細(xì)說無人炮塔

肖　茅　張　明

自二戰(zhàn)結(jié)束以來，坦克設(shè)計(jì)師們對大量的戰(zhàn)例進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和研究，發(fā)現(xiàn)坦克被正面命中的概率最高。坦克正面60°夾角范圍內(nèi)命中概率約45％，而在這個(gè)范圍里，又以炮塔和正面裝甲的上部被命中的概率最高。顯然，如果能夠大幅度壓縮坦克炮塔的體積，不僅可以大大降低坦克被命中的概率，還能夠減輕坦克重量，并隨之帶來一系列的好處。但是，由于傳統(tǒng)的炮塔內(nèi)必須要有人員操縱戰(zhàn)斗部分，受一般成人身高的限制，導(dǎo)致不能太低，例如蘇式坦克限制人員身高不得超過1.75米，而西方坦克為了適應(yīng)大部分的成年人身材，普遍比蘇式坦克高0.2～0.3米。為了消除這些不利因素，設(shè)計(jì)師們很自然想到了一個(gè)辦法，就是把炮塔里邊的人移出去，這就是無人炮塔的由來。

無人炮塔(又稱頂置武器炮塔)是指坦克和裝甲車的武器安裝在車體頂部，乘員則位于低矮的車體內(nèi)。頂置武器可回轉(zhuǎn)，有的甚至可以升降。無人炮塔體積小，正面投影面積減小，整車重量有所減輕，同時(shí)乘員位于車體內(nèi)，乘員的戰(zhàn)場生存能力得到提高。

根據(jù)武器不同的安裝方式，無人炮塔可分為支座式無人炮塔、骨架式無人炮塔和遙控式無人炮塔三類。支座式無人炮塔，指將武器安裝在低矮扁平炮塔頂部的支座上，射手位于炮塔下方，能夠得到車體裝甲的保護(hù)，但武器和供彈機(jī)構(gòu)是無防護(hù)的。這種帶武器支座的炮塔的重量可以比同類的普通炮塔減輕約20％。骨架式無人炮塔，指直接將武器安裝在一個(gè)旋轉(zhuǎn)架上，同時(shí)去掉武器、供彈機(jī)構(gòu)和(在多數(shù)車輛上)待發(fā)彈藥箱的裝甲防護(hù)，武器的身管和炮尾機(jī)構(gòu)完全暴露在外。射手的位置幾乎可以安排在車體內(nèi)任何地方，以遙控方式操縱武器和旋轉(zhuǎn)支座。遙控式炮塔，指將武器、輸彈機(jī)構(gòu)、觀瞄裝置等安裝在小型炮塔內(nèi)，無人遙控炮塔的座圈直徑比常規(guī)炮塔小，操縱人員幾乎可以位于車內(nèi)任何位置，同時(shí)炮塔具有一定的裝甲防護(hù)。

發(fā)展簡史

自20世紀(jì)60年代以來，一些國家在不斷嘗試研制新型車載武器系統(tǒng)，以取代傳統(tǒng)的炮塔，并制造出了采用支座安裝火炮的實(shí)驗(yàn)坦克。其中，最早出現(xiàn)的是英國1968年制造的COMRES 75實(shí)驗(yàn)車，該車在扁平炮塔頂部的支

座上安裝了一門火炮。后來，德國于1978年研制出了VTS－1實(shí)驗(yàn)樣車也采用了支座式火炮，瑞典也于1982年制造出鉸接式的UDESXX20實(shí)驗(yàn)樣車。然而，這些車輛都未能被軍方所采納。唯一的例外是美國通用動(dòng)力公司研制的，“機(jī)動(dòng)火炮系統(tǒng)”，該車的炮塔是在泰里達(dá)因公司XM-4“裝甲火炮系統(tǒng)”(1985年制造)的基礎(chǔ)上改進(jìn)的，但該車至今仍未正式生產(chǎn)。

