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西西河水浪打浪,一浪打到网易上。我本是喜欢纸上谈兵的一介草民,在西西河那边开了一个小铺子,这是海外华人的一个精神家园。我是一个一坐下来就不动窝的懒人,但架不住友人的邀请,到网易也开了一个茶摊。阿庆嫂是怎么说来着:来的都是客。希望您能喜欢我这小号。来来来,先握一个手! 当然,主有主规,客有客道。请勿随地吐痰,喧哗扰众,或者乱贴小广告。不欢迎指桑骂槐,更不准恶语伤人。

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即将到来的炮兵革命?  

2010-10-10 21:57:39|  分类: 纸上谈兵 |  标签: |举报 |字号 订阅

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拿破仑是靠炮兵打天下的。在奥斯特里茨的冰湖上,拿破仑的炮兵一顿猛轰,炸碎了结冰的湖面,淹死无数沙俄官兵,库图佐夫也只有干瞪眼。斯大林称炮兵为战场之王。二战东线德军最怕的不是潮水般涌来的T-34坦克,而是天崩地裂的苏联炮火。奥德河之战中,几个小时内,苏联炮兵就倾斜了130万发炮弹。朱可夫在攻克柏林之战中,集中了14628门火炮和迫击炮,1531门火箭炮,发动了二战中最猛烈的炮击,幸存的德国人至今还谈虎色变。战后,炮兵技术获得了新的飞跃,长身管、高膛压、数字化指挥、特种弹药、制导弹药等先进技术使今天的炮兵获得了前所未有的能力,但新技术也使传统身管炮兵的前景变成一个有趣的问题。

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拿破仑是炮兵出身,奥斯特里茨一顿炮轰,把沙俄的兵都轰到冰湖水下去了

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二战中的苏军炮火则把德军打得鬼哭狼嚎

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海湾战争中,美军的M270(MLRS)火箭炮大发神威

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俄罗斯的“龙卷风”还没有在实战中发威,但谁都不希望在火箭弹掉下来的那一头

传统意义上的火炮只要是身管火炮,主要包括榴弹炮、加农炮、迫击炮。自二战以来,火箭炮日益成为炮兵武器的重要部分。火箭炮的研发和制造成本较低,容易实现多管化,火力密集,射程也远,弹头威力大。美国M270型火箭炮可以一次齐射12枚227毫米火箭弹,射程30千米,毁伤区域达到365米x365米。俄罗斯“龙卷风”重型火箭炮可以一次齐射12枚300毫米火箭弹,射程70千米,毁伤区域达到520米x520米。火箭炮轻便,容易实现自行化,轻型火箭炮用卡车一装就跑,重型的用履带底盘或重型卡车也不是难事。但火箭炮的精度较低,通常只能用于压制射击,用于精确拔点轰击不合适,限制了火箭炮的有用性。

另一方面,身管火炮通过加长身管,提高膛压,射程得到很大的提高,同时保持了高精度的优点。采用底排增程全膛弹后,南非的GC-45榴弹炮可以达到 39.6千米的射程,横向圆概算偏差212米,纵向36米。采用普通高爆弹时,射程下降到17.8千米,但横向和纵向偏差也下降到59米和12米。这还只是45倍口径版本,采用52倍口径炮管后,射程和精度进一步提高。采用先进装弹系统之后,身管火炮的射速也有提高,甚至可以在先进火控系统的控制下,用不同仰角和装药急速射,使先后发射的几发炮弹在同时落地,达到单炮齐射的效果,极大地提高了火力密度。但身管火炮的炮管制造要求高,系统重量大,成本较高,也相对不易实现自行化。更重要的是,身管火炮在本质上很难在射程和火力密度上和火箭炮媲美。

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德国PzH2000为代表的新一代155毫米榴弹炮具有52倍身管、高射速、高精度、单炮齐射等先进性能,但在射程和火力密度上依然无法和火箭炮媲美

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M712“铜斑蛇”是第一代制导炮弹,拉开了炮兵革命的序幕。

 

