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大口径舰炮 [重回大口径舰炮时代]

发布时间:2019-02-12 04:01:45 影响了:

  在导弹化的今天,许多人会感慨舰炮已经过时:射程不远、威力不够、自身体积大。尤其是大口径火炮,更被视为落后的产物――这是巨舰大炮时代的产物。话说“三十年河东,四十年河西”,借助科技的飞速发展,近年来大口径火炮有重返沙场之势,无论威力、射程、射速以及弹种等均发生了翻天覆地的变化。
  大口径舰炮的最后辉煌
  在朝鲜战争和越南战争期间,美国海军数艘战列舰曾用其装备的巨型火炮猛轰朝鲜和越南的海防工事。1950年,当时美国唯一在役的“密苏里”号战列舰以其406毫米舰炮的强大火力对朝鲜水域的岸上目标实施攻击,当年11月“新泽西”号归役,并于1951年5月到达朝鲜水域。该舰和随后到达的“威斯康星”号一并执行对朝鲜东海岸的火力支援任务。尤其在1952年3月15日,这几艘巨舰对北朝鲜清津地区的铁路和后勤补给设施实施了大规模的炮击。
  越战爆发后,“新泽西”号战列舰(见题图)完成了电子系统现代化改装,随即投入到越南战争中。从1968年9月开始至1969年3月,该舰共向越南海岸倾泻了3600枚406毫米炮弹和11000余枚127毫米炮弹,总计约6000吨弹药。之后在1983-1984年的黎巴嫩战争期间,“新泽西”号再次出征,对叙利亚军队阵地施行炮击。1991年,“康斯威星”号和“密苏里”号战列舰开赴波斯湾,参加“海湾战争”。当年2月4日夜,“密苏里”号在“柯茨”号护卫舰的护卫下进入沙特阿拉伯沿岸的射击点。在美国海军陆战队的引导下,“密苏里”上的9门51倍口径406毫米主炮将每枚重达1225公斤的穿甲弹以每分钟18发(2发/门)的射率齐射,炮弹直奔伊拉克设在海岸线附近的指挥控制设施、地下通信设施及炮兵阵地、雷达阵地而去。由于其发射的MK8穿甲弹具有很高的穿透能力,炮弹直接贯穿了伊拉克费尽心思建造的混凝土工事和防空掩体,威力惊人,事后统计,在整个海湾战争期间,“密苏里”号和“威斯康星”号共执行了83次炮击任务,共发射1102发406毫米炮弹,总计约982吨,相当于364架次A-6攻击机(以每架携带12枚Mk82炸弹计)的攻击量。由于406毫米炮弹的射程在36~38公里,所以对于海军陆战队要求的30公里左右的火力支援要求,这两艘战列舰简直是极为理想的火炮发射平台。而且每枚406毫米炮弹价格只有5000美元不到,可以毫不吝啬地“赏赐”给滩头那些价值较小的目标,而不用动用价格上百万美元的巡航导弹
  “海湾战争”结束后,这几艘战列舰全部退役。1998年的“沙漠之狐”行动中,只有舰载机和“战斧”巡航导弹执行对地攻击,大口径火炮作为对海岸攻击的强有力武器开始退出海上舞台,那种震撼心魄的舰炮轰击海岸线工事的场景也成为了历史。此后,舰炮的口径逐渐缩小,随着导弹的盛行,舰炮的地位也一度受到了挑战。首先,移动式岸防火炮取代了早先的混凝土工事,典型的如俄罗斯生产的A-222自行岸防火炮系统,在岸基雷达网的协助下,这些自行火炮可以在预定的发射点进行点发,然后立即撤走,根本轮不到舰炮反击。另外,现代水面舰艇的造价越来越昂贵,在岸基反舰导弹逐渐普及的年代,普通大口径舰炮的射程也就不到40公里,谁还会冒如此大的风险将舰艇驶近海岸,提心吊胆地用舰炮来攻击岸上目标?现代巡航导弹的射程动辄上千公里,发现目标后在公海直接发几枚巡航导弹即可,哪会想到用舰炮来轰击。
  
  新概念大口径舰炮悄然崛起
  
