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155火炮的中國傳奇(曹勵雲)
送交者: 嵐少爺 2015年09月09日19:25:07 於 [軍事天地] 發送悄悄話

       個人簡歷:蔡寅生,1940年生,西安交通大學畢業,1962年分配到中國人民解放軍炮兵研究院一所,1955年集體轉業至五機部第七研究所,後就職於總後20院、五機部兵科院,先後在兵器部科技局、機械委兵器發展司、機電部軍工司擔任領導工作,退休前系兵器工業總公司科技委副主任、辦公廳主任,研究員級高工。 
  長期從事兵器科技及工業管理,榮獲部級科技進步二等獎一項,榮立一等功一次。曾任國防科技獎評委會委員、兵器行業科技獎評委會主任委員、總裝備部科技委兼職委員。參加過四十周年閱兵工程與外貿155毫米自行炮等大型項目管理,著有《自行炮 中國造》。 
  一個在國際軍火市場上名不見經傳的牽引式GC45 155毫米加榴炮,引進之後的30多年間,一舉成為北方公司出口的支柱,成功出口多個國家。 
  一門牽引式加榴炮,發展成了一個包含牽引炮、自走炮、自行炮、車載炮、岸防炮、超輕型炮等多品種、39/45/52倍不同口徑的火炮大家族。 
  一門傳統意義上的單門火炮,發展成了一個包括自行炮、彈藥車、指揮車、偵察車、偵校雷達、氣象雷達、搶救車、機械維修方艙、電子維修方艙、訓練模擬器、維修模擬器在內的機械化、信息化的現代化武器系統。其中,PLZ45 155毫米自行炮武器系統榮獲了火炮領域內最高獎項:國家科技進步一等獎和兵器工業重大成果獎。 
  155火炮從進口到出口打開了155火炮家族大發展的大門,創造了中國火炮史上前所未有的輝煌。 
  為什麼兵器部要自掏腰包引進155? 
  自從17世紀榴彈炮問世以來,經過三四百年的發展,技術已漸趨成熟。二戰之後大口徑火炮技術發展相對遲緩,直到20世紀70年代,加拿大籍火炮專家布爾博士大膽設計出了45倍口徑GC-45型155毫米火炮和世界上一流的遠程全膛底排彈,令人耳目一新,引起了世人的關注,人稱“布爾旋風”。1981年7月,布爾博士來到中國推銷GC-45型火炮,給長期處於蘇聯火炮設計理論中的中國火炮界吹進了一陣清新的涼風。對比我們裝備的130加、152加榴以及新研製的152加,GC-45火炮有以下一些特點: 
  彈道性能優越,加農炮與榴彈炮的性能兼而有之,火力機動性好。其最小射程比66式152加榴炮僅遠了1千米,但最大射程卻遠了12千米,是152加榴炮的1.7倍,與130加農炮的最大射程相當(底凹彈),最大射角高達72°,為上述兩種火炮所不及,是名副其實的加榴炮,可以一炮頂幾炮用,便於簡化口徑系列。 
  炮管很長,但轉彎半徑不大,可做到車炮同轍。原因是行軍時,它把身管迴轉摺疊、固定在大架上,以減少行軍長度;另外,它巧妙設計了由主副牽引杆與大架、下架構成的四連杆機構,使炮車輪與牽引車輪運動時近乎同軌。第三,它在兩側的平衡梁上各安裝了兩個充氣輪胎的浮動式緩衝器,在惡劣路面上行軍時始終有車輪着地,提高了火炮運動穩定性。 
  重而不笨,全重比我國當時正在研製的152毫米加農炮(以下簡稱“新152加”)重了100千克(9.8噸),但因為設計了液壓操作系統,炮手的勞動強度比新152加大大減輕。如果加上自走裝置,炮重雖然增到12.5噸,但在陣地上可以像駕駛汽車一樣,運動自如。 