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“十字剑”则是最新的GPS制导炮弹

身管火炮具有较高的精度,火箭炮具有较高的射程和火力密度,两者在炮兵世界里互补,本来倒也相安无事,但制导弹药技术的出现,打破了旧有的平衡。制导炮弹经历了激光半主动、毫米波到GPS制导,不仅在制导技术上更新换代,在战术使用上也发生了很大的变化。155毫米的“铜斑蛇”激光半主动制导炮弹是最早实用化的制导炮弹,这是80年代美军为在中欧挡住苏军装甲浪潮而设计的,前方引导小组用激光照明目标,飞行中的炮弹对准发射信号修正飞行方向,直至击中目标。激光制导精度高,但受天气影响较大,也需要一个靠前的前方引导小组指引目标,但这毕竟初步解决精确命中机动目标的问题。毫米波制导的自主程度大大提高,在空中自动发现和锁定目标,不再需要前方引导小组人工引导。但GPS制导的出现才是炮兵革命的先声。

制导炮弹用于精确命中机动目标,这是炮兵打坦克思想的延续。在苏军大规模装甲集群突击还是北约最大的威胁的年代,这有其历史的必然。但在空中和地面反坦克导弹日益普及的今天,大规模装甲集群突击要突破空中和地面的重重精确火力打击,殊非易事,尤其在苏联自我崩溃之后,炮兵打坦克的能力已经属于锦上添花,而不是雪中送炭了。另一方面,反恐战争对炮兵火力精度提出了新的要求,减少附带伤亡不仅是道义上的责任,也是反恐政治的必须。制导炮弹用于人烟密集地带的精确拔点攻击比普通炮弹有明显的优势,自然获得了极大的重视。在技术层面上,精确拔点是对固定目标的轰击,GPS制导不仅具有足够的精度,还具有成本低、不受天气干扰、不需要前方引导小组照明的优点,成为新一代制导炮弹的新宠技术。正在研制中的第二代GPS制导技术则结合数据链,容许空中或者地面的前方引导小组用加密的编码信号实时上传目标位置,使GPS制导弹药可以准确命中机动目标。

美军在伊拉克首先使用“十字剑”制导炮弹,这是一种GPS制导的155毫米炮弹,可以从M198牵引榴弹炮、M777轻型榴弹炮、M109 自行榴弹炮等多种武器平台发射,圆概算偏差20米,前线步兵分队只要离爆点150米就保持足够的安全距离,适合于城镇作战。“十字剑”炮弹的射程在 40-57千米,采用折叠式滑翔弹翼增加射程。相比之下,常规155毫米炮弹在中等射程(约20千米)上的圆概算偏差为200-300米。“十字剑”炮弹单价85000美元,大批生产后可望下降到50000美元。2007年开始在伊拉克投入实战后,92%的炮弹落在离目标4米以内,这对传统火炮来说是闻所未闻的精度。“十字剑”炮弹还具有一定的绕过障碍曲线射击的能力,这对前方射界有山包或者高达建筑阻挡的时候特别有用。

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结合GPS制导和火箭弹技术的HIMARS开创了炮兵新时代,被称为“70千米射程的狙击步枪”

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同时还不失通过C-130运输机空中机动的好处

另一方面,同样的技术也可以用于M142(也称HIMARS,全称为High Mobility Artillery Rocket System,意为高机动火箭炮系统)火箭炮系统。这是M270(也称MLRS,全称为Multiple Launch Rocket System,意为多管火箭炮系统)的轻型轮式版。M270采用履带式地盘,并排装载两个六联装发射箱,每个发射箱包含两排发射管,每排三管。这是80年代初美军为拦阻中欧苏军大规模装甲集群突击而研制的,共生产了1300多门装备,美欧和中东多国的陆军。在冷战后的今天,这样的大杀器有点不合时宜。 1996年,洛克希德-马丁用M270的两个发射箱中的一个装上一辆6x6轮式卡车,演示了轻型火箭炮概念。2000年,美国陆军授权正式研发;2003 年开始低速生产,装备美国陆军和海军陆战队,这就是轮式的6管M142系统,成为美军生产中的基本火箭炮系统,计划总产量达到900门。同年,履带式的 M270停产。

