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德國研制130毫米坦克炮初探(上)

 昵稱m5Gu5 2018-05-25

2015年5月9日,在俄羅斯莫斯科紅場舉行了慶祝二戰(zhàn)勝利日70周年的盛大閱兵式。這場閱兵式規(guī)??涨埃瑘雒婧蜌鈩莺甏?,給人們留下了極為深刻的印象。

在閱兵式的機(jī)械方隊(duì)中,最引人注目的是T-34中型坦克和T-14“艦隊(duì)”主戰(zhàn)坦克。T-34坦克是二戰(zhàn)中當(dāng)之無愧的明星兵器,立下了赫赫戰(zhàn)功。而T-14“艦隊(duì)”(阿瑪塔,Armada)主戰(zhàn)坦克,則是首次亮相的新式坦克,更是引起人們極大的興趣。T-14“艦隊(duì)”坦克的最大亮點(diǎn)是它那遙控?zé)o人炮塔和乘員艙的加強(qiáng)隔艙化布置。它是世界上第一款遙控?zé)o人炮塔式坦克,具有革命性的意義。毫無疑問,乘員艙的加強(qiáng)型隔艙化布置,使得坦克乘員成為“重點(diǎn)保護(hù)對象”,即使坦克主裝甲被擊穿,甚至產(chǎn)生“二次殺傷效應(yīng)”、坦克內(nèi)發(fā)生火災(zāi),坦克乘員在密封的乘員艙的保護(hù)下,基本上可以做到安然無恙。


俗話說得好:兵來將擋,水來土掩。面對著即將裝備部隊(duì)的俄羅斯主戰(zhàn)坦克防護(hù)性的提高,西方國家必然要對此做出回應(yīng)。而最先做出反應(yīng)的,便是德國的萊茵金屬公司。兩三個月前,也就是2016年2月14日,萊茵金屬公司召開了季度財(cái)務(wù)報(bào)告會議。會上,介紹了該公司的部分重大新業(yè)務(wù)。其中,最引人注目的項(xiàng)目是,首次宣布該公司“開始研制新型的130毫米坦克炮”。據(jù)稱,這主要是針對俄羅斯T-14“艦隊(duì)”主戰(zhàn)坦克增強(qiáng)防護(hù)力的威脅。會上還披露,新型130毫米坦克炮的威力,將比現(xiàn)有的“豹”2A6坦克上安裝的L55型120毫米坦克炮發(fā)射DM53型穿甲彈的動能提高50%!同時,該公司還宣布:預(yù)計(jì)2030年服役的新一代主戰(zhàn)坦克的研制計(jì)劃,這種新型坦克將是德國和法國合作研制的全新一代坦克(MGCS)。

一個是全新的坦克炮,一個是全新的新一代坦克,在“豹”2主戰(zhàn)坦克問世已經(jīng)36個春秋、世界各國主戰(zhàn)坦克發(fā)展相對遲緩的今天,能同時發(fā)布兩條重大消息,無疑在各國軍界引起極大的轟動,不啻是“一石激起千層浪”。


新一輪的甲-彈爭斗

有矛必有盾,矛利盾更堅(jiān),盾堅(jiān)矛更利,爭斗大循環(huán)。幾句“打油詩”,道出了“裝甲和彈丸”(簡稱“甲-彈”)這矛盾的雙方互相爭斗、共同發(fā)展的辯證關(guān)系。從辯證法的角度看,這不難理解。若是坦克炮無堅(jiān)不摧、所向披靡,那它就可以橫掃戰(zhàn)場了;反過來,如果坦克裝甲“固若金湯”、根本打不透,那仗也就沒法打了。在一般情況下,甲-彈雙方處于大體上相對平衡的狀態(tài)下。一段時間內(nèi),火炮和彈丸一方發(fā)展得快一點(diǎn),處于相對領(lǐng)先的地位;過了一段時間,裝甲一方發(fā)展得快一點(diǎn),又領(lǐng)先于彈丸……就這樣爭斗的雙方你追我趕,促使甲-彈雙方共同向前發(fā)展。

就目前的情況看,爭斗的甲-彈雙方,基本上處于相對平衡的狀態(tài)。發(fā)展的水平是:120毫米或125毫米坦克炮對應(yīng)于厚度在500~600毫米以上的復(fù)合裝甲。用一句行話來說,就是穿甲彈的炮口動能在10兆焦左右。這里要說明一點(diǎn)的是,用“炮口動能”來衡量穿甲彈的威力,比起用“在××千米距離上擊穿××毫米厚的鋼裝甲”這樣的表述,要更科學(xué)一些。

