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自行火炮

mysmile 百科 153
自行火炮

自行火炮(self-propelled 單兵武器)是火炮與車輛底盤構成一體的、能夠自身運動的武器系統。自行火炮越野性能好,投入和撤離戰斗迅速,便于和裝甲兵摩托化步兵協同作戰,多數有裝甲防護和自動化程度高的火控系統,具有很高的作戰效能,戰場生存能力強。

自行火炮主要由武器系統、底盤、防護系統、電氣設備、通信設備組成。武器系統包括火炮、機關槍和火力控制系統等,底盤通常采用坦克、裝甲車或自行火炮通用的底盤。從構造上說,自行火炮通常分為炮塔與底盤兩部分。無炮塔的自行火炮,火炮通常安裝在底盤的戰斗室部炮通常分為武器系統與底盤兩部分。

自行火炮按行駛方式可分為輪式和履帶式兩種;按裝甲防護程度可分為全裝甲式、半裝甲式和敞開式;按火炮類型可分為自行加農榴彈炮自行榴彈炮、自行反坦克炮自行火箭炮自行迫擊炮自行高炮等。

早期的自行火炮沒有活動的炮塔 ,底盤的空間結構有限 ,方向射界小 。 現代自行火炮克服了牽引火炮機動性差 、自動化程度低 、生存能力有限等缺點 ,其主要特點表現機動性好、自動化程度高、火力及持續作戰能力強、防護能力強、通信能力強。

歷史沿革誕生背景

自行火炮是由法國人發明的,直接促成自行火炮產生的是坦克的出現。上個世紀初,坦克的出現讓人們領略到了機動作戰的重要性,這也就觸發了人們的思維,人們在想:如果傳統的火炮也能像坦克那樣,將會大大地節省戰爭中的人力和物力。于是人們就把火炮裝在了帶有履帶的坦克底盤上面,產生了世界上第一臺自行火炮,由于自行火炮的各種優點非常適合于各種大型的野戰、機動戰,它很快就被廣泛地應用于戰爭之中。現在隨著自行火炮自身防護性和機動性的不斷加強,自行火炮越來越受歡迎。

自行火炮自戰爭進入機械化時代以來,無數軍事家都設想能用某種方式讓作為陸軍火力支柱的壓制火炮能夠跟上機械化部隊進軍的步伐,緊跟進攻的前鋒,隨時提供急需的火力支援。在這種設想的指引下,自行火炮應運而生。早在第一次世界大戰時,就有將野戰炮架設在早期坦克底盤上作為伴隨火炮的嘗試。真正意義上的自行火炮是以第二次世界大戰時期“黃蜂”“牧師”的出現為標志。在第二次世界大戰中,由于戰場重心幾乎都在歐洲的平原地區,重裝機械化部隊是陸軍的主力,因此相當長一段時期,自行火炮多采用M113裝甲運兵車式底盤。大口徑壓制火炮的發展也界限分明地分為自行火炮和普通牽引式火炮兩條路線。

在戰場上廣泛、適時地實施機動是陸戰的一項基本原則,也是靈活運用戰斗力的一個重要戰術。機動不僅要求火炮伴隨部隊運動作戰,還要能在戰場上頻繁變換發射陣地,即“打了就跑,停下來就打”,這些作戰需求就是自行火炮產生的背景。顯然,在戰斗實施過程中,怎樣隨時精確地知道自身所在的位置和方位,即如何解決導航、定位和定向的問題,是自行火炮遇到的一項關鍵技術難題。

發展歷程早期發展

自行火炮的發展可以追溯到坦克發展的初期。第一次世界大戰導致了坦克及其他多種履帶式戰斗車輛的發展,同時也促成了自行火炮的誕生。第一輛坦克實際上也就是帶裝甲的自行火炮,可以說坦克和自行火炮是一對孿生兄弟。

第一次世界大戰以后,法國炮兵負責人曾設想,除了重型遠程火炮外,其余的火炮都應自行化。但是,這一設想遭到了反對,其主要理由是:自行火炮的動力裝置一旦失效,整個武器系統就不能使用了。美國也發展了口徑從75毫米至240毫米的自行火炮。1922年以后,由于和法國同樣的原因,中止了自行火炮的發展,而傾向于使用履帶式拖拉機牽引火炮。

整個20世紀20年代,雖然一些國家開展了炮兵自行化和裝甲化的工作,但是其發展的速度遠遠落后于坦克。一方面是存在一些技術問題尚未解決,另一方面,炮兵在當時的情況下并未完全認識到對自行火炮的戰術需要。而當時裝甲兵只致力于發展坦克,因此,自行火炮的發展受到較大的影響。

第二次世界大戰前后的20年,各國坦克數量的迅速增長極大地刺激了反坦克戰斗車輛及其他壓制性自行火炮的發展。同時,第二次世界大戰催化了裝甲兵戰術的長足發展,“閃擊戰”等作戰理論牽引著對炮兵裝備機械化、裝甲化、自行化的趨勢,使得自行火炮進入了大發展時期。

二戰時期

20世紀30年代,德國為了充分發揮反坦克炮兵在機動作戰中的作用,強調了反坦克炮兵的自行化。隨著戰爭中蘇德戰爭雙方新型坦克的大量使用,需要威力更強大的自行反坦克炮。到1945年時,德軍中自行反坦克炮的數量超過了坦克的數量。蘇聯在1943年以后也大規模發展自行反坦克炮,并將其編入裝甲兵的編制內。第二次世界大戰中,蘇聯在3年時間內,就生產了31000輛自行反坦克炮,在戰爭中發揮了重要作用。蘇聯紅軍在戰時積累了豐富的自行火炮作戰經驗。一方面,自行火炮滿足了坦克兵的隨伴火力支援要求;另一方面,自行火炮彌補了坦克火力的不足。

