[从机械化向数字化跨越的“铁甲战神”(上)] 铁甲犀牛几级进化

　　在国庆60周年阅兵式上，北京军区某集团军炮兵旅的官兵驾驶着国产05式履带式155毫米自行加榴炮隆隆驶过天安门广场，接受祖国和人民的检阅，威武的“铁甲战神”婉如一座座移动的城堡，给人们以强烈的视觉冲击，给亿万观众留下了深刻的印象。更让国人感到震撼的是，这支受阅的炮兵部队，参加了建国以来的全部14次阅兵，他们以威武的英姿最生动地诠释了新中国成立以来，我军炮兵装备所经历的从使用缴获敌军火炮，依靠国外引进火炮，列装国产各类牵引火炮，换装第一、二代自行火炮，到祖国60华诞阅兵式上驾驶国产最新型数字化第三代自行火炮的历史巨变，最精彩地展示了我国压制武器发展的最新成就。而这款具有世界先进水平的“战争之神”，却是由外贸155毫米履带式自行加榴炮发展而来的。
　　
　　外贸出口、拉动内需、升级换代的三部曲
　　
　　上世纪80年代初之前，我国研制的自行火炮技术水平相对较低，而且火炮口径也是清一色的苏联体制(122、152毫米等)，在军品国际市场上不太流行，也不被看好，因此，国产火炮主要是满足国内装备需求。1986年，我国从国外引进了GI-IN-45-155毫米牵引式加榴炮。以此为契机，当时的兵器部看准了155毫米大口径自行加榴炮将成为国际主流压制兵器的大趋势，决定研制外贸型自行加榴炮，并采取“以外促内、内外结合”的科研方针，即首先以外贸出口打开局面，促成国内认可155毫米口径火炮的发展趋势，逐步实现我军常规压制兵器由152毫米口径向i55毫米口径，由二代机械化火炮向三代全数字化火炮的过渡。1986年3月，兵器部组织有关工厂和科研机构进行了外贸自行加榴炮市场前景的论证和调研工作。1986年10月，兵器部一局组织召开了外贸155毫米自行加榴炮第一次研制工作会议，明确了研制指导思想，商定了火炮的战术技术要求，确定了总设计师单位、副总设计师单位以及参加单位等事宜。1986年11月，兵器部二局召开了自行加榴炮火力系统的第一次工作会议，对火炮的闩体、闭气结构、装填方式、瞄准具等技术方案进行了充分的论证，同时总师单位与各参研单位进一步商讨了总体方案和战术技术指标。1987年4月，中国北方工业公司和兵器科学研究院主持召开了外贸155毫米自行加榴炮及供弹车方案审查会，审查通过了总体方案，并增设了火控系统主任设计师单位、瞄准镜副主任设计师单位、瞄准具副主任设计师单位等机构。根据批准的总体方案及战术技术指标，总师单位与中国北方工业公司签订了外贸155毫米自行加榴炮研制合同。1987年，各参研单位全面展开了技术方案设计，并于1988年开始进行初样车的试制，至1988年10月总装出首辆初样车。随后，由总师单位牵头，对样车进行了全面的试验和考核，取得了较为理想的试验结果。1988年11月，该型火炮在北京第二届国际防务展览会上首次亮相，并为40多个国家的大使馆武官进行了性能表演。1989年至1992年，样车进行了各种复杂环境和地形条件下的试验，总行驶里程达4 000千米，发射炮弹达300发，同时结合试验为外国一些军事代表团进行了表演。1991年，根据世界上火炮自主定位和射击指挥数字化的发展趋势，该炮加装了定位导航装置，增配了营连指挥车。1991年12月该炮正式定型。1992年至1993年，该炮又进行了变速箱、火炮闭气环以及火控精度等项目的改进，使火炮的战技性能进一步提高，出口竞争力明显增强。随后，根据信息化作战的发展趋势，该炮又进行了全面的数字化升级改进，加装了炮口初速雷达、车内数据总线、数字化指控终端等大量的数字化装备。