復(fù)合裝甲、反應(yīng)式裝甲和主動防御系統(tǒng)的出現(xiàn),已經(jīng)使“裝甲”足夠強(qiáng)大;而遙控武器系統(tǒng)和隔艙化的乘員室布置,又極大地提高了坦克乘員的生存力,甲-彈爭斗的天平開始向裝甲一方傾斜。這就促使火炮和彈丸一方要進(jìn)一步提高威力,以趕超裝甲技術(shù)的進(jìn)步。在火炮身管技術(shù)和彈丸的火藥技術(shù)潛力已經(jīng)基本挖盡的情況下,增大坦克炮的口徑,便成為坦克工程師們首先想到的一個選項(xiàng)。


如果在火炮和炮彈方面繼續(xù)“挖潛”,在保留120毫米口徑的基礎(chǔ)上加以改進(jìn),使炮口動能提高到12兆焦,是可以做到的,但這仍然屬于“小打小鬧”式的改進(jìn);如果采用130毫米口徑坦克炮,那么,使炮口動能一下子提高到15兆焦,即一下子提高50%,還是比較容易實(shí)現(xiàn)的。這可能就是德國萊茵金屬公司研制130毫米坦克炮的初衷。

據(jù)稱,德國萊茵金屬公司在公報(bào)中宣稱,該公司正在為“豹”2坦克實(shí)施“主戰(zhàn)坦克技術(shù)升級計(jì)劃”,內(nèi)容是“將103輛‘豹’2A4坦克換裝120毫米高膛壓坦克炮,并配發(fā)新型彈藥”。其實(shí),這里所說的“高膛壓坦克炮”就是已經(jīng)裝到“豹”A6/A7坦克上的L55型120毫米滑膛炮。這種火炮發(fā)射DM53型尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈時,比原來的L44型120毫米滑膛炮發(fā)射時的炮口動能提高15%。再“挖潛”提高威力,就要配發(fā)新研制的DM73尾穩(wěn)脫穿彈了,使炮口動能提高20%,達(dá)到12兆焦。這已經(jīng)是相當(dāng)高的水平了。這項(xiàng)計(jì)劃將于2017年完成。

有意思的是,從105炮進(jìn)化到120 炮或125炮,炮口動能提高了50%(從6.5兆焦到10兆焦);而從120炮進(jìn)化到130炮,炮口動能也是提高了50%,達(dá)到15兆焦的極高水平。它促使甲彈爭斗的雙方進(jìn)入了一個新的階段。

亮劍——四炮爭雄

縱觀一百年的坦克發(fā)展史,坦克火炮的口徑越來越大,身管也越來越長。105毫米線膛炮,是20世紀(jì)60~70年代西方國家主戰(zhàn)坦克的主流口徑,如今已經(jīng)“過氣”;120毫米滑膛炮,則是西方國家主戰(zhàn)坦克20世紀(jì)80年代以后的主流口徑。而蘇聯(lián)/俄羅斯方面的主戰(zhàn)坦克火炮口徑要大5~15毫米(T-62坦克炮為115毫米,T-80坦克炮為125毫米),以求“東方壓倒西方”。其實(shí),早在二三十年前,德國、瑞士和英國等國家都先后研制過140毫米坦克炮,并取得了相當(dāng)豐碩的成果。這一回,萊茵金屬公司又提出個130毫米坦克炮。120毫米、125毫米、130毫米、140毫米火炮,來了個“四炮爭雄”。到底哪一種火炮會成為未來坦克的主炮呢?這是一個饒有興趣的問題。

讓我們先來看一看已經(jīng)研究多年的140毫米坦克炮吧!

早在二三十年前,一些國家的坦克設(shè)計(jì)師們就已經(jīng)在計(jì)算機(jī)旁,在實(shí)驗(yàn)室里,開始了140毫米坦克炮的研究、設(shè)計(jì)和試驗(yàn)工作,瑞士和德國的坦克設(shè)計(jì)師們走在了前頭。他們甚至制成了140毫米坦克炮的樣炮,裝到“豹”2坦克上進(jìn)行了射擊試驗(yàn),取得了相當(dāng)豐碩的成果,證實(shí)了140炮裝到現(xiàn)役主戰(zhàn)坦克上的可行性。英國的皇家軍械公司諾丁漢廠也制成了140毫米坦克炮的樣炮。只是由于蘇聯(lián)解體,華約解散,國際局勢趨于緩和,在沒有大規(guī)模地面戰(zhàn)爭的情況下,坦克裝甲車輛的技術(shù)發(fā)展相對緩慢,一些西方國家才將140毫米坦克炮的資料放到保密柜里,作為技術(shù)儲備,而未能實(shí)際裝車使用。至于我國是否研制過140毫米坦克炮,用得上那句“外交辭令”——“你懂的”。