  但事情远没有这么简单,近十余年来,随着海军战略思想、海洋战略格局、海上战场环境及海战模式的变化,人们对舰炮在现代海战中的地位和作用又有了新的认识及评价。各国纷纷开始强化濒海即靠近海岸线附近水域舰艇的作战能力,美军大力开发的濒海战斗舰就是很好的一个例子。其次,新技术使得现代舰炮在射程、射速和射击精度等威力指标方面有了很大的进步和发展,使其在现代海战中又重新显现出重要作用。另外,从效费比来看,全部采用类似“战斧”这样的高性能巡航导弹实施对岸攻击固然好(打击85%目标,成功率达到74%),但毕竟代价太高,就连美国这样的强国都承受不起,何况对濒海战术目标、点目标根本无需启用导弹。从1991年“海湾战争”的“沙漠风暴”行动中美军对岸上目标实施火力支援的目标性质看,像建筑物、堑壕、地空导弹阵地和雷达通讯设施等等,并非一定要用百万美元一枚的“战斧”才能奏效。巡航导弹只有在打击大深度、具有战略意义的目标时,才能充分发挥其射程远、精度高、威力大的特长,用“大炮打蚊子”是划不来的。
  在这些因素的推动下,依靠新技术,中、大口径舰炮的发展又成为各国海军研究的焦点之一。依托各自的技术,配套各种各样的舰艇,各国研制了五花八门的大口径舰炮:
  美国海军AGS火炮
  为了弥补战列舰和重型巡洋舰退役造成的火力空白,美国海军早在上世纪70年代就开始研制Mk71舰炮。该炮采用203毫米口径,但后来又因为没有合适的搭载平台而放弃。20年后,美国海军提出了射程为115公里t原先的指标为76公里)的新一代舰炮系统,这类系统能够让舰艇在距离海岸46公里的水域发射炮弹,攻击敌境内纵深70公里的远距离目标。依靠先进的制导和定位系统,其大威力炮弹的攻击精度达到了20~50米,可以为步兵提供精确的点目标打击能力。这个计划发展的结果就是由联合防务公司(现在并入BAE陆地系统)提出的AGS方案,该炮也成为下一代驱逐舰DDG-1000的标准武各。该炮口径155毫米,采用62倍口径炮管,火炮射速12发/分,发射普通炮弹射程40公里,如果发射远程对地攻击炮弹(LRLAP)的话,其射程接近200公里。但AGS也有着致命的缺陷,首先LRLAP炮弹重达188公斤,几乎是127毫米炮弹的2倍,而且DDG,1000要求炮弹基数必须达到750发,加上该炮的全自动弹药装填系统和其他附属设备,1门AGS火炮的重量为290吨,几乎是MK 54 Mod 4的10倍!这个重量也就只有排水量超过10000吨的DDX-1000能够吃得消,其他的小吨位舰艇恐怕只能望“炮”兴叹了。
  AGS火炮能够顺利开发,很大程度上得益于已经夭折的“十字军”液体火炮和大批量服役的Mk54舰炮。AGS的自动装弹系统和炮管冷却技术、发射控制等一些关键技术都来源于“十字军”,制退系统、制导炮弹管理和数字化火控系统则来自Mk54舰炮。有这两型火炮的帮忙,AGS的研制费用和风险系数自然减少不少。按照进度安排,2009年开始进行LRLAP的试射,正式量产估计要到2011年左右。不过对美军来说,AGS是值得如此漫长等待的武器系统――1艘DDG-1000上两门AGS火炮的作战能力相当于1个装备了6门155毫米口径火炮的榴弹炮连,俨然是最理想的海上移动炮台。
  欧洲155毫米项目
  欧洲也有几个国家在寻找适合海军水面舰艇使用的155毫米口径火炮,以替代目前广泛使用的127 毫米甚至76毫米火炮。但欧洲各国近几年的国防开支有紧缩的趋势,所以不可能像美国海军那样开发全新的舰炮,而将陆军广泛使用的155毫米榴弹炮拿过来改良不失为捷径。不光如此,将来在弹药开发上还能和陆军的同口径弹药系列通用,进一步降低了全寿命的使用成本。有如此美事,何乐而不为呢。
