曲射火力是获得现代武装部队火力优势的重要元素。

然而在冷战结束和铁幕降下之后,北约国家普遍忽略了曲射火炮的建设。因此,北约在这一领域从数量(装备的火炮数量)到质量(火炮的射程和杀伤力)上都不如俄罗斯和另一大国的装备,就不足为奇了。尽管俄罗斯和另一大国的许多系统离装备部队还要若干年的时间,但已经服役的现代化高性能火炮系统还是越来越多。后者的一个例子就是俄罗斯的2S35自行榴弹炮,据传它使用常规爆破弹药的有效射程达到了约80公里。相比之下,德国的PzH2000自行榴弹炮发射德国国防军使用的DM121型枣核爆炸榴弹的有效射程仅能达到30公里。
俄罗斯最新的2S35自行装甲加榴炮
总而言之,当前西方国家使用的身管火炮系统具有明显较近的射程。在与潜在对手的竞争中,这一事实已经是那么的明显,以至于有多个国家的军队都在研究和执行弥补这一能力差距的计划。美国陆军正在进行的远程火炮项目是增程加农炮(Extended Range Cannon Artillery,ERCA),该计划旨在将美国陆军现役榴弹炮的射程先增加到70-100公里,最终拓展到130公里。德国联邦国防军也已经意识到了采取行动的必要性,希望把扩大其现役榴弹炮的射程,作为“未来间接火力-中程(Future Indirect Fire - Mid-range)”项目的重要组成部分。除此之外,德国炮兵部队的装备数量也将获得增加。到2031年,PzH2000履带式自行榴弹炮的保有数量将维持在108门,而不是原先计划的削减到81门。此外,还将采购多达108门使用相同火炮系统的轮式自行榴弹炮。
莱茵金属公司的PzH2000是本世纪以来西方国家装备的更先进支援火炮之一,被很多国家用于替代老旧的M109火炮
必须要知道的是,要求身管火炮的更大射程达到75公里到100公里之间,并不意味着它总是需要和战线后方75公里处的敌方纵深目标进行作战。这种情况属于理想的极限情况。事实上,现有的目标侦察手段并不总是能够为炮兵提供如此远距离的精确目标信息。更多可能是在己方占领区的更深处使用这些远程火炮系统。在一对一对决的反炮兵作战中,拥有更远射程的火炮系统可以部署在敌方火炮的射程之外,在为己方作战部队提供火力支持的同时,毫无风险地与敌军火炮系统进行对抗。
莱茵金属公司(Rheinmetall)是使用52倍口径身管长度的PzH2000自行装甲火炮系统的制造商,也是德国陆军炮弹和发射药的供应商。最近,它提出了如何增加德军装备的PzH2000火炮射程的概念。所有概念都符合《北约联合弹道谅解备忘录》的规定,以确保和现有弹药的兼容以及北约国家之间的通用性。2019年11月6日,莱茵金属集团在南非阿尔坎潘(Alkantpan)进行的一次射击演示中对这些增程概念进行了可行性测试。
莱茵金属集团在2019年11月6日在南非进行的实验
短期方案
莱茵金属的短期概念包括了使用三种不同的 *** 对PzH2000自行火炮系统进行简单的升级以实现更大射程。所有这些 *** 都是对火炮弹药的升级改进,而无需更改武器系统本身。
荷兰陆军的PzH2000火炮发射M1711底排弹
三种中可能被更先使用的方案是采用一种早已服役,已经被荷兰陆军的PzH2000火炮所使用的弹药——M1711底排弹(Basebleed)。 底排弹在弹丸尾部带有火药。它在发射时被点燃,其任务是通过排放燃烧气体来降低空中飞行弹丸后面的负压,从而减少空气阻力。与传统的炮弹相比,这种 *** 可以改善弹丸的空气动力学特性,从而在相同的重量和炮口初速度(V0)的情况下具有更大的飞行距离。PzH2000使用该解决方案的更大射程在使用普通发射药的情况下,可以被扩展到40公里。
底排弹的工作原理是通过减少飞行中的弹丸尾部的负压区,以降低炮弹的前进阻力
第二种 *** 是使用更多、更强的发射药。根据莱茵金属公司的说法,PzH2000火炮系统可以承受的极限膛压为359兆帕。即使使用当前更大的6号发射药,也不会达到此极限。为了充分利用这部分预留的余量,莱茵金属公司建议使用其和瑞士的RUAG公司成立的合资企业Nitrochemie(稀星天外注:德语直译的意思为“硝化”,很适合作为发射药公司的名字)开发的“52-23顶级发射药(52-23 Topcharge,52-23的意思是52倍口径和23升的药室容积)”。使用Topcharge时,炮口初速度可以超过990米/秒,相对的6号发射药只能达到945米/秒。根据上述数据计算得出,新型发射药可以将射程增加约17%。最近在南非的射击测试显示实际情况甚至好于这一之前计算的理论值。
