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复活的“十字军战士”:美国陆军新一代155毫米自行火炮
发布时间:2024-08-13 02:23:07  来源:米乐棋牌 分享至:

  因为空中力量过于强悍,美国陆军并没有重视大口径身管火炮的传统。尤其是在冷战结束后,战略竞争对手消失的背景下就更是如此。不过,随着大国竞争的再次回归,情况出现了变化——美军空中优势存在被削弱的可能,变得不再可靠,美国陆军只得对野战炮兵的价值重新加以审视,传统的155毫米身管火炮系统于是迎来了继续发展的契机,新一代M1299155毫米自行火炮就是这样的产物。

  当前,国际秩序正处于自二战以来最深刻的调整过程中,国际体系的稳定面临新的机遇和挑战。一方面,新兴力量的崛起促使世界格局朝向更平衡的方向发展,有利于制衡霸权国的强权行为,维护国际秩序的稳定;另一方面,美国不甘心霸主地位的丧失和中国崛起对其地位的“威胁”,对中国发动预防性打击的风险增加。事实上,权力转移轻易造成预防性战争,这是国际冲突研究的共识,特别是在权力加速转移之际,守成国愈发担心崛起国在强大以后改变现有国际秩序,而在那时守成国将不得已接受新的安排,因此守成国会具有发动预防性战争的倾向。以中美关系的大国竞争态势为例,随着权力转移的加速,中美之间的竞争态势及所处战略环境正在发生明显的变化,兰德公司在2021年6月出版相关报告中,就再次强调中国正在挑战美国的权力、影响和利益,企图侵蚀美国的国家安全和经济繁荣,并提出美国应反思过去数十年采取的对华“接触战略”,正视与挑战美国主导国际体系的势力之间的“根本性政治竞争”。令人担忧的是,中美之间的战略竞争态势不仅在经贸、技术等非传统安全领域呈现增强趋势,更可能向军事领域进行深度扩散。美国陆军重新在野战炮兵的大口径身管火炮领域发力,就是一个较为明确的信号。

  美国陆军新一代155毫米自行火炮几经难产,是一个漫长的故事。早在冷战末期的1987年,美国陆军就开始酝酿新一代履带式155毫米自行火炮——这便是一度声名显赫的“十字军战士”。“十字军战士”于1987~1998年开始做部件研制和样车试制,2000年1月研制出样车,原计划在2005~2008年开始批量生产并装备美国陆军,美陆军准备采购824套“十字军战士”。

  整个“十字军战士”系统由XM2001155毫米自行榴弹炮和XM2002供弹车组成,采用相同的底盘。具有24小时全地型、全天候作战能力。底盘采用了大量M1主战坦克的部件。战斗全重55吨,由一台采用了燃油喷射、复合材料和复合增压技术的英国帕金斯公司CV1500柴油发动机驱动,整体单位功率达到27马力/吨,最大公路行驶速度67千米/小时,越野速度48千米/小时。“十字军战士”自行榴弹炮配备的56倍径XM297火炮,发射榴弹时射程为40千米,发射增程弹时最大射程为50千米。由于高度的自动化要求,XM2001155毫米自行榴弹炮炮塔实现了无人化设计。全车只有三名乘员,全部并排坐在车体前部。至于配套的XM2002供弹车同样是高度自动化的,不需要人力,补充一个弹药基数48发仅需10分钟。XM2001的发射药采用了XM231和XM232两种可燃药筒装药模块,小号M231模块药可以覆盖3.4~12千米射程,大号M232模块药则用来覆盖7.9~40.6千米的射程范围。火炮和弹药车均采用最新的车载式网络化信息处理技术,具备自动化火力控制与指挥控制能力。所以“十字军战士”在射程、精度、弹药补给、机动性、信息化、自动化等方面比当时美国陆军现役的M109系列自行榴弹炮均有极大的进步。在接到命令之后的15秒后即可开始射击,60秒内发射10发炮弹,90秒后转移到750米外新的阵地,再过30秒重新开始新一轮射击。事实上,为满足高射速的需要,“十字军战士”采用了罕见的水冷炮管设计。这使得“十字军战士”在前3分钟便能打出30发炮弹,仅仅3辆“十字军战士”就可以在20分钟内实施180发炮弹的攻击,相当于18辆M109A2或者9辆M109A6“帕拉丁”的威力。