迄今為止，只有部分中口徑自動(dòng)武器采用了支座安裝方式。其中最早的例子是瑞典博福斯公司1962年為本國Pbv301履帶式裝甲人員輸送車制造的20毫米機(jī)關(guān)炮炮塔。20世紀(jì)70年代的代表包括德國“黃鼠狼”步兵戰(zhàn)車采用的“庫卡”20毫米炮炮塔和荷蘭的裝甲偵察車采用的“厄利肯”25毫米機(jī)關(guān)炮炮塔。與通用動(dòng)力公司的“機(jī)動(dòng)火炮系統(tǒng)”一樣，以上三種炮塔都是通過火炮支座輸送彈藥，這個(gè)過程在炮塔內(nèi)完成，安全性是有保障的。但是，后來的車輛再?zèng)]有采用這種炮塔，唯一的例外是俄羅斯20世紀(jì)90年代在BTR-80A(8×8)輪式裝甲人員輸送車上采用的30毫米炮炮塔和為BTR-T中型裝甲輸送車實(shí)驗(yàn)樣車制造的一種小型炮塔。

到了80年代，坦克炮塔的發(fā)展出現(xiàn)了一些新的變化，設(shè)計(jì)人員開始研制無人遙控炮塔。美國通用動(dòng)力公司于1984年在M1坦克底盤制造的坦克試驗(yàn)臺(tái)(TTB)上采用了這種炮塔，但結(jié)果不盡理想。另外一個(gè)采用無人遙控炮塔的例子是德國克勞斯·瑪菲公司1994年制造的EGS實(shí)驗(yàn)樣車。后來，無人遙控炮塔開始在重量更輕的裝甲戰(zhàn)車上得到應(yīng)用。英國和美國于20世紀(jì)90年代曾為聯(lián)合開發(fā)的TRACER／FSCS偵察車研制出了裝有CTA40毫米炮的遙控炮塔，但該項(xiàng)計(jì)劃于2002年被取消。美國研制的“未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)”的載人戰(zhàn)斗系統(tǒng)和德國研制的裝有30毫米炮的“美洲獅”步兵戰(zhàn)車都采用了遙控炮塔的設(shè)計(jì)思想。法國也正在按照這種設(shè)計(jì)思路為其EBM(6×6)輪式戰(zhàn)車(原為EBRC)研制“托塔迪斯”炮塔。

目前，除俄羅斯外，其他多數(shù)國家發(fā)展的車載自動(dòng)武器已停止采用老式的支座結(jié)構(gòu)，而改用“骨架”安裝方式，即去掉了武器、供彈機(jī)構(gòu)和待發(fā)彈藥箱的裝甲防護(hù)(在多數(shù)車輛上)，如法國的地面武器工業(yè)集團(tuán)于20世紀(jì)70年代為裝有20毫米機(jī)關(guān)炮的AMX-10P履帶式裝甲輸送車制造的“巨嘴鳥”Ⅱ型炮塔。但是，這種采用暴露式供彈機(jī)構(gòu)的火炮安裝方式在后來的十年間并未得到更廣泛的應(yīng)用，直到90年代才又開始應(yīng)用于車載12.7毫米機(jī)槍。例如美國陸軍的“斯特瑞克”(8×8)輪式裝甲車的“防御者”遙控武器站、英國泰利斯公司研制的“烏鴉座”炮塔和以色列拉菲爾公司研制的頂置式武器站。目前，一些25毫米和30毫米機(jī)關(guān)炮也采用了這種安裝方式，包括以色列拉菲爾公司研制的裝有25毫米炮的頂置式武器站和裝有25或30毫米機(jī)關(guān)炮的“交戰(zhàn)者”遙控武器站。新加坡和羅馬尼亞分別采用了前一種武器站來改裝各自的M113履帶式裝甲人員輸送車和BMP-1步兵戰(zhàn)車。

具備的優(yōu)勢

無人炮塔系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常獨(dú)特，它采用低矮型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，炮塔上安裝1門帶有炮架的坦克炮，即頂置炮。同時(shí)，由于車體高度降低，重量減輕，也適合未來作戰(zhàn)武器空運(yùn)部署的要求。

