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中國高膛壓炮技術發展
送交者: Gadfly 2002年03月11日01:25:30 於 [軍事天地] 發送悄悄話

1977-1990中國高膛壓過炮的發展

“當前世界上出現了緩和的形勢,但我們並不能因此而放鬆警 惕。中國國防工業的崛起,依靠的是自力更生的方針。希望廣 大科技工作者在吸收國外經驗的同時,發揚自力更生,艱苦奮 斗的傳統,把國防工業搞上去”(猞利錄)

....20世紀90年代後期一個嚴冬的某日(天氣晴 朗),中國東北某試驗場,2輛89式120毫米自行反坦克 炮(7號車和9號車)正在使用新研製的120毫米全鎢尾?砦榷ㄍ芽譴┘椎瀉臀麓┩干浠韃饈浴?2000米外,通過10倍軍用望遠鏡可以清晰地看到5輛坦 克,其一為披掛了“接觸-5號”型反應裝甲而顯得略為豐滿 的T-72BM型坦克,其二為為T-80U型坦克,還有3輛 從59式坦克底盤改裝而來的造型怪異的坦克,它們中2輛炮 塔外形與M1A1很相似另1輛則類似於採用楔形炮塔的“ 豹”2A5。 第一輪射擊目標分別為T-72BM和1輛“M1A1”,接到 命令後,兩道閃電伴隨着悶響分別從7號車和9號車的炮口脫 出,大地為之一顫,炮口衝擊波將兩車車體前側的積雪掀起十 幾米高。遠處白光閃爍,在撕心裂腹般的巨響中,被洞穿的 “M1A1”發出嘎嘶撕的怪響,其炮塔扭曲而變形。不遠 處,另外1發動能穿甲彈在剝落T-72BM炮塔前部的反應裝 甲後,又毫不留情地鑽透它較小的身軀,巨大能量造成的擠壓 迫使T-72BM的炮塔座圈脫離了車體懷抱。同時,彈體侵徹 了炮塔後產生了數以千計的灼熱破片,並在車內肆意噴射,隨 即誘燃了車內的油氣混合物(這就是常說的“二次效應”), 一團黑紅色的火焰趨勢從炮塔座圈與車體間空隙彌散出來,慢 慢吞噬着坦克。 隨後進行的射擊試驗中,所有靶車均被擊毀,無一倖免,放入 各車內不同位置上的18只動物(猴子,狗和羊)也七竅流血 全部死亡,車上的儀器也均遭到不可修復性毀壞...... (猞利錄)

自20世紀70年代以來,蘇聯和西方一些發達國家相繼研製 成功多種結構裝甲(主要有複合裝甲,屏蔽裝甲和反應裝 甲),並廣泛應用到現役和在研的主戰坦克上。這類裝甲的采 用使得現代主戰坦克的防護能力大為提高,並有令各類武器發 射的破甲彈完全失效的趨勢。而當時我陸軍部隊擁有的反坦克 導彈和反坦克火箭筒的戰鬥部全部為破甲彈,在冷戰的酷寒 中,面對隨時可能從北方蜂擁而至的數千輛安裝複合裝甲的T -72,這些破甲彈幾乎無能為力。一時間,反坦克作戰的危 機像一塊巨石壓得我軍裝甲兵和炮兵幾乎喘不過氣來。(猞利 錄)

