140毫米会成为下一代坦克炮的主流吗?

140毫米会成为下一代坦克炮的主流吗?

△装备140毫米坦克炮的法国“勒克莱尔”主战坦克

前不久,在伦敦举行的国际装甲车辆会议上,法国Nexter公司透露该公司正在“勒克莱尔”主战坦克上进行测试140毫米坦克炮。根据公开的消息来看,其穿甲深度将超过所有现役坦克炮。但从法国正式公布的140毫米滑膛炮的外观来看,不仅其炮身长度比德国RH120型L55坦克炮要长得多,还安装了复古的炮口制退器,这也从侧面暴露出法国在解决这款大口径坦克炮的巨大后坐力上存在着难以解决的问题。

其实,法国此次正式公布的140毫米滑膛炮在几年前就已经被外界所知,研制这款140毫米滑膛炮的目的主要是为了装备法德联合发展的MGCS(未来地面作战系统,即下一代主战坦克)。目前,对140毫米滑膛炮的测试是为了收集基础数据和积累经验,以确定未来是选择法国的140毫米滑膛炮,还是选择德国的130毫米滑膛炮。为了完成测试,法国AMX56主战坦克还对弹药尾舱进行了改装,弹药尾舱不仅变得更大,而且比较方正。这说明140毫米坦克炮所使用的弹药体积更大,而法国是西方国家唯一装备服役坦克自动装弹机的国家,所以法制140毫米滑膛炮极有可能还将继续使用自动装弹机。

口径越来越大的坦克炮

众所周知,坦克炮的威力和炮的口径有着很大关系,Nexter的140毫米滑膛炮在超过200次的射击测试中,证实了该炮的穿甲能力是RH120滑膛炮的170%。如果这一数据属实,那就意味着该140毫米坦克炮将成为目前世界上火力最强的坦克炮,远超目前普遍装备的105、120、125毫米口径的传统坦克炮。从中不难发现,世界坦克炮的发展思路还是在放大口径上。

在二战刚结束时,主流坦克炮的口径还只有90毫米左右,短短十年后就增加到了105毫米以上,在装甲防护水平不断提高的现实压力下,显然通过装备更大口径坦克炮来增强火力是很简单正常的做法。

当战后三代主战坦克出现后,将坦克炮的技术推向了巅峰,德国莱茵金属公司研制成功的120毫米RH 120滑膛坦克炮则是其中最有代表性和最具革命性的坦克炮,已经发展出了L/44和L/55两种,是西方第三代坦克的标准坦克炮。在使用DM33穿甲弹时,120毫米滑膛炮能够在2000米(2200码)距离上穿透560毫米(22英寸)轧制均质钢装甲(RHA),用长炮管的L55发射DM53新型动能穿甲弹时,出膛速度高达1750米/秒(5700英尺/秒),有效射程达到4000米(4400码)。该炮成为西方对抗苏联125毫米坦克炮的利器。

△120毫米L44及L55和140毫米火炮对比

不过,当时的西方国家认为苏联的T-80以后型号的主战坦克会非常难对付,在下一代主战坦克上,苏联很可能会使用口径超过125毫米的新坦克炮。同时,苏联也对西方新一代主战坦克装甲的增强表示出了很高的警惕心,于是,在其下一代主战坦克的研制中也选择了通过增大口径加强坦克作战能力的作法,因此更大口径的坦克炮就出现了。

从坦克炮技术的角度讲,从120/125毫米升级到130/140毫米级别并不存在什么技术难题。俄罗斯更夸张,152毫米坦克炮早在苏联时期便已经开始论证了。苏联解体前,研制了下一代主战坦克试验样车,项目代号292工程,样车由列宁格勒基洛夫工厂制造,在T-80坦克基础上改装一门152毫米口径2A83滑膛炮,与其搭配研制了炮塔尾部自动装弹机。炮塔因此增加了一个大型尾舱,据称可携带30发152毫米炮弹。该车于1990年出厂,据称进行了包括主炮在内的测试,测试结果良好。

俄罗斯最先进的主战坦克T-14号称最终要安装152毫米滑膛炮——世界上口径最大的滑膛炮。根据俄罗斯的说法,该炮能够一炮击杀欧洲所有的主战坦克,其穿甲能力超過1100毫米RHA。所以,无论是火炮本身还是相应口径的穿甲弹,在技术上都不存在太大的问题,装备大口径坦克炮毫无疑问能使作战性能的全面提升。特别是在120/125毫米级别火炮的性能提升潜力越来越小的情况下,要想在现有口径的坦克炮上得到这些性能的提升需要投入巨大努力,而在更大口径坦克炮上就可以轻易做到。比如,更多的装药,更高的初速,更长更重的弹芯,更强的穿甲能力。

