突然关闭,新型单管lOO毫米炮的研制工作受阻。然而,另一场更大的风暴却把“老大哥”吹回我们身边,在整个90年代前期,我国考察了俄罗斯等前苏联国家能看到的所有军事工业。为了使我国中口径舰炮的换代工作能够继续下去,研究人员系统考察了俄罗斯76毫米和100毫米舰炮,最后决定引进AKl76M作为另一个中口径舰炮研制计划的蓝本(这一时期我们还引进了很多项目作为“技术保险”项目,诸如歼10战机的发动机和630近防系统),并将一套AKl76M型舰炮装到774号导弹艇上进行测试。


我国新型中口径舰炮研制步入快车道是在上世纪90年代后,经过几年的技术摸索基本搞清楚了两型火炮的技术特性,研制出了符合我国国情的新100毫米舰炮和新76毫米舰炮。新lOO毫米舰炮和新76毫米舰炮都采用了目前国际流行的低可探测炮塔,总体来说都达到了世界先进水平。然而,随着我国海军现代化进程的加快,不得不考虑合理分配资源,将有限的资源用在更加需要的装备上。基于这个考虑,我国必须对于在功能上有很多重叠的100毫米舰炮和76毫米舰炮做出选择,将其作为未来海军中小型军舰的主力舰炮。

三者比较


如果要说清楚到底应选择哪一种口径的舰炮,就必须从头说起,搞清楚这几型舰炮的研制背景和技术特点。


法国100毫米紧凑型舰炮 发展100毫米口径作为主力中口径舰炮的国家并不多,法国人这样做的原因之一就是其100毫米舰炮具有悠久的历史,最早可以追溯到二战时期。为了避免重新选择口径造成浪费,精明的法国人将其延续了下来,从53型到64型、再到68型,其在射速、可靠性、全自动等方面上均有显著提高。100毫米舰炮因此成为法国海军大中型舰艇不可缺少的武器装备,可以完成对舰作战、对空防御和对岸火力支援等多种使命。

就在68型100毫米舰炮大量装备的同时,为了适应中口径舰炮轻型化发展的需要,法国开始研制更轻的100毫米舰炮。在与意大利OT076毫米舰炮对比后法国人发现68型舰炮存在诸多的问题,如重量和体积偏大、适装性差、发射率低、供弹系统落后,如果要更换弹种必须将供弹线路上全部28发弹药全部推出才可以进行,大大影响了火炮的火力灵活性。针对这些缺点,克勒索一洛瓦尔公司在1978年推出了紧凑型100毫米炮。新的火炮在保证主要性能不变的前提下减轻重量,提高发射率、可靠性和精度。重新设计了火炮自动机循环过程,缩短火炮发射循环时间,将发射率从原来的60发/分提高到90发/分。在火炮各个部分大量采用轻质材料,使其系统重量由原来的24吨降到20吨,在不增大伺服系统功率的前提下大大提高了瞄准速度。采用了设计新颖的供弹及弹药管理系统,使其自动化程度大大提高。


新型舰炮于1983年投产,并装备于马来西亚等国海军舰艇上(我国引进的也是这一型号)。虽然其性能较68型有很大提高,但依然存在着很多不完善的地方,比如操作复杂、软件功能不完善、可靠性不高等。克勒索一洛瓦尔公司于是在90年代初推出了MK2型l00毫米紧凑型舰炮。在这一点上我国新型单管100毫米舰炮和MK2型100毫米紧凑炮一样,都较100毫米紧凑炮有了不同程度的简化。从上世纪80年代后期到2l世纪初,近15年的研制历程恐怕有相当多的时间是被100毫米紧凑型舰炮各种各样的毛病困扰着。

法国100毫米紧凑型舰炮采用了当时看来较前卫的设计,大体可分为炮塔,动力舱、供弹舱、技术(设备)舱和主战中心极大部分。炮的发射系统、炮塔供弹系统、补弹及扬弹系统、瞄准系统、弹药自动控制系统等等分别配置于上述各个舱室中。

★发射系统 该系统由炮管、冷却装置、水气供应系统、炮闩、供弹装置和拨弹机组成。系统自动发射炮弹,每发射一发炮弹后由冷却装置和水气供应系统对炮管进行冷却和膛内残渣的清除。由于有合理的火炮冷却装置,使其身管寿命达到了3000发的较高水平。