從二次世界大戰期間發展起來的、早期的自行火炮,一般是由同類野戰火炮的發射部分和部分炮架安裝在坦克底盤上構成的,但沒有活動的炮塔。由坦克底盤改裝成的自行火炮,使得威力較大的野戰火炮獲得了良好的機動性能,成為坦克的伴隨火炮,能進行有效的火力支援,同時也能使在快速進攻戰斗中的步兵得到及時的火力支援。由于坦克底盤空間結構的局限性,這樣的自行火炮的方向射界較小(一般不超過60°)。

冷戰時期

20世紀60年代,隨著戰術核武器的發展以及陸軍機械化程度的提高,許多國家普遍重視了自行火炮的發展,這一時期有了專門設計的輕型自行火炮底盤和大型密封炮塔,克服了通用坦克底盤帶給自行火炮方向射界小、質量大、不能浮渡和空運等特點,從著重發展自行反坦克炮轉到發展自行榴彈炮、自行加榴炮、自行火箭炮自行迫擊炮方向上。

20世紀60年代初,放棄了使用坦克底盤和厚裝甲,著重提高自行火炮的快速力和機動性,減輕火炮重量,使它能作空運和浮渡,增加行程。自行火炮的底盤以裝甲輸送車和專門的履帶式車輛為基礎。為了適應核條件下作戰,有些國家的自行火炮還增加了密閉的戰斗室和旋轉炮塔,并開始采用新型高射炮自動指揮系統、現代偵察、連測、定向器材和無線電通訊工具。

20世紀60年代末和20世紀70年代初,這一階段的自行火炮,除了進一步增大射程,提高機動能力和射速外,有的國家還研制了激光末段制導空心裝藥彈。

現代發展

火炮已經過多次更新換代,在現代戰場上有著獨特的戰術作用和戰略地位,并將順應現代化、智能化、信息化的戰爭形態趨勢繼續發展。W90式203毫米榴彈炮結合了精確制導、火控系統等一系列高精尖技術,配合上大數據、云計算等信息技術的指揮統籌能力,足以形成以火炮為主體的智能聯合火力打擊體系。

現代自行火炮具有良好的機動性和較好的防護性,通過安裝自動裝填機構、自動化的炮控系統和先進的火控系統,使其威力、精度大為提高,自主作戰能力和戰場生存能力也得到增強。因此,各個國家軍隊普遍重視現代自行火炮,已成為陸軍的主要裝備之一。此外,現代自行火炮通常配備有激光陀螺等尋北裝置,通過衛星定位等多種手段準確感知自身位置,提高作戰效能。

基本設計

自行火炮主要由航空武器系統、底盤、防護系統、電氣設備、通信設備組成。武器系統包括火炮、機關槍和火力控制系統等,底盤通常采用坦克、裝甲車或自行火炮通用的底盤。從構造上說,自行火炮通常分為炮塔與底盤兩部分。無炮塔的自行火炮,火炮通常安裝在底盤的戰斗室部分,多為散開式戰斗室,此類自行火炮通常分為武器系統與底盤兩部分。

火炮

火炮通常由炮身和炮架兩大部分組成。

炮身由身管、炮尾、炮閂等組成。身管是炮身的主體,用來賦予彈丸初速和飛行方向;炮尾用來盛裝炮閂;炮閂用來閉鎖炮膛、擊發炮彈和抽出發射后的藥筒。W90式203毫米榴彈炮大多采用半自動炮閂,有的采用自動炮閂。發射時,裝在炮門內的擊針撞擊炮彈底火,點燃發射藥,產生大量高壓燃氣,推動彈丸以極大的加速度沿炮膛向前運動。彈丸離開炮膛瞬間獲得最大速度,并沿著預定彈道飛向目標。

炮架由反后坐裝置、搖架、上架、方向機、高低機、平衡機、瞄準裝置、下架、大架和運動體等組成。反后坐裝置包括駐退機和復進機。駐退機用來消耗炮身后坐能量,使炮身后坐至一定距離就停止;復進機在炮身后坐時貯蓄能量,后坐終止后使炮身復位。搖架是炮身后坐復進的導軌,裝在上架上借助高低機作垂直轉動。上架裝在下架上借助方向機作水平轉動。高低機和方向機使炮身在高低和方向上轉動,結合瞄準裝置使炮身向目標。瞄準裝置由瞄準具和瞄準鏡組成,用來裝定射擊諸元,供火炮實施瞄準。平衡機使高低機操作輕便。下架、大架和運動體用來支撐火炮,行軍時作為炮車。

比如法國制造出了世界上第一種反坦克炮,起名為“樂天號”。這種火炮的特點是炮管比較長,炮膛壓力較大,因而其實心的穿甲彈高速飛出炮口之后,能量很大。而最早的坦克裝甲厚度僅有6~18毫米,因此該反坦克炮具有足夠的穿透坦克裝甲的能力。

底盤

早期的自行火炮,一般是由同類野戰火炮的發射部分和部分炮架安裝在坦克底盤上構成的,但沒有活動的炮塔。由于坦克底盤空間結構的局限性,這樣的自行火炮的方向射界較小(一般不超過60°)。20世紀60年代,隨著戰術核武器的發展以及陸軍機械化程度的提高,許多國家普遍重視了自行火炮的發展,這一時期有了專門設計的輕型自行火炮底盤。

自行火炮的底盤,一般是指自行火炮除去炮塔以外的部分。底盤的主要作用是:支撐、安裝車輛發動機及其各部件、總成,形成車輛的整體造型,承受發動機動力,保證正常行駛。底盤一般由動力系統、傳動系統和行駛系統等組成組合體。有時,將動力系統(發動機)單獨拿出來,而將傳動系統細分為傳動系、轉向系和制動系等。底盤一般按行駛系統不同,分為輪式底盤和履帶式底盤。

