155 mm艦炮裝備技術發(fā)展探討

馬獻懷

(海軍裝備部西安局，陜西 西安 710043)

艦炮做為最古老的海軍兵器，一度隨著導彈的高速發(fā)展被認為是夕陽裝備，隨著強化海權控制，大口徑艦炮做為低烈度對抗所常用、能夠持久性作戰(zhàn)、實施精確打擊、相對經濟高效的武器裝備，再次被各海軍所重視，在信息化和新材料技術的支持下，美歐等國新型大口徑艦炮將陸續(xù)投入使用，本文根據近年來跟蹤國內外艦炮技術、就發(fā)展國產大口徑艦炮幾點思考與大家共同商榷。

1 需求分析

未來海軍作戰(zhàn)需求，從本世紀初美頒布的《海軍轉型藍圖》[1]中可看出瑞倪，其核心作戰(zhàn)概念提出未來九種能力研發(fā)，具體是：全方位的火力壓制打擊、情報的偵收及支持網絡中心戰(zhàn)的能力、信息對抗、由海向陸縱深目標的兵力投送、戰(zhàn)場全空域防御、近岸海上控制、本土保衛(wèi)、海上快速兵力部署、海上聯(lián)合支援。美海軍冷戰(zhàn)后戰(zhàn)略轉型，從全面對抗轉變?yōu)閼恫粚ΨQ局部戰(zhàn)爭，這種新的戰(zhàn)略理念，在一定程度上牽引和催促各海軍強國的轉型。綜其所述，未來20年前后支援陸上作戰(zhàn)行動將成為海軍的重要作戰(zhàn)任務之一，為此，從信息化角度加強空間控制、持續(xù)作戰(zhàn)和對海對岸精確打擊是艦炮裝備的發(fā)展指向。

針對新時期海軍戰(zhàn)略轉型，歐美海軍提出了瀕海作戰(zhàn)概念，艦炮用于對陸火力支援再次被賦予重任。但實施對陸火力支援打擊時卻面臨兩個問題：一是岸防技術(水雷、導彈、機動火炮等)的快速發(fā)展，艦船在瀕海執(zhí)行任務時，易受敵方攻擊；二是陸地形貌復雜、背景混亂，目標易于隱蔽。要實施持久的作戰(zhàn)，不僅靠攜帶彈藥的數量，而且需要高效的精確打擊和采用大威力戰(zhàn)斗部對堅固目標的清除。因此用于對陸火力支援的大口徑艦炮武器裝備應具備遠射程、高精度和大威力三大特征。

西方海軍為了上述要求，先期曾致力于127 mm艦炮的研發(fā)，最典型的是美國Mk45系列，意大利OTO127/64式等型號，兩者均為此研制了新型信息化彈藥。但實施后發(fā)現(xiàn)，盡管在射程上、對目標實施精確打擊能夠滿足要求，但批產卻有相當的難度，同時127 mm彈藥戰(zhàn)斗部對堅固目標的打擊威力不足，而155 mm彈藥針對上述問題卻較容易兼顧解決，為此美英法德選擇開展了155 mm口徑艦炮武器系統(tǒng)的研發(fā)。

2 發(fā)展現(xiàn)狀

在上述需求的背景下，綜合權衡艦炮的射程、威力和適裝性，發(fā)展具有智能彈藥選擇、全自動操作、質輕緊湊以及隱身功能的遠程精確打擊大口徑艦炮是必然選擇，聚焦發(fā)展155 mm艦炮，使其成為未來海上對陸火力支援和遠程精確打擊新的艦炮口徑標準。評估顯示，發(fā)射制導并配備多功能戰(zhàn)斗部彈藥的155 mm艦炮將是效費比最佳的海上火力支援武器。

2.1 美國155 mm先進艦炮系統(tǒng)

美海軍根據自身需求，啟動了雄心勃勃的155 mm先進艦炮系統(tǒng)(Advance Gun System,下稱AGS)項目[2]。AGS作為DDG1000型驅逐艦的主炮配置兩座，占據了前主甲板大部空間，實屬二戰(zhàn)后美艦所罕見，由此可看出美海軍對AGS的重視。

在新的作戰(zhàn)思想指導下，美海軍強調將作戰(zhàn)兵器從海上垂直投送至陸上關鍵目標。AGS是“三位一體”(空海陸)不可缺少的火力之一，它由發(fā)射、炮塔、供彈、彈庫、伺服、電氣控制系統(tǒng)和彈藥等組成，最終的AGS沒有采用垂直發(fā)射方式，仍是常規(guī)的斜式發(fā)射裝置，炮口動能達35～36 MJ，口徑比62，俯仰角-5°～+70°，發(fā)射率最終目標12發(fā)/mm，水冷卻身管壽命3000發(fā)，全重約150 t。后來為配備“伯克”驅逐艦，又發(fā)展輕型155 mm艦炮，重約95 t。