無人炮塔的優(yōu)點(diǎn)很多，主要有三點(diǎn)：

改善乘員的戰(zhàn)斗環(huán)境火炮與戰(zhàn)斗室基本上是分離的，因此火炮發(fā)射的尾氣完全與戰(zhàn)斗室隔絕，不會(huì)影響乘員的工作。值得一提的是，無人炮塔坦克和裝甲車輛的彈藥都放在車內(nèi)，而且經(jīng)過隔倉放置后，基本上不會(huì)被引爆。炮彈被分放在多個(gè)地方，分別是炮塔吊籃的鼓形彈倉、車內(nèi)的輔助彈倉和備用彈倉。另外，車長和炮長的座位基本平行，方便他們隨時(shí)保持聯(lián)系。另外，車長和炮長前面設(shè)置有一塊控制面板，通過它不僅可以有效控制車內(nèi)各部件的工況，還有利于車長／炮長之間作戰(zhàn)意識(shí)的交流。坦克炮發(fā)射時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng)，這會(huì)對車內(nèi)乘員造成很大的壓力，降低他們的反應(yīng)能力，然而在無人炮塔系統(tǒng)中，火炮可以采用膨脹波后坐技術(shù)，后坐力較小，車內(nèi)乘員所承受的沖擊相對小很多。

提高生存性在采用無人炮塔的車輛中，車體上只有身管和炮尾機(jī)構(gòu)，乘員包括射手位于車體內(nèi)，在炮塔座圈以下。而且炮塔的體積明顯變小，受打擊的概率顯著降低，這都可以極大地提高戰(zhàn)場生存率。從防護(hù)角度來說，炮塔體積較小，相應(yīng)的裝甲板也比較小，這樣可以降低裝甲車的重量，增強(qiáng)裝甲車的機(jī)動(dòng)性。雖然使用低矮型炮塔的頂置炮

裝甲防護(hù)比較薄弱，但是它可以減少乘員、武器、彈藥暴露在外面的可能性，從而避免人員傷亡和內(nèi)部損壞。同時(shí)，由于無人炮塔戰(zhàn)斗車輛可以在不犧牲火炮威力的前提下降低底盤重量，相對就提高了戰(zhàn)斗車輛的機(jī)動(dòng)性，從而也提高了戰(zhàn)斗車輛的生存能力。

良好的維修性無人炮塔系統(tǒng)及其相關(guān)裝置全部置于車體之外，可以非常簡單地從車體上拆卸下來，而不需要像坦克那樣作復(fù)雜的抽炮動(dòng)作。這樣就能夠極大地提高火炮的維修性能?；鹋谙到y(tǒng)在戰(zhàn)場搶修中更多地是采用更換方式，無人炮塔中火炮的頂置結(jié)構(gòu)方式有利于戰(zhàn)場搶修的展開。

典型代表

世界各國目前推出了許多無人炮塔，根據(jù)安裝武器口徑的大小，可以分為安裝小口徑武器的無人炮塔，或稱為輕型武器站：安裝中口徑武器的無人炮塔，或稱為中型武器站：安裝機(jī)關(guān)炮的無人炮塔，可稱為機(jī)關(guān)炮武器站：安裝大口徑火炮的無人炮塔。

輕型武器站武器一般是5.56毫米和7.62毫米機(jī)槍，它們是非穩(wěn)定的，區(qū)別在于是手動(dòng)還是通過電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)瞄準(zhǔn)，以及采用何種光學(xué)裝置。例如，該級別中有克勞斯·瑪菲一韋格曼公司的2350和FLW100型槍架，作為支援和輸送車輛的自衛(wèi)武器，也可作為戰(zhàn)斗車輛的輔助武器。2350槍架安裝在“水牛”裝甲搶救車上，采用機(jī)械瞄準(zhǔn)。FLW100型槍架為遙控式操縱觀瞄設(shè)備，采用模塊化光學(xué)和晝夜顯示設(shè)計(jì)概念，可安裝在車輛頂部，內(nèi)部沒有活動(dòng)部件。奧托-梅萊拉公司的“藍(lán)寶石”(高度集成的搜索和保護(hù)電子設(shè)備)是現(xiàn)代的輕型遙控裝置，它最適合于“依維柯”和LMV這類輕型車輛使用。武器裝備除了7.62毫米機(jī)槍外，也可安裝5.56毫米機(jī)槍或自動(dòng)榴彈發(fā)射裝置。光學(xué)設(shè)備包括紅外熱像儀、電視攝像機(jī)和激光測距儀。