★炮塔供弹系统该系统位于火炮右侧,由固定弯道、中间弹仓、引信测合机、活动弯道,动力源及炮塔控制机组成。当扬弹机将炮弹从主甲板下的弹舱提升到炮塔内,炮弹经固定弯道进入中间弹舱。中间弹仓能容纳18发弹,可根据需要快速更换弹种,转换时间为7~15秒。选定的炮弹由引信测合机装定引信,送到由凸轮带动的与摇架相接的送弹槽中(位于U型活动弯道上)。之后,炮弹移动到活动弯道的末端经调整保持与炮身轴线平行。


★补弹、扬弹系统 该系统位于舱面以下,主要包括主补弹链、副补弹链、旋转拨弹鼓、扬弹机和弹箱控制机组等。主补弹链用于储存常规炮弹,有三种规格分别容纳42发、66发、90发。副补弹链用来储存12发特种弹。扬弹机的功能是将补弹系统中的炮弹提升到炮塔内,如需退弹,也可以将炮弹上的炮弹退至到补弹系统里。


★瞄准随机系统 该系统由2部瞄准箱、2部电枢控制箱、l部电子设备箱、l部遥控机柜、1部瞄准维修箱、1部炮塔显示箱和2台执行电机。瞄准随动系统的功能是接受指挥仪提供的瞄准指令,控制火炮完成瞄准。为了提高整个火炮系统的跟踪精度,瞄准控制采用了精、粗双通道组合装置。当火炮需要调舷射击时,该系统还采用超粗调装置予以瞄准控制。


★弹药自动控制系统该系统包括有弹药管理计算机控制柜、人工装弹控制柜、舰炮控制箱等设备,能够保证舰炮射击时正确选择、更换不同的炮弹,并能根据作战信息中心的控制指令,自动选择单发、2发、3发或6发的点射发数。补弹和供弹系统中各型炮弹均能适时准确地送至给火炮,并能自动识别弹型和数量。


总体来说,法国100毫米紧凑炮算得上世界先进的舰炮。从口径上来说,100毫米介于76毫米和127/130毫米之间,法国人的初衷就是希望100毫米可以兼顾76毫米的防空能力和127毫米的对海对地打击能力。事物往往具有两面性,面面兼顾有的时候反而面面都不精,与76毫米炮相比,如果达到相同的高射速,100毫米舰炮的重量要数倍于76毫米炮;和127毫米炮相比,其射程和威力相差很多。

意大利0T076毫米舰炮 意大利和大多数欧洲国家一样同时装备76毫米和127毫米两种口径舰炮,76毫米舰炮侧重于防空兼顾对海性能。上世纪70年代初,奥托一梅莱达公司在奥托MMl76毫米舰炮的基础上,推出了紧凑型76毫米舰炮,全重7.5吨,射速85发/分。该炮一经推出就倍受西方国家海军的青睐,它适于装备护卫舰等中小舰艇,具有很好的防空能力。在当时的军火贸易出口市场上,76毫米紧凑炮赢得了很多用户,甚至世界海军第一强国美国也于1975年引进了76毫米紧凑炮并作为“佩里”级护卫舰的主炮。虽然紧凑型76毫米炮的射速已经达到了85发/分,但是意大利人并不满足。从上世纪80年代初开始,意大利着手研制射速更快的舰炮系统,1985年首次展出射速为100~120发/分的快速型76毫米舰炮系统,并于1988年4月开始在“勇敢”号驱逐舰上进行海上实验。之后,又继续改进出射速120发/分、精度更好的超速型76毫米舰炮。

奥托紧凑型、快速型和超速型76毫米舰炮的结构基本相同,其主要部件可以互换。


★炮塔与炮管炮管前端装有炮口制动器,炮管上还装有炮膛清洁器和冷却水套,炮管冷却方式为敞开式,炮塔采用玻璃纤维材料,对风浪和辐射沾染有很好的抵御能力,炮塔后部设有检修舱口。


★俯仰结构 包括有反后坐装置,通过2部驻退机和l部复进机相接。盘式输弹机包括输弹器和抛壳筒,通过1个滑块联动装置与反后坐装置相联。鼓形旋转机有液压传动装置予以控制,接受摆弹臂送来的炮弹,并将其送至进弹机。


