西方舰炮发展趋势:155mm口径大威力舰炮

250557482 收藏 5 5062
导读:随着国际形势的变化和战争实践的深入,世界海军战略思想和海战模式发生了相应的变化,濒海作战逐渐成为一些国家海军的作战重点,大口径舰炮开始在为地面部队提供火力支援中扮演重要的角色。目前现役的76-130毫米舰炮的口径为了兼顾防空性能,虽然射速很快,但是炮口能量低,射程有限,国外127毫米左右的现役中口径舰炮在远程打击时的威力偏小,即使在现有基础上改进仍很难满足未来海战的需求,比如美国Mk45Mode4型127毫米舰炮弹丸初速807米秒,弹丸重重量31.75千克,对海射程仅有23千米。在这样的背景下,

随着国际形势的变化和战争实践的深入,世界海军战略思想和海战模式发生了相应的变化,濒海作战逐渐成为一些国家海军的作战重点,大口径舰炮开始在为地面部队提供火力支援中扮演重要的角色。目前现役的76-130毫米舰炮的口径为了兼顾防空性能,虽然射速很快,但是炮口能量低,射程有限,国外127毫米左右的现役中口径舰炮在远程打击时的威力偏小,即使在现有基础上改进仍很难满足未来海战的需求,比如美国Mk45Mode4型127毫米舰炮弹丸初速807米秒,弹丸重重量31.75千克,对海射程仅有23千米。在这样的背景下,综合权衡舰炮的射程、威力和适装性,必须采用更大口径的舰炮。为适应濒海地区作战,要求大口径舰炮不仅要对诸如海上舰艇、小岛及沿海周围的军事目标进行精确有效打击,还要对影响战役全局的重要目标(如内陆纵深的交通线、指挥枢纽、电力设施和通信设施等)进行精确有效打击。因此,发展具有智能型弹药选择、全自动操作、质轻紧凑以及隐身能力的远程精确打击大口径舰炮是必然选择。目前,美国及德、英、法等西方海军已将着眼点聚焦于发展155mm远程精确打击舰炮,155mm口径将成为未来海上对陆火力支援及远程精确打击舰炮新的口径标准。发射普通弹药的155毫米舰炮具备攻击地面及水面目标的双重能力,尤其在发射子母弹与精确制导弹药时的威力更为显著。发射精确制导弹药的155毫米舰炮将是效费比最佳的海上火力支援武器。

西方舰炮发展趋势:155mm口径大威力舰炮

(美国AGS155毫米先进舰炮系统)

美国海军根据自身战术需求,制定了一项雄心勃勃的舰炮计划。这就是155毫米先进舰炮系统(以下简称AGS),AGS作为DD(X)驱逐舰的主炮,从DD(X)想象图中我们可以看出,两座AGS占据了该舰前主甲板的大部分空间位置,这种舰载武器配置模式在美国二次世界大战后的造船史上极为罕见。不过这也可以看出AGS项目在美国海军中的地位。在“由海向陆”总体作战思想指导下,美海军强调对滨海地区的干涉,并与美海军陆战队共同提出了“舰到目标机动”的作战方式,“舰到目标机动”与传统登陆作战模式不同,无需再建立滩头阵地,并部署相应的火力支援、后勤保障以及指挥机构,而是将作战部队从海上基地直接投送至内陆关键目标附近,破坏敌人的防御体系,迅速解决战斗。而AGS正是不可缺少“三位一体(即空中火力、舰载火力、陆战队建制火力)”火力支援之一。“舰到目标机动”大体分为水平超视距登陆、垂直登陆。水平超视距登陆主要装备为气垫登陆艇、水陆两系装甲车,这些装备将从部署在距海岸46公里(25海里)的“海上基地”出发。而现代陆军地炮射程往往超过30-40公里,为了实施全程支援、全程打击,AGS应具备76公里(41海里)到117公里(63海里)的火力压制能力。但由于155毫米新炮需要至少十年的研制周期,所以美国海军将现役的MK-45型127毫米舰炮进行升级,即在62倍径身炮管的MK-45mod4型舰炮上使用EX-171增程制导弹药(ERGM),但这仅仅是作为一种过渡措施。AGS主要由火炮、隐身炮塔、供弹系统、自动化弹库、随动系统、电气控制系统和弹药等部分组成。DD(X)驱逐舰对隐身性能提出了相当高的要求,所以AGS采用棱面折射体外形的隐身炮塔、炮管掩埋式结构,平时炮管收放于炮塔前方的隐身箱体内,射击时伸出,这种措施可将炮塔的雷达发射面积降至最低。炮塔尺寸为:长约6.4米(不含身管)、宽约7.6米、高约4.0 米,AGS火炮重约95吨(不包括弹库重量)。如此庞大的体积会对隐身性能造成负面影响。