  棗核狀的遠程全膛彈彈形修長,飛行阻力小,但戰鬥部裝藥量大增。45千克的彈丸裝填了8.2千克B炸藥,而我國新152加的榴彈,48千克的戰鬥部才裝6.4千克TNT,威力遠大於我國當時裝備的制式彈藥。 
  首次大膽使用藥包裝藥,取消了製造困難、戰略資源消耗大的大口徑藥筒,解除了制約大彈生產中的一個十分嚴重的瓶頸。 
  布爾的底部排氣彈技術更是20世紀炮彈增程技術的重大發明。它將GC-45的最大射程提高到了39千米,比155底凹彈和130加的榴彈增程30%。從而使GC-45成為當時世界上射程最遠的155毫米火炮。 
  此外,GC-45的火炮上還有不少獨特的設計和巧妙的構思,如半自動螺式炮閂和開閂凸輪板等,其底拋式發煙彈與照明彈的二次拋射技術也很新穎,都值得學習借鑑並可以在其他口徑的炮彈上推廣應用。 
  除了看中上述武器性能的優點外,兵器部還有一下幾點考慮: 
  第一,GC-45是布爾博士打破了美、英等西方國家對我國實施的軍事技術封鎖,第一批向我國開放的西方火炮技術。在合同生效後,將派出30名西方著名的火炮彈藥專家來華傳授西方火炮的設計理論和方法,這十分有利於拓寬我們的眼界,提高我國的火炮武器系統的設計水平。 

       第二,由於該項技術尚處於成長期,不夠成熟,因此報價很低。 
  第三,自全國工作重心轉向經濟建設之後,軍品技術改造轉為重點改造。一般的工廠都與技改無緣,唯有國家批準的引進項目,可以得到配套的技改經費。這對於更新工廠的設備,提高生產能力非常重要。此外,西方先進的製造技術,如自動化、數字化的彈體生產線、自動化的裝藥生產線、炮身精鍛設備、身管自緊技術等等,着實對於我們很有吸引力。 
  鑑於上述理由,兵器工業部下決心自掏腰包引進GC-45。 
  “8910”閱兵工程正式進入國家序列 
  1981年9月22日,國防科工委批准引進GC-45技術的報告,於是“922工程”就此啟動。 
  但是,當時國內對GC-45型155毫米火炮的看法並不完全一致。不同意見者的主要理由是:一,該炮火線高較高,不適合中國士兵個子較矮的國情;二是棗核形的全膛彈射擊精度不高,工藝性較差。三是,該炮尚未經部隊長期使用考驗。

       而當時兵器部的槍炮局局長李洪昌,他曾是炮兵工程學院(南京理工大學前身)火炮教官,擔任過新85高炮總設計師。他和中國著名的107毫米火箭炮總設計師、部科技委主任楊蔭桐等,十分看重GC-45火炮系統蘊藏着的先進技術和新的設計理念,力主引進。他們的意見得到了兵器工業部領導的支持。 
  為慎重起見,兵器部並沒有馬上簽訂合同,而是於1982年4月先從奧地利VA公司購進了2門GHN-45火炮(GC-45轉讓給奧地利生產的型號),從西班牙購進了1100發彈,在國家靶場按我軍的技術規範對其進行了全面的考核試驗,確認了該炮的先進性能。1983年年初,又派出專家對GHN-45型155毫米火炮全系統主要生產單位進行了深入的實地考察。直到1983年9月,軍委領導參觀了155火炮的操作表演,聽取了唐仲文副部長的匯報,表示同意引進後,這才於1983年12月北方公司和國際空間研究公司(SRC)正式簽訂了GHN-45型全系統技術引進合同。這一個由兵器部自籌資金引進軍事技術的合同於1984年2月獲得了國務院與中央軍委的正式批准。 