埃爾比特公司的7.62毫米ORCWS武器站同樣適用于輕型車輛，它是全穩(wěn)式，無需在車輛頂部開口即可安裝。類似的武器站還有拉菲爾公司的7.62毫米R(shí)CWs遙控武器站，它連接一個(gè)聲響傳感器，可自動(dòng)對付狙擊手。

奧托·梅萊拉公司的“希特羅爾”也是典型的后裝備的武器站，它通過一個(gè)操縱桿進(jìn)行遙控。武器可從車外裝填。

康斯堡公司的“防御者一輕型”(Protector Light)是這一級別的另一代表，它的重量很輕，可通過瞄準(zhǔn)握把或操作平臺(tái)進(jìn)行操控。

中型武器站武器除了5.56／7.62毫米機(jī)槍外，還可安裝12.7毫米機(jī)槍或40毫米自動(dòng)榴彈發(fā)射裝置。

德國的中型武器站有克勞斯·瑪菲一韋格曼公司的2048、1865和1530型，后者安裝在“非洲狐”裝甲偵察車、“野犬”1型和2型防護(hù)車以及“拳擊手”裝甲輸送車上。它們的機(jī)械式驅(qū)動(dòng)裝置可改裝成電動(dòng)式，能用熱像儀補(bǔ)充光學(xué)裝置。此外，還可選裝附加彈道防護(hù)以及煙幕施放裝置。IWS、AWS和FLW200型遙控武器站采用現(xiàn)代光學(xué)和觀蹣顯示設(shè)備以及操縱裝置?！皥?zhí)行者”遙控武器站原是由拉菲爾公司研制的，后由英國航空航天系統(tǒng)公司根據(jù)英國要求進(jìn)行了改進(jìn)和特許生產(chǎn)。該武器站安裝在英國的“黑豹”指揮和通信車上，可選裝煙幕施放裝置、彈道防護(hù)和穩(wěn)定器等設(shè)備。泰利斯公司的SWARM遙控武器站主要由三大部分組成：火炮運(yùn)算及接口單元GPIU、操作員控制臺(tái)和武器與傳感器平臺(tái)。光學(xué)設(shè)備包括彩色白晝攝像機(jī)、人眼安全型激光測距儀、非制冷式熱像儀或制冷式傳感器。新加坡技術(shù)動(dòng)力公司的LRWS地面遙控武器站也可提供類似裝備，基本型中已經(jīng)有了輕型并列機(jī)槍，即12.7毫米機(jī)槍或40毫米榴彈發(fā)射裝置。博福斯公司的“狐猴”是一種模塊化監(jiān)視、效能系統(tǒng)，它可選裝輕型導(dǎo)彈發(fā)射裝置增強(qiáng)火力。

康斯堡公司提供的“防御者”已達(dá)1000件以上，實(shí)屬最為成功的產(chǎn)品。目前，它已成為步兵班用車和美軍“斯特瑞克”車族中的主要武器系統(tǒng)。由于8×8型車可用c-130直升機(jī)空運(yùn)，為此必須將武器從“防御者”上卸下，并將武器站向前放倒，以降低車高。通過這種方式，也可在有防護(hù)情況下更換武器、煙幕施放裝置和補(bǔ)充彈藥?！胺烙摺笨膳c發(fā)射后不管的“標(biāo)槍”型導(dǎo)彈系統(tǒng)配合使用。

“箭”武器站是由加拿大的厄利孔一康特拉維斯公司和比利時(shí)FN公司聯(lián)合研制的。除了標(biāo)準(zhǔn)的M2QCB型12.7毫米機(jī)槍外，還可安裝M3型機(jī)槍，也適用于輕型車輛。用戶還可根據(jù)需求選裝以下設(shè)備：穩(wěn)定器、彈道防護(hù)、激光測距儀、綜合檢測系統(tǒng)、綜合訓(xùn)練程序、便攜式遙控設(shè)備(距離30米)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