AGS目前配置3種彈藥。一種是反艦使用的制導炮彈，射程55 km，彈丸重90 kg，毫米波末制導雷達。再就是常規(guī)炮彈，射程40 km，彈丸重47 kg。最值得重視的第三種是遠程對陸攻擊彈藥(下稱LRLAP)，該彈采用分裝結構，飛行部分由戰(zhàn)斗部、GPS/INS制導裝置、助推火箭和控制裝置等組成，重約118 kg，戰(zhàn)斗部裝藥10.8 kg，破片殺傷半徑60 m，采用碰炸和近炸引信，最大射程的初始為150 km，最終目標為185 km，圓概率誤差20m，該彈除采用火箭助推等手段外，還采用了滑翔增程技術。

AGS具備單炮多發(fā)同著能力。它可讓4～6發(fā)炮彈同時擊中目標，但射程會有所降低。這樣1艘DDG1000艦2座AGS發(fā)射的炮彈可有8～12發(fā)LRLAP彈同時落地。據評估，AGS的作戰(zhàn)能力與1個陸戰(zhàn)炮兵中隊(6門M777型155 mm榴彈炮)火力相當，是MK45 Mod4型127 mm艦炮其毀傷能力的2.5倍。

2.2 歐洲155 mm艦炮發(fā)展之路

歐洲海軍盡管也選擇了155 mm作為未來艦炮口徑，但發(fā)展路徑卻完全不同。為了實現(xiàn)能夠打擊更遠的陸、海目標，同時又受到時間、資金、空間制約，歐洲人選擇的不是全新研制，而是從陸軍現(xiàn)役的155 mm火炮中選擇一種移植上艦。

德國以一種全新的思路實現(xiàn)海軍遠程精確對地火力支援能力的發(fā)展。本世紀初，德幾家公司組成了“模塊化海上火力概念[3](簡稱MONARC)”協(xié)會，首次提出把成熟的陸用先進大口徑火炮技術用在艦艇上，用來提供海軍持續(xù)的遠程精確對地火力支援，不久便把PzH2000型155 mm自行榴彈炮塔安裝在F124級“漢堡”號護衛(wèi)艦上進行了測試。他們沒有啟動新的艦炮研發(fā)，而是選擇已有陸軍火炮上艦，MONARC項目的設想就是將PzH2000的炮塔集成到護衛(wèi)艦甲板上，替代76 mm艦炮。PzH2000是符合北約第二份彈道諒解備忘錄(即52倍口徑，2.3L藥室)、技術性能優(yōu)異的陸用火炮，歐洲多國相繼裝備，與現(xiàn)役艦炮主要功能相比，具有口徑大、質量小、體積小、彈種多、威力猛等優(yōu)點。其炮塔是一個相對獨立的模塊，它包括發(fā)射、控制、彈藥儲運、通信、“三防”和空調等系統(tǒng)，可較容易地整合到艦艇平臺上。所采用的分裝式彈藥安全性高，能以10發(fā)/min的射速攻擊40 km的目標，若使用增程制導彈藥，則可達60 km，CEP在10 m以內。在滿足性能需求的前提下，其重量體積都不是問題，主要挑戰(zhàn)是發(fā)射時后座力對船體結構的影響。到目前止，MONARC項目完成了艦上的安裝演示、陸基甲板安裝實彈射擊試驗、艦船環(huán)境中作戰(zhàn)可行性評估、艦上裝填可靠性試驗等，并已確立將MONARC項目155 mm艦炮配置在F125護衛(wèi)艦上。未來的MONARC將被集成到綜合的155 mm艦炮武器系統(tǒng)中，作為全網絡化海軍指控系統(tǒng)的一部分，與無人機等目標捕獲系統(tǒng)相連接，使用新型智能彈藥，大幅度提高艦炮射擊效能。

英國研發(fā)了一型低成本的155 mm艦炮，作為Mk8 Mod1型114mm艦炮的換代裝備。這種新型艦炮被稱為第三代海上火力支援火炮(簡稱TMF)[4]，它是將英陸用AS90型自行榴彈炮配用的39身倍的155 mm火炮與現(xiàn)役Mk8 Mod1型艦炮相結合。20多年前，英國就著手研究155 mm火炮用于海上火力支援任務，其結論是可比現(xiàn)有54口徑127 mm艦炮具有更大的優(yōu)勢，并享用低成本彈藥。經過系列的工程研究，據稱現(xiàn)在已經對火炮所需要的改裝進行了綜合風險評估，重點是底火、點火裝置以及裝填系統(tǒng)，做到了TMF與Mk8 Mod1型保持了80%的通用性。TMF的全重估計為24.5t，比Mk8 Mod0型還輕，而射程卻增加到了30 km。2008年以來，英國正在開展第二階段的工程探索，在低成本的基礎上進一步增加射程和威力。