  “922工程”比較龐大,內容包括:引進消化155火炮系統的技術、引進生產線的關鍵設備、建設新的生產線、在自己的生產線上生產出國產化的155火炮系統的各種產品。它不是簡單的來料加工,也不是依葫蘆畫瓢,而是一個消化吸收與技術再創新的複雜過程。



       合同簽訂後,緊張的工作有序地展開。首先是圖紙資料的消化吸收。該炮設計在美國,火炮生產在奧地利,彈藥生產在西班牙,原材料、零部件國際化採購,採用的標準很多,除ISA、DIN、ASTM、SAE等國家或國際標準外,還有許多企業標準。因此,圖紙的翻譯和國標化、標準的轉化、材料和元器件的代用等工作量都非常大。僅炮廠一家就將1020個標準統一為345個,將239種材料品號集中到88種,將128個螺紋規格簡化為81種。第二,派出多批技術人員實地考察火炮廠、毛坯廠、鑄鍛廠、液壓管件加工廠,彈廠、藥廠、試驗場、專用測試儀器研究所,以及相關設備製造廠,現場培訓,熟悉設計、生產、工藝與質量控制等環節。第三,按照合同規定,組織了18個專業研討班,由普林斯頓燃燒實驗室內彈道專家、阿伯丁靶場外彈道專家、伊利諾斯大學等30多位知名專家來華傳授西方的設計理念、設計方法與先進技術。我國近400名專業人員參加了研討,收穫匪淺。這是新中國繼上世紀五十年代大規模引進蘇聯技術後,最大的一次智力引進。 
  此外,設備引進與技術改造的各項工作也相繼展開。 
  在篩選“8910工程”閱兵項目時,兵器部正式上報的14項方案中就有155加榴炮。整個方案全部獲得批准,軍方訂購了20門炮和一批彈藥。這一重大舉措既給“922工程”雪中送炭,解決了燃眉之急,也給它裝上了續航發動機,加速了國產化進程。155加榴炮圓滿完成了“8910工程”的任務,而且完成了全系統的技術鑑定和新生產線的考核驗收,建成了一流的大口徑火炮生產線、數控化的彈體加工生產線和亞洲最好的裝藥自動化生產線,為中國大口徑火炮的上水平做出了重大貢獻。 
  儘管1989年國慶閱兵因故取消,但是,在1999年國慶閱兵式上,中國製造的155加榴炮向世人展示了它的風采,為該火炮的成功出口做了一次極佳的宣展。衷心感謝國家和部隊對155加榴炮技術引進的強有力支持。 
  青出於藍而勝於藍 
  由於該產品引進前在西方未經大批量生產考驗,技術不夠成熟,引進的圖紙資料不夠完整,差錯較多,有的設計不符合中國的實際,尤其是布爾首創的棗核彈,許多技術問題布爾本人尚未完全解決。因此,兵器部為此次引進工作確立了“以我為主,不等不靠。科研為主,仿製為輔”的指導方針。既把引進當成學習的機會,也把它作為科研工作對待。一方面仔細消化,弄清原理,進行反設計。另一方面,要發現其中的差錯,進行科學試驗,改進設計,攻克技術難關。在生產工藝方面也不能照抄照搬,而是根據中國實際的生產條件重新編制生產工藝,製造工、卡、量具。所以,155火炮國產化的過程就是一個邊學習、邊消化、邊研究,邊改進、邊建生產線、邊試製的再開發、再創新的過程。 
  實踐證明,“以我為主、科研為主”的方針,大大調動了中國工程技術人員的積極性,給他們創造了發揮聰明才智的機會,他們用多年積累的豐富經驗,糾正了原圖中的很多錯誤,解決了原來設計中沒有解決的難題,做到了青出於藍而勝於藍,使整個系統產品國產化後的性能大大超過了布爾的原設計水平。 