經過反覆論證後,科研人員認為克服上述危機的有效途徑就是 大力發展反坦克火炮,特別是高膛壓火炮(特指常溫膛壓的靜 標銅柱測量值在392.3MPa以上的火炮)。這是因為高 膛壓火炮發射的高初速動能彈(高密度長杆脫殼穿甲彈)對裝 甲車輛射擊時,基本上可以不受複合裝甲,屏蔽裝甲和反應裝 甲的影響。 眾所周知,動能穿甲彈的炮口動能和動能利用率是決定其穿甲 威力的兩大要素。炮口動能是穿甲威力的基礎,他和影響火炮 內彈道性能的各種因素有關;動能利用率,是指彈丸在一定炮 口動能條件下最終所能達到的穿甲效果,而它主要決定於彈丸 的技術水平。炮口動能和初速的平方成正比,在合理的彈重條 件下,千方百計地提高初速度就是提高炮口動能。對於彈形 好,在飛行過程中速度損失小的脫殼穿甲彈來講,初速的提高 還可以使其對目標的有效穿透距離以及直射距離大大增加。因 此,提高初速和炮口動能對於提高穿甲彈作戰性能有着極其重 要的意義,而提高火炮膛壓和改善膛壓曲線則是增大初速和炮 口動能的有效措施。 經過試驗證明,高膛壓火炮通過發射鎢(鈾)合金長杆彈無論 是對間隙裝甲還是均質裝甲都有很強的穿透力。另外,儘管現 代坦克的裝甲傾角不斷增大,但高速長杆脫殼穿甲彈對大傾角 實質上不敏感,即使裝甲傾角在75度左右(最佳傾斜角 度),亦能有效貫穿裝甲而不致產生跳彈。例如曾認為防護性 能一流的採用大傾角裝甲的美軍M1坦克,就有在眾目睽睽下 被一發105毫米脫殼穿甲彈毫不留情擊穿正面裝甲的尷尬場 面。舉世公認的英國“喬巴姆”裝甲防穿甲彈性能不如防破甲 彈的例子更足以說明這一結論。於是,動能穿甲彈逐步成為了 各國坦克炮和反坦克炮重點發展的主要彈種。(猞利錄)

從70年代後期開始,我國用短短12年的時間,取得了10 0毫米高膛壓反坦克炮系統和120毫米高膛壓自行反坦克炮 系統等重大科研成果,使得我國在高膛壓火炮研製方面接近或 達到了世界先進水平。認真地總結這個過程和經驗,無疑具有 很大意義。(猞利錄)

世界上一些技術先進的國家自60年代中期就陸續展開高膛壓 火炮的研製,他們比我們早動手近10年的時間。所以,儘快 研製出高膛壓火炮和配套的穿甲彈種,以大幅度提高我軍反裝 甲能力,成為當時國防工業的一項非常迫切的任務。 1969年的珍寶島事件爆發以後,我國加快了大口徑坦克炮 的研製步伐,並於70年代初研製成功120毫米坦克炮(用 於122“三液”坦克樣車),但受當時技術條件限制,該火 炮膛壓較低(僅為318.7MPa),威力提高有限,在12 2坦克下馬後,僅停留在樣炮階段。 1977年4月,五機部和14個兄弟單位組織了“兩炮”- -“二代坦克炮”和“師屬自行反坦克炮”的系統論證工作。 在論證初期,曾有120毫米和130毫米兩種口徑之爭,經 充分比較分析兩者特點後,最終120毫米被選定為“兩炮” 的制式口徑,所以我國高膛壓火炮的研製工作,可以說首先?譴櫻保玻昂撩諄排誑嫉模鸕鬩希罰澳甏躚兄頻睦鮮劍 保玻盎鶓詬叱鮃桓黽際醪憒巍?經過4個月的努力,論證組寫出了“總體論證報告”和11項 分類報告,報告中詳細論述了研製的指導思想,主要目標,以 及實現目標的技術途徑和措施。並對動能彈提出了“大幅度提 高初速”,“大幅度降低對目標的穿透速度”(等同於提高彈 丸的穿透能力),“大幅度降低外彈道速度損失”等多項技術 措施。論證報告認為,要實現有效地對付世界最先進的裝甲目 標,新研製的120毫米火炮必須是高膛壓滑膛炮系統,是 “打基礎,上水平”的項目。(猞利錄)