热门的140毫米滑膛炮

俄罗斯292工程样车,用T-80改装152毫米炮。该样车现一直存放于库宾卡坦克博物馆,还可以开动德国130毫米坦克炮法德联合研制的EMBT坦克项目

实际上,1996年法国一家公司也研发了一种140毫米滑膛炮,但是很快就不了了之,当时其它西方国家如美国、瑞士等也研制过140毫米滑膛炮。纵观欧美国家的主战坦克炮发展史,在20世纪80年代末、90年代初的140毫米坦克炮设计中,德国和瑞士联合研制了一款140毫米验证炮,美国独自研制了一款140毫米验证炮(XM291),然后在同一时期英法也研制了一款140毫米验证炮,也就是现在勒克莱尔实验坦克上使用的这款炮。

不过,当时冷战结束不久,在没有苏联强大军事压力的情况下,研制耗费巨大的配备140毫米坦克炮的新型主战坦克显然没有必要。所以西方各国在140毫米坦克炮上的研制工作都偃旗息鼓了,直到法国萨托利举行的2016年欧洲防务展上,德国莱茵金属公司才首次对外展出了新型130毫米L51大口径滑膛坦克炮的技术演示样炮,标志着在苏联135毫米坦克炮、152毫米坦克炮和美欧140毫米坦克炮纷纷下马后,新一轮大口径坦克炮研制热潮的开始,引起了各国军工界的极大关注。

所以在技术方面,法国的140毫米坦克炮并没有对其它各主要军事强国构成技术上的绝对优势。可以说,只要有战争需要,140毫米坦克炮马上就可以安装到东西方各主要军事强国的下一代主战坦克上。不过,之所以不选择更大口径坦克炮的原因还是有关坦克设计中平衡各种性能的决策问题,只有总体性能的均衡才能让坦克发挥出最大的战斗力,这是坦克设计最重要的原则。

△美国冷战末期研发的140毫米滑膛炮和穿甲弹

目前,法国再次测试140毫米滑膛炮的结果已经公布,NEXTER的140坦克炮的炮口动能达到了18兆焦耳,相比之下,120毫米坦克炮的炮口动能只有10.34兆焦耳,从数值上看,这是非常巨大的进步。然而,法国为下一代主战坦克选择140毫米滑膛炮,从侧面说明了欧洲国家在发射药等技术方面没有太多突破,只能放大坦克炮的口径来增强威力。而在坦克自身没有太大的改进和强化升级的情况下,仓促的放大口径其实并非明智的选择,这也许是法国和其它欧洲国家迫于无奈,只能用这种方法来快速强化欧洲大陆的军事力量,对抗所谓俄罗斯的威胁。

大口径坦克炮的困境

其实在2018年,媒体就已经曝光了一辆法德联合研制的主战坦克,这辆新型主战坦克是把法国AMX56的炮塔安装在德国“豹”2A7的车体上,而选择的武器便是法国的140毫米滑膛炮或者是德国的130滑膛炮。而这次公布的新型主战坦克只是MGCS计划中的一个方案,可以肯定的是,如果MGCS计划一旦成功,各主要军事强国必将会拉开新一轮主战坦克的竞争。各国军工企业可能会在不断增强坦克炮威力的同时投入巨大资源增强坦克的防护力,于是就会出现坦克炮越来越粗,装甲越来越厚,坦克也将越来越重的现象。

正在展示的这辆新“勒克莱尔”主战坦克上的140毫米滑膛炮,采用了双室冲击式制退器。在战斗全重达53吨的“勒克莱尔”主战坦克上采用了炮口制退器,本身就说明了这门140毫米坦克炮的后坐力是巨大的。大后坐力虽然代表了大威力,也意味着主战坦克需要越来越重。正常情况下,现代主流坦克炮的后座力对于现役的主战坦克来说已经不是问题,因此现役的大中型主战坦克炮没有采用炮口制退器的,这种设计一般用在轻型坦克装甲车辆上。

另外,由于大口径坦克炮更大的炮口动能将导致更高的膛压,膛压大幅度提高后,对于穿甲弹的发射强度会有很大的影响,穿甲弹的弹壳需要更厚来抵抗火药燃气的冲击,弹托也要更加的致密和结实。最后,真正能用到提高長径比、提高比动能的弹重就剩下不多了。因此,在现阶段140毫米坦克炮所能带来的威力提升充其量也就达到在2000米距离上击穿约1000毫米厚RHA的水平。然而,140毫米坦克炮所带来的负面问题却是巨大的,18兆焦耳的炮口动能需要坦克设计者对火炮、反后座装置和坦克结构都进行足够的加强,而这些结构的重量又对提高坦克的防护力毫无意义,甚至还挤占了其它系统的重量。如果为了140毫米坦克炮把坦克本身的战斗全重放宽,那么下一代主战坦克的战斗全重很可能会普遍达到70吨。

