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发信人: ersy (Green Mouse), 信区: Green
标 题: 坦克终结者:中国89式120mm自行反坦克炮(中)
发信站: BBS 哈工大紫丁香站 (Wed Jul 28 12:06:27 2004)
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由于自行反坦克炮总体设计是一项复杂的系统工程。且火炮、穿甲弹、榴弹、火控系
统、观瞄仪器一起同步研制,同时随炮定型,所出现的技术问题,还不可能在一轮样炮的
研制、试验中就全部解决。在不断地摸索和试验中,设计人员对该炮经过多轮样炮研制才
达到设计定型。
前三轮样炮之差别列表
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至于第二个问题,即为什么在研制120毫米坦克炮的同时还要进行120毫米自行反坦克
炮的研制?要讲清楚这个问题得需要从自行反坦克炮的作用谈起,由于自行反坦克炮是防
御性武器,战术使用上主要是依托预设阵地,隐蔽待敌,与主战坦克相比,自行反坦克炮
比坦克炮具有更大的穿甲能力和更高的实际射速,在依托预设阵地对运动中敌坦克作战时
,可以先敌发现、识别目标,缩短反应时间,且结构低廉。但自行反坦克炮的机动性与防
护件能均低于主战坦克。研究结果表明,在反坦克作战中,依托预设阵地,隐蔽的自行反
坦克炮,可弥补自身装甲防护性能差的弱点,与进攻的坦克相比仍具有较高的战场生存能
力。在赫怕特-施塔克所著《坦克质量还是数量》一书中,对基准坦克与进攻以对抗射击时
的期望命中率作了计算,由于89式120毫米自行反坦克炮的外形及火控系统的性能接近基准
坦克,且火炮的威力、初速均大于基准坦克,笔者认为可以直接引用基准坦克在静止半隐
蔽状态的各种计算结果,作为自行反坦克炮与坦克对抗时战场生存力分析的依据。
处于隐蔽停止状态的反坦克炮识别一个行驶中的敌坦克的或然率,远大于行驶状态敌
坦克识别隐蔽静止状态的自行反坦克炮的或然率。经检验,要达到相同的识别效果,运动
中的坦克需要4倍于处于静止状态的自行反坦克炮的时间。
同时,依托预设阵地隐蔽的自行反坦克炮可以利用有线通讯联络,使多种观察手段协
同动作,既提高观察识别目标的几率,又可在电子对抗中减少自身的暴露。
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根据参考文献所列数据,用自行反坦克炮代替基准坦克,攻、防双方命中率,如表1所
示。
从表1、2中可看出,在反坦克作战中,处于半隐蔽状态的自行反坦克炮,较之进攻坦
克具有高得多的战场生存能力。
笔者以为,由于使用原则和作战任务以及系统配置的区别,导致主战坦克的成本要远
高于自行反坦克炮。所以,生产一定数量的主战坦克和相对较多数量的自行反坦克炮,会
在短期内实现对敌装甲目标给于足够火力打击的目的。在进攻作战中,应以综合性能较好
的主战坦克为主要突击力量,而自行反坦克炮则作为辅助突击的火力补充。在防御作战中
,依托预设阵地,自行反坦克炮可充分发挥集群火力作战的优势。举个例子来讲,在防御
作战中,如果1个自行反坦克炮连成功的阻击了1个敌军坦克连的进攻,这就意味着你花1元
钱买到了2至3元钱的东西。大家一定要明确一点,自行反坦克炮所需要的是用等同于主战
坦克的火力来消灭坦克,在与主战坦克的对抗中,其自身的防护是靠消灭敌人来实现的。
因此,自行反坦克炮的乘员要比坦克乘员更值得尊敬。
在配用弹种上,89式120毫米自行反坦克炮配备了尾翼稳定脱壳穿甲弹与榴弹,均采用
带金属短底的半可燃药筒的整装式弹药。据有关资料分析,发射穿甲弹时对150毫米/68度