1978年4月,五機部在包頭召開“784會議”,決定作 為“二代坦克”火力系統核心的120毫米滑膛坦克炮系統正 式進入全面研製階段。1979年8月,德國萊茵金屬公司董 事長豪克訪華,它向我們大力推薦105毫米炮和彈藥,而對 120毫米炮則以未來武器為由,拒不透露具體情況。後經我 科研人員不懈努力,僅用相當於購買1輛“豹”2坦克的資金 就自主研製成功了120毫米高膛壓火炮系統,大長了中國人 的志氣。

“兩炮”研製工作的指導思想是經過炮兵,裝甲兵和部分研製 單位在充分醞釀並交流意見的基礎上提出的,要求在研製工作 中貫徹獨立自主,自力更生的方針;要打破常規,大力採用新 原理,新材料,新結構,新工藝和新測試技術等,努力趕超世 界先進水平。當時,明確“兩炮”對付的主要目標是蘇軍的T -72和T-80坦克,並要求在研製中充分考慮到80年代 國外坦克的防護發展情況。 由於項目難度大,在具體研製過程中實行兩步走的方針。首先 要採用比較成熟的技術,保證在2000米距離上擊穿T-7 2坦克的複合裝甲,並爭取用5年(1983年以前)左右的 時間研製成功;第二步是在前面基礎上進一步提高性能,力爭 能夠擊穿80年代出現的所有主戰坦克前裝甲。為了方便後勤 保障,“兩炮”要在口徑和彈藥上實現通用化,火炮設計以發 射脫殼穿甲彈為基礎,後坐動能以穿甲彈為標準,適當兼顧破 甲彈和榴彈。在研製過程中,着重抓穿甲威力和射擊精度,同 時要求自行反坦克炮的結構不能太複雜,成本不能太高。 後來雖然在研製過程中受不可抗因素影響而導致研製拖延, “兩炮”的同口徑以及彈藥通用化也流產,但是其它研製計劃 基本得到了貫徹,並較好地解決了技術先進性和現實可行性的 矛盾。這使得“兩炮”的研製工作既有一個較高起點,步子又 走的比較穩,為日後89式120毫米自行反坦克炮的最終研 製成功奠定了堅實的基礎。 火炮和穿甲彈是120毫米高膛壓火炮系統的核心部分,是 “兩炮”研製的重點。廣大科研人員圍繞關鍵技術進行了大量 的工作,如高膛壓測試,高膛壓炮鋼,身管液壓自緊,高壓電 底火及擊發機構,身管熱護套,內膛鍍鉻,半自動閉氣炮閂, 彈丸結構和材料(含彈芯,彈托,彈帶和尾翼等材料),新發 射藥,可燃藥筒等。 1978年,247廠試製出3門120毫米滑膛高膛壓彈道 炮,為彈藥及其它技術攻關試驗提供了先期條件。1979年 2月19日在西安打響了我國自行研製高膛壓火炮的第一炮, 同年年底,試製出120毫米滑膛坦克炮初期樣炮2門。19 80年10月,又完成樣炮1門。火炮發射了1000余發穿 甲彈進行各項攻關試驗,至1981年底,除某些零部件工作 可靠性有待進一步提高外,解決了高溫膛壓條件下系統零部件 強度和其他基本性能問題。 穿甲峁咕嘀址槳阜治齠員群笥鍾叛×松偈槳附惺災?試驗。其中,82-8方案於1979年8月27日在西安進 行的測試中以1646米/妙的速度穿透了204毫米/68 度(與T-72前裝甲相當)複合裝甲,開創了我國動能彈穿 透複合裝甲的先例,後來又經反覆試驗,最終確定了綜合性能 較好的82-14方案。由於當時我們還不能為120毫米穿 甲彈提供鎢合金鍛造材料,不具備搞全鎢彈條件,故該方案改 用燒結態真空處理的鎢合金,在彈芯後部有半截鋼套。198 1年4月27日,在某靶場進行的穿甲試驗中,初步顯示了該 方案的良好穿甲性能,對120毫米/68度均質裝甲的極限 穿透速度為1300米/秒;對204毫米/68度複合裝甲 的穿透速度為1411.2米/秒,且尚有很大餘量。該彈初速 達1700米/秒以上,1000米的速度損失僅為50米/ 秒,穿甲威力甚為可觀。後又經對該方案進行多次試驗,日益 顯示出120毫米滑膛炮及其穿甲彈的優良性能和巨大潛力。 1982年以前,120毫米口徑榴彈和破甲彈也取得進展, 但後因經費不足暫緩研製。(猞利錄)