新型炮弹和发射药的使用是PzH2000射程增加的短期方案
第三种短期可实现的增加射程 *** 是使用莱茵金属集团自己开发的已进入批量生产的阿塞盖(Assegai)M2005 V-LAP弹药。V-LAP是“速度增强型远程炮兵弹丸(Velocity Enhanced Long Range Artillery Projectile)”的缩写,其采用了底排和火箭推进技术来提高炮弹的速度。但是这种设计必须牺牲一部分战斗部 *** ,以将火箭发动机安装到弹丸中。而为了拥有与DM121枣核弹相似的杀伤力,M2005 V-LAP战斗部中,必须含有至少四千克爆炸物。一种解决方案是考虑使用预置破片战斗部。
V-LAP高爆榴弹
在南非进行的试验中,莱茵金属将上述后两种方案结合起来。同时使用Topcharge发射药和M2005 V-LAP炮弹的PzH2000火炮系统在次佳外部弹道条件下的射击,达到了接近67公里的射程。
长期 ***
对于“未来间接火力-中程”项目的轮式火炮系统,德国联邦国防军设定了使用常规炮弹达到75公里,精确制导炮弹达到100公里的射程要求。从莱茵金属公司的角度来看,只有使用新的武器系统才能达到这些射程。
M1156精确制导套件是轨道ATK(Orbit ATK)开发的可以将常规炮弹变成智能制导炮弹的方向纠正组件
我们知道火炮发射的弹丸飞行时间越长,其暴露在外部弹道影响因素(例如,垂直风)下的时间也越长,因此到达目标处的误差也会随着射程的增加而增加。然而,为了满足小于50米的精度要求,新火炮发射的弹药必须配备类似诺斯罗普格鲁曼创新系统公司(之前的轨道ATK公司)的精确制导套件(Precision Guided Kit,PGK)的射向校正发动机。现在存在的问题,任何类型的二维射向校正发动机都会因为调整方向令弹丸的动能损失,从而导致安装此类套件炮弹的更大射程降低更高10%。 因此,为了满足有效射程达到75公里的要求,无航向矫正炮弹的射程要达到83公里才能补偿引入航向校正套件所造成的射程损失。
60倍口径身管(下)和52倍口径身管(上)的比较
为了使制导炮弹达到德国国防军所要求的射程,弹丸的炮口初速度必须进一步提高。莱茵金属公司通过计算得出,新的武器系统发射药药室的容量为29升,压力极限约为500兆帕。这样,炮管的总长度将约为60倍火炮口径,相当于约9.30米。为了方便大家进行比较,稀星天外也给出PzH2000的52倍径身管长度——8.06米。
此外,莱茵金属公司已经开始进行内部研究,在发射为新系统专门设计的精确炮弹时,更大射程可以达到155公里。如果实现,这相当于比德国联邦国防军要求的射程增加了超过50%。它也将超过美国陆军ERCA项目目前所追求的130公里的射程目标。
美国陆军的ERCA项目旨在将火炮的射程提高到130公里,目前已经达到之一阶段70公里的目标。它将采用58倍径。
总结
短期解决方案相对较快,没有开发风险。另外,取决于实施解决方案的 *** ,实施起来也相对便宜。尽管在实施前,德国联邦国防军还需要对弹药进行军规认证和采购。但是,这依然会让德国炮兵有可能在短时间内大幅缩短当前在主力支援火炮射程上的不足。
采用不同方案及其组合下,PzH2000火炮预计可以达到的更大射程
开发和装备新的武器系统肯定会花费数年时间,并且像所有开发项目一样,会有一定的开发风险。但是,由于当前使用的52倍径武器系统已经达到了极限,即使使用V-LAP弹药和Topcharge也只能在海平面处实现67公里的更大射程。因此,为了能够让身管火炮攻击75公里外的目标,增加身官长度是逻辑上合理的下一步。而且,使用新的60倍径的火炮系统还可以发射更大射程分别为48公里或64公里的低成本枣核弹和尾排弹。这比现在的52倍口径火炮都要远。
德国最新型的轮式自行火炮 新型车载155毫米自行火炮射程多少