同时，按照体系完整、功能配套的要求，增加了营连侦察车、侦察校射雷达车、气象保障车、火炮抢救车(即装甲抢救车)以及维修方舱车等配套装备，使之成为集火力打击、侦察校射、火力控制、弹药运输、装备保障等功能于一体的、以营为基本火力单元(包括18门火炮、18辆供弹车、1辆营指挥车、3辆连指挥车、9辆侦察车、1辆侦察校射雷达车、1辆气象保障车、2辆装甲抢救车、4辆维修工程车)的全数字化火力装备，并成功出口科威特等国，使我国成为继美国等少数发达国家之后，能够整套出口自行加榴炮的国家。外贸的成功强有力地拉动了国内需求，我国兵工战线再接再厉，在较短的时间就研制出了性能更加先进的05式自行加榴炮，并于2007年7月在军博举办的建军80周年成就展上高调出镜，在建国60周年阅兵式上再展雄姿。
　　
　　全新容貌、精良设计、一流技术的风采
　　
　　与国庆60周年阅兵式上威风凛凛的05式自行加榴炮(以下简称05炮)相比，外贸155毫米自行加榴炮除火炮身管稍短(45倍口径)、车身根据国外用户要求涂装沙漠迷彩外，其他基本相同――方形的炮塔搭配在壮硕的底盘之上，高昂的炮口直刺天空，粗壮的身管被牢牢地固定在行军固定器上；炮塔左前部的火炮周视观瞄镜格外醒目，炮塔两侧设有侧门和观察镜，便于乘员进出和向侧方观察；炮塔上方高射机枪和电台天线高高耸立，给人一种唯美的享受。下面就让我们透过对外贸自行加榴炮的欣赏，来一窥国内列装的05炮的风采。
　　外贸自行加榴炮(以下简称该炮)，采用了炮兵专用的321型中型履带式通用火炮底盘，其前部为动力传动装置和驾驶室，其中部和后部与炮塔共同构成战斗室，战斗室内装有火炮、火控系统、射击指挥控制系统、自动装弹机构和弹药，以及三防装置、自动灭火抑爆装置、电台和车内通话器等。发动机安装在车体的右前部，传动箱位于发动机后面，变速箱置于发动机前面。传动箱与主离合器之间用膜片式弹性联轴器连接，变速箱与行星侧减速器之间也有膜片式弹性联轴器。驾驶室位于车体左前部，与车体中后部的战斗室相通，极大地方便了作战中其他乘员及时救护和接替受伤的驾驶员，与83式152毫米自行加榴炮两室不通形成了鲜明对比。
　　该炮的车体和炮塔为钢装甲板焊接结构，两个折叠式驻锄安装在车体尾部，射击前插入车后的土地内以固定车体，使火炮更加稳定(05炮则采用了将第1、第6负重轮锁死的方法固定炮车，所以取消了车后的驻锄，停车就能打，火力反应更快)。炮塔内有4名乘员，分别是炮长、瞄准手和2名装填手。炮长位于炮塔右前部，该处布置有无线电台、车内通话盒、炮长射击诸元显示器、GPS定位系统和射向保持仪等装置，炮长上方设有指挥塔、潜望镜、12.7毫米高射机枪；瞄准手位于炮塔左前部，该处布置有瞄准具、间接瞄准镜、操纵台、火控计算机面板、瞄准手诸元显示器和方向机。2名装填手分别位于炮塔的左后侧和右后侧，右装填手负责装填弹丸，左装填手负责装填药筒。装填手后面的炮塔尾舱内，有1台装有24发弹丸的自 动供弹机和一个放有6发弹丸的弹架，车体后部的两侧为药筒架，分别存放着30发炮弹的药筒，另外还放有8个高射机枪弹箱。车体后部开了一个较大的尾门，可以方便地进行弹药补充。
　　该炮的主要武器为1门45倍口径的155毫米加农榴弹炮，装有炮口制退器和抽气装置。该炮的炮闩为横楔式(即炮闩左右开闭)，采用了金属闭气环的闭气技术，复进到位能实现自动开闩，但每发炮弹装填完毕后都需要装填手人工关闩。火炮摇架(其作用是为火炮提供一个可转动的支点，同时允许火炮身管作后退和复进的滑动)为筒形，火炮套进摇架的筒内与炮塔结合为一体，摇架上的耳轴位于摇架后部，支撑在炮框轴承座中。该炮的反后坐装置位于摇架下方，驻退和复进杆与炮尾相联，用于吸收火炮的后坐能量以及使火炮复位；2个高低平衡机沿炮塔顶甲板布置在炮身两侧，用于在火炮俯仰时保持火炮平衡并为其助力。该炮的高低俯仰为液压驱动，方向调炮为电传动。
