編者注:年前哥幾個曾經思考過,關於新輕坦及其後繼型號裝備北方重型合成旅的可能性。如今想起來炮霸老爺曾經寫過關於我軍下一代坦克火力系統的幾篇文章,我們還未曾細讀,特在此轉載一篇,與新老讀者朋友們共享。

在之前的文章中,本炮霸曾提到如果105毫米炮要在未來堪當大用的話,就必須跳出現有的框框,大幅度的提高初速;也曾提到大口徑壓制火炮的發展已經到了一個瓶頸,常規增程的手段已經很難奏效。

回首過去,不難發現常規坦克炮、大口徑壓制火炮,甚至連小口徑速射炮的發展都早已停滯了許久。雖然液體發射藥什麼的曾一度引領火炮發展潮流,但奈何遠水解不了近渴,這些新技術的應用,也有賴於材料技術和設計生產的突破。

無論是常規坦克炮、大口徑壓制火炮還是小口徑速射炮,他們對於發展的述求都可以概括爲炮口動能的提高。其措施大致可以分爲三種,增大藥室容納更多的發射藥追求高膛壓、加長火炮身管增加火藥燃氣做功的距離、以及增大火炮口徑增加火藥燃氣做功的面積。

容納更多的發射藥追求高膛壓,會讓火炮身管的壁厚增加,火炮會變得更重,同時火藥燃氣對於身管更加猛烈的沖刷,會降低火炮的使用壽命。目前120/125火炮的正常使用膛壓在500~550MPa左右,最大使用膛壓和極限膛壓在650MPa和735MPa左右。

加長火炮身管增加火藥燃氣做功的距離,其身管的長度會受到其載具尺寸的限制。因爲其載具的尺寸會受到道路和交通設施的限制,因此火炮身管長度也不能無限增加;另外火炮身管變長增加了炮口觸地的幾率;同時因爲剛度下降,又會導致精度下降。目前105炮長度不超過5.7米、120炮長度不超過6.6米,加長125炮的長度在6.7米左右。

當年測試過的54倍徑125炮,最終沒有出現在量產型99A上

增大火炮口徑增加火藥燃氣做功的面積,其直接結果是讓炮彈變得更大更重。坦克炮口徑從120增加到140,炮彈長度從1.1米增加到1.5米,炮彈重量從20千克左右增大到45千克。顯然這麼長,這麼重的東西是不可能靠人力進行裝填的;使用自動裝彈機,對坦克內部空間和設備佈置也有要求。

前文說道路交通設施對坦克等機動載具的尺寸有限制,其實不光尺寸,其重量也是有限制的。鐵路以及平板車的載重,橋樑以及道路的承重,都不希望坦克重量超過60噸太多。同時受到坦克動力系統功率的限制,設計師都希望在滿足一定噸功率前提下越輕越好——因爲這樣,可以在未來將更多的功率用於武器以及其他設備的能源供應。

因此未來的坦克對於各個系統的重量是非常敏感的,過長、過粗、過重的火炮都不是其喜歡的。

採用和新輕坦類似105mm坦克炮系統的新輪坦樣車

從這一點出發、口徑最小的105炮是最好的選擇,但是將其威力水平提高到夠用的難度是最大的。簡單的加長L7系105、和在現有105彈基礎上搗鼓,是鐵定不夠將105穿甲彈的着速提高到1700米/秒水平的;因此未來的105,必然是要跳出現有L7系105的條條框框的。

將105炮的正常膛壓從450MPa的水平提高到550MPa甚至更高;滿足精度的前提下將火炮身管維持在5.7米左右;在實現上述指標的前提下,還要將全炮重量保持在現有105的水平並且壽命不降低。想實現上述要求,對於火炮材料和加工工藝的難度,比日本在10式坦克的新120炮上所做的努力要大很多。

同時爲了兼顧未來火力發展的需要,必須要留出一定的潛力空間,其中重要的一項,就是減小火炮正常使用膛壓與極限膛壓之間的距離,縮小火炮膛壓方面的安全係數。要達到此,就必須應用一些全新的技術。

例如,應用電熱化學炮的技術來穩定彈藥發射的一致性,不至於出現低溫膛壓和高溫膛壓之間的大壓差,這樣便可以將彈藥的正常使用膛壓向上提高。

編者注:摘自2010年的一期《坦克裝甲車輛》雜誌

又比如最近很火的磁流等離子體火炮技術:通過給火炮身管加載強磁場,火炮發射藥中加入硫酸銅等金屬離子,讓火炮在發射時在其身管內部產生磁流體包覆層。這種技術可以降低火炮發射時身管所受到的壓強,並將更多的能量用於推動炮彈前進。

這樣,未來的105炮,將正常使用膛壓提高到600MPa左右,而其炮管的極限膛壓仍然維持在735MPa左右;再通過電熱化學炮的技術,將彈藥發射時的膛壓穩定在一個很小的範圍內,同時通過磁流等離子體技術,將炮管所受到的膛壓降低到500MPa水平,使得火炮的壽命和威力大幅增加。

看似古老的105mm坦克炮的生命力,可能會在新技術的助推下更加旺盛

這樣的火炮既可以保證威力和壽命,體積和人機功效又是最優,何樂而不爲呢?最重要的是,相較140mm級別的大口徑坦克炮,新105炮能省下1.5噸多的重量,將這些重量補在裝甲防護上,或者是用在主動防護裝置上都是很好的。當然這裏的1.5噸的重量還只是火炮系統省下來的。容納105炮的小炮塔,和容納140炮的大腦袋,重量差距大了去了!

相比使用105mm線膛炮的88A坦克,使用125mm滑膛炮的96式坦克就有尺寸更大的焊接式炮塔

對於自行火炮來說,原理是一樣的,現有52倍155mm加榴炮的正常膛壓已經達到了400MPa以上,如果將膛壓提高到500MPa左右,對於提高射程是有很大幫助的。而磁流等離子體技術,正好可以用來抵消膛壓升高所帶來的火炮安全性和壽命的問題。

理論上,小口徑速射炮也是可以應用磁流等離子體技術的,但是由於體積的原因,效果不會很明顯,並且裝置複雜程度較高,不是很划算。(作者署名:炮霸007)

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