法國也已開展了155 mm艦炮的可行性研究。其內容包括身52身倍155 mm火炮的武器系統(tǒng)、彈藥以及裝有自動供彈和專用火控的綜合體。為了對付多種目標，除采用陸155 mm OGRE等彈藥外，還在開展制導彈藥的研制。OGRE彈藥的射程是35 km，并可在目標上方釋放出63個重244 g的自毀子彈藥，覆蓋面積可達18 000 m2，而制導彈藥的射程可達60 km，且最終可能達到85 km。法國人還認為，選擇155 mm艦炮，不僅可利用陸基火炮彈藥的研究成果，另一優(yōu)勢是，在岸上的指揮官請求實施海上火力支援時，使用155 mm系統(tǒng)要比用127 mm系統(tǒng)更有經驗。

俄羅斯早在20世紀70年代就著手研發(fā)了雙聯(lián)裝152 mm艦炮，準備裝在前蘇聯(lián)海軍光榮Ⅱ-夏伯級導彈巡洋艦上，主要任務是攻擊海陸目標、提供火力支援，并配備了增程、激光制導和紅外制導炮彈，射程達到了40 km。俄羅斯最近發(fā)布研發(fā)新一代大型驅逐艦，它類似早期推出的20350型，排水量在9 000～1 4000 t，該艦配置2門152 mm艦炮[5]，但具體技術參數不詳。

3 比較分析

通過對近年來大口徑艦炮基礎技術發(fā)展跟蹤，就世界上155 mm艦炮的兩種發(fā)展方式做比較分析。

3.1 路徑比較

由于戰(zhàn)術需求，美歐等國均在發(fā)展155 mm大口徑艦炮，美AGS采用了大量的新理念、新技術，全新艦炮的技術性能是劃時代的，這與美強勁的戰(zhàn)爭需求、強大的軍事技術和經濟實力、以及大型主力戰(zhàn)艦平臺有關，而歐洲選擇高性能陸炮移植上艦，兩者發(fā)展路徑差異甚大，雖然同屬先進的工業(yè)化國家，但歐洲各國實力不能與美國相比，軍事需求也非十分迫切，軍艦的噸位大都在7 000 t以下，難以承受AGS這樣的巨型艦炮。兩種發(fā)展方式都體現(xiàn)了自己的實際狀況，尤其是歐洲155 mm艦炮發(fā)展之路，在滿足基本需求的前提下，體現(xiàn)了既快又省，值得借鑒。

3.2 技術比較

全新發(fā)展的AGS技術性能當然比借用陸炮上艦會更好，其主要差異表現(xiàn)在射程和隱身程度。AGS對陸攻擊彈藥大幅度提高了射程，主要是采用了滑翔技術，而在隱身方面，現(xiàn)有陸炮受已有結構限制，隱身外形受到一定影響，但這些缺陷可利用現(xiàn)有技術再彌補，無論在射程還是隱身效果上得以改善。AGS的自重是歐洲陸炮上艦炮塔的2～3倍，兩者的適裝性幾乎不可比較。表中[4]列出了現(xiàn)有155 mm火炮主要技術指標。

表1 現(xiàn)有155 mm火炮主要技術指標

3.2 工程風險

陸炮上艦技術難度相對較低，由于采用的是成熟技術，項目風險小，反觀AGS由于采用的很多新技術，給項目帶來了許多工程難題?？芍氖荕ONARC項目上艦試用已近十年，AGS在已研制十幾年后仍沒有形成戰(zhàn)斗力。兩者工程周期也決定了的研制費用的巨大差異。

3.3 使用比較

首先，在兩者投入使用后所發(fā)生的費用差異是顯而預見的，陸炮上艦帶來的配件通用性、彈藥通用性、培訓通用性等，給聯(lián)勤帶來的便利可比AGS顯著降低后勤成本。其次,陸炮上艦在解決好反后坐問題后，可實現(xiàn)“小艦裝大炮”的目標，這可大幅度提高艦艇的作戰(zhàn)能力，尤其適合中等海軍強國。第三，陸炮上艦可更大限度的使艦炮和陸炮技術保持同步發(fā)展，改善艦炮以前由于裝備少、研制周期長、成本高和可靠性低等被動發(fā)展模式。

