AH4 型155毫米輕型加榴炮

為了打贏低強(qiáng)度局部戰(zhàn)爭，世界出現(xiàn)了快速反應(yīng)部隊(duì)，他們對(duì)火力支援武器有特殊的要求：重量輕、機(jī)動(dòng)性好、火力強(qiáng)，實(shí)戰(zhàn)要求能將兵力和裝備快速空運(yùn)或空降到戰(zhàn)場。顯然，一些重型裝備無法滿足空運(yùn)和空降的要求，而一些輕型裝備的威力和殺傷效應(yīng)又明顯不足，不能滿足戰(zhàn)術(shù)使用要求。鑒于此，對(duì)155毫米口徑火炮系統(tǒng)采用輕量化技術(shù)及設(shè)計(jì)，正是適合了這種需求，可同時(shí)滿足威力、殺傷效應(yīng)和機(jī)動(dòng)性的要求。同時(shí)，由于山地作戰(zhàn)的特殊性以及惡劣的地理?xiàng)l件，也需要可以用直升機(jī)吊運(yùn)的火炮，以便于快速部署。因此，威力強(qiáng)大的輕型155毫米火炮武器系統(tǒng)也成為這些部隊(duì)的主要火力支援武器?？梢圆捎弥鄙龣C(jī)吊運(yùn)的大口徑輕型155毫米火炮，已成為目前世界各國提高炮兵武器機(jī)動(dòng)性的重要發(fā)展方向。

目前，已經(jīng)有滿足上述要求的火炮服役，且經(jīng)歷了戰(zhàn)爭考驗(yàn)。美國的M777型155毫米火炮采用鈦和鋁合金材料制造，已在加拿大和美國的軍隊(duì)中服役，并在阿富汗和伊拉克的實(shí)戰(zhàn)中證明了輕型火炮的實(shí)用性。印度也一直在尋求購買M777，計(jì)劃部署在藏南地區(qū)。

針對(duì)這一需求，以4噸左右的戰(zhàn)斗全重為研發(fā)目標(biāo)，我國成功研制出了155毫米輕型加榴炮。該炮在研發(fā)過程中突破了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，在2014年中國國際航空航天珠海博覽會(huì)上，作為空降兵裝備公開進(jìn)行了靜態(tài)展示，讓人們從近距離看到了這種4噸級(jí)的大口徑輕型火炮。這是該型火炮第一次對(duì)外展示，成為了航展上的亮點(diǎn)之一，引起了各界的廣泛關(guān)注。

AH4型155毫米輕型加榴炮戰(zhàn)斗全重4噸左右，可以采用直升機(jī)、運(yùn)輸機(jī)空運(yùn)、空降，采用輕型卡車牽引時(shí)最大公路行駛速度可達(dá)90千米/小時(shí)。其特點(diǎn)是體積小、重量輕、可靠性高、操作簡單、維修方便，戰(zhàn)略機(jī)動(dòng)性好，特別適于山地、沙灘、叢林、海島地區(qū)作戰(zhàn)，主要用于輕型步兵師、空降師、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)等快速反應(yīng)部隊(duì)執(zhí)行高強(qiáng)度、大縱深火力作戰(zhàn)任務(wù)。

AH4型155毫米輕型加榴炮由炮身、炮閂、反后坐、上架、搖架、高平機(jī)、下架、前大架、后大架、液壓系統(tǒng)等組成，設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是減輕火炮的重量，設(shè)計(jì)要點(diǎn)是輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和輕合金應(yīng)用技術(shù)。AH4型155毫米輕型加榴炮采用四腳型大架、下架落地的總體結(jié)構(gòu)形式。為減輕重量，大量采用高強(qiáng)度、輕量化的鈦合金、鋁合金來制造火炮架體。搖架、上架均由鈦合金焊接（鑄造）成型，部分部件采用鋁合金材料，重要承力部件由合金鋼板焊接而成。

該炮采用國際通用的39倍口徑身管，發(fā)射底排彈最大射程為30千米，身管壽命長;采用炮閂自動(dòng)開關(guān)閂技術(shù)，最大射速4～5發(fā)/分;配備了國際通用的底凹彈、底排彈、復(fù)合增程彈、特種彈等多種155毫米火炮彈種，射界大，可打擊不同的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)多種作戰(zhàn)任務(wù)要求;配置以小型發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的液壓系統(tǒng)，具備機(jī)動(dòng)化操作高低方向調(diào)炮，車輪升降、開關(guān)閂等多種功能，使火炮行軍戰(zhàn)斗轉(zhuǎn)換時(shí)間小于3分鐘。

