下一代坦克如何提高火力?炮射导弹可不是首选(组图)

时间:2017-09-03 01:15:21166网络整理admin

天下武功,唯快不破,先敌发现,先敌开火,永远是在战术层面获胜的第一保证那么炮射导弹如何 军武MIN I ▲《坦克炮射导弹》 在瞬息万变的战场上,坦克要以最短的时间、在尽可能远的距离外、以最少的弹药耗费消灭敌方目标通常,坦克的这个功能被称为“火力性能”,火力性能是由火炮、弹药、火控以及火炮稳定装置共同决定的 ▲二战时期的坦克还只能短停射击 坦克诞生之初,是被当作一个移动雕堡来用的,主武器是机枪,不过很快就变成了火炮,而且口径越来越大,威力越来越强在威力有保证的前提下,坦克能不能充分发挥效力,就取决于火力控制单元的好坏 从70年代以后,二代坦克普遍采用了具有昼/夜搜索、识别能力的观瞄装置以当时的技术水平,火控完成识别、锁定、射击的反应时间,对固定目标需要3~5秒,对运动目标需要10秒左右到了三代坦克时期,各国在测试火控性能的时候,还有要求坦克自身在起伏地高速行进时对目标进行行进间射击的科目,总的来讲,对火炮的控制是越来越精准 在反坦克导弹刚刚登上战场的60年代,曾有过用导弹取代火炮的设想,理由是导弹打得远,而且可以制导,精度高但是真把导弹装到坦克上才发现事情并不这么简单,从实际表现看,导弹在近战时的命中率并不比火炮高,尤其在对付运动目标的时候,导弹飞行时间更长,给敌方目标易于机动规避或者实施干扰,效果并不理想 ▲“谢里登”坦克所使用的“橡树棍”炮射导弹 仅有的实战纪录还是打工事 导弹不仅在实战中的表现不佳,而且比火炮昂贵得多根据苏联科学家在70年代的测算,一枚导弹的价格相当于20枚炮弹,而T-72坦克最多用两枚炮弹就可以击中固定目标此外导弹还有一个劣势——全部采用空心装药的破甲战斗部,攻击原理主要是金属射流 ▲只要能让破甲弹提前引爆就会威力大减 哪怕增加一层木头都行 二代坦克以后,随着附加装甲的应用,虽然对金属射流没有更有效的防护材料,但化解金属射流的手段却简便易行,这一点有点像太极拳里的“引”,把巨大的力量化解了,所以导弹的威力也比较堪优 所以,凭借其高射速、威力和还不错的精度,火炮仍然会继续充当坦克的主武器 复合装甲从70年代逐渐走向成熟以后,为了提高穿甲威力,三代坦克装备了口径更大的主炮火炮口径增大后,药筒体积更大,火药能量更多,穿甲弹初速也就上去了,但随之也带来了如何让火炮承受更大膛压的技术难点高膛压更容易造成磨损,导致火炮寿命缩短,所以到了80年代,各国都在寻求更好的内膛镀铬技术 ▲莱茵金属120毫米火炮 于是,世界各个坦克技术强国的研究重点,又重新转移到穿甲弹和与之配套的高膛压火炮技术上来其中,德国“豹”2坦克采用的莱茵金属120毫米火炮膛压达到6300帕,穿甲弹初速达到1650米/秒,与英国L7型105毫米线膛炮相比,穿甲弹动能高出60% 即便如此,也不能只为坦克装备穿甲弹而放弃破甲弹在对付美国M1、韩国K2、日本10式等外形比较简洁的坦克时,由于车辆外形更适合破甲弹风帽附着,破甲弹的威力会略大于穿甲弹德国曾经使用“豹”2坦克进行过相关测试,在1000米距离攻击匀质装甲板,穿甲弹可以达到550毫米后的穿深,而破甲弹能够击穿600~650毫米装甲板 