  國產化過程中,底排彈存在射程達不到39千米等一些難題,但最大的技術難題莫過於棗核彈的射擊精度問題,這一直是大家最擔心的問題,也是試製過程中一直困擾人們的攔路虎。棗核彈是一種剛剛面世不久的新彈種,累計生產的數量很有限,技術成熟度不高。其彈體細長,舵片不對稱分布,這對射擊精度都是很不利的因素。因此,布爾給出的射擊精度指標以及實際射擊結果,確實與使用要求有相當大的距離,難怪軍方不能接受。為了解決這個關係155火炮前途命運的難題,總師系統多次組織技術分析會,請全國知名的專家出主意,想辦法。彈廠更是潛心鑽研,群策群力,先後採取了減小彈炮間隙、加寬彈帶尺寸、改進閉氣環結構、增加後定心部等一系列技術措施進行綜合治理,以期提高彈丸膛內運動穩定性、減小彈丸初始擾動和章動角,改善飛行姿態,進而提高射擊精度。功夫不負有心人,經過了53次398發試驗,1989年1月在國家靶場通過了地面密集度鑑定試驗,達到了國防科工委下達的指標要求,大大好於布爾的原設計水平。通過理論分析、風洞試驗以及大量實彈射擊數據的處理,南京理工大學郭錫福、趙子華教授找到了高度、濕度以及氣壓對底排彈減阻效率影響的規律,完善了底排彈的設計理論,制訂了底排彈射程標準化的方法,並成功地編出了中國底排彈的第一個射表。

       

       在國產化過程中,還有一個“三個臭皮匠攻克炮閂開口漲圈”的故事。漲圈是螺式炮閂密閉炮膛的重要元件,它由兩個漲圈組成,總重僅650克。你可別小瞧這小玩藝兒,它太重要了,要在幾千個大氣壓與幾千度的高壓高溫下,起傳遞壓力、密封氣體、保護緊塞墊的作用,沒有它火炮就不能射擊。它的加工工藝很複雜,據外方介紹,需要數控機床和專用磨床,工序多達44道。它屬易損件,每門炮都得有備件,這是外方的專利,只賣產品不轉讓技術,價格高達每套1200美元(當時合1萬元人民幣),這分明是故意卡我們的脖子。155毫米牽引加榴炮系統總師周燕生在炮廠生產調度會上張榜招賢,看誰來排除155火炮國產化道路上的這個攔路虎?工人出身的機修分廠陳廣喜廠長把周總的話牢牢地記在心頭。第二天他一早就來到車間,找來老磨工師傅韓希軍和鉗工出身的技師王立成,談了自己想接這個活的想法。二位師傅很理解自己的廠長,看完圖紙後當即表示支持。第三天,陳廠長就向周總拍了胸脯,接下了這個活兒。他們三位與有關人員組成了攻關小組,開始了啃硬骨頭的攻堅戰。首先,認真消化外方的圖紙資料,嚴格按照圖紙中的工藝進行試製,結果有一半的尺寸達不到公差要求。既然是專利,機密怎麼可能在圖紙中泄漏呢?三位師傅意識到這根洋拐棍是指望不了了,必須另闢蹊徑,自謀出路。他們認真研究了該組件的性能和工作環境等,參照外方的工藝,土法上馬,探索自己的工藝路線,自己設計工裝、卡具、量具,自己改造機床,自己安排熱處理工序,將圖定的工序改掉了一多半。經過近一年的艱苦奮戰,終於啃下了這塊硬骨頭,性能與進口貨不相上下,完全滿足需要,成本僅200元,是進口價的1/50,展現了中國兵工的智慧與才能,也讓對方的“敲詐”落了空。除此之外,火炮方面還對17個零部件進行了改進,諸如輸彈機由單氣路式改為雙氣路式,有利於提高射速與方便操作;自行設計了雙氣路剎車系統,性能與可靠性均超過原定指標。 
  155的出路從自行炮出口打開 
  國產化成功了,生產線建成了,但是牽引式的155加榴炮國內沒有大批列裝。怎麼才能使引進的技術發揮效益?如何使這條先進的生產線發揮作用呢?155的出路只有出口一條路可以搏一搏。1986年155毫米自行炮被北方公司列入了兵器工業第一批外貿科研計劃。1986年3月,155毫米自行炮開始了論證工作。 