★供弹、扬弹系统和旋转弹鼓 位于主甲板下面,有液压电机控制。弹鼓内,炮弹呈直立摆放于四周。供弹时,炮弹随着弹鼓的旋转,逐个移动到位于炮左侧的螺旋扬弹机。炮弹经扬弹机被提升到炮塔平台上,2个交替摆动的摆弹臂轮流将炮弹送入进弹机,进弹机迅速把炮弹送至输弹器内,此时炮弹即刻处于待发状态。


在上世纪80年代西方军火市场上,奥托76毫米紧凑型及快速型舰炮和法国100毫米紧凑型舰炮在中口径舰炮里很有代表性,一样代表了世界中口径舰炮的发展方向。说到这里,我国在80年代引进法国10HD毫米炮而不是76毫米炮的原因已经很清楚了。首先,在我国赴欧洲开展技术交流的时候,法国100毫米紧凑型舰炮已经比较成熟,而意大利的快速型舰炮还停留于方案中。奥托76毫米紧凑型舰炮在射速上略低于法国紧凑型100毫米炮,而后者的威力要更大。其次,当时我国军舰对于主炮重量的要求并不是很严,双管100毫米舰炮的重量是紧凑型100毫米炮的三倍,所以其适装性已经足够。第三,当时我国第二代舰载中口径炮装备的是76式双管100毫米炮,以紧凑型10HD毫米炮为蓝本研制我国第三代舰载中口径火炮,至少在口径上拥有继承性。

俄罗斯AK176M型76毫米舰炮把俄罗斯的舰炮放在最后来写,是因为其体系有别于欧洲。同时代的苏/俄罗斯海军舰艇和欧洲相比,无论是火炮数量还是火力密度都大于后者;而且火炮口径的分工也非常细致,是唯一同时装备76毫米、100毫米、130毫米三种口径舰炮的海军。其中,76毫米炮完全侧重于防空任务。1975年,在AK726型双联装76毫米炮的基础上,苏联下诺夫哥罗德机械制造厂负责研制了AKl76型单管76毫米舰炮。该炮1978年正式服役,先后装备了俄罗斯海军“纳奴契卡”Ⅲ级轻型护卫舰等数十艘轻型舰艇,同时还出口保加利亚、古巴、东德等国家。该炮主要用于对空和海上目标的攻击,并在上世纪80年代后期换装新型火控系统后称为AKl176M型。

AK176舰炮是一种全封闭式遥控自动舰炮,由俯仰部分、炮架部分、供弹系统、瞄准随动系统、电气控制系统

等部分组成。


★俯仰部分主要由自动机和摇架等部件组成。自动机是舰炮的核心部分,由炮身、炮尾、输弹机构、压弹机、击发和抛壳机构来组成。工作时,自动机接受由扬弹机上扬来的炮弹,在压弹机的入口处炮弹被压至输弹线上。随后输送至炮膛内,关闩后,炮弹发射出膛。在自动机后坐过程中,弹壳经输弹线向后抽出,再沿着输送至弹壳槽向前抛出,直接进入下层弹舱室里。自动机安装在摇架上,在射击间歇炮身由海水进行循环冷却。


★炮架部分 主要由托架、支座、回转支撑、基座等组成。它通过耳轴连接支撑自动机,此外连接其他舰炮其他部分。


★供弹系统 主要由摇弹臂、扬弹机和弹鼓等组成。供弹时,炮弹由链式扬弹机中的弹托和推弹装置带动向上扬至炮塔内。在炮耳左右两边各有1个摆弹臂交替摆动,将炮弹摆至俯仰部分的压弹机入口处。扬弹机和弹鼓均分左右两个相同的分系统,2个弹鼓各装75发炮弹。当火炮低速发射时,可只启用一边完成扬、供弹操作。在供弹线路出故障时,AKl76舰炮也能手动供弹,手动供弹的速率为30发/分。


★瞄准随动系统 AKl76舰炮有三种瞄准方式:由火控系统控制,通过随动系统进行高低和方向全自动瞄准;用KA一221型“聚光镜”瞄准具进行半自动瞄准;用双联瞄准装置进行手动瞄准。

★电气控制系统 主要由炮位控制箱、配电箱、起动控制箱、供弹控制箱角度限制器等设备组成,用于完成舰炮的瞄准方式选择、供弹路线的选择、控制方式选择等各自控制功能。


AKl76与奥托76毫米紧凑型舰炮处于同一时期,但是要比后者早十多年达到120~130发/分的射速。其全重比奥托76毫米炮重了3吨左右,却比后者多了近一倍的备弹。