  目前,欧洲总共有3种155毫米口径舰炮在开发之中,首先是英国皇家海军第三代海上火力支援计划,即TMF计划。TMF计划采用陆军AS-90(39倍口径炮管)自行榴弹炮为基础改进,全重约为24.5吨,BAE系统公司建议分步对基本型舰炮Mk 8 Mod O进行升级。首先更换炮身护板,从液压动力转换为电气动力,改进了装填和供弹系统后装上155毫米火炮,预计弹仓可容纳200发炮弹。进一步的改进(即第四代海上火力支援计划或155FMF计划)将采用最新的AS-90型52口径火炮,使用常规弹药时射程达40公里,而且射速将提高到20发/分。
  法国地面工业公司(GIAT)也在研制类似的武器系统。该系统采用法国陆军AUF2自行榴弹炮为基础改良,火炮重量为34吨,发射速率10发/分,可以发射采用GPS/INS制导的PELICAN制导炮弹(据称精度达10米)和远程、超远程炮弹。前者射程为60公里,每枚炮弹可以携带3枚BONUS子弹药:后者射程超过85公里,可以携带4枚博尼斯子弹药。但这两种方案目前似乎成了鸡肋,英、法两国海军对此并不是非常感冒:BAE在购入联合防务公司后手头有AGS这块肥肉,哪还有空管TMF计划,而法国海军对GIAT的计划似乎也没有太大的兴趣。
  由德国克劳斯-玛菲威格曼(KMW)、莱茵金属(RWM)以及HDW造船厂三家公司组成的联合小组提出了一种模块化舰炮(MONARC)方案,即将德国陆军的PzH2000自行榴弹炮的炮塔直接安装在海军驱护舰上。2002年,联合小组在一艘F124护卫舰上进行了试验。直接将陆军的自行火炮炮塔安装在海军舰艇上自然有诸多的优点,主要是研制成本大幅度减少。PzH2000是目前比较先进的榴弹炮,不仅射速高、射程远、可靠性高,更重要的是具有比较优秀的火控系统以及系统一体化性能,将其安装在舰艇上省去了一大笔用来开发、试验的费用,几乎没有任何风险。而且,陆军自行火炮炮塔外形都比较紧凑,就算加上自动装弹系统等重量也不会太大,一些较小吨位的水面舰艇也可以考虑采用这种大口径的火炮。在弹药使用上,PzH2000配备了一系列完备的弹药,海军采用后基本上不用再另行开发新的弹药。同时,由于为陆军大批量生产,PzH2000的弹药成本要比其他155毫米舰炮炮弹更低,互操作和后勤支持能力也更好。但它同样有些缺陷尚待克服,首先,和陆上系统不同的是,海军火炮要在摇摆的舰艇上发射炮弹,这就要求研制更好的稳定系统。其次,PzH2000的射速为12发/分(1分钟点射),然后是6~8发/分(3分钟密集射),最后是2发/分(维持状态)。对舰炮来说,有时可能要长时间连续射击,而如此低的射速显然是不行的。
  127毫米舰炮
  155毫米火炮有着诸多的优点,但有两个致命缺陷却是无法克服的――重量和研制成本。在这方面,127毫米舰炮就容易解决得多,与其全新研制,还不如在现有火炮的基础上进行改进。美国海军目前使用最厂泛的Mk54 Mod 4开始采用62倍口径炮管,“阿利・伯克”级驱逐舰从DDG-81“威斯顿・丘吉尔”号开始换装这种炮管。预计未来几年,前几十艘“阿利・伯克”也将更换62倍口径炮管,同时,针对“提康德罗加”级巡洋舰的改进项目也将会为其换装此类炮管。
  改良后的Mk54炮管动能增加到18兆焦,能够发射雷神公司新研制的EX171增程型制导弹药(ERGM)。ERGM重量为54.5公斤,炮弹采用GPS/INS制导,射程超过115公里。原先考虑携带72枚M-80子弹药在目标上空250~400米高度爆炸,但为了对付大型工事,还是采用了普通的单一式战斗部。该型炮弹射程在100公里时精度为20米,比目前普通127毫米无制导炮弹的330米精度提高了不止一个数量级‘后者的射程只有30公里)。不过,更大的射程意味着采用更大、更重的炮弹和药包,导致炮管的腐蚀、磨损加速。Mk45 Mod4舰炮身管能够发射超过8000发普通炮弹,但只能发射不到3000枚ERGM。
