俄羅斯自行迫榴炮平射技術(shù)發(fā)展始末

成藝光

二戰(zhàn)后，可以平射或直射的迫擊炮出現(xiàn)。相比曲射為主的車載或牽引迫擊炮，這種迫擊炮身管較長(zhǎng)，初速較高，彈道低伸。但畢竟平射不是迫擊炮的主要職能，所以俄羅斯在發(fā)展自行迫榴炮時(shí)，關(guān)于平射功能的取舍總是舉棋不定。

線膛迫擊炮的萌芽

20世紀(jì)50年代，蘇聯(lián)空降兵曾提出：結(jié)合榴彈炮與迫擊炮的特征，用營(yíng)屬輕量通用化火炮取代榴彈炮、迫擊炮和部分反坦克炮，并安裝在不超過(guò)10噸的空降戰(zhàn)車底盤上。1965年，列寧格勒基洛夫工廠分別以MT-LB通用底盤和BMP-1步戰(zhàn)車底盤，研發(fā)出了前裝式120毫米車載迫擊炮和炮塔式后膛裝填迫擊炮。后者可以通過(guò)轉(zhuǎn)膛供彈，也是最早的現(xiàn)代意義上的炮塔式自行迫擊炮，不過(guò)這兩個(gè)項(xiàng)目都止步于圖紙。

轉(zhuǎn)機(jī)發(fā)生在1960年代。1964年法國(guó)湯姆遜·布朗特公司開(kāi)始量產(chǎn)120毫米R(shí)T-61迫擊炮，是第一種擁有刻槽彈帶技術(shù)的線膛迫擊炮。后來(lái)1門RT-61迫擊炮和數(shù)十枚炮彈被交付到蘇聯(lián)中央精密工程研究所，進(jìn)行無(wú)戰(zhàn)斗部裝藥的射擊試驗(yàn)。結(jié)果證實(shí)，這種線膛迫擊炮的射擊密集度比蘇聯(lián)現(xiàn)有的同口徑滑膛迫擊炮高2-2.5倍。

上世紀(jì)70年代初，在自行迫榴炮探索階段，中央精密工程研究所新式火炮系統(tǒng)（也就是后來(lái)的2S9“秋牡丹”自行迫榴炮）項(xiàng)目負(fù)責(zé)人諾沃日洛夫，在聽(tīng)取了第比利斯炮兵學(xué)校要求后，以無(wú)后坐力炮為原型研發(fā)了120毫米線膛迫擊炮的樣機(jī)。他設(shè)計(jì)了獨(dú)特的銑刀，利用滾齒機(jī)從122毫米榴彈坯料銑出了彈帶上的預(yù)制刻槽膛線，刻槽彈帶保證了火藥燃?xì)獾拿荛]，同時(shí)彈丸實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定。與同時(shí)代滑膛迫擊炮相比，線膛迫擊炮的射擊精度提升了3-4倍，炮口初速提升了1～1.5倍。

幾乎與此同時(shí)，1968年2月，伏爾加格勒拖拉機(jī)廠也開(kāi)發(fā)出了2S2“紫羅蘭”自行榴彈炮樣機(jī)。搭載的是由第9火炮設(shè)計(jì)局研發(fā)的122毫米2A32榴彈炮，由D-30榴彈炮發(fā)展而來(lái)。但最終2S2“紫羅蘭”還是下馬，讓位于2S9自行迫榴炮，個(gè)中原因并非完全是射擊測(cè)試時(shí)底盤出現(xiàn)承力問(wèn)題，而是不具備迫擊炮彈道特征，這也是蘇聯(lián)空降兵要求通用火炮系統(tǒng)具備多炮種功能決定的。