  在1999年年初,美国陆军针对西亚南部地区和东亚北部地区进行的模拟作战演习表明,当联合兵种战斗部队装备“十字军战士”自行火炮后,其战斗力将提高52%,误射伤亡将减少30%,敌军损失将增加36%。然而遗憾的是,此后美军深陷“反恐战争”,“十字军战士”这样的装备派不上太大的用场,所以2002年5月经美军再次做评估后,认为“十字军战士”过于笨重,取消了这个已耗资110亿美元的项目。不过“十字军战士”155毫米自行榴弹炮下马后,美国陆军又试图在FCS(“未来战斗系统”)框架内重新获得新一代155毫米自行榴弹炮系统,这是所谓的新一代非直瞄加农炮(NLOS-C)。NLOS-C在本质上是轻量化的“十字军战士”,战斗全重由后者的55吨级降低到40吨级,以便于使用C-17级别的运输机进行战略/战术性空运。虽然战斗全重大幅度降低,但NLOS-C仍然保留了“十字军战士”基本的技术特征——比如同样的无人化炮塔设计、出色的网络中心战能力和精确制导弹药的优化使用。当然,出于便于空运的目的,轻量化的NLOS-C也付出了显著的代价,比如其火力能力就经历了一下子就下降,身管由“十字军战士”XM297的56倍口径缩小到38倍口径,虽然由此减重636千克,但射程也降低到30千米。另外为了减重,NLOS-C还采用了一些比“十字军战士”更为昂贵的技术,比如配备了前所未见的整体带状履带,整条履带为一体成形,主体由橡胶制造,内层混织高强度的凯夫拉纤维以及钢丝。相比“十字军战士”由多个金属块销接组合成的传统链式履带,一体成形的带式履带不需要履带结合所需的各种组件如插销、沟槽、胶垫等,免除了传统履带各组件在行驶时的剧烈摩擦损耗,减少后勤维修与零件储存的麻烦,此外重量也轻得多。在行驶时,带式履带产生的行驶噪音与扬起的尘土也远低于传统履带,利于隐蔽行动。由于没缝隙,带式履带接地面积比传统履带更大,在松软地形有更佳的机动表现……然而这类高新技术在大幅度减轻了NLOS-C战斗全重的同时,也在客观上推高了成本,这造成除了可空运能力出色外,NLOS-C的性价比不高。所以,伴随着FCS计划的整体下马,美国国防部于2009年12月正式终止了美国陆军的非瞄准线火炮(NLOS-C)项目。

  无论是“十字军战士”还是NLOS-C,冷战结束后,美国陆军新一代155毫米自行榴弹炮之所以难产,主要是非技术因素所致——它们在反恐战争中并不适用。“9·11”事件发生后,美国发动了全球反恐战争,这场战争对美国陆军的影响是巨大的。一方面,美国陆军的资源被极大的投入到了低烈度作战而非应对高烈度战场的建设。比如美国布朗大学沃森国际和公共事务研究所的“战争成本”项目出台的报告就指出,2001财年至2020财年间,美国政府在“9·11”事件后发动的反恐战争耗资6.4万亿美元。如此巨大的战争支出,必然使得传统的军事建设步伐受到拖累。以至于美国陆军始终没有充沛的资源对包括新一代155毫米自行榴弹炮在内的重大武器装备进行更新换代。另一方面,新一代155毫米自行榴弹炮与反恐战争的战场环境并不搭调。反恐战争中虽然美国陆军对传统身管炮兵的价值有新的领悟——美军一直高度依赖空中打击,但在反恐战争中发现,配属火炮的反应更快,使用也更加主动,更重要的是使用成本比空中支援低得多。火炮可以无限期待命,除了官兵的时间基本上没有其他成本。但战斗机在空中待命,每小时的运作费用就数以万计。但由于反恐战争中美军所面对的是非国家武装力量,所以对155毫米火炮的机动性和装甲防护能力都没有过多的要求。在这种情况下,“十字军战士”或是NLOS-C这样的新一代155毫米自行榴弹炮自然显得与反恐战争的战场需求格格不入。