和M270相比,M142重量轻,成本低,可以用C-130运输机空运,具有足够的越野机动性,公路机动性则大大提高。M142的火力密度只有M270的一半,但不需要压制坦克集群的话已经够用了。M142在弹药上和M270全面兼容,可以发射为M270配装的所有弹药,包括MGM-140短程地地导弹。 M142还试验过发射陆基AMRAAM(AIM-120主动雷达制导中程空空导弹的防空导弹版),配装适当的预警和指挥后,可以兼做防空系统。更重要的是,采用M30火箭弹后,射程达到70千米,最大测试射程达到85千米,而GPS制导使弹着点精度达到“70千米射程的狙击步枪”的美誉,而且精度在全射程上都可以保证。M30采用减少装药的集束弹头以增加射程,M31则是单弹头。美国陆军从2006年起,已经将所有MLRS/HIMARS的火箭弹转产为 GPS制导型,不再生产无制导火箭弹了。计划生产至少10万发,到目前为止,伊拉克和阿富汗战场上已经使用了1000多发。由于M30子弹药的死火率无法保证在1%一下,哑弹造成政治问题,目前M30已经停产,只有M31继续生产。两种GPS制导火箭弹统称GMLRS,G是制导(Guided)的意思,而不是GPS。

采用GMLRS后,M142可以控制70千米半径内的广大地区,但有一个最低射程10千米的死区。几门M142之间可以互相覆盖最低射程死区,并互相填补再装填时的火力间隙。和空中火力支援相比,GMLRS不受天气影响;由于同属陆军指挥体系,呼叫火力支援后响应很快,在几分钟之内可以保证火箭弹落地。制导炸弹则没有那么及时,不仅战斗机进入发射位置需要时间,滑翔的制导炸弹还有一定的最小发射距离,制导炸弹的滑翔增程本来是为了使战斗机可以在敌人防空火力射程之外就投弹,但这时反而要迫使战斗机飞离目标上空,从十来千米以外转向对准目标方向,才能投放。炸弹投放后,也要在空中滑翔一段时间才能命中,进一步影响反应的及时性。美国的JDAM和SDB直到最近才通过一个软件升级部分解决了临空投弹的问题,但问题并没有彻底解决。最重要的是,和战斗机在空中待命每小时动辄15000到19000美元的开支相比,处于待命状态的M142几乎是“免费”的,燃油消耗、技术保障、电磁压制等其他技术支援要求极大地降低。

308千克重的GMLRS为了增加射程,弹头重量减少到89千克,其中约45千克为炸药。降低威力的弹头其实是符合战场需要的,过大威力的弹头不仅造成不必要的附带杀伤,造成政治问题,也迫使前线步兵分队拉开和弹着点的距离,避免误伤。美国空军也是一样,采用小直径、减威力的SDB大量取代在普通炸弹上加装JDAM组件的制导炸弹。单价73000美元的SDB和GMLRS的成本相当,SDB不像通常粗短的炸弹,而是像细长的导弹,近2米长,直径190毫米,弹重130千克,其中装药只有17千克。先进的弹体设计和加固的弹头使SDB对硬目标的穿透很有效,但对软目标又不至于过度杀伤。相比之下,标准常规炸弹中最小的227千克(500磅)炸弹的装药也要127千克,对于很多目标来说杀伤力过大。SDB的另一个好处是可以多挂弹,F-15、F-16、F- 18一级的战斗机可以挂载24枚以上,极大地增加了火力持续性和灵活反应能力。

在炮兵火力的另一端,美国陆军经过多年犹豫不决后,终于决定采用ATK公司的GPS制导组件。这可以用于标准120毫米迫击炮弹上,只要把原引信拧下来,换上ATK组件拧上去,在发射前用一个小插头传送目标坐标数据,就可以使用所用美军120毫米迫击炮发射,圆概算偏差在10米之内。相比之下,普通120 毫米迫击炮弹的圆概算偏差达136米。美国陆军先前还测试过XM395制导迫击炮弹,采用激光半主动和GPS复合制导,射程7.5千米,圆概算偏差才1 米,但成本高,重量大,而且使用时需要前方引导小组照射,而迫击炮最大的优点就是曲射,可以躲在地形地物背后,需要前方引导小组在直视距离内用激光稳定照明目标并不方便,最后没有采用。由于美军多数步兵营都配备120毫米迫击炮,GPS制导炮弹使步兵营具有相对较大威力而且精确的打击火力。2.2千克的装药对于软目标和轻装甲目标来说足够了,相比之下,155毫米炮弹的装药大约6.6千克。