動力系統是將化學能、電能等轉化為機械能的能量轉化系統,其功用是為自行炮底盤提供行駛所需原動力。主要包括發動機及其輔助系統。

傳動系統是一種實現自行炮底盤各種行駛及使用狀態的各裝置的組合。其功用是將發動機發出的功率傳遞到行駛裝置;根據行駛地面條件來改變牽引力和行駛速度;向轉向裝置提供轉向時所需要的功率等。使自行炮底盤具有發動機空載啟動、直線行駛、左右轉向、倒向行駛、坡道駐車以及隨時切斷動力等功能。同時,也可以輸出部分功率去拖動空氣壓縮機、冷卻風扇、水上推進器和各種用途油泵等輔助設備。傳動系統包括變速箱、離合器、轉向器、制動器等及其操縱系統。

行駛系統是保證自行炮行駛、支撐車體、減小自行炮在各種地面行駛中顛與振動的機構與零件的總稱。它主要包括懸掛裝置、履帶推進裝置、輪胎行駛裝置等。

比如PzH2000自行火炮底盤采用了德國MTU公司的MT881Ka-500渦輪增壓柴油發動機和HSWL284C綜合傳動裝置。該底盤的行駛系統由1對主動輪、7對負重輪、4對托帶輪、1對誘導輪、履帶和懸掛機構組成。

炮塔

自行火炮炮塔在不同場合有不同的含義,一般根據使用場合是可以區分的。廣義上說,有人將自行火炮除底盤和火力控制與通訊系統以外的部分(主要是火力部分)統稱為炮塔,廣義的炮塔由組合炮塔、武器系統、傳動與控制系統、觀瞄系統、供輸彈系統等幾大部分組成。組合炮塔包括:炮塔本體、吊籃及相關的構件。狹義上,將支撐火炮,保證其可在一定射界內進行射擊,并起防護作用的自行炮裝置稱為炮塔,也就是炮塔只包括炮塔本體和吊籃及相關的構件。也有將炮塔本體簡稱為炮塔。不加說明的話,所說的炮塔一般指狹義炮塔。

炮塔武器的配置主要有這幾種類型:機關槍、多用途自動炮、高射炮、防空或反坦克導彈、自動炮加防空導彈或自動炮加反坦克導彈。其中,配備自動炮和導彈的炮塔還能夠安裝并列或外裝式機槍。大多數火炮和防空導彈一體的炮塔,主要用作機動式防空武器,但是,有的炮塔的作用卻是提高戰車生存能力,而并非作為自行防空系統。多數裝備自動炮的炮塔都能夠同時對付地面和空中目標,但也有一些國家強調對空攻擊能力而設計了專門用作近程防空用的炮塔。這些炮塔安裝在輪式或履帶式裝甲戰車上,與坦克、裝甲輸送車或其也機動平臺協同作戰,為其提供防空保護。

在炮塔的設計方面,比如PzH2000自行火炮的炮塔設計與其他西方國家的自行火炮有所不同,其炮塔結構優化,增加了大量設備但不占用乘員戰斗艙空間,炮塔內部空間比以往的自行火炮更大。炮塔兩側裝甲板內傾角度較大,頂部與炮塔頂甲板連接形成近似弧形過渡,提升了炮塔頂甲結構強度,有利于火炮垂直防護能力的提高。炮塔縱向長度大,除乘員戰斗室外的空間分別用來安置火炮輸彈機氣源、自動裝填系統伺服驅動器、發射藥艙、火控計算機、導航設備等設備。

武器系統

火力分系統

由自行火炮、彈藥輸送車和彈藥部分組成。自行火炮是火力打擊的執行者。通過定位、定向、彈道解算、自動操瞄、半自動裝填,在高低角 -3°~72°、方位角360°、射程5.4千米至50千米范圍內發射7種彈藥,完成各種作戰任務。彈藥輸送車攜彈90發,由計算機控制選彈,自動供彈,可伴隨自行火炮進行120發連續射擊,大大提高了快速作戰能力。

指揮控制分系統

由營指揮車、連指揮車、氣象雷達組成。通過分布式計算機,數字化有線、無線通信系統和指揮軟件,可實現營逐級指揮、營代連指揮、連代營指揮、連獨立指揮和偵察車超越指揮。氣象雷達按北大西洋公約組織標準為營、連指揮車和自行火炮計算射擊諸元提供氣象通報。

偵察校射分系統

由偵察車和偵察校射雷達(簡稱偵校雷達)組成,其任務為偵查、探測、定位打擊的目標坐標,校射和觀測我方射擊效果。對10千米以內的目標,通過偵察車上的由激光測距、CCD和紅外熱成像組成的升降式觀瞄系統和車下的激光測距、白光和紅外熱成像組成的便攜式偵察系統,來晝夜進行目標、炸點信息的收集處理與存儲。對10千米~25千米內的目標,由偵校雷達完成目標、炸點信息收集處理和存儲。

后勤保障分系統

后勤保障系統主要用于武器系統的日常維護和戰時搶修,由搶救車、機械維修車、電子維修車、備件車組成。搶救車配有20噸車、剛性牽引裝置和推土和拖拉裝置,對戰場淤陷,戰傷車輛進行搶救、修理或牽引后送。機械維修車由兩輛車組成,在戰地對被維修車輛進行拆裝、換件、修理,完成二級修理任務。電子維修車配用通用工具、專用檢測設備、專家系統,在戰地對武器系統的電子、電器設備進行二級換件修理,本車自帶維修備件。備件車協同機械維修車工作,用于運輸維修備件。

特點機動性好?