虽然,由于动力技术的进步,采用更大功率的发动机之后,坦克的机动性有可能不会下降,然而在目前的作战环境中,又重又大的主战坦克会越来越难用好。一支由笨重且庞大坦克组成的装甲部队在战场上更加容易被对手发现,并沦为来自空中和地面各种精确制导武器打击的目标。在体系对抗成为大趋势的今天,单纯依靠坦克进行大规模地面战争是很难出现的,所以,未来的主战坦克更有可能把精力放在如何提高机动性和作战控制范围,而不是继续纠结于防护力和主炮穿甲能力,适用够用就可以了。

火力能不能代表战斗力

实际上,不管是140毫米还是130毫米滑膛炮虽然比现役的120毫米滑膛炮威力要大很多,不过其炮弹的重量也会很大。如果这种炮弹都依靠人力来装填的话,将是一件非常消耗体力的任务,因为其弹药的重量已经超过了普通人一次性能够进行装填的极限。而分装弹药如果使用人力装填,也会使射速比整装弹药降低不少。因此自动装弹机毫无疑问是下一代主战坦克的标配,然而自动装弹机的设计方式,自然会对坦克整车的总体布局产生很大的影响。

法国在研制140毫米坦克炮的时候,就在同步研制与之配套的自动装弹机。目前,主流的自动装弹机主要分成两大类,和俄式125毫米坦克炮配套的置于炮塔座圈内部的转盘式装弹机是一大类,这种形式限制了弹药穿甲体的长度,从而直接限制了现役125毫米坦克炮的威力进一步提升。另一类是法国、日本等国装备的120毫米坦克炮装弹机,本质上属于比较简单直接的尾舱式装弹机。这种装弹形式能够容纳更长的穿甲体,同时配备整装式穿甲弹,但装弹机和大多数弹药都位于炮塔尾舱,因此弹药基数比较少,会影响持续作战能力。

△法国140毫米坦克炮及穿甲弹

美国、德国和瑞士各自研制的140毫米坦克炮使用的都是分装弹药,德国莱茵金属的130毫米炮选择了巨大的整装弹药。法国人的140毫米坦克炮在早年研制的时候也使用了分装式弹药,而从最近公布的照片来看,也回到了整装弹药结构,以便为进一步提升穿甲能力提供条件。从这个角度看,对于新一代的大口径坦克炮来说,整装弹药和尾舱式装弹机暂时是比较科学的设定。不过,这毫无疑问的会使下一代主战坦克的炮塔比现在的炮塔更加巨大,而更重的火炮和尾舱又需要与之相应的坚固底盘。

△法国140毫米滑膛炮所用弹药

可见,140毫米滑膛炮固然火力强大,但是坦克弹药尺寸过大,巨大的后坐力也不容忽视,所以加大坦克的重量是必然的,不过,对于坦克本身来说,增加的重量和火力未必能带来预期的战斗力。由于炮弹体积大,会影响装弹效率,使坦克的射速降低,而且坦克能够携带的弹药数量也会减少。根据法国方面的透露,“勒克莱尔”坦克使用140毫米滑膛炮以后,其弹药携带数量下降到了22发穿甲弹,这必然会削弱坦克部队的持续战斗能力和增加后勤补给的压力。此外,如果希望下一代主战坦克和自动装填机能够使用不同弹种,在新型弹药研制上肯定要考虑适应它们的承受能力,实际上就给弹药威力的提升上设置了限制。

总结和展望

在准备下一代主战坦克相关技术的时候,不管是125毫米还是120毫米坦克炮的潜力确实已经被挖掘殆尽,然而,120/125毫米相比更大口径的130/140毫米火炮,在坦克适装性上显然还是有不小的优势。考虑到这一点,120/125毫米坦克炮和弹药还是有不小的生命力,因为,现在以固体火药为动力的坦克炮所能实现的初速很难超过2000米/秒水平,因此无论怎么增加口径,在坦克炮的范畴之下,直射距离是很难再扩大的。所以,130/140毫米坦克炮相比其自身巨大耗费并不能给坦克战斗力带来质的提升,与其这样,还不如选择一门威力够用,但是省钱省事的新105毫米或者125毫米坦克炮。

更重要的是,主战坦克的滑膛炮发展思路,并不是只有放大口径这一条路可走,也可以走高新技术路线,只是相对于大国来说,其它国家还很难做到罢了。一些国家很早便开始研制電热化学炮,并在此领域都有非常丰富的经验和技术积累。一些国家更是研制成功了电热固态化学炮,在同等口径下,它的膛压和炮弹初速比传统火药发射方式的效率要提高30%以上,不管是穿甲深度还是初速、威力都十分可观。因此,在下一代主战坦克,使用电热固态化学炮的优势很大,在不增加过多的缺陷情况下可提升坦克的作战能力,这也许才是正确的选择。

[编辑/行健]

作者:徐臻豪

来源:《兵器知识》2019年05期