機(jī)關(guān)炮武器站奧托一梅萊拉公司的“希特菲斯特”炮塔可安裝厄利孔公司的25毫米機(jī)關(guān)炮或麥克唐納一道格拉斯公司的“大毒蛇”Ⅱ型30毫米機(jī)關(guān)炮，以及1挺7.62毫米并列機(jī)槍。炮塔左側(cè)和右側(cè)可各安裝1具“陶”式反坦克導(dǎo)彈發(fā)射裝置。

萊茵金屬公司的E4和E8兩種炮塔均可根據(jù)用戶需求進(jìn)行安裝，它們適用于15噸以上的車輛，希臘“利奧尼達(dá)斯”步兵戰(zhàn)車采用了這兩種炮塔。炮塔上可安裝“長釘”反坦克導(dǎo)彈系統(tǒng)。E4是雙人炮塔，E8是單人炮塔。

法國地面武器工業(yè)集團(tuán)同樣提供了一種帶27毫米機(jī)關(guān)炮的TMC－25“德拉加”單人炮塔。這種炮塔可裝備在8×8型VBCI輪式裝甲車上。

拉斐爾公司生產(chǎn)的名為“壯士”的RCWS遙控武器站，亦即機(jī)關(guān)炮武器站，可安裝30毫米ATK MK44型機(jī)關(guān)炮。該武器的特殊之處在于它的炮架可以折疊，以便于空運(yùn)和地面運(yùn)輸。武器站是穩(wěn)定的，可從外部或車內(nèi)的任意位置進(jìn)行操控。傳感器可自動(dòng)跟蹤目標(biāo)。該系統(tǒng)內(nèi)裝有一個(gè)檢測程序。武器站可安裝2套“長釘”式導(dǎo)彈發(fā)射裝置。到目前為止，已有1500部RCWS裝備部隊(duì)，在歐洲，比利時(shí)和捷克決定以RCWS 30作為部分“皮蘭哈”Ⅲ和8x8型“潘德”Ⅱ輪式裝甲車的武器裝備。

埃爾比特公司提供的ORCWS頂置遙控武器站，是穩(wěn)定式遙控武器站，可安裝25和30毫米機(jī)關(guān)炮及導(dǎo)彈系統(tǒng)。它無需在車輛頂部開口即可安裝，因此該武器站適于后安裝。

大口徑火炮無人炮塔美國機(jī)動(dòng)火炮系統(tǒng)的無人炮塔是通用動(dòng)力地面系統(tǒng)公司研制的105毫米小輪廓炮塔，安裝有M68A1E4型105毫米低后坐力坦克炮。

105毫米低后坐力坦克炮能夠發(fā)射所有北約標(biāo)準(zhǔn)的105毫米炮彈，其中高速穿甲彈足以擊穿第二代主戰(zhàn)坦克的裝甲。例如M83貧鈾高速穿甲彈在2000米外，就可擊穿420毫米防彈鋼板?；鹋诓捎米詣?dòng)裝彈機(jī)，共搭載18發(fā)炮彈，其中8發(fā)為待用彈?；鹋诘睦碚撋渌贋槊糠昼?0發(fā)，由于待用彈只有8發(fā)，因此其實(shí)際射速為每分鐘8發(fā)。比較而言，機(jī)動(dòng)火炮系統(tǒng)的炮彈搭載量稍顯不足，因?yàn)長AV-105突擊炮系統(tǒng)的車體更小，但卻可以搭載30發(fā)炮彈。炮長的觀瞄裝置位于火炮的