4 發(fā)展思考

發(fā)展大口徑艦炮是未來艦炮裝備必然要求，筆者就未來大口徑艦炮的發(fā)展原則有以下四點建議：

1)必須發(fā)展我國艦艇適裝的大口徑艦炮。首先選擇155 mm口徑，因為國產155 mm陸炮和彈藥技術可提供大量技術支撐，國外155 mm艦炮發(fā)展經驗能夠借鑒，目前技術儲備可達到的預估戰(zhàn)標，基本滿足未來戰(zhàn)術需求。其次根據艦艇噸位狀況，未來國產155 mm艦炮自重在不包括智能彈庫前提下，應以不超過40 t為宜，可裝載在5 000 t級以上的驅逐艦上。要重視反后坐炮架和艦炮彈性基座的技術研究，盡可能減小在發(fā)射高炮口動能彈藥時對艦艇結構的影響。

2)必須發(fā)展以信息化技術為主導的大口徑艦炮裝備。首要是以精確制導彈藥為基礎，配合使用復合增程和多型戰(zhàn)斗部技術等，形成不僅用于攻擊，而且具有偵察、指示、信息傳輸、目標毀傷評估等功能的信息化彈藥系列。其次是利用現(xiàn)代計算機技術，研制模塊化和智能化艦炮，實現(xiàn)裝備在使用、維護和適裝的高性能。第三是艦炮武器系統(tǒng)不僅要實現(xiàn)與艦艇信息中心的數據鏈傳輸，而且必要時能夠實施與陸基甚至星基的數據傳輸，以便在對陸上火力支援中實施最快速的垂直打擊。

3)必須充分借鑒和采納國內外現(xiàn)有成熟技術和經驗。發(fā)展新型的155 mm艦炮，從配置能夠完成多種戰(zhàn)術任務的系列化彈藥，到模塊化、輕量化和智能化的艦炮本體及武器系統(tǒng)，是一項巨大的武器工程。美國AGS項目給我們提供了警示，就是大跨度的技術躍升帶來的難題是費時、費錢和裝備初期可靠性低，相對地德英采用陸炮上艦模式可大大降低技術風險和資金投入，且基本滿足使用要求。英國人在馬島海戰(zhàn)后就思考和籌劃發(fā)展155 mm艦炮事宜，目前實現(xiàn)了AS90陸用155 mm火炮與Mk8 Mod1型艦炮有機結合，其部件與現(xiàn)有裝備通用化率超過了80%。德國人的MONARC項目在完成了安裝演示、陸上射擊測試、艦上可靠性測試和作戰(zhàn)性能評估后，已決定替代76 mm艦炮配置在F125型護衛(wèi)艦上。同時國產的155 mm加榴炮和配套彈藥技術在國際軍貿市場上得以青睞，也召示了給發(fā)展國產155 mm艦炮能夠提供強有力技術支持。

4)必須以全壽命效費分析為基礎做好武器的發(fā)展策劃。武器的全壽命效費比分析，是裝備研制投入前必須要完成的工作之一，發(fā)展國產155mm艦炮這樣的巨項工程也不例外。筆者認為首先要做好需求分析，切實把握準為實現(xiàn)功能所需要的系統(tǒng)模塊配置和關鍵技術，在研制工程中重視體現(xiàn)保障性要求，最大限度使裝備在發(fā)揮效能的同時降低使用費用。另外把武器系統(tǒng)做成開放的、模塊可置換的平臺，為后續(xù)升級改造和系列化發(fā)展留有空間。

[1] 王平建．美國未來海軍[M]．北京：中國人民解放軍出版社，2007．

WANG Ping-jian．The United States of America future Navy[M]．Beijing：Chinese people's Liberation Army press，2007．

[2] 陳文仁．美國海軍155毫米艦炮武器系統(tǒng)分析[J]．現(xiàn)代艦船，2010(3)：31-35．

CHEN Wen-ren．Analysis of the United States Navy 155 mm naval gun weapon system[J]．Modern Ships，2010(3):31-35．

[3] 西方艦炮發(fā)展趨勢：155毫米艦炮[EB/OL]．[2009-04-09]．http://www.zgjunshi.com/world/huopao/jianpao/200904/20090409092532.html．

The development trend of the Western naval gun:155 mm naval gun[EB/OL]．[2009-04-09]．http://www.zgjunshi.com/world/huopao/jianpao/200904/20090409092532.html．

[4] 陳棟．淺論大口徑艦炮武器系統(tǒng)的發(fā)展趨勢[EB/OL]．[2012-05-12]．http://www.doc88.com/p-390949423133.html．

CHEN Dong．Thinking on the development of big caliber naval gun weapon system[EB/OL]．[2012-05-12]．http://www.doc88.com /p-390949423133.html．