均质甲板的有效穿透距离超过了3,000米,直射距离大于2,500米,千米立靶密集度公算
偏差不大于0.26米X0.26米。记得当年采访“军中第一炮”——王治功大校时,当谈到有关
我军大口径穿甲弹的威力时,王治功大校充满自信的说:从目前掌握的资料看,没有哪个
国家的动能穿甲弹能够超过我们目前装备和即将装备的水平,在这一领域我们是领先的。
另外,在89式120毫米自行反坦克炮上还配备有高爆榴弹。该弹弹丸重19.5千克,初速
960米/秒,最大射程大于9,000米,具有不小于100毫米加农炮榴弹的杀伤威力。从人们
的传统观念上,一般认为榴弹只能杀伤非装甲类目标,对装甲目标作用不大。但实践证明
,120毫米高爆榴弹对坦克目标仍具有较大的毁伤效能。在试验中,89式120毫米曾对远距
离上的59式坦克进行射击,当炮弹落在距坦克5米左右的距离内爆炸时,其破片对坦克炮塔
上靠近爆点的设备具有极强的破坏效果。如果120毫米高爆榴弹直接命中坦克的话,即便是
美军M1A1/A2之类的坦克也会完全丧失作战能力。
89式120毫米自行反坦克炮底盘的选择与特点
自行反坦克炮,顾名思义,就是将火炮安装在能够机动行驶的具有装甲保护的履带式
或轮式底盘上。由于受当时的技术条件限制,120毫米火炮只能安装在履带式底盘上。根据
军方的要求,采用83式152毫米自行加农榴弹炮的321履带式通用底盘作为自行反坦克炮的
底盘。在底盘车体前部右侧安装有1台与59式坦克相同的12150L型520马力发动机,驾驶员
位于车体前左侧。该车最大公路时速为56.6千米/小时。
作为炮兵用自行反坦克炮,为减少底盘型号,以利于维修和后勤保障,采用自行火炮
中型通用底盘是理所当然的。
但从总体设计考虑,采用该底盘似乎不尽合理。具体表现在,由于120毫米自行反坦克
炮是部队的一线防御性武器,而不是二线压制兵器,因而要求具有一定的防护能力。从理
论上分析,如果炮塔只要求能防非直接命中的大口径榴弹破片和枪弹的话,其正面装甲水
平厚度应该不超过40毫米。而从外观上看,现底盘的首上装甲均很单薄,恐难以防御小口
径炮弹的攻击。对水箱等的防护就更差了。可以说底盘与炮塔的防护性能是不匹配的。
由于底盘发动机前置,致使首部过长,炮塔回转中心偏于底盘后部,为保证一8度射界
的要求,火线与全炮均较高。再者,底盘发动机前置,炮塔重量将加在车体后部,导致全
炮悬置部分重心较底盘弹性中心偏后,这将导致第6对负重轮及扭力轴负荷太大,影响车体
的强度、寿命与舒适性。为了解决上述问题,设计人员采取了把炮塔回转中心前移60毫米
、加厚前装甲等措施。
89式120毫米自行反坦克炮炮塔设计特点
由于在设计时,89式120毫米自行反坦克炮仅要求能够防护近距榴弹破片和机枪穿甲弹
的射击,因此,其炮塔采用薄装甲板焊接而成,从前装甲板间的焊缝上推测,其正面装甲
板的厚度不会超过50毫米。因此,炮塔两侧、底部及后部的装甲厚度会更薄。笔者以为,
尽管作为自行反坦克炮在设计时可将防护性能降低一些,但从整个火炮系统的重量和单位
功率的数值来看,完全可以将炮塔的防护水平提到一个新的高度,且并不影响机动性。但
好像是受设计思想的限制,设计人员似乎并不看重89式120毫米火炮的防护性能。
难道是因为321底盘的强度不够、不足以承担因加强防护而重量大增的炮塔吗?还是从
作战思想出发,根本就没有太多考虑乘员的生存力呢?如果是前者的话,只要对底盘进行
强化就可以了,应该没有什么技术间题;假若是后者的话,笔者对设计人员的做法难以苟
同。尽管我国人力资源丰富,但在设计武器力求廉价性的同时,如果将人员的生命也廉价
掉了将是一件令人痛心的事情。
从炮塔上的布局来看,炮塔右侧是装填手位置、炮塔左侧前面是炮长位置、后面是车
长位置。弹舱设置在炮塔尾部,由于在炮塔上部没有发现有泻压板,再加上该炮采用半自