1977年高膛他火炮的論證工作及時得到了五機部,裝甲兵 和炮兵等部門領導的關懷和支持。在1978年-1981年 間,120毫米坦克炮系統的研製受到了有關領導的高度重 視,經費也有充足保證,工作成績斐然。(猞利錄)

假如能夠集中全力把“前二代坦克”項目進行到底的話,很有 可能使我軍裝甲部隊在80年代末即能裝備與德軍“豹”2坦 克性能相當的主戰坦克。然而,正當120毫米火炮和動能穿 甲彈即將大功告成之時,上級對“前二代坦克”的總體任務進 行了調整,並於不久後下令停止研製。作為配套系統的120 毫米滑膛坦克炮的設計定型工作隨之中斷,也趨於停頓狀態, 我國高膛壓火炮的發展面臨嚴峻的考驗。 為了保住即將到手的成果,1984年10月,447廠將1 20毫米滑膛坦克炮裝在自行火炮的地盤上,進行了120滑 膛坦克炮和穿甲彈的工廠鑑定定型試驗。被鑑定的120毫米 滑膛坦克炮樣炮在累計600余發射擊試驗後證明,其性能完 全滿足設計要求。同時,穿甲彈系統各項性能指標均通過了合 格鑑定,特別是穿甲威力大大超過了原來認為很難達到的指標 要求。該炮口動能大於國外同類口徑火炮(含西方120毫米 滑膛炮和蘇125毫米滑膛炮)已裝備的穿甲彈水平。從高膛 壓水平看,早期120毫米滑的工廠鑑定時電測膛壓值為:常 溫(15度)約為570MPa,高溫(50度)約為640 MPa,比國外105毫米火炮(發射M111穿甲彈)膛壓 高101MPa以上。火炮重量比德國“豹”2坦克的Rh1 20型120毫米滑膛坦克炮(設計膛壓值710MPa,實 際膛壓值540MPa)輕。 然而,這些絲毫不能挽救“前二代坦克“的命運,該坦克是以 德國的“豹”2為起點研製的,其戰鬥全重46噸,安裝有1 台縱置1000馬力發動機,由於多種因素,繼“三液坦克” 之後,有着中國“豹”2坦克之稱的“前二代坦克”過早地墮 落了,後來名正言順地獲得“二代坦克”稱謂的是69式坦克 的改進型--按裝105毫米線膛炮的80/88式坦克。唯 一值得欣慰的是,“前二代坦克”的樣車最終成為我國“第三 代主戰坦克”的前期預研車,為我國主戰坦克的發展作出了應 有的貢獻。 作為“前二代坦克”配套系統的120毫米滑坦克炮雖然未能 生產定型即中途夭折,但卻為我國高膛壓火炮的研製打下了初 步的技術基礎,並在我國火炮發展史上留下了不可磨滅的一 筆。 早在1978年12月,五機部在哈爾濱召開的“7812” 會議上就部署了120滑自行坦克炮的研製工作,1979年 2月,該炮戰術技術要求得到批覆,後因經費缺乏,上級決定 暫緩研製。1981年9月,在120滑坦克炮研製工作取得 進展的情況下,炮兵提出了“關於加速120毫米自行反坦克 炮研製工作的請示”,但同樣受多種因素制約,該項目進展緩 慢。 1984年9月,兵器局二部和447廠簽訂了進行120滑 坦克炮工廠鑑定試驗及改裝120滑自行反坦克炮試驗樣炮的 合同。這是從實際情況出發,對120滑自行反坦克炮總體方 案和總裝單位進行合理調整,迅速打破工作僵局的關鍵步驟。 原來的自行反坦克炮方案與坦克炮區別很大,其後座長度大, 後坐阻力小,並安裝有炮口制退器。經過進一步的研製分析, 1984年10月科研人員在自行火炮的底盤上進行了120 滑自行反坦克炮鑑定試驗,證明自行反坦克炮完全可以坦克炮 為基礎發展而不必進行較大改動。火炮總體方案經改變後決定 採用“自動供彈,定點取彈”的半自動裝填機構,這可以說是 120滑自行反坦克炮總體設計的重大決策。 在坦克炮工廠鑑定試驗的基礎上,447廠很快改裝了1門1 20滑自行反坦克炮樣炮。1984年11月初--12月上 旬,該樣炮進行了內彈道,立靶密集度和半自動裝填等多項試 驗,效果良好,與坦克炮相比,其身管加長了0.5米,初速 達到了1750米/秒以上,12月下旬,工廠將樣炮運到北 京參加反坦克武器陳列和操作表演。1985年5月,該炮又 在南口進行了射擊表演。在2000米距離上對450毫米厚 (另有十塊後效板)的均質靶板進行穿透試驗,4發穿甲彈均 全部穿透且彈着點非常密集。有關部門領導和專家參觀了表演 和實驗,這對自行反坦克炮的下一步工作展開起到了非常重要 的作用。(猞利錄) 1986年,從“863會議”開始,經過一系列研究後明確 了有關技術問題,並對戰術指標進行了調整。後來在工業主管 部門的協調下,炮兵和總師單位以及其他研製單位共同明確了 研製進度,經費等事宜,並順利地簽訂了合同。至此,120 滑自行反坦克炮項目工作最艱難,關係最不協調的階段已經過 去,全面迅速展開工作的條件已經成熟。