右側(cè)，包括熱象儀和人眼安全眼型激光測距儀。為了確保精確射擊，火炮采用雙向穩(wěn)定，并安裝了與M1坦克同一系列的火控系統(tǒng)。

約旦于2003年推出了安裝在“侯賽因”坦克底盤上的“獵鷹”無人炮塔。該炮塔由約旦國王阿卜杜拉二世武器設(shè)計(jì)與開發(fā)局與南非機(jī)械設(shè)計(jì)局等合作研制，安裝了瑞士魯阿格地面系統(tǒng)公司研制的120毫米緊湊型坦克炮。在火炮下方的車體內(nèi)，車長在炮的右側(cè)，炮長在左側(cè)。車長配備有1具周視瞄準(zhǔn)鏡(位于炮塔頂部)，其高低和方向均采用了獨(dú)立穩(wěn)定。炮長則配備了1具安裝于炮塔艙口一側(cè)的獨(dú)立穩(wěn)定瞄準(zhǔn)具。

炮塔的方向轉(zhuǎn)動(dòng)和火炮的俯仰都采用雙向穩(wěn)定，便于在行進(jìn)中射擊。為了將射擊誤差減至最低，該火炮系統(tǒng)除了采用高低和方向陀螺儀外，還采用了前饋陀螺儀?；鹋诘母┭龊团谒霓D(zhuǎn)動(dòng)均采用電操作。

自動(dòng)裝彈系統(tǒng)位于炮塔尾部，由一個(gè)6發(fā)炮彈的彈盤和一個(gè)4發(fā)炮彈的弧形彈架構(gòu)成。該自動(dòng)裝彈系統(tǒng)僅寬1.4米?！矮C鷹”炮塔的炮彈裝填是通過一個(gè)圓筒形傳送管完成的，該傳送管圍繞著自動(dòng)裝彈機(jī)底部旋轉(zhuǎn)，然后根據(jù)需要從彈盤或弧形彈架上取出1發(fā)炮彈。在炮彈裝進(jìn)炮膛之前，該彈將與其高低傳動(dòng)裝置解脫并被帶至高低向的大約0°位置以便與傳送管對正。

關(guān)鍵技術(shù)

無人炮塔技術(shù)設(shè)計(jì)自誕生以來就一直有一些技術(shù)難題阻礙其走上戰(zhàn)場。第一個(gè)技術(shù)難題是遙控操作火炮的上下俯仰和水平旋轉(zhuǎn)，第二個(gè)難題是如何將炮彈從彈倉自動(dòng)送到炮尾，第三是采用合適的輔助技術(shù)保證戰(zhàn)斗系統(tǒng)的戰(zhàn)技指標(biāo)。

經(jīng)過多年的開發(fā)和試驗(yàn)，并隨著電子技術(shù)和彈道技術(shù)的迅猛發(fā)展，這些難題已經(jīng)得到部分解決。

遙控火炮旋轉(zhuǎn)和俯仰動(dòng)作由于炮塔內(nèi)沒有乘員的空間，射手位于車體之內(nèi)，必須在潛望觀瞄系統(tǒng)的配合下對火炮進(jìn)行遙控操作。

火炮的旋轉(zhuǎn)和俯仰都是采用電操作的，通過各類傳感器采集目標(biāo)位置和運(yùn)動(dòng)信息，匯集到火控計(jì)算機(jī)解算，控制火炮的旋轉(zhuǎn)和俯仰。旋轉(zhuǎn)和俯仰機(jī)構(gòu)都采用陀螺儀穩(wěn)定裝置，以保證行進(jìn)間射擊的精度。

自動(dòng)輸彈技術(shù)在無人炮塔戰(zhàn)斗系統(tǒng)中，彈藥儲(chǔ)存在車體內(nèi)的鼓形彈倉內(nèi)，火炮軸線在車體外，需要設(shè)計(jì)合適可靠的輸彈設(shè)備將炮彈由彈倉輸送到火炮炮尾位置，并使炮彈軸線與火炮身管軸線平行，以便于自動(dòng)裝彈。炮彈由彈鼓至傳送帶和傳送帶至托盤兩個(gè)過程后，只需要推彈人膛機(jī)構(gòu)始終與身管在一條直線上，在火炮高低射界內(nèi)，自動(dòng)裝填系統(tǒng)便可以以任意角完成裝填。