口径选择


我国未来的中口径舰炮必然是在以100毫米紧凑舰炮为蓝本的新型单管100毫米舰炮和以AKl76M76毫米舰炮为蓝本的新型单管76毫米舰炮这两者之中作为选择,所以这里主要对比AKl76M和100毫米紧凑舰炮

100毫米和76毫米口径之争的第一个问题,就是是否要兼顾对海对陆性能。100毫米炮弹的弹丸重13.5公斤,几乎可以达到76毫米弹丸的两倍,在威力上有不小的优势。然而,真正能给100毫米炮弹发挥优势的机会并不多。


在未来可能发生的大规模渡海作战中,装备76毫米舰炮或100毫米舰炮的海军主战舰艇担负封锁海域、打击敌海上兵力的任务,根本没有机会参加到对岸炮击的战斗中。100,76毫米炮的最大射程只有不到20公里,如果要进行对岸炮击的话,就会完全暴露在敌人岸防火力下。在敌岸防部队100毫米以上口径火炮和反舰导弹的威胁下,即使是100毫米舰炮也无法有效压制对方火力,相反自身还会受到不必要的损失。而且100毫米炮弹由于威力过小,并不能保证有效摧毁敌方工事或者火力点。在某次演习中,一个经过加固的水泥工事在数发152毫米榴弹直接命中后依然保持完整。试问100毫米炮如何能将其摧毁呢?既然做不到摧毁敌方目标,那么其弹丸威力的优势还有意义吗?


国外海军为了提高中口径火炮的对海对陆性能,普遍采用末制导炮弹和增程弹。同口径舰炮和陆炮相比,初速高近20HD米、发射过载高30%。我国于上世纪90年引进俄制“红土地”激光制导炮弹,并成功研制了新型末制导炮弹。但是,将其制导部分集成到100毫米炮弹里势必会占用大量有效空间,导致炮弹威力下降,使用增程手段也会带来相似的影响。总之,在100毫米炮弹上采用末制导和增程手段来提高其对海对陆攻击能力得不偿失。


100毫米和76毫米口径之争的第二个问题,就是对海对空但优先考虑的问题。在未来海战中,我国海军可能的作战对象是具有相当现代化水平的东亚某国和世界第一强国。在与其可能发生的冲突中,我海军面临的最大威胁是其强大的海空打击能力,敌方舰艇进入我方舰炮射程并与发生炮战的机会很少。即便是发生炮战,l枚100毫米炮弹或1枚76毫米炮弹的命中并不能使对方有多大的损失。所以主力舰炮必须有一定的对空能力。AKl76M在最大射程和射高上与100毫米紧凑炮、0T076毫米炮相当,但是初速比后者大了不少,射速更能达到120发/分,比后两者具有更好的对空性能。另外,三者在瞄准速度等方面也旗鼓相当,而重量上AKl76M和0T076仅为100毫米紧凑炮的一半。综合考虑,AKl76M和OT076的作战效能优于100毫米紧凑炮。

对于100毫米及其以下口径的中口径舰炮来说,要求其有很好的对海和对地打击性能非常不现实。但是这类中口径舰炮拥有较高的射速,配用先进火控系统和制导弹药,用其完成部分防空任务是个不错的选择。法国100毫米紧凑炮为了达到防空反导任务采用了末制导炮弹,而意大利OTO76采用了具有多功能引信的近炸榴弹。由于同口径舰炮和陆炮相比有更大的发射过载,对于需要大量电子元件的末制导炮弹来说,在舰炮上应用的难度比较大,例如“红土地”炮弹发射初速才500多米/秒,所以末制导炮弹并不适合做中口径舰炮的防空弹药。我国从上世纪80年代开始研究多功能近炸引信,起初准备作为35毫米高炮的配用弹药。但是,由于引信小型化和成本问题一直没有得到很好的解决,其应用进程开展缓慢。76毫米炮弹与35毫米炮弹相比,有更大的空间可以利用,能发挥其威力优势,其破片具有的能量也比35毫米炮弹大很多,只要命中几十枚就可以摧毁目标。所以,研制76毫米AHEAD弹药非常适合我国海军中口径舰炮防空反导的需求。