  1988年10月的南口射擊場炮聲隆隆,紅旗飄揚,這是北京國際防務展覽會在這裡進行實彈射擊表演。為了參加這次展覽而加班加點趕製出的155毫米自行加榴炮也在這裡首次亮相併一炮打響。在參觀試驗的眾多外賓中,就有海灣某國國防部的官員,試驗給他們留下了良好的印象,邀請於1990年8月在該國進行155毫米自行炮射擊表演。然而就在火炮即將到達該國前兩天,8月2日伊拉克不宣而戰,攻占了該國,試驗計劃被迫取消,滿載希望的海輪無功而返。 
  1991年海灣戰爭剛剛結束,冒着硝煙,冒着危險,我們的推銷人員隻身來到該國,闖進國防部,試圖接上原來的關係。可是經過戰爭的浩劫,時過境遷,國防部人員發生了很大變化,而變化最大的還是勢態的變化。戰爭結束後,美英等國以救世主自居,不但大量向該國傾銷武器,而且竭力阻撓中國武器進入該國市場。美國的M109、英國的AS90、法國的GCT以及南非的G6 紛紛登場,又是表演,又是廣告。各國政府有的在幕後指揮,有的在前台助陣。特別是美國,總統打電話,國務卿寫信,露骨地干涉採購中國的155毫米自行火炮。 
  

       針對這一情況,北方公司在兵器工業總公司的領導下,一方面抓緊系統研製,一方面加強促銷,先後派出 9個代表團訪問該國,邀請他們8個代表團訪華,4次為其組織武器表演。同時,國內科技人員關鍵技術攻關進展順利,並在國際上首次構建了由自行炮、彈藥車、指揮車、偵察車、偵校雷達和氣象雷達組成的武器系統,從而使我們在技術方面取得了一點優勢。另一方面,我國政府也給予了強有力的支持,在外交層面上與美英為首的西方國家展開了針鋒相對的鬥爭。當時的國家總理和軍委領導均致信該國國家領導人,表示關注此項目進展。中央還果斷決定將155毫米自行炮項目納入兩國軍事合作諒解備忘錄,並決定由國家軍貿辦牽頭,統一協調有關事宜,一個口徑、一個渠道,一致對外。 
  在中央正確領導下,經過了整整9年努力,終于于1997年年底與該國簽訂了第一份出口155毫米自行炮武器系統的合同。這份虎口奪來的合同是多麼的來之不易! 份量又是何等之重! 
  九年一單和十年九單 
  簽約難,履約更是充滿了艱辛與挑戰。該系統不僅龐大,而且新裝備特多。11項裝備中,有十項都沒有定型,有的只是一台樣車,有的連樣車還沒有,有的正在論證,有的則論證還未開始。這麼多新裝備需要設計試製,需要技術攻關和設計定型試驗,自行炮的生產線需要技術改造,停產8年的彈藥生產線需要復產。然而,2000年年初第一批產品就需要交付,兩年內就要完成這份大合同,難度實在太大了。為了完成這項承載着國家領導人殷切希望的光榮任務,兵器工業總公司黨組把它與50周年閱兵工程並列為兩大政治任務,在全系統進行了廣泛深入的動員,與承擔任務的單位一一簽訂了軍令狀。參加該項目的單位以及廣大工程技術人員、幹部和工人,發揚老兵工祖國榮譽、國家利益高於一切的愛國主義精神,發揚天不怕地不怕的大無畏革命英雄主義精神,發揚勇於開拓、敢於攀登的創新進取精神,發揚艱苦奮鬥、無私奉獻的獻身精神以及相互支援、團結協作的集體主義精神,戰勝了一個個困難,攻克了一道道技術難關,按時完成了合同,走出了一條超常規發展的路子,創造了兵器工業歷史上的一項奇蹟。 