首先,讓我們將140毫米坦克炮和120毫米坦克炮、105毫米坦克炮的性能做個對比。這里給出了一個試驗(yàn)曲線。它是由大量實(shí)際射擊試驗(yàn)得出來的曲線。盡管專業(yè)性較強(qiáng),但還是能夠看得懂。也就是說,坦克炮的口徑越大,初速越高,它的穿甲深度就越深。從圖中可以看出,140毫米坦克炮的穿甲深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于105坦克炮和120毫米坦克炮。140毫米坦克炮的最大穿甲厚度達(dá)到了900~930毫米均質(zhì)鋼裝甲(RHA)。和120毫米坦克炮相比,炮口動能提高到15~16兆焦,一下子提高了50%,提高的幅度還是相當(dāng)大的。


那么,想讓140毫米坦克炮裝到主戰(zhàn)坦克上,需要解決哪些技術(shù)難題呢?

第一,緊湊型炮管技術(shù)。從德國裝上140毫米火炮的“豹”2坦克的試驗(yàn)型樣車來看,全車除了防盾部分因炮管加粗必須修改之外,其余尺寸無大的變化。因140毫米坦克炮的最大膛壓峰值已經(jīng)提高到8 000巴(約8.0×108帕),比起120炮的6 300巴提高了約20%!要知道,最大膛壓達(dá)到6 300個大氣壓,已經(jīng)很了不起啦!再提高20%實(shí)屬不易。為此,必須要有屈服強(qiáng)度更高的炮鋼材料作保證。從瑞典將120炮裝到CV90輕型裝甲戰(zhàn)車上的實(shí)例來看,在國際上,緊湊型炮管技術(shù)已經(jīng)取得了突破性的成就。

第二,減少炮管燒蝕?;鹋谧畲筇艍旱奶岣?,必然使火炮身管內(nèi)壁的燒蝕問題更加嚴(yán)重,直接影響到炮管壽命。為此,必須千方百計(jì)地減少炮管的燒蝕。如,采用高硬度致密鍍鉻炮管,可比一般的軟鍍鉻炮管壽命提高1~2倍,務(wù)必使140炮的身管壽命不低于500~700發(fā)。

第三,低后坐力技術(shù)?;鹋谧畲筇艍旱奶岣?,勢必使火炮射擊時的后坐力增大。大體上,120炮發(fā)射尾穩(wěn)脫穿彈時的最大后坐力約為40噸力至50噸力,而140炮的最大后坐力可能達(dá)到60噸力以上,這使得炮塔座圈和車體承受著極大的應(yīng)力。為此,應(yīng)采取平滑后坐力峰值的技術(shù),就像裝120毫米滑膛炮的CV90120輕型坦克上所采取的技術(shù)一樣。

第四,進(jìn)一步提高自動裝彈機(jī)的可靠性。裝上140炮之后,采用自動裝彈機(jī),那就是必須的了。而當(dāng)今各國坦克上的自動裝彈機(jī)的可靠度只有0.95左右,達(dá)不到百分之百。140炮的彈藥,盡管也是分裝式彈藥,但發(fā)射藥和彈丸的重量都在15千克以上。盡管在自動裝彈機(jī)出現(xiàn)故障時也能勉強(qiáng)人工裝彈,但更費(fèi)勁,只能是不得已情況下采取的應(yīng)急措施。

第五,炮彈的重新設(shè)計(jì)和優(yōu)化。

第六,彈藥基數(shù)減少后,必須進(jìn)一步提高火控系統(tǒng)的命中精度,以彌補(bǔ)彈藥基數(shù)減少的不利影響。

總之,增大火炮口徑,是一件“牽一發(fā)而動全身”的事,必須全面、統(tǒng)籌考慮才行。

從140毫米坦克炮技術(shù)基本成熟到“封存”,已經(jīng)過去20年的光景。這20多年來,材料技術(shù)、優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)等又有了長足的進(jìn)步,那么,能不能采用130毫米口徑坦克炮就能達(dá)到20年前140毫米坦克炮的技術(shù)水平呢?在抗衡裝甲技術(shù)進(jìn)步的今天,這恐怕也是萊茵金屬公司的精英們考慮問題的另一個初衷。盡管目前所得到的130毫米坦克炮的資料極為有限,但還是讓我們對130毫米坦克炮作一點(diǎn)初步的分析吧!


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