　　该炮的装弹方式为半自动装弹，半自动装弹机系统主要由供弹机、输弹机和提弹器组成，其中，供弹机为电控液压驱动，可实现自动和手动两种供弹方式，可以选择24发弹丸中的任意一发，弹丸由供弹机提上来后，由装填手人工将其搬到输弹机上；输弹机与火炮的摇架相连，用液压马达驱动，可以实现任意角装填，装填手人工搬到输弹机上的弹丸再由输弹机的推弹链条将其推进炮膛内，药筒则需要人工装填。该炮的辅助武器为1挺12.7毫米高射机枪。该炮的弹药种类十分丰富，共有增程榴弹、全膛增程底排子母弹等六种弹药，以及四种装药和三种引信(包括一种电子时间引信)，可以根据作战需要灵活加以选择。
　　该炮装有先进的火控和观瞄装置。火控系统由火控计算机、姿态传感器(炮车纵横倾斜传感器、高低向传感器、方位传感器)和操纵面板等组成。炮控系统由高低和方向伺服系统组成，其中，高低向伺服系统由液压泵、蓄能器、油箱伺服阀、控制箱、高低平衡机、手摇泵和高低向操纵台组成；方向伺服系统由电机扩大机、伺服方向机、控制箱和方向操纵台组成。
　　该炮装有先进的数字化射击指挥系统，分别为炮长诸元显示器、瞄准手诸元显示器和装填手诸元显示器。营、连指挥车通过无线电台或有线电缆与各门火炮的指挥控制系统及车内的火控、炮控系统联网，可以实现全营、连所有火炮进行高低射角和方位射向的全自动、半自动和手动操瞄。该炮还装有周视间瞄镜和直瞄镜，在数字化指控系统发生故障时，或战中与敌坦克遭遇需要紧急放列射击时，可进行单炮人工射击(05炮则安装了更加先进的稳像式直瞄镜，具备了与坦克差不多的行进间直瞄射击能力)。该炮的定位定向系统为GPS差分定位系统，可以精确测定自行加榴炮的大地坐标；GONS定向导航系统(惯导系统)，可以精确测得火炮的基准射向与北向的方位角，自动完成火炮的精确寻北。这是83式加榴炮等老式火炮所不具备的能力。
　　该炮的定位定向系统、指挥系统、火控系统、炮控系统、瞄准装置和通信系统，构成了一个完整的炮兵营射击指挥系统，可以实现高度自动化的射击指挥――射击时，每门火炮的定位定向系统将定位数据提供给营、连指挥车，指挥车接收到每门火炮的定位和寻北信息后，就能准确地在其计算机上显示出各门火炮的精确位置，当侦察车捕获到目标后，营连指挥车的计算机瞬间即可完成诸元计算，尔后通过数传通信系统实时传给每一门火炮，各炮接收诸元后，火控系统和炮控系统立即根据上级下达的诸元进行全自动调炮和瞄准，只需数十秒钟就可将密集的“铁雨”倾泻到敌阵地。
　　该炮的动力、传动、操纵、行走系统等也很有特色。其动力装置为1台增压中冷、风冷柴油机，功率为386千瓦，能够较好地适应中东地区高温少水的使用要求(05炮则改用水冷发动机，功率为540千瓦)。其传动装置由传动箱、主离合器、具有零半径转向功能的双功率流变速箱、行星式侧减速器和膜片式弹性联轴器组成(05炮则采用了技术更加先进的国产CH700型液力机械综合传动装备)。操纵装置为T字形方向盘式，转向为液压操纵，变速为液压助力，驾驶起来十分轻松。行走系统由高强度扭杆弹簧悬挂装置、带浮动密封环的回转式液压减振器(第1和第6负重轮安装。05炮可以将其锁定，使平衡肘不能转动，进而将负重轮固定住)、双轮缘铝合金负重轮(每侧6个)、单销挂胶履带板、挂胶托带轮(每侧3个)、带诱导挡板的主动轮和挂胶诱导轮组成。