  俗話說,萬事開頭難。拿到155出口的第一單合同我們共花費了9年時間。然而,自從2000年出口第一單圓滿交付之後,155火炮的出口形勢就像井噴一樣,訂單接踵而來,在新世紀的第一個十年裡又收穫了9個訂單。155毫米自行炮的首個出口國後來又續簽了兩大訂單,接着其鄰國以及北非的某國也先後訂購了155毫米自行炮武器系統。此外,155毫米自走跑、岸防炮也進入到非洲的多國市場。隨後,155重返亞洲,車載炮在東南亞某國取得了一席之地……。155火炮家族如今已經成為兵器工業軍品出口的重要支柱,成了國際市場的香餑餑,譽滿亞非,並助推了國內155火炮的迅猛發展。最近能在網上看到不少關於155毫米自行炮在中東使用的報道。

       中國特色的科學發展之路 
  從1983年引進GHN45型155毫米牽引炮開始,至今也不過就30年。牽引式155毫米加榴炮作為一粒種子,在中國的土壤里生根發芽,開花結果了。如今,外貿型的155已長成為一顆枝繁葉茂的參天大樹,創造了一個又一個奇蹟。與此同時,它的孿生兄弟——國內裝備的155自行加榴炮也已在中國生根,PLZ05式155毫米自行加榴炮參加了2009年的國慶閱兵。這是中西合璧的又一傑作,它既接受了155毫米的口徑,又採納了GC45的許多先進技術與設計理念,並結合中國實際,加入了中國元素的自主創新。它堅持採用圓柱型彈丸,密集度大為提高。它採用了中國獨創的焊接鋼藥筒,提高了火炮射速。從而呈現了外貿型與國內裝備型比翼齊飛的壯觀局面,使我國的155火炮技術實現了歷史性跨越。



       今天,中國已經形成了世界最大的155火炮的大家族,既有自行炮、車載炮、岸防炮,也有自走炮,既有39倍口徑,也有45倍口徑,還有52倍口徑,既有棗核彈,也有圓柱彈,既裝備國內,又打進了世界軍火市場。現在,中國是世界上155火炮品種最多的國家。中國還把火箭增程技術成功地移植到了全膛彈上,將底排彈的射程提高到了53千米,成為當今世界上射程最遠的155炮之一。中國又在155火炮上開發了激光制導炮射導彈,使中國成為彈藥品種最全的國家之一。特別要指出的,中國將傳統的火炮進行了信息化、自行化與網絡化的技術升級,率先建成了以155火炮為核心的C4ISR武器系統,令火炮的功能與效能發生了革命性的變化,使中國的155火炮技術躍進了世界先進行列。這一切成果都源自於GC45的引進,所以,“922工程”是兵器工業歷史上國防效益、技術效益和經濟效益最高的技術引進工程,它的重大意義在於: 
  引進、消化、開發創新、再出口,155走的是一條獨具中國特色的發展國防科技工業的陽光大道。 
  充分利用國內國外兩種資源、兩個市場,155走的是和平時期建設強大國防科技工業的成功之路,是最有效的“動態保軍”。 
  它投入少,產出高,幾千萬美元的投入,產生了幾十億美元的產出,155走的是一條集約化、高效、可持續發展的陽光大道。 
  155的成功引進,是打破西方技術封鎖的勝利。155的成功出口,同樣是打破西方國家對世界軍火市場壟斷的勝利。155的外貿成功,尤其是PLZ45型的研製成功,帶動了國內火炮及相關技術領域信息化技術的發展,為發展高新技術產品出口、為大型複雜系統的組織管理積累了寶貴的經驗。155全方位、立體式的技術服務,也為軍貿工作由單一的產品貿易向產品與服務貿易相結合提供了有益的借鑑。這些都將對我國軍貿工作的發展產生積極而深遠的影響。 
  這就是中國155火炮的傳奇。 

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