現代自行火炮具有與坦克相同的機動性 ,有些方面還優于坦克 ,比如空運 ,由于其質量相對坦克要小得多 ,因此有些自行火炮還可以浮渡 。現代自行火炮行軍戰斗轉換快 ,能迅速占領 、撤出陣地和跟隨機械化部隊開進 ,其方向射界一般為360°,便于實施兵力或火力機動 。

自動化程度高

現代自行火炮廣泛采用火控系統 ,可實施半自動或自動操瞄 。

現有的火炮自動控制技術

1.火炮自動瞄準技術

火炮的自動瞄準技術是現代軍事技術領域的一項重要創新。通過引入先進的自動化控制技術,火炮可以在戰場環境中實現高精度的瞄準和射擊,極大地提升了火炮的作戰效能和生存能力。火炮自動瞄準技術主要包括目標識別、瞄準計算和火炮控制等幾個關鍵環節。目標識別使用了高性能的電子傳感器和圖像處理算法,能夠快速準確地識別目標物體;瞄準計算則根據目標的位置、速度、距離等信息,通過數學模型和算法計算出正確的瞄準參數,確保火炮可以準確瞄準目標;火炮控制系統會根據計算出的瞄準參數,通過電機、液壓系統等控制裝置,實現火炮的精確瞄準和射擊。

2.火炮自動裝填技術

火炮自動裝填技術的核心是利用各類傳感器和電腦控制系統,通過預先設定好的程序,實現火炮彈藥的自動裝填,從而實現火炮的自動化操作。這種技術可以減少人力投入,提高作戰效率,并且極大提升了作戰人員的安全性。火炮自動裝填技術的實現過程中,需要考慮到火炮的結構和彈藥的特點,以及作戰環境的變化。設計人員需要對火炮進行綜合研究和分析,確定好裝填位置和彈藥的裝填方式,保證火炮在任何情況下都能快速、準確地完成裝填工作。

3.火炮火力控制技術

火炮自動化控制技術是現代軍事領域中的重要研究課題之一。通過應用自動化技術,實現對火炮的火力控制,能夠提高火炮的射擊精確度和作戰效能,極大地增強了軍隊作戰能力。火炮自動化控制技術主要包括火炮的數據采集、處理和命令執行等方面。首先,通過傳感器實時采集火炮的位置、姿態、環境條件等相關數據;然后,將采集到的數據進行處理,通過算法計算出火炮的最佳射擊參數;最后,將計算結果傳輸給火炮的控制系統,實現火炮的自動瞄準和射擊。

4.火炮綜合控制系統

火炮自動化控制技術是現代軍事裝備發展的重要領域之一。火炮綜合控制系統是一種通過使用先進的計算機科技和傳感器技術,實現對火炮射擊過程的全面監控和自動化控制的系統。火炮綜合控制系統的關鍵組成部分包括控制臺、計算機、激光測距儀和火炮本體等。控制臺是指操作人員控制火炮綜合控制系統的地方,計算機則是系統的核心處理單元。激光測距儀通過發射激光束,測量目標距離,為火炮提供精準的射擊數據。火炮本體則根據計算機傳遞的指令,自動對目標進行瞄準和射擊。

火力及持續作戰能力強

現代自行火炮大多能發射普通彈 、集束炸彈 、末制導炮彈或炮射彈 ,爆發射速較高 ,最大射程較遠 ,能實施全方位 、大縱深 、快速高效的火力突擊 。 現代自行火炮與坦克配套形成裝甲航空武器系統 ,在戰場上可密切協同和發揮系統的整體能力 。使用數輛自行火炮便可迅速形成防控 、反坦克和對地面攻擊的合理有效的火力配備系統 ,可根據目標的不同 ,最大程度地發揮綜合性火力 。 現代自行火炮的車體空間可攜帶一定數量的彈藥(30發~80發),有較好的持續作戰能力 。

具有基本的防護能力

現代的自行火炮大都采用坦克、裝甲車底盤,M113裝甲運兵車驅動,裝甲車體的裝甲厚度可達10~15毫米,可安裝比同樣底盤的坦克更大口徑的火炮。

通信能力強

炮內裝有自行火炮專用通信系統 ,可在靜止 、運動中實施有效的數字和語音通信 ,通信距離一般為20千米~25千米 。 設有車內乘員之間的通話系統 ,以克服車內噪聲的干擾 。

常見類型

自行火炮按行駛方式可分為輪式和履帶式兩種;

按裝甲防護程度可分為全裝甲式、半裝甲式和散開式;

按火炮類型可分為自行加農榴彈炮、自行榴彈炮、自行反坦克炮、自行火箭炮、自行迫擊炮和自行高炮等。

自行榴彈炮

自行榴彈炮是同車輛底盤構成一體、靠自身動力運行的榴彈炮。自行榴彈炮分為履帶式自行榴彈炮和車載式自行榴彈炮。相比較履帶式自行榴彈炮,車載式自行榴彈炮具有較強的戰術機動性、快速的反應能力,以及列裝成本低和操作、維修方便等優點。其以一種成本較低廉的牽引式榴彈炮與卡車底盤有機結合而成。

自行榴彈炮越野性能好,進出陣地快,多數有裝甲防護,戰場作戰力強,便于和裝甲兵摩托化步兵協同作戰。20世紀90年代以來,現代自行榴彈炮得到穩步發展。隨著世界范圍內局部戰爭和地區武裝沖突的不斷發生,陸軍炮兵從未來作戰需要出發,減輕武器裝備重量,提高戰略和戰術機動能力,就顯得尤為重要。這種情況下自行榴彈炮應運而生。

戰后已發展了三代自行榴彈炮。第一代自行榴彈炮出現在50年代,以美國的M52式105毫米自行榴彈炮、M53式155毫米自行榴彈炮、M55式203毫米自行榴彈炮為代表。它們分別以M41輕型坦克M48中型坦克底盤為基礎,采用動力/傳動裝置前置的布局方案,使車輛后部有寬尚的戰斗室,便于安裝威力較大的火炮,并獲得較大的方向射界,全炮戰斗質量在24.2噸~42.0噸之間。其基本特點是利用現成的成熟技術,將牽引火炮與坦克底盤結合在一起。