  2005年2月,雷神公司宣称在白沙导弹靶场成功试射了两发ERGM。两发炮弹发射出去之后,炮弹尾翼展开并点燃火箭发动机。炮弹在飞行过程中稳定飞行,在GPS信号的制导下飞向74.1公里外的目标区域。但后来发现其问题不断,同时研制成本却不断上涨,据称其单发价格已经超过20万美元。原先计划2002年就能服役,但按照美国审计办公室的报告,ERGM至少要在2011年才能服役。
  ERGM还在发射试验阶段,为了防止其夭折导致美国海军127毫米舰炮无弹可用,美国海军开始考虑备用方案――ATK公司的BTERM-Ⅱ弹道喷射增程弹药。该型炮弹发展自先前的海军自主支援炮弹(ANSR),其原理和ERGM类似,同样采用Draper实验室的LCGEU制导系统和火箭增程技术,并在弹体前端设有鸭式舵,射程预计为111公里。不同的是,BTERM-Ⅱ的重量稍轻(46.5公斤),结构相对简单,价格更为低廉;沿弹道轨迹飞行,弹体呈旋转状态;不需要特制的发射药,可由现有的Mk45 Mod 2型舰炮发射:战斗部为预置破片钨质壳体,由“哈姆”反辐射导弹战斗部演变而来,重量仅11公斤,杀伤性能出色。相对欠缺的是,BTERM-I的射速较低,仅为5~10发/分,但这一问题可通过为舰炮增加自主弹药识别系统来缓解。2008年3月25日,美国海军宣布停止向ERGM的资助,耗费了6亿美元的ERGM项目走到了尽头。不过,BTERM-Ⅱ项目也高兴不到哪儿去,同样漏洞百出,试验也不尽人意。增程型精确制导炮弹到底会走到哪步,恐怕谁都没底
  意大利奥托・梅莱拉公司也是127毫米舰炮的忠实拥护者,其研制的127毫米舰炮素来以高射速闻名于世。其早期版本射速达42发/分,目前的54倍口径版本射速依然为35发/分。奥托・梅莱拉一直想和Mk45一比高下,所以在Mk45推出62倍口径版本后,其立即开发了64倍口径的新型奥托・梅莱拉127毫米舰炮。该炮有LW和LC两种型号,由于扬弹机采用钛合金并改进了设计,所以其重量自然降低了不少,其中LW型重量只有26吨。奥托・梅莱拉为该炮配备了与荷兰联合研制的VULC ANO远程制导炮弹,同样采用GPS/INS制导技术,最大射程120公里,精度达20米。和ERGM相比,VULCANO虽然威力不及前者,但在射速和成本上要占优势。
  火箭炮
  早在越南战争期间,美军一些登陆舰就加装了127毫米火箭炮用来对付近岸目标。俄罗斯也有类似的装备上舰,如“野牛”级气垫船更是装备了2具OA-22火箭发射器, 每具可以发射22枚140毫米火箭弹。
  早期火箭弹的精度比较差,但随着各种制导技术的逐渐普及,火箭弹的精度也有了很大幅度的提升。而且目前出现的大口径火箭弹射程接近上百公里,依靠其较低的成本和极为猛烈的火力,堪称比较优良的海岸攻击武器。因此,各国就有了将火箭弹直接布置在舰艇上的创意之举。90年代中期,美国海军就在MK41垂直发射系统和潜艇中试验过陆军战术导弹系统(ATACMS)。这种廉价但又不失精度、射程和载弹量的武器系统确实要比复杂的AGS+LRLAP省钱又简单得多,而且MK41垂直发射系统稍微进行改装就能发射该类武器系统,实现起来容易得多。不过,后来这个项目被取消。目前美国国内一些海军武器专家对取消此项目标很不理解,毕竟在对付一些小型目标时这种武器系统的高效和廉价是其他任何武器所无法比拟的。