  不过,随着反恐战争的结束,情况变得不同了。正如前文所述,“9·11”事件发生后,美国把对国家安全的主要挑战,从“太平洋沿岸一个迅速崛起的大国”调整为“遍布全球的威胁”,继而发起阿富汗战争、伊拉克战争,将国际关系界定为“大国之间出现了相互合作的趋势”,反恐战争及其战略极大地影响了美军资源的投向和军队建设的内容,直到奥巴马在其任上的最后一份《国防战略报告》,还在强调与中国的合作与国际军事战略平衡。然而,美国人锲而不舍地在戈壁荒漠上跟来无影去无踪的游击武装交手了十多年,从伊拉克到阿富汗,美国在反恐战争中花费了数万亿美元、伤亡数万官兵,着实耗费了不少元气,却让自己的另外两个主要对手——中国、俄罗斯赢得了宝贵的战略发展机遇期。以至于美国有关智库在2017年对美军各军种进行了一次综合性的评估,认为美军由于装备老化和训练不足,已经无力在特定的作战区域同时战胜中俄这样的重量级对手。以履带式155毫米自行火炮的情况为例,在经历了“十字军战士”与NLOS-C的相继失败之后,美国陆军重型旅的主要身管火炮装备仍然是M109A6“帕拉丁”这个老面孔。M109A6“帕拉丁”其实就是一型冷战装备,1984年1月美国陆军决定整合榴炮延寿计划(HowitzerExtendedLifeProgram,HELP)及榴炮改良计划(HowitzerImprovementProgram,HIP)为单一计划,以确保在下一代自行火炮服役前,仍能拥有较佳战场存活能力的自行火炮,而经过HELP/HIP改良计划的产物即是M109A6。以上世纪90年代的标准来看,作为M109系列155毫米自行榴弹炮家族的重要成员,经历了升级后的M109A6性能算是颇为显眼,比如其炮塔内部加装凯夫拉防弹内衬,提高了保护乘员的能力;增设半自动弹药装填系统,可维持较高的持续射速。此外,M109A6还加装了自动射击管制系统、全球定位/导航系统、单频地空无线电系统、火炮自动射击管制系统等。A6构型可独立作战,毋需配合射击指挥车遂行射击任务;相反的,A6可直接由单频地空无线电系统获得射击命令,射击管制系统据此计算各项射击参数,再自动调整火炮俯仰角和射击方位,开始射击任务。从接获射击命令、完成射击准备到第一发炮弹发射仅需不到1分钟。

  不过,30年前的先进性,在30年后已经大为失色了——无论是俄军的2S19M152毫米履带式自行榴弹炮,还是中国陆军的PLZ05A155毫米自行榴弹炮,都在主要性能上对M109A6形成了一定的优势。在这种情况下,美国陆军显然陷入了尴尬,作为一种应急措施,美国陆军推出了M109A7155毫米自行榴弹炮。