后坐控制技術(shù)在無人炮塔戰(zhàn)斗車輛中，火炮可以采用長距離后坐的方式減小后坐力對車體的影響，但是后坐距離大也意味著火炮射速將降低，影響其戰(zhàn)技指標(biāo)。采用低后坐技術(shù)一方面減小火炮發(fā)射對車體的沖擊，另一方面也可以將火炮的射速完全由自動(dòng)裝彈速度來決定，從而達(dá)到提高射速的目的，同時(shí)后坐對車體振動(dòng)的影響減小也可以加快次一發(fā)彈的瞄準(zhǔn)時(shí)間。膨脹波低后坐火炮技術(shù)便是目前較先進(jìn)的低后坐技術(shù)。

膨脹波低后坐炮是一種新型火炮，其工作原理為當(dāng)發(fā)射藥在炮膛內(nèi)推進(jìn)彈丸時(shí)，如果火炮藥室的炮尾突然打開，火藥氣體就會(huì)向后方突然噴出，藥室內(nèi)的壓力即隨之下降，這種現(xiàn)象被稱為膨脹波或“火藥氣體稀釋”現(xiàn)象。藥室內(nèi)壓力下降現(xiàn)象在炮膛內(nèi)的擴(kuò)展速度和聲波傳播速度是一樣相同的，因此這種壓力下降現(xiàn)象傳遞到彈丸的底部會(huì)有一個(gè)時(shí)間上的滯后。膨脹波火炮就是利用這一滯后現(xiàn)象，精確控制炮尾開口的時(shí)機(jī)和速度，使彈丸在炮尾開口時(shí)感覺不到壓力的降低，仍然像在密閉的炮膛內(nèi)飛行，以原來的初速飛離炮口。如果能盡量推遲炮尾開口的時(shí)間，使膨脹波恰好在彈丸剛剛脫離炮口的瞬間追趕上彈丸底部，則實(shí)現(xiàn)了所謂的“定時(shí)同步”。

在火炮尾部裝有一個(gè)擴(kuò)張噴嘴，從炮尾釋放出來的火藥氣體通過該噴嘴高速向后排出。此時(shí)擴(kuò)張噴嘴對火藥氣體起到降溫降壓作用，火炮的內(nèi)部熱能轉(zhuǎn)變成了后噴氣流的動(dòng)能，并在噴嘴處形成作用于火炮的反向壓力，大大抵消了火炮的后坐能量?？梢哉f，膨脹波火炮在炮尾開口之前是按傳統(tǒng)火炮的原理工作，而在炮尾開口之后即按低后坐火炮的原理工作。

該型火炮彈丸的外彈道將不受影響，炮口初速和彈道曲線與傳統(tǒng)火炮發(fā)射的彈丸相同，但是卻能減少后坐距離以及身管發(fā)熱量。當(dāng)然該火炮技術(shù)也存在不足——炮尾焰。但是由于膨脹波火炮應(yīng)用在無人炮塔戰(zhàn)斗車輛上，火炮是頂置的，在車體之外，火炮發(fā)射產(chǎn)生的炮尾焰作用在車體之外，將不會(huì)傷害到乘員和射手。

未來展望

經(jīng)過多年的試驗(yàn)和發(fā)展，隨著新一代裝甲戰(zhàn)車趨向于自動(dòng)化、無人化，無人炮塔開始成為一種常見的戰(zhàn)車構(gòu)型。美國“未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)”計(jì)劃中的突擊炮和榴彈炮，都采用了無人炮塔技術(shù)，車內(nèi)所有成員都處于一個(gè)安全、封閉的空間中，大大降低了車輛動(dòng)力、武器系統(tǒng)對成員的不良影響，同時(shí)也節(jié)省了人力。但是，無人炮塔技術(shù)對于自動(dòng)化技術(shù)的要求較高，特別是火力部分，要求在高強(qiáng)度持續(xù)作戰(zhàn)情況下，保持足夠高的可靠性，這對于整個(gè)相關(guān)的科研機(jī)構(gòu)都是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。隨著科技的不斷發(fā)展，相信在不久的將來，會(huì)有更多的戰(zhàn)車使用無人炮塔技術(shù)。