AH4型155毫米輕型加榴炮可以配備數(shù)字化火控系統(tǒng)。數(shù)字化火炮可與其它指揮系統(tǒng)組網(wǎng)，在便攜式指揮、偵察系統(tǒng)的配合下，可被營級(jí)、連級(jí)、偵察車越級(jí)指揮，實(shí)現(xiàn)偵察、指揮、通信、射擊全程信息化。其偵察、指揮系統(tǒng)采用低功耗、輕量化設(shè)計(jì)，可單兵攜行，靈活、機(jī)動(dòng)。

在輕量化結(jié)構(gòu)方面，該炮應(yīng)用了多種創(chuàng)新性的技術(shù)途徑，如：低火線高、下架落地、后坐體前移、多機(jī)合一等總體結(jié)構(gòu)技術(shù)，簡化了架體及功能部件設(shè)計(jì)，有效地減小了火炮整體尺寸，控制了火炮重量。

由于多種創(chuàng)新性的技術(shù)和多機(jī)合一結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用，使火炮的加工制造周期縮短，減少了加工制造的成本和費(fèi)用。由于火炮整體尺寸的減小，火炮重量的降低，減少了火炮的材料消耗，尤其是貴重金屬鈦合金的用量與美國M777型155毫米火炮相比大幅度減少，所以該火炮成本較低。

在總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，輕型火炮穩(wěn)定性控制技術(shù)的突破成為該火炮總體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。與傳統(tǒng)的39倍口徑身管155毫米火炮相比，AH4型155毫米輕型加榴炮的裝藥量和射程沒有降低，所以降低火炮的后坐力，保持火炮射擊過程的穩(wěn)定成為總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。該炮在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用了多體動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)對(duì)火炮的射擊穩(wěn)定性進(jìn)行了細(xì)致的分析，多次優(yōu)化調(diào)整總體設(shè)計(jì)方案。由于多體動(dòng)力學(xué)仿真的邊界條件與火炮實(shí)際情況存在差異，在火炮強(qiáng)度試驗(yàn)過程中，發(fā)生了變位較大的情況。在采取了高速攝影、動(dòng)態(tài)測試等多種措施分析火炮射擊姿態(tài)，并修正了虛擬樣機(jī)多體動(dòng)力學(xué)仿真模型后，得出了較正確的仿真結(jié)果，并進(jìn)行了針對(duì)性的技術(shù)改進(jìn)，最終突破了輕型火炮射擊穩(wěn)定性控制的技術(shù)瓶頸。

為減輕重量，該炮重點(diǎn)進(jìn)行了搖架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為提高搖架的剛度進(jìn)行了專項(xiàng)有限元仿真分析，創(chuàng)造性地提出鑄焊混合的搖架結(jié)構(gòu)，圓滿解決了搖架剛強(qiáng)度與重量和工藝性的矛盾，最終突破了鈦合金用于制造大口徑火炮架體的技術(shù)瓶頸，取得了關(guān)鍵性的研究成果。

為使火炮便于操作，AH4型155毫米輕型加榴炮采用了多種適用于輕型火炮的人機(jī)工程設(shè)計(jì)。該炮設(shè)計(jì)了擺動(dòng)式裝填輔助托彈盤，輔助炮手放置彈丸，擺動(dòng)到炮膛軸線上送彈，解決了火線高較低、后坐體前移的總體布局使裝填操作困難的問題;設(shè)計(jì)了開閂裝底火機(jī)構(gòu)，解決了低火線高、閂體上開，炮手裝填底火操作困難的技術(shù)難題，提高了火炮射擊的安全性和操作性;采用了自動(dòng)開關(guān)閂技術(shù)，創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了液壓自動(dòng)開關(guān)閂結(jié)構(gòu)，在火炮后坐復(fù)進(jìn)接近終了時(shí)，控制機(jī)構(gòu)被觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)開關(guān)閂;火炮的液壓系統(tǒng)配備了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，通過液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)火炮高低俯仰、方向調(diào)炮，升降運(yùn)動(dòng)體，為高平機(jī)的儲(chǔ)能器補(bǔ)償壓力，實(shí)現(xiàn)了機(jī)動(dòng)化操作。

AH4型155毫米輕型加榴炮的研制成功，可以說是我國火炮發(fā)展的里程碑，推動(dòng)了我國火炮技術(shù)的發(fā)展，為39倍輕型155毫米火炮的發(fā)展提供了一種新的嘗試。[編輯/山水]