AGS是一种斜式发射的常规型155mm舰炮,炮口初能35-36MJ,几乎是127mm炮的2倍;其炮弹重量是127 mm炮弹2倍(100公斤)。炮管长度为62倍口径(9.61米),俯仰范围-5o-+70o,射速初始指标为10-12发分,最终设计指标为12发分。炮弹初速825米秒。为了保证能够以10发分的射速持续发射弹库中的炮弹,AGS采用了火炮身管水冷却系统,身管寿命达到3000发。炮弹储存于甲板下的弹药库中,发射时由自动装弹系统送至炮塔,模块式供弹系统和自动化弹库非常独特。每个弹药模块重2.5吨,内有8个弹丸和8个药筒,所有弹药模块分三层码放在炮位下方的弹药库中。同一层的模块可借助穿梭机平移运送弹夹,通过垂直电梯实现上下移动。正对火炮回转中心下带有提升机,可以将1发弹丸和1个药筒同时提升至炮塔内,由摆弹机将弹丸和药筒同时旋转至俯仰部分。整个供弹过程实现了全自动,可无人操纵。目前炮弹种类共计3种。一种是反舰使用的制导炮弹,射程55公里(30海里),弹丸重90千克,装有毫米波雷达,可自主寻的。另一种是廉价的常规炮弹,射程40公里(22海里),弹丸重47千克。而最值得一提的是远程对陆攻击弹药(以下简称LRLAP)。

西方舰炮发展趋势:155mm口径大威力舰炮

(LRLAP弹药是AGS的王牌)

LRLAP弹药是AGS的王牌。该弹药采用弹丸和药筒分装式结构,结合后全弹长约为2230毫米。弹丸由战斗部、GPSINS制导装置、火箭助推发动机和舵机控制装置等部分组成。发射时的弹丸重量118千克,战斗部内装药重10.8千克,破片杀伤半径60米,装碰炸和近炸引信。LRLAP弹药最大射程的初始指标为83海里(150千米),最终指标为100海里(185千米),圆概率误差约20米。每发炮弹的估价约10万美元。LRLAP弹药之所以射程远超其他炮弹,除了采用火箭增程等一系列常规增程手段以外,笔者认为还可能采用了滑翔增程技术。所谓滑翔增程,就是在炮弹达到弹道最高点后,展开弹翼,借助空气升力进行滑翔,达到增大射程的目的,炮弹通过GPS或惯性制导系统进行制导,像滑翔制导炸弹一样,不断的修正弹道直到命中目标。滑翔增程技术可能来自于美国一度论证的垂直发射炮,而垂直发射炮之所以没有竞争过斜发射的AGS,可能是因为最高点弹丸姿态难于调整至平飞姿态。但是LRLAP弹药如何使其从螺旋状态解出,还是个秘密。现代火炮具备单炮多发同着能力。AGS可以让4-6发炮弹同时击中同一目标,不过射程会降至140公里(75海里)。这样1艘DD(X)2座AGS发射的炮弹可以有8-12发同时落地。据美海军陆战队一份评估资料透露,AGS的作战能力与1个炮兵中队(目前海军哦陆战队炮兵中队拥有6门M777型155毫米轻型榴弹炮,最大射程30千米(火箭助推),最大射速12发分,持续射速6发分,一个中队最大发射量为每分钟72发)的火力相当。据美国军方评价,海军陆战队炮兵中队与发射LRLAP弹药的AGS毁伤能力指数同为1.0,而现役阿利。伯克级ⅡA型驱逐舰装备的MK45Mod4型127毫米舰炮其毁伤能力指数仅为0.4。

[欧洲与美国所走的不同道路]