  2014年4月,美国陆军得到了第一批低速率初始生产的M109A7。升级后的M109A7能够在任何天候条件下提供火力支援,美国陆军计划采购580辆:2017年签订了采购第一批48辆的合同,2018年开始交付;2019年签订了第二批60辆M109A7自行榴弹炮和60辆M992A3弹药补给车的合同;2020年签订了采购第三批48辆M109A7和M992A3弹药补给车的合同。M109A7最初被称为“帕拉丁综合管理”(PIM)计划,主要着眼点是利用新技术来提升性能,并且要大幅简化后勤。具体来说,就是对车体、炮塔、发动机和悬挂系统来进行升级,比M109A6有更好的可靠性、生存力、火力和响应能力。M109A7自行榴弹炮全长9.7米(炮向前),车体长6.8米,车宽3.9米,车高3.7米,战斗全重35.38吨。该炮没有沿用M109A6的底盘,而是采用了与M2“布雷德利”步兵战车相同的底盘,发动机为一台600马力的康明斯涡轮增压柴油机,变速箱采用L3公司的HMPT-500自动变速箱,外加新的发动机控制管理系统、转向系统、发电系统等。由于相关零部件与“布雷德利”步兵战车通用,因此明显降低了成本和后勤负担,同时提高了机动能力和生存力。该炮的车底距地高0.4米,最大涉水深度1.0米,越壕宽1.8米,爬坡度和侧倾坡度分别为60%和40%,最大公路速度61千米/小时,燃油携带量为545升,最大公路行驶里程322千米。尽管仍然需要手动装填发射药和41千克的弹丸,但由于是半自动装弹机将发射药和炮弹推入并且关闭炮膛,消除了手动推入发射药和炮弹时因施力不均可能带来的负面影响,这就在某些特定的程度上提高了精度。此外,由于M109A7的战斗全重比M109A6大得多(M109A6的战斗全重为28.35吨),因此射击稳定性更好,这同样有助于精度的提高。M109A7炮塔内部的显示和操控系统完全实现了数字化,以最先进的“数字主干网”架构为特色,集成了车载数字化火控系统、一套综合导航和惯性定位系统、一台具有综合诊断程序的多功能计算机。由于自动化程度大幅度的提高,因此火力反应时间也快速缩短,能快速射击和快速转移,极大地降低了遭敌反炮兵火力报复的概率。然而遗憾的是,M109A7本质上仍然是一种过渡性装备,成色“不太够看”,最能说明问题在地方在于,M109A7继续沿用了M109A6的炮塔、39倍口径身管的M284榴弹炮、M182A1起落部分,.所以尽管M109A7有更好的可靠性、生存力、火力响应能力,但还称不上是“下一代”,特别是在中俄PLZ05B、2S35的影子中就更是如此。

  2000年,“十字军战士”进入到最后研制阶段,射程、射速、自动装弹机和模块发射药的可靠性基本得到了验证。然而,正当项目几乎完成时,2002年5月,时任美国国防部部长的拉姆斯菲尔德却宣布该计划取消,让这种超越时代的自行火炮功亏一篑。不过十几年后,“十字军战士”复活的契机又出现了。从2016年开始,醒悟过来的美军在当时新任总统特朗普的指挥下立即开展“拨乱反正”,从反恐战场上抽身而出,追加巨额军费预算用于增强对高精尖主战武器装备的投入力度,各军种尤其是海空军更是提出了雄心勃勃的扩军计划,将以打赢中等实力对手或者恐怖组织的局部战争为目标,转变为准备迎接来自“同等对手”挑战的真正意义上的大国战争。

  作为美国陆军战略转型的重要装备,最初被称为M109A8的155毫米履带式自行火炮项目随之展开。有意思的是,虽然M109A8的编号似乎暗示着这是一种M109A7的再升级版本,但实质上却更接近于用新技术进行重构的“十字军战士”。一方面,M109A8采用了彻底重新设计的无人炮塔,这已经脱离了M109家族的传统,与曾经的XM2001反倒如出一辙。另一方面,M109系列在几十年间一直在改进,但基本布局未变,改进基本上围绕着火控,包括M109A7在内,39倍口径的炮管一直没换。M109A8则计划采用XM907型58倍口径身管,这与XM200156倍口径的XM297身管又是高度雷同。

  事实上,长身管隐隐暗示着美国陆军发展M109A8的核心意图。M109A8的XM907型58倍口径身管长度高达9米,不但成为目前世界上身管最长的同级别自行火炮,也在客观上反映了M109A8研发的侧重。在配用XM1113火箭助推增程炮弹后,其最大射程将高达70千米,最终更可望达到100千米。美国陆军之所以要搞这种超射程身管火炮,据说是为了更好的提高对远距离的时间敏感目标的火力反应速度,同时也是为了压制中俄两军射程越来越远的远火系统。有意思的是,围绕着射程这个设计上的侧重,M109A8无人炮塔与XM907型58倍口径身管的结合,还导致了一些更为特别的设计特点,比如在抽烟装置的问题上就是如此。发射药在高速燃烧、把炮弹推出炮口后,药室和炮管里还有大量残留烟雾,在再装填的时候不可避免地进入炮塔内部。炮塔里弥漫的烟雾不仅有害炮组人员的健康,也影响操作。如果有残留发射药,更是制造了一个密闭但可燃的环境,很危险。所以在传统的有人炮塔设计中,抽烟装置是标配。炮管抽烟装置是在炮管中段围绕一个环形空腔。炮弹向前运动时,主要燃气推动炮弹在膛内前进,但有一小部分高压燃气进入环形空腔,形成腔内高压。炮弹离膛后,炮口压力骤减,空腔内的高压形成向炮口的气流,形成前推后抽作用,将大部分烟雾带出,剩下的就要靠炮塔内的换气风扇了。炮管抽烟装置大量用于现代自行榴弹炮,德国PZH2000、中国05/05A、美国M109、日本99式等都是这样。但这样一来会对射程有所损失的,而M109A8一方面要求极端射程,另一方面采用无人炮塔,因此对排烟要求不太一样,炮管抽烟装置被取消也就不奇怪了。这使得M109A8成为现代自行榴弹炮里唯一不用炮管抽烟装置的,这还简化了炮管的制造,提升了炮管的刚度,有利于采用加长的炮管。但排烟还要的,因为烟雾有腐蚀性,积聚在炮塔内不好。但炮塔无人化后,核生化防护要求大幅度的降低,便于采用更大的换气风扇,这样的一个问题非常容易解决,腾出来的空间还能多装炮弹。