第二代自行榴彈炮出現在20世紀60至70年代,典型的有美國的M109式155毫米自行榴彈炮、M110式203毫米自行榴彈炮,日本的75式155毫米自行榴彈炮,蘇聯的2S1式122毫米自行榴彈炮、2S3式152毫米自行榴彈炮。這一代自行榴彈炮的特點是質量減小,體積減小,以便使其具有水陸兩棲及空運能力。為此,多采用以裝甲輸送車為基礎的輕型底盤,有的還采用鋁裝甲(如美國的M109式155毫米自行榴彈炮)。多數自行榴彈炮采用自動裝填機構,使射速提高到10發/分以上,裝有專門的可作360°旋轉的炮塔,具有夜視夜瞄、集體“三防”等能力。

第三代自行榴彈炮出現在20世紀80至90年代,其中以美國的M109A6式155毫米榴彈炮、英國的AS-90式155毫米自行榴彈炮、法國的GCT155 毫米自行榴彈炮、南非的G6式155毫米自行榴彈炮、意大利的“帕爾瑪瑞”155 毫米 自行榴彈炮最為典型。其特點是都采用了專為自行火炮設計的底盤,具有較好的加速性、越野性(克服水障礙)、空運性等,與坦克、步兵戰車裝甲輸送車的機動能力相當;采用全封閉的裝甲炮塔,加強了防護;采用了“三防”裝置;增大了最大射程;采用新彈種提高了殺傷力。

自行高炮

由于戰術作戰的需要,對于現代高射炮的基本要求是達到單位時間的最高效率,這就是說,達到最高射速,在最短時間里盡可能向目標發射大量彈丸。但過高射速又產生了兩方面的問題:一是彈藥消耗過快,而攜彈量有限,這是個矛盾;二是炮管過熱,運動部件受力大,影響了武器的可靠性。為了確保有效地對高機動目標作戰,射速很高的小口徑高炮采用間斷稍長時間的點射進行射擊,而射速較低的中口徑高炮通過近炸引信高爆彈提高效率。瑞典試驗已經證明,采用近炸引信彈和300發/分的射速,其效果相當于著發引信彈的2000發/分射速的效果。美國“約克中士”40毫米自行高炮配用40毫米近炸引信榴彈,引信以自動控制的雷達多普勒效應工作,對飛機的作用半徑達6.5米,對大型導彈達4.5米,對反坦克導彈達1.8米,從而提高了命中概率和摧毀概率。

防空火力密度越高,對敵機的威懾力量越大。因此設計半自動或全自動瞄準、反應時間短和可晝夜及在任何氣候條件下作戰的高射炮系統,如“獵豹”“M247自行高射炮”。但這類高度復雜的系統是昂貴的,采購足夠數量的裝備需要巨額財政費用,否則減少陸軍裝備數量就談不上防空火力密度和防空的戰斗力。另外,就使用上述昂貴武器的必要性而言,也只有在未來敵人大量使用先進的全天候戰斗機時才談得上。為此,西方也有發展和裝備比較簡單、比較便宜的非全天侯型高炮的趨向,因為這種武器價格便宜,能夠增大裝備量。

自行榴彈炮一樣,自行高射炮也是同車輛底盤構成一體,依靠自身動力運行的高射炮。自行高射炮可以伴隨裝甲集團軍開進,為整個建制在機動中提供防空。即使是在喀斯特地貌或者其他較復雜地貌情況下,自行高射炮依然可以像坦克、裝甲車一樣在行進中提供防空。

在當代自行高射炮中,典型的是德國的“獵豹”自行高射炮。其不僅生產數量和裝備數量最大,而且開創了“三位一體”自行高射炮的新時代,即將高射炮的火力、火力指揮控制、電源供給綜合到一起,這就是“三位一體”的高射炮。

世界上現裝備的自行高炮有很多,其中比較著名的有:日本87式自動步槍;德國的“野貓”(輪式自行高炮);瑞典的“變色龍”(裝2門40毫米機關炮);南非的ZA-35(輪式,百葉窗式的雷達天線很特殊)等。

自行火箭炮

自行火箭炮是將火箭炮安裝在移動的輪式或履帶式車輛底盤上。20世紀70年代以前,各國裝備的自行火箭炮以輪式卡車搭載的為主,履帶式的比較少見。喀秋莎BM-13火箭炮是一種多軌道的自行火箭炮,其可以裝在輪式車輛底盤上,也可裝在履帶式車輛底盤上。

1983年,第一輛M270多管火箭炮系統裝備美國軍隊。美軍稱它為“多管自行火箭炮系統”,簡稱為MLRS。M270自行火箭炮系統由履帶式發射車、發射箱及火控系統組成,戰斗全重25.2噸,乘員3人。它采用M2“布雷德利”步兵戰車的底盤,但作了若干改進。后部的發射箱裝12枚待發火箭彈,彈徑227毫米,所用的彈種主要有M26雙用途火箭彈和AT2反坦克雷火箭彈。

到20世紀90年代,美軍裝備的M270超過800輛。此外,還有北大西洋公約組織日本以色列等共10多個國家裝備了M270多管火箭炮系統。MLRS的生產總數超過1000輛。

M270的改進型中,最重要的是M270-6型。它既可以發射火箭彈,又能發射陸軍戰術導彈系統(ATACMS),威力大增。陸軍戰術導彈系統是一種近程地對地導彈,直徑610毫米,發射重量1672千克,射程約150千米。1991年的海灣戰爭中,M270共發射35發ATACMS彈,初露鋒芒。

在履帶式自行火箭炮中,比較有名的還有:以色列的LAR160毫米自行火箭炮、日本的75式130毫米自行火箭炮和中國的DPJ-99A型203毫米40管履帶式自行火箭炮、DPJ-99B型460毫米20管履帶式自行火箭炮等。