　　该炮的防护能力也达到了相当高的水平。其车体和炮塔为钢装甲板焊接结构，可有效防护炮弹破片和一般枪弹的直接命中。车内装有超压集体三防装置，动力传动室装有自动灭火装置，战斗室装有自动灭火抑爆装置。作为通常位于交战二线的自行火炮，却具备了与主战坦克相当的特殊防护能力，真是相当“奢侈”了。
　　该炮装有1部CWT-167D型坦克电台和1套FTZ86-203型自行火炮单炮通话器。炮塔上安装了有线电话的接线座，可与指挥车相连，进行保密性更好的有线数字通信。其电气设备包括1台3千瓦的硅整流发电机和1组65-1式蓄电池。该炮还装有1台独立的、功率为10千瓦的燃气轮发电机，可在射击时为战车的火控系统、炮控系统、自动装弹机等提供强大的电力。
　　
　　组合设计、集成设计、融合设计的跨越
　　
　　如果说70-1式122毫米履带式自行榴弹炮(一代自行火炮)是一种车炮简单组合设计，83式152毫米白行加榴炮(二代自行火炮)是一种车炮集成设计的话，那么155毫米自行加榴炮就是车、炮、电(信息)高度融合的一体化设计，实现了我国自行火炮的第三次技术跨越，集中体现了我国的国防科技实力。该炮大量应用了当今世界的最先进技术，充分利用了我国火炮发展的丰富经验和成果，使其主要性能达到了美、欧发达国家同类火炮的先进水平。其主要技术亮点：
　　一是采用了长身管和先进的弹药技术。该炮采用了45倍口径身管和低阻远程全膛底排榴弹等先进技术，最大射程达到了50千米(05炮安装了52倍口径身管的火炮，射程将更远)。其弹丸采用特种合金钢和高能炸药，榴弹威力(球形靶杀伤面积)约为美国M107榴弹的3倍。
　　二是弹药种类多、通用性好。该炮的身管内膛结构与北约M198和FH70野战榴弹炮相同，不仅可以发N射我国研制的多种弹药，也可发射北约制式的155毫米弹药，这无疑增加了国外用户对弹药的选择余地，因而深受国外用户欢迎。
　　三是射速高、火力机动能力强。该炮具有较大的射界，其中高低射界为-3～+72度，方向射界为36C度，并有7个装药号，通过快速改变射角和装药号，就可以进行大范围的火力转移，火力机动能力十分优越。另外，该炮装有液压驱动的供弹机和任意射角的半自动输弹机，具有射速高(5发／分钟)、装填手操作强度小的显著特点。
　　四是采用了与国外自行火炮相同的炮塔座圈，可以实现两种不同炮塔的互换。根据国外用户的需求，该炮采用了与美国M109式155毫米自行榴弹炮系列相同尺寸的大座圈，既提供了宽敞的战斗室空间，又可以十分方便地换装美国的M109系列炮塔总成，极大地方便了装备美式自行火炮的国家灵活选用炮塔和火炮。此举也深受国外用户好评。
　　五是实现了全数字化、全自动化的射击指挥和控制。该炮是一个完整的数字化炮兵营火力系统，通过火控计算机可以高精度地控制每一门火炮的高低射角、方位射向；通过全营、连的无线电战术联网，进行全营、连所有火炮的全自动操瞄，火力反应速度极快。据资料称，从发现目标、指挥车计算诸元，18门火炮齐刷刷地全自动调炮瞄准，到18发炮弹全部出膛，只需一分多钟的时间，已经达到美国已经下马的著名的“十字军战士”155毫米自行加榴炮的射击反应水平了。该炮不仅打得快，而且打得准――炮弹发射出去后，位于身管尾部的炮口初速雷达瞬间就可以测量出弹丸因受装药、气温、炮膛烧蚀等因素而形成的初速误差，火控计算机立即就可以给出修正指令，对下一发弹丸进行修正。由于采用了炮口初速修正技术，大大提高了火炮的精打能力，其目标区落弹密集度指标达到了国际领先水平。由此不难想象，我军列装的05炮的信息化水平已经达到了从目标快速捕获、射击指令数传、制导弹药精打到射击效果实时修正的全程自动化和数字化，实现了由营长一人轻松控制18门火炮精打的历史性跨越，一个班七八个炮手又慢又费劲的人工操瞄方式在我军即将成为历史。