动装填系统,因此判断炮塔内没有实现弹药隔舱化。在炮塔尾部右下侧,有一个补充弹药
的舱门,通过此舱门可以方便地向半自动装填系统内补充弹药。在炮塔两侧前部各有4具烟
幕弹发射器,烟幕弹发射器的后面是储放物品隔栏。
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120毫米火炮技术特点分析
由于研制过程中将120毫米火炮的作战目标定位延伸到了80年代以后可能出现的装甲目
标上,因此,科研人员认为,在我国现有的技术基础上实现这样的穿甲威力,主要的途径
应该是大幅度提高穿甲弹的炮口初速、大幅度降低其极限穿甲速度和大幅度降低其外弹道
速度损失。而上述途径主要是靠增大火炮的膛压来实现的。
因此,设计人员在设计火炮膛压时,最初的膛压设计约为430Mpa,经过修正后提高了
25%,火药力也较最初方案提高了14%。
大家知道,在增加火药力受到限制的情况下,适当加大药室来提高装药量,是获得高
膛压的一种办法。考虑到火炮口径的发展趋势,选取大药室结构较为有利,但药室增大受
到坦克总体布置、装填手装填炮弹的回难等约束。在总体论证和留有储备的思想指导下,
科研人员确定了较大的药室底径并加长了药室,保证了大装药量的使用要求。这种药室对
定装式炮弹来说已近允许极限,再要继续增大,就必须采用分装式炮弹、自动装弹机构和
全可燃药简等新技术。从这方面来看,早在当时,我国科研人员对当今坦克上采用技术的
定位就已经非常清晰了。
120毫米滑膛坦克炮由于膛压较高,必须要有高强度炮钢和身管自紧技术,因此,解决
炮钢性能、自紧方法要求和强度计算是火炮设计的基础。
为了生产高强度炮钢,设计人员考虑到工厂可能采用的炮钢新品种、新的冶炼方法和
热处理工艺,初步提出第一阶段弹道炮身管的强度等级为P-95,样炮身管的强度等级为P-
100,第二阶段样炮身管强度等级要超过P-110。
身管自紧是通过一定的工艺手段在半精加工炮管内膛施以高压,使火炮管壁发生一定
成度的塑性变形。当此高压解除后,在靠近内膛的管壁中形成压缩残余应力,借此部分地
抵消火炮发射时膛压造成的工作应力,并延迟内膛表面疲劳裂纹的扩展,从而提高火炮身
管弹性强度和疲劳寿命。该技术首先是法国火炮设计师马拉维(Malavai)于1906年提出的
,但因当时缺乏理论依据,直到1913年才在炮管上第一次获得实际应用。
自紧理论的研究是由特纳(Turner)于1909年开始的,至1930年英国人马克瑞(Macr
ea)发表了“金属的超应变”论文后,该技术的基本理论便日趋成熟。到了第二次大战时
,各参战国纷纷应用自紧技术提高火炮身管的弹性强度,同时激发了英美等国对自紧理论
的研究热情。数十年来,国际上对自紧原理、自紧身管残余应力分布、自紧身管强度设计
、自紧工艺及应力松弛等方面做了十分广泛的研究工作,取得了卓有成效的成果。虽然至
今仍有许多问题未能彻底解决,但作为一项实用技术,自紧及其后的稳定化热处理工艺已
经成被世界各国广泛地应用于高膛压火炮身管的制造中。
据《当代中国的兵器工业》一书报道,我国火炮身管自紧技术的研究工作是在70年代
中期开始的,多年来在模拟试验和全尺寸身管的研制过程中,开展了液压自紧技术、液压
自紧火炮身管强度计算方法、高膛压火炮身管机械自紧技术基础研究、高效液压自紧技术
、自紧实际控制、液压自紧身管设计规范、爆炸自紧、火炮身管疲劳寿命等课题研究以及
较大规模的实际应用工作。这不仅为我国自紧技术的理论和应用研究奠定了良好的某础,
同时也为我国现代火炮的发展创造了条件。
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老鼠怕猫?
那是谣传!^-^
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