这样一来,对于需要火力支援的步兵分队来说,轻型目标用随行的迫击炮就地解决,重型目标可以召唤GMLRS解决,大型集群目标则召唤非制导的普通MLRS 解决,可以相当好地解决炮兵火力支援的需要。更重要的是,弹药精确制导化极大地降低了弹药的消耗。战场上自然有需要大面积火力覆盖的情况,但更多的时候,火力覆盖只是精度不足的弥补手段。如果可以一炮端掉目标,就没有必要打齐射或者反复射击。美军数据表明,GPS制导使弹药消耗量降低80-90%。这对战场后勤十分重要。155毫米炮弹连弹头带药包一发就是近百千克,一卡车炮弹也就够一个炮兵连打几个齐射。制导炮弹的单价比普通炮弹要高很多,但用非制导弹药就需要多门火炮打齐射,火炮的成本、弹药本身和运输的成本、战场机动的成本、训练的成本、警卫部队和额外的空中掩护的成本、工兵保障的成本,加起来并不便宜,尤其在火炮自行化和信息化的今天。德国PzH2000的单价高达450万美元,履带式车辆还有天然的使用成本较高的劣势。牵引式火炮成本较低,轻型的M777单价190万美元,但卡车牵引的火炮战场机动性、火力反应、反炮兵作战中的生存力都较差,只有空中机动化后才有价值,可以在敌人意想不到地时间和地点打击敌人。但加上能够吊挂M777的CH-47、CH-53重型直升机,全系统成本就扶摇直上了,哪怕算入这些直升机可以和别的任务共享的因素。

这样一来,中等射程的身管火炮的地位就比较尴尬,在GPS制导时代,既没有精度上的优势,更没有火箭炮本来就有的射程和火力密度的优势,在PzH2000 为代表的传统身管火炮和M142为代表的制导火箭炮之间,就不难选择了。美国陆军自行火炮的主力是已经使用近50年之久的M109,这已经成为美国陆军主战装备中“白发人送黑发人”的专业户了。继2002年XM2001“十字军”自行火炮下马之后,XM1203 NCLOS-C也在2009年下马。如今美国陆军连M109的升级计划也将大大缩水,因为未来需求不强。和加速生产GMLRS的情况相反,美国陆军已经放慢155毫米“十字剑”炮弹的生产。120毫米制导炮弹的生产也受到削减,美军步兵扛着120毫米迫击炮追着塔利班打的情况不多,大多数情况下,GMLRS和SDB早已把问题解决了。传统炮兵或许正在面临一场革命。

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中国火箭炮行业推出了独特的SY-400,或许可以成为中国炮兵革命的契机

中国的炮兵现代化正在步入高速发展期。PZL-45达到了相当高的技术水平,PZL-05更是步入世界自行火炮的前列。另一方面,中国的火箭炮技术更令人瞩目,WS-2系列、PHL-03等都达到世界先进水平,但更令人感兴趣的是2008年11月首次展示的SY-400。传统火箭炮都是倾斜发射的,发射架朝向目标方向。但SY400是一种垂直发射的火箭炮,发射架垂直向上,火箭弹升空后,在空中用姿态控制火箭转向,然后飞向目标。由于高空空气稀薄,飞行阻力小,可以达到较大的射程。SY-400的射程据传达到400千米,那可是火箭炮的世界纪录了。

SY-400一反中国火箭炮效法俄罗斯的惯例,没有采用管式发射器,而是采用两个四联装箱式发射器,每个发射器包括两排发射管,每排两个发射管。有说法 SY-400 的发射器可以发射红旗16防空导弹,那样的话,中国炮兵装备的通用化就达到了一个新高度,和防空指挥系统相连,就可以组成一个综合火力系统。如果可以像美国“增强型海麻雀”和法国VT-1防空导弹一样,四发密集包装、共用一个发射管,那就可以进一步增强SY-400的使用灵活性,可以对轻型、中近程目标使用小型火箭弹,对重型、远程目标使用全尺寸火箭弹。由于采用垂直发射,还可以消除最小射程的问题,进一步增强使用上的灵活性。

更重要的是,中国的“北斗”卫星导航系统正在成型,可以为包括SY-400在内的GPS制导弹药提供精确制导。在这样的情况下,中国炮兵的传统身管火炮的自行化和现代化步伐可以适度放慢,跳过机械化、自行化、信息化,而直接进入精确制导化。

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