自行火箭炮的缺點是,防護力較差,發射時容易暴露自身。所以,只有在戰場上取得制空權、制電子權之后,才能發揮它的強大威力。

自行迫擊炮

迫擊炮是一種結構簡單、機動性良好的火炮,與同口徑其他地面火炮相比,具有體積小、質量小、彈道彎曲、威力大、使用和攜帶方便等優點。在國內外歷次戰爭,特別是山地、叢林、水網地區作戰中,曾發揮了重要作用。當前,世界各國研制、裝備的迫擊炮的主要戰技性能均不斷提高。第二次世界大戰期間和戰后,應戰場上部隊高速機動的需要,出現了自行迫擊炮。如美國M21式81毫米自行迫擊炮、M4式81毫米自行迫擊炮、M84式107毫米自行迫擊炮;法國的VP90式81毫米自行迫擊炮;日本1960式81毫米自行迫擊炮和107毫米自行迫擊炮;德國的M113式120毫米自行迫擊炮等。

自行迫擊炮的結構相對較簡單,造價較低廉,這些年來,各國研制的自行迫擊炮不下10余種。這里列舉幾種有代表性的自行迫擊炮,以口徑120毫米的為主流。從結構類型上看,有履帶式的、輪式的,有炮塔式的、后開式的,有單管的、雙管的等,呈現出蓬蓬勃勃的發展勢頭。

自行迫榴炮

迫榴炮是將迫擊炮和榴彈炮的性能合二為一的一種新型火炮。俄羅斯生產的“諾娜”系列迫榴炮具有迫擊炮和榴彈炮兩種炮的特點,既可以間接瞄準射擊,又可以直接瞄準射擊。

在現代戰場上,榴彈炮無疑是支援火力的主力。而迫擊炮以彈道彎曲、重量輕、射速快的優點,在山地作戰、空降作戰、城市巷戰等場合發揮著重要作用。可以為步兵提供最及時的火力支援。把兩者結合起來,就形成了迫榴炮。20世紀80年代初,蘇聯首先為其陸軍空降部隊和海軍陸戰隊裝備了“諾那” ( Nona ) 120毫米迫榴炮,作為支援和伴隨步兵作戰的一種有效壓制武器。此后,前蘇聯一直高度重視迫榴炮的研制和發展,已經形成了迫榴炮系列,先后推出2S9式、2B16式、2S23式和2S3式四種牽引和自行式120 毫米迫榴炮,前蘇聯不僅開創了迫榴炮發展的先河,而且推動了迫榴炮的蓬勃發展。

中國軍工企業設計出了05式120毫米輪式自行迫榴炮(見下圖),成為世界上第二個研制與生產輪式自行迫榴炮的國家,同時還推出了外貿型號。

05式120毫米自行迫榴炮既可直接瞄準射擊也可間接瞄準射擊。自行迫榴炮還配備了新型彈藥,包括制式高爆迫擊炮彈,裝藥重1.8千克,射程8.5千米;尾翼穩定破甲高爆反坦克榴彈,能夠在1.5千米的距離上有效攻擊輕型裝甲目標,最大破甲厚度600毫米(傳統的鋼裝甲);火箭助推彈,初速265米每秒,裝藥重3.2千克;子母彈,彈體適于線膛炮發射,初速為425米每秒,射程9.3千米,可攜帶30枚反坦克/反人員子彈藥,可穿透90毫米的傳統鋼裝甲。

自行反坦克炮

第二次世界大戰期間,自行反坦克炮(坦克殲擊車)是自行火炮的主流。二戰后至今,自行反坦克炮已經風光不再。

現代反坦克炮大多由坦克炮改裝而成。自行反坦克炮的運用比較普遍,它具有與主戰坦克同等的火力和良好的機動能力,價格比坦克便宜,質量也比坦克小可為機動和快速反應部隊提供強有力的反坦克火力,二戰后,各國積極發展了幾代坦克,特別是現代主戰坦克的火力有了前所未有的改進和發展,使得在第二次世界大戰期間那種急于用大口徑火炮改裝成自行反坦克炮的需求減弱了。除了德國日本蘇聯等國少量研制、裝備了些自行反坦克炮以外(如德國的JPZ4-5式90毫米 自行反坦克炮、奧地利“騎士”SK105坦克殲擊車、巴西“蘇利里”EE-18坦克殲擊車),多數國家沒有大規模發展自行反坦克炮。另一方面,隨著導彈技術的發展,各國不約而同地大力發展射程較遠、命中精度較高、破甲效果較好的自行反坦克導彈發射車。進入70年代以后,由于安裝在裝甲車輛底盤上的自行反坦克炮的成本只有坦克的1/3左右,其機動性又遠勝過其他反坦克兵器,所以又重新得到各國的重視和發展。

自行反坦克炮使用坦克、裝甲輸送車或自行炮專用的底盤,裝有旋轉或固定炮塔,根據行走方式又分為履帶式和輪式兩種。輪式自行反坦克炮大都裝備低后坐力炮,便于空運,具有良好的機動性,如法國20世紀70年代推出的GIATF2(梅卡)式105毫米輪式自行反坦克炮、瑞士“鯊魚”8×8自行反坦克炮、美國1985年研制出的“突擊隊員”V-600自行反坦克炮等;

自行反坦克炮的綜合性能遠遠遜色于坦克。自行反坦克炮外形顏像坦克,區別之處是裝甲防護和火控/炮控系統不如主戰坦克,通常采取停車射擊。為了提高首發命中率和夜間戰斗能力,現代反坦克炮配有激光測距儀、電子計算機和微光夜視或紅外熱成像儀,但綜合戰斗能力無法與現代主戰坦克相比。由于它價位低,戰術使用的特點與坦克不同,故仍有一定的發展空間。

典型型號中國

11式輪式突擊炮:

11式輪式裝甲突擊車是8×8裝甲車家族中的一員,實際上是一種輪式突擊炮。8x8,前一個8說明該車具有8個輪子,后一個8說明這8個都是動力驅動輪。11式輪式裝甲突擊車是在09式基礎上改裝的,可上機、上艦進行戰略投送;火炮毀傷威力大,能夠對付現役主戰坦克,為步兵提供直接火力支援,是陸軍快速反應力量的主戰裝備。