从设计指标看,AGS的威力是惊人的。但是体积、重量也相当巨大,排水量小于1万吨的舰船难于承载。而绝大多数欧洲海军主力战舰吨位往往在4000-7500吨之间,仅能接受30吨上下的主炮,所以AGS被大多数欧洲国家海军拒绝也在情理之中。与美国相比,欧洲海军大国德、英、法虽然也选取了155毫米作为未来舰炮口径,但是走的道路却与美国完全不同。德、英、法需要的一种比目前127毫米、76毫米海军主炮更大射程、更大威力的舰炮,新的火炮系统应该能够攻击更远射程的陆上和海上目标,包括面目标、点目标(例如掩体)以及机动目标。但是欧洲海军由于资金有限,所以要求火炮的成本不能太高,而由于老式127毫米、114毫米、100毫米76毫米舰炮年代久远,其性能难以满足当前要求,所以新型火炮还要尽可能快投入使用。于是欧洲海军并不是从新研制,而是希望从陆军现役的155毫米火炮选择出一种,移植到海军军舰上。这方面德国的步子是最快的。

西方舰炮发展趋势:155mm口径大威力舰炮

(德国海军远程精确对地支援火力)

德国正在以一种全新的思路实现海军远程精确对地支援火力的发展。2002年,德国的HDW船厂、克劳斯-玛菲韦格曼公司和莱茵金属W&M公司组成了“模块化海上火力概念(以下简称MONARC)”协会。它们提出把成熟的陆军先进大口径火炮技术用在舰艇上,用来提供海军持续的远程精确对地火力支援能力。不久,它们便把PzH2000型155毫米自行榴弹炮炮塔安装在德国最新型防空护卫舰––F124级“汉堡”号上进行试验。德国海军采办局在对市场上所有现有的舰炮系统进行考察后,并没有找到满意的方案。所以国防协会独辟蹊径,没有重新开始一项高成本的开发项目,而是选择了已经在德国陆军服役的PzH2000式自行榴弹炮。MONARC项目的构想是将PzH2000式155毫米自行榴弹炮的炮塔和主炮集成到护卫舰甲板上。替代目前德海军现役76毫米主炮。PZH2000是世界上第一种现役的符合北约第二份弹道谅解备忘录(即52倍口径身管长度,2.3升药室容积)的自行榴弹炮,也是目前技术战术性能最优异的陆军身管压制火炮。到2003年初,德国陆军已经装备了180多辆PZH2000,希腊、荷兰、意大利和瑞典等国家也相继订购。PZH2000是名副其实的“欧洲榴弹炮”。与海军舰艇上装备的中口径火炮相比,PZH2000自行榴弹炮具有口径大、重量轻、体积小、弹种多、威力大等优点。它的炮塔本身就是一个完善的系统,里面包括高度自动化的火控系统,高精度的火炮控制系统,全自动的弹药存储、装填、补充系统,可靠的通信指挥系统、严密的“三防”系统和空调系统等等,与外界联系的仅仅是电源供应线和数据链。作为一个独立性很强的模块,它可以非常容易地整合到舰艇系统中。它的携弹量比德国海军76毫米舰炮略少,却比127毫米舰炮要多得多。而陆军火炮采用的发射药与弹丸分装的发射模式也可使安全性大大提高。PZH2000自行榴弹炮火力发展潜力诱人。目前其能够以10发分的射速精确攻击40公里以外的目标,如使用新研制增程制导弹药,最大射程可达60公里,射击精度误差可在10米以内。它的优点正是其“上舰”的主要因素。 将陆军火炮安装到相对较小的舰艇上,而炮塔的重量、体积问题不大,因为它和德国现役护卫舰现役的中口径炮塔系统重量相近,对甲板上方和下方的空间需求也与常规76毫米舰炮相当。主要挑战是火炮每发射时对船体造成的强大后坐力。为了解决此问题,采用弹性支承座用以缓冲,以保护船体免受后坐力的损坏。试验的结果表明,使用弹性支承座用以缓冲,可以将火炮的后坐力对船体结构和炮塔的影响降低到可以接受的程度。由于原型炮炮塔是全自动的,所以除了改变弹药储存和运输装置的结构外,需增加一条24伏线路与舰载电力系统相连,用以驱动炮塔运作。另外,还需要一条与作战中心相连的保密联接线路。