  近距离炮击系统 无论是在越战还是在历次局部战役中,小吨位近岸火力支援舰应该是最受在海滩上或者河滩上作战的海军陆战队士兵欢迎的武器。这种召之即来、来之即战的灵活的小型舰艇能够有效对付近岸的点目标,掩护登陆士兵。现在的问题是如何为这些排水量不超过一百吨的小型水面舰艇配备大口径舰炮,让他们几发炮弹就能搞定一个目标?那些排水量上万吨的大型驱逐舰上使用的先进火炮显然不可能,我们只能:睁目光朝向那些短管火炮――追击炮不失为一个好的选择。瑞典达克史达瓦贝特造船厂和芬兰帕特里亚一赫格隆公司联合推出了一种基于CB-90H战斗艇的近岸火力支援舰,该舰装备了赫格隆公司的AMOS双管迫击炮,火炮口径120毫米,炮塔重5~7吨,能够以12发/分的速度持续设计,或者可以进行4发/4秒的点射。
  
  未来发展
  
  综合起来,未来大口径舰炮将执行以下任务:
  火力支援,对岸轰击以提高诸兵种合成的战斗力 这是其首要任务,具体来说可以分为:压制海岸防御阵地(要塞、火炮、导弹及防空阵地),摧毁海港舰群、军事通讯与电子侦察设施:对纵深的增援集团部队、坦克群实施封锁、瓦解;对两栖登陆及机动突防的火力支援。
  水面战、防空战以提高已舰自身的生存力
  包括:反舰作战及扩大舰舰导弹攻击后的毁伤效果:制止小吨位高速快艇的多方位进攻;在有效射程内快速点发射,构成近炸高杀伤破片拦阻网,对空中目标进行硬攻击:发射闪光、箔条、红外和烟雾等诱饵弹对反舰导弹进行软防御。
  大、中口径舰炮要满足上述战术使命,必须进一步提高射程、精度和反应能力,未来的发展趋势如下:
  提高舰炮的有效射程
  大、中口径舰炮作为海军水面火力支援武器,应具有远距离的有效射程,这是它最重要的战术技术指标。一种办法就是增加身管的口径倍数来提高初速,从而增加射程。另一种行之有效的措施是大力改进弹、药结构的效能因素,即能从现有舰炮结构基础上较大幅度提高射程、精度和威力。未来可能朝液体发射药方向发展,由于其能量高出普通的固体发射药30%~50%,且装填密度大、内弹道曲线平滑、初速高,从而使射程大幅度提高约20%。电热化学能发射技术也取得了很大的进展,通过调节放电量来控制工作液体的燃烧过程和膛压行程曲线面积,以获得最大的炮口动能。
  结构模块化/轻型化,提高适装性并研制隐身炮塔
  模块化设计不但可以简化安装和维修费用、降低舰炮的平均故障修复时间,还可以提高各类舰炮的兼容性和战时的作战效率。目前的新型舰炮大多采用同一个炮架结构,保证与舰艇的接口形式不变,而将发射系统、供弹系统、随动系统、瞄准装置等部分按需求实现模块化组装。未来大、中口径舰炮在不断强化
  攻击性能的同时,也在逐步完善其自身的防护能力并使其轻型化。主要措施是通过隐身设计来降低舰炮外形的特征信号、采用吸波复合材料和涂料以及玻璃钢折射外形以及大幅度缩小炮塔目标的雷达反射效应。
  自动选择弹种和自动测合引信的能力
  大、中口径舰炮的战术使用范围决定其应具有多功能特性和用途,实现了一炮多用、一弹多用。因此,舰炮配用多种新技术发展起来的不同弹药,不仅能起到对人员的杀伤和工事的破坏作用,还能起到反装甲、布雷、拦阻、迷惑和干扰作用。为达到上述目的,应急弹鼓可根据中心部位的目标信息自动选择相应的弹种,并迅速转移到扬弹机接口进行自动引信测合。未来大、中口径舰炮所使用的弹药,除常规高爆榴弹外,还应备有新型近炸高杀伤破片弹、半主动激光制导弹、火箭助推自攻击弹(带子弹头),以及起作用的照明弹、箔条弹和烟幕弹等。
  增加GPS/INS制导系统
  惯性制导系统发射前不易于调准,因此,系统还要依靠GPS子系统来校准和制导。当发射后,GPS系统感应器迅速接收至少4颗卫星信息来确定制导炮弹的位置和速度。INS系统通过接受弹体感应器提供的角速度和加速度来帮助GPS系统感应器完成这个程序。一旦建立了GPS定位系统的识别物和运行轨迹,INS惯性制导系统就能够通过航行数据与GPS定位系统感应器对比校准,从而使这个联合系统相互作用。

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