另外,对于高射速中口径火炮来说,供弹系统和发射系统能否同步是影响其可靠性的关键。法国100毫米炮采用了供弹系统速度决定射速的思路,俄罗斯AK一176M则采用了发射速度决定供弹速度的思路。法国舰炮在控制上使用了电气设备来修正供弹速度以达到同步控制,而俄罗斯舰炮采用了机械结构不需要修正。由于设计思路的差异,导致法国舰炮要配备一个液压站和大量电气设备,调节供弹速度过程过于复杂,可靠性差、成本高。而俄罗斯舰炮在改变射速的过程中只使用机械结构,在可靠性方面上较法国舰炮有着很大的优势。


再者,供弹系统能否方便快速更换弹种关系,也关系到火炮系统能否有效完成防空任务。法国舰炮采用中舱来实现其弹种的转换,反应时间为7~15秒。AK—l76M通过在弹链上混装不同的弹种,利用加装的电气设备来控制弹链的步进,达到弹种更换的目的,反应时间达到10秒以内,为世界先进水平。


回顾20世纪70年代后世界中口径舰炮发展历程,其主要改进思路就是提高其发射率、减小炮重、提高系统的适装性。法国100毫米紧凑炮和俄罗斯AK一176M走的是截然不同的两条路,就如同加工相同的旋转体金属棒,法国人用了一套加工中心,而俄罗斯人只用一台普通车床。对于我国来说,当年引进100毫米紧凑炮的时候,该型火炮也处于并不成熟的时期。以当时我国的技术基础要仿制出一套具有全部功能的100毫米紧凑炮有很大难度,即使在今天也不得不简化其功能。AK—l76M型舰炮使用了传统的机械结构来实现其高性能,这更加符合我国的习惯,也更容易实现。综合多方面的因素考虑,AK—l76M更加适合我国对中口径火炮的需求。100毫米紧凑炮的技术还是很有价值的,用电气手段来实现供弹系统和火炮在高射速下的同步性对于76和100毫米火炮来说得不偿失,而在130毫米以上的大口径火炮上却有较好的应用价值。

新舰的迷思


为什么054A护卫舰放弃了054上使用的100毫米炮而改用76毫米炮,笔者就这个问题作一个简单的分析


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054较053H2G的排水量大了近1000吨,达到了3500吨左右,其船型选择和全舰布局都体现了我国海军远洋化的发展思路,更加强调远洋作战能力。525号、526号护卫舰的作用就是在“现代”级驱逐舰的掩护下,与其他军舰组成编队来对抗东亚某国,并不强调其舰炮有多强的对海对陆攻击能力。054A是054的改进型,主要改进包括用76毫米炮替代了原来的100毫米炮、用32单元中程防空导弹替代了原来的8联装近程HHQ7防空导弹、用两座730近防系统替代了原来的四座火网630近防系统;并换装了“顶板”雷达作为其搜索/警戒雷达。这样做的根本目地就是突出054A的防空能力,将其作为未来我军大型海军编队的前锋来和敌方航母编队进行对抗。


32单元垂直发射系统与原来的HHQ7发射装置相比,在系统重量上和占用空间上都比后者要大很多。为了保持军舰的平衡性和尽量减小改动的程度,使用体积和重量都小得多的76毫米炮是明智的选择。即便在054型上使用100毫米炮的简化型,也要比76毫米炮重约4吨和一倍多的电气设备。


054A改进的目的是提高其区域防空能力,但是中程防空导弹对付掠海飞行目标的能力却相对弱于HHQ7近程防空导弹。虽然近防系统由原来的火网630换为730系统后拦截掠海目标的能力提高不少,但是在拦截远界上和054上的HHQ7相比还是要差不少。为了弥补这一差距,使用76炮来进行5~10公里的防空/反导任务还是不错的选择。在对其反导效果的测试中,采用水幕射击法来齐射数枚炮弹可以获得不错的毁伤概率。


综上所述,在054A上使用76毫米炮的主要原因就是强调其防空能力。基于同样的考虑,071综合登陆舰也采用了76毫米炮和630搭配的组合。


随着中国海军现代化进程的加快,76毫米舰炮很可能会继续改进,发展出一种能满足中小型舰艇和军辅船使用的中口径舰炮。而且利用100毫米炮得到的技术,还可以进一步研制具有世界先进水平的130毫米甚至155毫米的大口径舰炮,作为我国海军舰艇未来对陆打击的中坚力量。

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