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美军推动火炮增程研究开发项目 射距翻倍远超俄

文章作者:彩世界平台总代理网址 上传时间:2019-11-03

  目前,美国陆军正在开展一种“增程火炮”(ERCA)武器的原型研发工作。这是一种改自M777A2的自行榴弹炮,将采用更大口径的炮管和新的凹槽。陆军研究人员称,自行榴弹炮发射的155毫米炮弹,最大射程约30千米。新型火炮的目标射程超过70千米。为获得增倍的射程,需要使用更长的炮管和更大的口径。为此,研究人员正在改良炮管的凹槽和冶炼技术,改变液压系统以处理更大的压力,并使用新的冲压喷气推进炮弹。经过改装,武器总重增加了1000磅(约合454千克),炮管增长了6英尺(约合1.8米)。据悉,ERCA项目不仅研发了XM907火炮,还研发了XM1113火箭助推炮弹、XM654增压器、自动装填机和新型火控系统等。

除了固体冲压火箭发动机技术等困难外,冲压火箭助推炮弹要想大行其道还需要克服以下两个困难。一是价格。价格将是影响任何冲压动力炮弹发展的重要因素,因为炮兵部队火力支援需要发射大批量的炮弹,虽说随着制导炮弹的出现,弹药需求量有所下降,但是在战争中需要的炮弹还是海量。如果炮弹过于昂贵,性价比会降低,陆军可能不会采购,作为增加射程的选择。但是随着技术的进步和工业水平的发展,这一点也在逐渐被克服。当时丹尼尔预计ProRam冲压火箭助推炮弹的单价低于5千美元,比常规炮弹昂贵很多,但价格低于制导炮弹,但是如果80公里的射程没有制导精度将非常感人,所以增加制导系统是比不可少的。Nammo的冲压火箭助推炮弹因为射程更远,肯定会采用GPS或者惯性制导,精确制导型可能会变得更加昂贵。但是美军目前装备的“神剑”GPS制导炮弹单个成本接近7万美元,这远远超过ProRam的估价,Nammo的冲压助推炮弹成本再高,也不可能达到这个单价。

美国陆军野战炮兵中心长官大卫·瓦尔库特称,对美国联合防务公司的NLOS-C概念技术样炮(该炮配装皇家防务公司M777牵引榴弹炮的39倍口径155毫米身管)评估之后,陆军测出样炮安装38倍口径身管时重量可减轻636千克。NLOS-C采用38倍口径身管之后,可使用“大力士”C-130运输机空运,并能运载6发炮弹,是其基本携弹量的25%。空运39倍口径的NLOS-C系统时,则无法再运载炮弹。

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[英国《简氏防务周刊》2004年7月21日报道] 美国陆军已经选用了38倍口径155毫米身管配装新一代非瞄准线火炮,并加快几项火炮项目以提高射击精度和降低后勤负担。

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冲压动力弹药也就是将冲压火箭发动机集成到火炮炮弹中融为一体,等炮弹发射后,发动机启动加速到更高速度,推动炮弹继续飞行,获得更大的射程。Nammo公司称新冲压火箭助推炮弹设计将围绕紧凑型固体火箭冲压式喷气发动机制造Nammo公司是老牌的火箭发动机公司,已经制造了大约60年的火箭发动机,专门研发用于空对空导弹的小型大推力发动机,如AIM-9“响尾蛇”、IRIS-T和AIM-120“阿姆拉姆”空空导弹的固体火箭发动机。Nammo公司计划于2019

NLOS-C系统是未来战斗系统网络化车族的一部分,将于2012年左右装备部队使用,其射程为30千米,精度与现役“帕拉丁”M109A6式155毫米自行榴弹炮相当。由于NLOS-C系统选用38倍口径的身管时的射程较采用39倍口径身管时缩短了4千米,而XM982“神剑”增程制导炮弹使系统射程从先前的30千米增加到45千米。为此,“神剑”增程制导炮弹对38倍口径155毫米的NLOS-C系统尤为重要。NLOS-C系统的携弹量为24发,陆军正在努力使系统的携弹量增多。为了使系统的重量更轻,陆军还为NLOS-C系统评估了美国通用动力公司地面系统分公司/南非丹尼尔军械公司联合研制的105毫米自行榴弹炮,但由于无法有效攻击加固目标而未能采用该炮。

  陆军研究人员表示,开展ERCA项目的部分原因是要让美陆军在火炮射程上超越俄罗斯。俄军目前正在生产最新的2S33 Msta-SM2改型榴弹炮。这种152毫米火炮能够达到超过40千米的射程。因此,射程70千米的美陆军火炮似乎明显优于俄罗斯火炮。

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  70千米射程对火炮而言是一次实质性的飞跃,因为十年前,当GPS制导155毫米炮弹比如“神剑”亮相地面战时,其攻击距离才约30千米。射程70千米的自行榴弹炮与陆军的一些先进陆基火箭相当,比如射程也可达到70千米的制导多管火箭炮发射系统。

采用58倍径的M777榴弹炮

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韩国冲压助推炮弹方案

  陆军还在对现有155毫米炮弹进行改造,使其射程增加10千米至40千米。新型XM1113炮弹采用冲压喷气推进技术,能够产生三倍于M549A1 RAP的推力,外加流线型的外形设计,从现役39倍口径155毫米火炮发射,能够达到40余千米的射程。(作者署名:国防科技要闻/张海燕)

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  ▲正在开展试验的增程M777A2榴弹炮

  • 2020年开始试射新炮弹,而新的炮弹药可能会在2023年至2024年左右开始服役。

  ▲增程M777A2榴弹炮开展舰上试验

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  ERCA项目推动了陆军现代化优先事项“远程精确火力”的进展,从多个方面改变了陆军的地面战战略谋算。这一作战概念旨在使机械化攻击部队和向前推进的步兵部队拥有更大的对峙距离或防御空间。既可以打击敌方的集结区、补给线及用于协同作战的关键装备,也可使己方部队远离敌火力范围。