為了節約經費,加快研製速度,經多方努力,在科工委和炮兵 的關懷下,1986年2月兵器部從實際出發下文明確447 廠為總裝廠。同時,上級正式明確:該項目為國家重點,合成 集團軍裝備,國慶40周年受閱和合同制試點項目--“四道 金牌”項目。從此,國產大口徑高膛壓火炮的發展跨上了一個 新的台階。(猞利錄)

經過各研製單位的努力工作,從1987年5月開始陸續完成 了120滑自行反坦克炮的工廠鑑定試驗,設計定型試驗,部 隊寒區和熱區試用。對上述實驗中發現的問題在查明原因和改 進後又通過了補充試驗,全部達到設計指標要求,並進行了2 0門(輛)試製。1988--1989年,120滑自行反 坦克炮小批量交付部隊試用,1990年,國務院,中央軍委 軍工產品定型委員會批覆“同意PTZ-89式120毫米自 行反坦克炮武器系統設計定型”。 120滑自行反坦克炮的研製成功,填補了我國大口徑高膛壓 自行反坦克炮的空白。從主要戰技指標上看,其炮口動能,直 射距離已經達到了國際同類口徑火炮的先進水平,即便是在未 採用全鎢彈的情況下,穿甲威力已經達到了世界先進水平。穿 甲彈在常溫(15度)時的炮口動能比我國老式120毫米滑 膛炮提高了40%;比T-72坦克125毫米滑坦克炮發射 的BM-12,BM-15穿甲彈大31%;比“豹”2坦克 120毫米滑坦克炮發射的DM-13和DM-23穿甲彈大 17%。穿甲威力設計指標要求在2000米距離上穿透15 0毫米/68度(約400毫米)均質裝甲,實際定型試驗時 穿透距離為3310米。後經改進和多次試驗,新型的穿甲彈

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