PLZ-05式自行榴彈炮:

口徑155毫米的長身管自行高爆彈炮,是中國自行研制的主戰裝備之一,在20世紀90年代立項研制,由PLZ45型自行榴彈炮發展而來。它與德國PzH2000同為采用52倍或以上口徑身管的第三代自行榴彈炮。PLZ-05自行榴彈戰斗全重大于45噸;發動機為800馬力柴油機,土路最高時速大于40公里/小時,續航里程達到550公里;主要武裝為一門155毫米52倍口徑榴彈炮,最大射速8-10發/分鐘,彈藥基數為30發。  

11式122毫米自行火箭炮

11式122毫米自行火箭炮具有火力猛、射程遠、精度高、機動性好、信息化能力強等特點。這款中遠程火力壓制裝備,短短十幾秒內,就能夠向目標前沿陣地傾瀉數十發火箭彈,大面積毀傷壓制效能驚人。11式122毫米自行火箭炮還具備模塊化更換彈藥的能力,可以快速更換彈藥,持續作戰能力強,作戰任務多元:模塊化火箭彈不僅實現了存、儲、射一體化,而裝彈時一次就是20枚,極地提高了效率;可以按箱配備彈種多樣,例如殺傷爆破彈、云爆彈、子母彈等;能夠根據實戰需要更換口徑,實現不同射程和戰斗部威力。

俄羅斯

俄羅斯2S19型152毫米榴彈炮是原蘇聯解體之前剛剛完成研制的一型履帶式自行火炮,用來取代2C3式152毫米自行榴彈炮。該型自行火炮采用了T-80主戰坦克的底盤和2A65牽引榴彈炮改進而來的火炮。俄羅斯2S19型152毫米榴彈炮戰斗重量42噸;發動機B-84A型四沖程多燃料12缸水冷柴油機,最大速度60公里/小時,最大行程500公里;主要武裝為2A65型152毫米牽引榴彈炮改進而來的火炮,身管從6米加長到9米(59.2倍口徑),最大射速8發/分鐘,彈藥基數50發。

俄羅斯第四代新炮2S35自行榴彈炮采用無人炮塔,擁有一個全自動彈藥搬運裝卸系統,自動水平極高,這樣的設計能提高開火速度,提高戰斗反應速度,減少系統故障率,火炮和乘員分隔的設計,更能夠減少戰斗人員損傷。2S35自行榴彈炮戰斗重量55噸;一臺柴油發動機提供了整車的動力,領行駛速度達到了60公里/小時;續航里程達到500公里;主要武器為一門52倍2A88線膛炮榴彈炮,彈藥基數為50-70發多種類型炮彈。

俄羅斯2S43“錦葵”輪式自行榴彈炮已完成國家測試的全部流程,成為俄羅斯首款國產的此類裝備。“錦葵”搭載一門152毫米口徑火炮,威力足以摧毀敵方指揮所、防御工事、火力點、裝甲裝備和步兵。這種自行火炮的主要優勢是機動性高且(單次加油后的)行駛距離長。?這種自行火炮使用布良斯克汽車廠生產的8×8汽車底盤,單次加油后可在公路上行駛1000公里。在全輪驅動配置和強大柴油發動機的幫助下,它擁有較好的越野能力。“大花葵”載有一門2A64火炮,其發射殺傷爆破彈時最大射程超過24公里,發射“紅土地”-M2和(帶慣性導航系統并可根據“格洛納斯”衛星信號校正彈道的)“紅土地”-D制導炮彈時,射程分別可達25公里和43公里。這種自行火炮配備半自動步槍裝彈機,備彈30發。它自重32噸,配備一臺雅羅斯拉夫發動機廠生產的470馬力發動機,在公路上的行駛時速可達80公里。?

德國

德國PzH-2000自行榴彈炮是德國克勞斯-瑪菲·威格曼為德國陸軍研制的新一代自行榴彈炮系統。其綜合性能優于90年代后出現的英國AS-90與法國凱撒等155毫米自行榴彈炮。PzH-2000自行榴彈炮戰斗重量60噸;發動機采用MTU MT 881 Ka-500 V8柴油機,越野極速達到45公里/小時;最大爬坡可達50°,涉水1.5米,續航里程420公里;主要武器為1門155毫米 52倍徑榴彈炮,彈藥基數60發多種類型炮彈。

法國

“凱撒”是由法國公司Nexter設計和制造的一款155毫米輪式自行榴彈炮,最大射程40千米,最大射擊速度為6發/分鐘,可以發射高爆彈照明彈末敏彈武器系統制導炮彈等彈藥,具備較強的精確打擊能力。該炮采用了6×6高機動卡車底盤,最高行駛速度90千米/小時,最大行駛里程600千米。從2008年起,“凱撒”自行火炮開始大量裝備法國部隊,由于性能先進,該炮還出口到沙特阿拉伯摩洛哥泰國印度尼西亞等國家,生產總量超過300門。

以色列

以色列的輕型LAR-160(口徑160毫米)沖天炮系統具有顯著特點。該系統重量輕、整套裝備體積小,采用了新技術和新材料,射程最大可達45公里。LAR-160輕型火炮火箭系統由一個多管火箭發射裝置安裝在移動平臺上。此系統采用消耗發射集裝箱方式,多管火箭在再發射時,只需整體卸下并換裝消耗發射集裝箱。這種方式在眾多國家的先進火箭炮系統中被廣泛應用,其性能穩定、安全可靠,能夠實現快速作戰。