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  为确保M777榴弹炮的移动性,美陆军最近完成了一次ERCA原型的“移动性”演示。ERCA目前的配置是从M109a8自行榴弹炮发射,使用58倍口径炮管。而现有M109a7自行榴弹炮“帕拉丁”则采用39倍口径。

冲压助推炮弹剖面

  美国陆军正在快速跟进一个旨在增加火炮射程的新项目。该项目设计的火炮能够超过敌方地面部队的火炮射程,达到现有火炮的两倍以上。

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  ▲美军M777榴弹炮

结语:

“神剑”GPS制导炮弹

在电磁炮等新概念技术成熟以前,要想获得火炮射程的提升,最先考虑的就是增加火炮的身管,当前155毫米榴弹炮的长度已经有39倍径,发展到后来的45倍径,目前的52倍径,射程越来越远,火炮也越来越长。自从新世纪的“十字军”155毫米远程榴弹炮被砍之后,美国陆军和海军陆战队只能依靠40多年前的M109“帕拉丁”自行榴弹炮撑门面,面对中俄欧新一代的155榴弹炮全面落伍,尤其在射程上。美国陆军正在加快推进全新的,更长的榴弹炮炮管开发项目,希望可以将其未来的拖曳和自行榴弹炮最大射程增加一倍。

当前除了研制冲压动力炮弹,美军的新一代火箭助推制导炮弹、高超音速制导炮弹的研发也在进行,通过不断的尝试,以寻求对敌火力系统的射程优势,形成巨大的优势,在未来战争中获得巨大有利地位。

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冲压动力炮弹存在的难题

冲压动力炮弹概念不是新鲜事物

6月24日,美国防务新闻报道称,挪威Nammo公司将和波音公司合作研发配备了冲压火箭发动机的远程炮弹。当前美军不断寻求增加陆军炮兵火力的射程,希望研发新型远程火炮,或者研发新型远程炮弹,将美国陆军和海军陆战队远程火炮的射程达到当前的2倍以上,不但要弥补美军现在火炮射程不够的问题,还要超越各国,获得远程打击的优势地位。目前,美军的M777和M109榴弹炮发射现有的火箭助推炮弹时的最大航程不到32公里,发射M982 “神剑”GPS制导炮弹时最大射程也就40公里,据估计,使用冲压动力炮弹最大射程可达100公里。虽说美国陆军还没有表面对冲压动力弹药可能会考虑哪些具体设计,但已明确表示对这一概念非常感兴趣,所以未来很可能会采用。

2018年6月,Nammo 公司在法国欧洲军备博览会上公布了“极限射程”火炮概念。该概念的炮弹面向155毫米52倍口径火炮,采用冲压喷气推进和INS/GPS制导技术。冲压火箭助推炮弹的概念其实提出由来已久,但是因为固体冲压火箭发动机技术等等限制迟迟唯有产品问世。2004年,南非丹尼尔公司名为ProRam的155毫米冲压火箭助推炮弹方案,可以击中88公里外的目标,丹尼尔公司要求为其美国合作伙伴提供资金,当时美国陆军正在寻求更大射程的弹药,对其失去了兴趣。2016年,韩国Poongsan公司也展示了冲压火箭助推炮弹概念,估计射程约为80公里。

二是威力。对于支援型的大口径榴弹炮,弹药威力也是非常重要的一个因素,需要更大的装药量和爆炸威力。因为冲压动力炮弹中冲压火箭发动机将占非常大的体积,再加上制导系统所占的体积,那么战斗部所占的体积将非常的小,这会带来炮弹威力不足的问题,这也是其迟迟得不到发展的一个原因。ProRam冲压火箭助推炮弹的有效载荷只有5千克HE或40子弹药,美国目前采用的M-107型155毫米高爆榴弹总质量43.88千克,装药量6.985千克TNT,威力的差别可以依靠精确打击弥补。主要是因为冲压动力炮弹新弹外壳可以做的比较薄,减小自重,然后拉长了炮弹的长度做的比较流线型,减小阻力,所以威力的问题也是可以解决的。

挪威Nammo公司“极限射程”冲压动力炮弹

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固体冲压火箭发动机原理

之前曝光的美军采用58倍径的陆军远程火炮系统,采用超长身管之后,在发射火箭助推榴弹和冲压火箭发动机的情况下最大射程超过100公里,对当前榴弹炮形成更大的射程优势。但是一昧的增加火炮身管长度,带来的负面效应也是非常明显的,首先是改变了火炮重心,例如轻M777超轻型榴弹炮,使用新炮管增加的重量改变了的重心,不得不在各个点增加重量来尝试平衡。其次是机动性变差,使用长身管火炮将质量、体积大幅度增加,无论是空中还是地面运输都不方便。所以研发新一代的新型炮弹成为一种不错的选择,在几乎不需要更改火炮的条件下大幅度提高炮兵的射程,所以新一代火箭助推炮弹、高超音速炮弹和冲压火箭助推炮弹成为了一种选择。

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采用58倍径的M109榴弹炮

美军在研的高超音速炮弹

M-107型155毫米高爆榴弹

自行榴弹炮发射冲压助推炮弹3

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自行榴弹炮发射冲压助推炮弹1

为什么要研制冲压动力炮弹?

自行榴弹炮发射冲压助推炮弹2

挪威Nammo公司“极限射程”冲压动力炮弹

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关键词: 陆军 射程 挪威 炮弹