  需要进一步指出的是,由于设计上的侧重,M109A8的极限射程很可能超出了100千米。随技术的进步,身管火炮实现100千米的超远射程并不是很难,例如中国的05A自行加榴炮发射低阻底排增程弹的射程超过了50千米,发射火箭增程弹的射程可达70千米,发射火箭滑翔炮弹的射程可达100千米。早在2013年的东南亚武器装备展上,中国就公开展示了一种WS-35式制导炮弹,口径为155毫米,这是一种超远程滑翔制导炮弹,长度达到1.6米,全弹重55千克,采用卫星/惯性导航制导方式,鸭翼控制+滑翔弹翼+火箭增程,尾部安装有8片弹翼,头部安装四片鸭翼。炮弹以滑翔弹道飞行,弹翼在炮弹飞过弹道顶点时展开。在只使用火箭助推、不使用滑翔弹翼时,射程可达70千米,展开滑翔弹翼时的射程超过了100千米。考虑到这是配用新型滑翔制导炮弹的52倍口径155毫米身管所能打出的距离,那么拥有58倍口径身管的M109A8若使用类似的增程弹药技术,其实际极限射程很可能被低估了。

  除了夸张的射程外,M109A8还采用了重新设计的全自动弹药装填系统,并由M109A7的传统螺式炮闩改为立式楔形炮闩,这进一步增加了火炮的可靠性和射速,将射速从每分钟3枚增加到10枚。M109A8的机动性也进行了升级,由于射程更远,射速更快,杀伤力更强,可靠性更高,生存能力更强,所以M109A8的能力将较M109A7提升10倍以上。美军甚至还试图使M109A8具有直瞄炮的功能,以便能够打击前沿视距内目标,从而拥有与敌人坦克对抗的能力。155毫米自行榴弹炮如果配备合适的火控系统,那么可完全发挥巨大的反坦克和直瞄火力支援作用。一枚155毫米高爆榴弹的重量50千克左右,一炮能摧毁40多吨的俄罗斯T-90。如果正面命中60多吨的美国M1A2或德国“豹”IIA6等大吨位主战坦克的炮塔,也能令其立刻失去战斗力。正是由于在设计上较之M109家族太过于离经叛道,M109A8在2020年年初被美国陆军重新命名为M1299,这才是真正意义上美国陆军的新一代155毫米自行榴弹炮。

  与火箭炮相比,身管火炮的射程依然较近,齐射时的火力密度较低,但弹药成本更低,无制导时射击精度更高,火力持续性远超于火箭炮,是火箭炮和战术导弹没有任何办法取代的。现代陆军的作战范围大大超过冷战时代,射程进一步提升具有实质性的效用。以美军现役的M109A6/7火炮来看,该炮发射常规炮弹的射程仅仅只有24千米,即使发射增程弹药射程也刚刚就40千米。虽然M109A6/7的火控,精度在实战中表现都很优秀,但是射程确实不足。以前美军都是在技术碾压的情况下和别人打仗,一旦遇到了势均力敌的对手,而敌人的火炮又比自家的远,那么光有精度和火控也发挥不出来。