到目前为止,MONARC项目里程碑包括:2002年12月,PzH2000炮塔安装在F124汉堡护卫舰进行初始安装演示;2003年6月,在德国Unterlüss进行陆基实弹射击试验,验证MONARC甲板安装射击概念;2004年夏,德国国防技术与采办总署成功地完成了PzH2000炮塔系统在舰船环境中作战的可行性研究;将MONARC列入英国国防部于2005年夏发起的使用不同的火炮和口径用于舰上火力支援系统的研究计划中;2005年9月,成功地完成了为期1周的舰上装填试验,完整的PzH2000榴弹炮安装在F124埃森护卫舰的后甲板上;2006年2月,德国莱茵金属公司将模块化舰炮概念(MONARC)155毫米舰炮炮塔作为德国海军F125护卫舰舰载武器方案的一部分。MONARC将被集成到综合的155毫米舰炮系统中,作为全网络化海军指挥控制系统体系的一部分,MONARC可能会采用阿格姆系统的装药处理系统,以便能够执行全自动作战。未来,MONARC将被集成到综合的155mm舰炮系统中,作为全网络化海军指挥控制系统体系的一部分,并与诸如莱茵金属公司的KZO炮兵无人机等目标捕获系统相连。协会人员表示,该系统能够大幅度提高多种海军舰船的舰炮射程和效能,而且可以使用新型弹药。目前,有多种不同的弹药系列在各军种服役,它们可以满足各种军事需求。这些弹药包括从常规穿甲弹到射程为40千米的高精度、末段制导智能弹丸。

西方舰炮发展趋势:155mm口径大威力舰炮

(BAE TMF)

皇家军械防务分公司(现在并入BAE系统公司地面系统分公司)开发了一种低成本、低风险155毫米舰炮系统,作为45型驱逐舰配用的Mk8 Mod1型舰炮的换代装备。这种新型155毫米舰炮被称为第三代海上火力支援(以下简称TMF)火炮,它企图将英国陆军现役AS90型自行榴弹炮配用的39倍口径155毫米火炮与皇家海军现役Mk8 Mod1型114毫米舰炮相结合。目前,TMF最有力地竞争对手是美国联合防务公司的Mk45 Mod4型54倍口径127毫米舰炮。从20世纪80年代后期开始,英国国防部就在一系列研究中反复演示了155毫米火炮用于海军火力支援任务的优势。155毫米火炮可以提供比现有54倍口径127毫米舰炮更远的射程和更大的杀伤力,并且可以通过与陆军共享通用弹药来降低成本。皇家军械防务分公司近几年已经对155毫米舰炮进行了一系列工程研究。公司称已经对火炮可能需要的改装进行了综合风险降低研究,重点是底火、点火装置以及装填系统。尽管需要对防盾进行改进以获得更大的高低射角和安装新型输弹机,但TMF仍然与Mk8 Mod1型舰炮保持着80%的通用性。TMF的全重估计为24.5吨,比26.4吨的Mk8 Mod0型舰炮轻。当安装39倍口径身管时,TMF的射程为30公里。而Mk8 Mod1型舰炮发射新型增程榴弹时的射程仅为27公里。

西方舰炮发展趋势:155mm口径大威力舰炮

(Mk8 MOD1)

据法国航宇防务网2007年12月17日报道,BAE系统公司已经获得了英国国防部(MOD)一项研究项目的第二阶段合同,该项目主要研究在未来舰艇上集成155毫米舰炮提高舰队火力的可能性。该项研究还将评估将这种威力更大的火炮安装到现役军舰上的可行性。军事行动研究和防务分析中心(CORDA)的项目主管SamirPatel认为,这项调查将使英国皇家海军有机会获得威力更大、射程更远的弹药,并使他们从陆上部门对155毫米口径火炮的投资中受益,这个转变也使得英国陆军和海军有可能使用通用的军械,因此有机会节省在整个服役期间维护的费用。来自BAE系统公司陆上系统部门的JohnKelly认为这个项目不仅有向英国皇家海军提供以低成本的途径显著提高性能的潜在可能,而且将确保英国工业的火炮设计和制造能力得到维持。在第一阶段调查期间,CORDA调查了一种低风险的方案,即在现有的4.5英寸口径MK8Mod1型舰炮的炮座结构上安装AS90机动式榴弹炮。第二阶段调查(价值大约70万英镑),将对被提议方案的技术风险进行更加详细的调查和研究。如果第二阶段的调查证明方案可行,2008年将开展更深入的工作,即在陆上执行最初的发射试验。

[法国]