南非

南非自20世紀70年代起,致力于研發性能先進、配套完整的火炮。迪奈爾公司與國際空間研究公司合作,于1975年開始研制155毫米牽引式榴彈炮,并發展成155毫米火炮家族。90年代初,南非軍方提出研制105毫米榴彈炮,以取代老式美制105毫米火炮。1999年推出了首門樣炮G-7式105毫米榴彈炮,參加南非航展并打出34千米的世界最遠射程。G-7采用52倍口徑的超長炮管和先進的模塊式發射裝藥,可發射曳光尾翼穩定脫殼穿甲彈,直射距離為500~3000米,發射底排-火箭復合增程彈時射程高達34千米。G-7配備了全套液壓操炮系統和火控系統,裝填方式為任意高低角送彈和裝藥,配備液壓鏈式輸彈機。

英國

英國AS-90自行榴彈炮是英國維克斯造船與工程公司研制輕裝甲自行火炮,服役于1993年。基本配備為155 mm L131.射擊系統由慣性動態基準裝置、炮塔控制計算機、數據傳輸裝置等組成,可以完成自動測地校準、自動瞄準等工作。AS-90自行榴彈炮戰斗全重42噸;發動機為一臺VTA903T V8柴油機,極速可達到55公里/小時,續航里程達到420公里;主要武裝為一門BAE生產的152毫米52倍徑增程火炮,采用半自動裝彈機填裝射速達到3發/10秒,彈藥基數為45發。

美國

美國M109A6式155毫米自行榴彈炮是美國軍隊炮兵的主炮,美國M109式自行火炮的最新改進型。與原型相比,加長了身管,增大了射程,采用半自動步槍裝填機構,增加彈藥攜行量。配有自動火控計算機和車輛定位定向裝置,可獨立實施射擊。系統反應能力、生存能力、系統可靠性和彈藥的終點效應均比原型有大幅度提高,具備了新型自主式火炮的特點。

韓國

韓國K9自行榴彈炮首門樣炮于1994年完成1998年服役。該炮采用立楔式炮閂,裝有雙室炮口制退器和抽氣裝置。身管裝有溫度報警裝置,用于為自動火控系統提供身管溫度信息。炮尾裝有多普勒式初速測量系統,測量范圍為20~2000米/秒,用于為車載計算機提供彈丸初速信息。火炮發射K307式全膛增程底排彈時的初速為924米/秒,發射火箭增程彈和上述底排彈的最大射程分別為30千米和40千米。

日本

日本99式自行榴彈炮是日本陸上自衛隊主要裝備的自行榴彈炮,1975年列裝。其性能乃至外形,都和美國M109 155毫米自行榴彈炮十分相似。它的最大射程,即使發射專用的長射程彈,也只有19千米,性能已明顯落后。日本99式自行榴彈炮戰斗全重為40噸;動力裝置為三菱重工制造的直列6缸四沖程水冷增壓柴油機,最大功率600馬力,最大速度只有49.6公里/小時;主要武裝為52倍口徑的長身管155毫米榴彈炮,帶自動裝彈機。最大射速為每分鐘6發。

發展趨勢輕量化

各國為了解決目前自行火炮在戰場機動能力差、不利于戰略投送、自身結構過重等不足,正在積極研發第四代自行火炮系統,其中采取輕質結構材料實現結構減重是關鍵,具體的技術方案是對復合身管、炮口制退器進行改造,例如,復合身管采用鈦合金材料打造成輕質復合身管;又例如,炮口制退器,則以高效能的鈦合金材料為主,這樣便可以將火炮起落部分的質量有效減輕,同時還可以將后坐力有效降低,從而達到整體減重的目標。

研究防腐蝕技術

中國自行火炮的防腐蝕技術水平還比較落后,很大程度上仍停留在牽引炮階段,與自行火炮不相適應,開展防腐蝕技術研究對延長自行火炮服役壽命意義重大,根據自行火炮具體服役環境及腐蝕特點,進行科學的防腐蝕設計,可顯著提升其環境適應性、戰時可靠性、保障水平和戰斗力。在設計新型自行火炮時,將表面處理新技術和表面工程融入總體設計中,將對自行火炮的發展產生重大影響。

發展無人炮塔

未來戰爭將朝著無人化的趨勢發展,無人炮塔系統也是坦克、自行火炮發展的趨勢。無人防空炮塔指把坦克炮塔直接安裝固定在坦克車體的頂部,乘員座位位于低矮堅固的車艙體內,因而乘員間的相互戰斗與生存救援能力又得到了新一步提高

裝配彈藥全自動裝填機構

當今戰爭環境對大口徑自行火炮武器系統發展不斷的提出新的更高要求, 火炮射速作為大口徑戰略壓制性火炮的重要戰術指標, 如何不斷提高火炮射速是保證火炮發揮強大火力和威力的關鍵因素,只有裝配彈藥全自動裝填機構才能滿足這種新的需求。帶有高度自動化的彈藥全自動裝填系統的火炮武器系統,是一種質量更輕、尺寸更小、具有更高機動性能、精密化、精確化、信息化乃至更智能化的并且可以遂行獨立作戰的新一代火炮武器系統。火炮自動裝填機構未來的發展,必定是提高自行火炮的射擊速度、實現模塊化裝填的自動化、提高復雜系統的可靠性采用信息化技術使裝填系統向著更加智能化的方向發展。

參考資料 >

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詳解 | 閱兵式上出現的武器裝備全解讀.微信公眾平臺.2025-02-04

【軍事科普】盤點:自行火炮有哪些 - 中國軍視網.中國軍視網.2025-12-19

扒一扒世界上十大現役155毫米自行榴彈炮.中國日報.2025-02-06

如虎添翼!東部戰區某部入列多型新裝備 11式122毫米火箭炮亮相.中華網.2025-01-23

俄研制出新型輪式自行火炮.新華網.2025-01-23

俄軍繳獲法國援烏的“凱撒”火炮,俄軍工廠:感謝馬克龍捐贈.澎湃新聞.2025-01-23

以色列裝備輕型遠射程火箭炮系統.新浪網.2025-02-07

G-7為何市場“失意”.光明網.2025-02-07

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標簽: 自行火炮的定義 自行火炮車 自行火炮車圖片

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