  如今新一代的M1299有可能一次性扭转这个现状,使美军拥有一款超长射程的身管间瞄武器系统,并通过技术优势在客观上增加了对手面对的不确定性,这是意义重大的。要知道,不确定性是现实世界的本质属性,在18~19世纪,受到牛顿力学取得的巨大成功,决定论在科学上占据了绝对的统治地位,它将整个宇宙看作是一种确定性的动力学系统,按照确定的、和谐的、有序的规律运动,知道了初始条件就可以决定未来的一切。按照牛顿力学理论体系,给定了初始状态,物体就会在力学定律的制约下做出唯一的运动,并且该运动是可以预测的,也能反向推导的,所有的事物都在最初的那一刻被完整且唯一确定了。随着庞加莱对三体问题深入研究到混沌理论的创立、热力学第二定律揭示出时间的不可逆性、量子力学的海森堡测不准原理等,从宏观到微观揭示了客观世界的不确定性是自然界本质特性的客观反应,是客观世界中的一种真实存在,是存在宇宙间的自然形态。作为客观世界中发生的人类社会现象,不确定性同样是战争的重要本质属性。今天,随着高新技术的持续不断的发展及其在军事领域的广泛应用,引发了战争形态的变化,使不确定性呈现出新的表现形式和发展的新趋势。这反映到美国陆军新一代155毫米自行榴弹炮项目不断深入的现实中,是颇值得玩味的。

  尽管被美国陆军寄予厚望的新一代155毫米自行榴弹炮,射程是其设计上明显的侧重点。为此,M1299采用了两大前沿技术——新XM1113火箭助推增程炮弹和更远程的XM907型58倍口径身管,但很多人对其战场效能却仍有质疑。这其中的根本原因在于,XM1113火箭增程炮弹只是将炮弹的后半截空间改为一个火箭增程发动机(此前美军曾声称使用58倍口径火炮发射该型炮弹时,其最大飞行速度能达到高超音速,所以属于无法被拦截的高超音速武器)。虽然这种火箭增程弹的增程效果要比80年代开始列装的老式增程弹提高了30%,但作为无制导炮弹,在极限射程上的精度还能保持多少是有疑问的。当然,这样的一个问题或许能够最终靠M1156制导引信(PGK)来部分得到解决,这是一个能使用GPS信号来定位,并通过头部小型控制翼面(翼面安装角固定,通过调整转速来产生向特定方向的控制力,不过因为控制力小,修正的幅度有限)来修正炮弹飞行轨迹的装置,安装在原来炮弹引信的位置,所以称为制导引信组件。不过,虽然在试射中这种制导引信组件能将一些炮弹修正到距离目标5米以内,但实际上它的作用还是远不如像导弹一样专门设计的M982这类的弹药的,这主要是因为它的弹道调整能力很有限,开炮的时候仍然需要精确瞄准和修正。换言之,实际上仍然是将这种炮弹当作常规炮弹打,PGK的作用只能是把因为超远距离射击而降低的精度找补一些回来,和M982这种真正的精确制导不是一回事,对XM1113火箭增程炮弹精度提升有限。更大问题就在于,M1113外形、重量与传统炮弹基本相当,但装药较少,虽然为此采用了新型钝感炸药来提高爆炸当量,但威力仍旧没办法得到保证,这在远射程精度较差的情况下,威力不足的问题将被进一步放大,这些都对美国陆军新一代M1299 155毫米自行榴弹炮的有效性产生了冲击。

  美国正在将国防战略的着力点从反击全球调整回到所谓“大国竞争”。这有其客观原因:一是美国认为反恐战争已经取得基本的胜利,虽美军反恐铁拳所及,至今难以消停,许多相关国家至今处于混乱甚至战乱之中,经济凋敝民不聊生,但作为能够威胁美国安全的恐怖组织网络,已经七零八落;二是美国因中国等新兴大国崛起产生的难以言说的焦虑日益严重,中国和俄罗斯不仅综合国力增强,而且其发展模式与美国津津乐道的那一套大相径庭。美国国防战略重回“大国竞争”令人忧虑,很明显它体现的是一种对抗思路,而非合作、妥协思路。无论是从其表述方式,还是内容构成,都让人分明看到了冷战的影子,甚至是复活,新一代M1299155毫米自行火炮则以一种较为细枝末节的方式验证着人们的这种判断。

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