法国GIAT公司已经进行一项为8 个 月的155毫米舰炮系统的可行性研究。研究将包括设计装有52倍口径155毫米火炮的武器系统、弹药以及装有自动装填系统和专用火控系统的炮架。GIAT公司称,要用新型155毫米舰炮系统攻击多种地面和海上目标,包括集结部队、装甲部队、火炮连或导弹连、掩体、指挥站、海岸支援节点和海上目标。为了对付海上目标,GIAT公司正计划采用该公司的155毫米OGRE弹药。用52倍口径火炮发射时,该弹药的射程达35千米,并可在目标上方释放出63个重244克的自毁双用途子弹药,覆盖面积为10000-18000平方米。选择155毫米火炮,海军便可充分利用有关155毫米高性能陆基火炮弹药的所有研究工作的成果。GIAT公司称,与127毫米炮弹可能的装载量相比,尺寸更大装载量也更大。另一个优点是,任何一个岸上的陆军指挥官在实施火力支援时,使用155毫米系统要比用127毫米系统更有经验。

[美国与欧洲不同道路之比较]

由于战术需求,美国和德、英、法等欧洲海军强国均在发展155毫米大口径舰炮系统,美国的AGS采用了大量的新理念、新技术发展了一种全新的舰炮,从设计指标看,这种舰炮的出现将是划时代的。但是欧洲却是选择一种高性能陆军火炮,将其移植到军舰上。可以看出,美国和欧洲强国实现的途径是大相径庭。德、英、法等欧洲国家虽然同属先进的工业国家,但是在经济实力远不能和超级大国美国相比,再加上欧洲国家军力薄弱,没有十分迫切的军事需求,所以在军费支出方面相对有限,这使得欧洲国家分摊到各个军事项目的资金捉襟见肘。使得欧洲国家海军的护卫舰、驱逐舰只能在在原基础上修修补补,而军舰的吨位又极为有限,大都在4000-7500吨之间,这样的吨位难以承受诸如AGS这样重量体积巨大的舰炮,只能退而求其次,从陆军火炮当中选择了。

[陆炮上舰方式虽然无奈,但带来的好处显而易见]:

第一:陆炮上舰技术难度低,由于采用的大都是成熟技术,技术难度低,项目风险小。而反观AGS由于采用了许多选进技术,但是由于采用的新技术很多,这给项目带来了许多风险。

第二:项目周期短,由于采用是成熟陆军火炮,所以研制周期很短,在陆军这些火炮已经是成熟产品,所以熟悉装备形成战斗力的时间会更短。而AGS按计划进度需要10年后才能形成战斗力,在过渡期间,不得不为127毫米舰炮研制新型弹药。

第三:陆炮上舰带来可维护性和后勤便利,陆炮上舰之后,由于陆炮和舰炮许多部件可以通用,在结构上也有相似之处,对于维护将有很多便利,尤其是对于实行精兵政策的中等军事强国和实行三军联勤制度的国家而言特别合适。而且弹药可以海陆通用,由于生产量的扩大,会显著降低后勤成本。

第四:陆炮上舰的陆炮原型往往是自行火炮,自行火炮往往由于平台限制,所以结构更紧凑,重量、体积更小,所以只要解决好火炮缓冲问题,较小的军舰可以安装更大口径的火炮,达到“小舰装大炮”的目的,这会显著增加中小型军舰的作战能力,尤其适合以中小型军舰为主力的海军。

第五:陆炮上舰,使舰炮与陆炮技术保持同步发展,这会改变目前舰炮由于装备量少,研制周期长、成本高昂等带来的舰炮更新周期长,舰炮性能落后的模式。而从这种思路延伸出去,也许未来会像“枪族”一样,出现“炮族”概念。一形火炮研制起始,就应该思考这门火炮的多用途化,可在基型炮的基础上发展出牵引炮、汽车炮、自行火炮、舰炮等多种火炮组成的“炮族”。

当然,陆炮上舰肯定不如全新发展的AGS性能更好,但是AGS火炮本身比起目前陆军火炮并没有本质上的进步。常规发射药的传统火炮,通过增大药室、增长身管与身管强度提高火炮性能的手法,在目前的技术条件下获得大幅度提升的可能性不大。而现役陆炮上舰与AGS的性能差异主要表现在射程和隐身程度方面。而AGS射程的提高个人认为主要采用了新理念的滑翔增程技术。也就是说,陆炮上舰之后,同样可以通过研发新型弹药,大幅度的提高射程。而在隐身方面,由于受到陆炮的构造限制,所以炮塔形状会受到一定影响,但是通过炮塔形状、材料、表面涂料的再设计,相信会得到比较满意的效果。

9
回复主贴
聚焦 国际 历史 社会 军事

猜你感兴趣

更多 >>
5条评论
点击加载更多

发表评论

更多精彩内容

经典聚焦

更多
发帖 向上 向下
广告 关闭