穿甲弹威力的提升也面临较大难度,如果研制四代坦克,必须为火炮对付将来可能出现的防护手段留出余地,不然等车辆按照指标研制出来的时候,就又要落后了预计四代坦克的防御力将来自主动防护,主动防护系统的反应速度约在半秒左右,欧美各国微电子技术水平如果想再有一个新的提高,估计需要10~15年左右的时间所以为了在这半秒内完成攻击的全过程,1000米距离上,穿甲弹弹芯初速就要达到2000米/秒以上 ▲豹2坦克内膛镀铬效果 80年代末,苏联曾经在一款坦克的试验车上安装了130毫米坦克炮,超大的药室容积带来了1980米/秒的初速,经过测试,1000米距离可以击穿700毫米北约制式装甲板在欧美国家中,如果都采用钨合金作为穿甲弹弹芯材料的话,德国火炮技术加上瑞士内膛镀铬技术是堪称超级至尊的组合 德国科学家曾经尝试过,在不改变“豹”2坦克120毫米坦克炮口径的前提下,如果将穿甲弹初速提高到2000米/秒,即在原有基础上提高约15%~20%,那么主药筒中推进药的装药量就要提高一倍这直接造成弹药尺寸和重量的急剧增加而且“豹”2坦克采用人工装弹,所以这种依靠“超大推进药筒”的方案是行不通的 如果不考虑车内空间布置,理论上采用类似“俄罗斯轮盘”的装弹及以及配套的分装式弹药,这与欧美坦克“先敌开火、一击必中、击中即毁”的设计初衷相违背,这将带来全车总体设计上的变动;而且更关键的问题是,炮膛内主副药筒之间存在的间隙将严重影响推进药的燃烧性能,制造出来的火炮将达不到设计时提出的战技指标 ▲海湾战争中被美军穿甲弹击毁的苏式坦克 与德国相比,美国将主要精力放在了弹丸的设计上1991年的海湾战争中,贫铀合金穿甲弹弹芯重7公斤,炮口动能为9.7兆焦,实战证明,这样的搭配足以穿透二代坦克的防护装甲随着三代坦克技术在90年代的普及和提高,要求火炮的动能达到15兆焦,才有可能打穿新型爆反装甲 21世纪已经过去了将近20年,三代坦克服役期即将接近尾声,四代坦克除了依靠主动防护外,还有新型材料组成的装甲防护,这些都要求反坦克武器的速度更快,导弹是没戏了,只有将火炮的射速提高到2000米/秒以上,才有克敌制胜的可能性,而这样就要求坦克火炮动能要超过15兆焦如果现在开始研究,等研制成功后,再应用在车辆上,需要一个漫长的等待过程,所以必须为新研制的火炮在战技指标上留有一定的空间,这样才不至于出现刚刚装备上就落后的情况 根据估算,不论是哪一国,如果其四代坦克项目在2030年以前立项的话,火炮初速必须达到2500米/秒,这样的速度对炮口动能指标的要求极高,需要达到25~30兆焦左右,而在过去,还没有一款传统火炮能够达到这个水平所以,四代坦克的研制当中,火炮不一定还停留在化学动能炮上,可以大胆尝试应用电热化学炮等新技术 ▲电磁炮上坦克的条件尚不成熟 电磁炮技术要求高,目前仅仅是美国做了一些测试,但实用效果并不一定比传统火炮更好,所以在2030年以前实用电磁炮并非是个好选择,但现在要抓紧进行电容器小型化和提高可靠性的研制工作,因为电容器小型化和可靠性的提高,是四代坦克许多零部件应用的基础 对于未来坦克的火力,提高炮口动能是必经之路,但这也带来一个问题,坦克车体能否承受如此巨大的火炮动能2015年,我在某学术会议论文集上曾经发表过关于四代坦克总体设计和一些零部件特点的文章,主要谈的是四代坦克总体轻量化、火炮口径缩小等观点,直到现在还是受到一些质疑 但我们要看到,以美国和中国为例,目前世界上最先进的三代坦克总体重量均超过60吨,这与快速部署、机动灵活的战争理念不符,所以四代坦克面临的问题是火炮威力更大同时总量又要更轻的矛盾,