基于BMP-1底盤的120毫米自行迫擊炮

蘇聯(lián)120毫米線膛迫擊炮的原型之一為無(wú)后坐力炮

技術(shù)探索路線

二戰(zhàn)時(shí)，蘇聯(lián)軍工科研人員曾嘗試將榴彈炮以迫擊炮的大仰角射擊，結(jié)果落地后彈沒(méi)炸，直接原因是引信沒(méi)有工作。旋轉(zhuǎn)給予了炮彈飛行時(shí)的陀螺穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)得越快，彈丸姿態(tài)越穩(wěn)。這對(duì)于彈道低伸的高射炮或坦克炮來(lái)說(shuō)是好事，但對(duì)于大仰角射擊的線膛炮卻未必。由于線膛榴彈和傳統(tǒng)迫彈重心分布的差異，加上過(guò)強(qiáng)的陀螺穩(wěn)定性，導(dǎo)致線膛榴彈的軸線并不能追隨著拋物線切向即速度方向變化，最終導(dǎo)致彈尾著地。

而迫彈在大仰角飛行時(shí)，有著良好的追隨穩(wěn)定性，倘若初速足夠，是有可能彌補(bǔ)榴彈炮的高低射界空白的，在某些射程范圍甚至可取代榴彈炮。但在平射能力方面，迫擊炮不及榴彈炮，滑膛迫彈較差的陀螺穩(wěn)定性導(dǎo)致其精度比線膛火炮要差。在通用化迫榴炮設(shè)計(jì)中，平射能力作為一個(gè)重要指標(biāo)，諾沃日洛夫的做法便是給迫榴炮身管拉出纏度小于122榴彈炮的膛線，在具備曲射功能的同時(shí)兼顧平射。平射時(shí)射角并不大，可通過(guò)瞄具直接瞄準(zhǔn)目標(biāo)射擊，反應(yīng)速度遠(yuǎn)比諸元裝定射擊要快。蘇聯(lián)的很多自行榴彈炮在設(shè)計(jì)時(shí)都考慮到這點(diǎn)，從二戰(zhàn)時(shí)的B-4（M1931）203毫米榴彈炮，到服役至冷戰(zhàn)中后期的2S7“芍藥”203毫米自行榴彈炮，無(wú)一例外。

2S9自行迫榴炮發(fā)射的3BKl9尾翼穩(wěn)定破甲彈，重13.2千克，炮口初速僅有560米/秒，直射距離600米，是2S9自行迫榴炮僅有的初速較高的彈種。該彈外形可以在蘇聯(lián)眾多破甲彈里找到相似的結(jié)構(gòu)。3BKl9破甲彈為了適配在2S9的2A60線膛迫榴炮中發(fā)射，使用了滑動(dòng)彈帶技術(shù)，以達(dá)到在超音速條件下的低旋飛行。

2S9“秋牡丹”自行迫榴炮使用的幾類彈種，其中左數(shù)第三為3BK19尾翼穩(wěn)定破甲彈，第四為“捕鯨者”2M激光制導(dǎo)炮彈

2A51和2A60迫榴炮在探索中嘗試過(guò)的樣機(jī)

行進(jìn)中的2S9迫榴炮

面對(duì)裝甲目標(biāo)時(shí)，2S9僅有孱弱的平射能力。其600毫米侵徹深度雖足夠?qū)Ω兜谝淮偷诙鲬?zhàn)坦克，但對(duì)于現(xiàn)代主戰(zhàn)坦克已然不夠，只能充當(dāng)“板凳隊(duì)員”。反觀俄空降兵在自行迫榴炮平射能力上的戰(zhàn)術(shù)定位要求，在2S25自行反坦克炮沒(méi)有誕生的年代，雖然2S9“秋牡丹”自行迫榴炮這個(gè)炮種結(jié)合的意義是巨大的，替換了ASU-85空降自行反坦克炮、120毫米牽引迫擊炮以及SD-44牽引反坦克炮，卻并沒(méi)有顯著提升反裝甲平射能力。時(shí)至今日，平射反裝甲能力依舊使俄自行迫榴炮面臨窘境。

優(yōu)化平射彈道性能最直接的方法便是保留內(nèi)彈道性能，同時(shí)增加身管長(zhǎng)度，這點(diǎn)從2A60到2A80已有體現(xiàn)。或許2S9自行迫榴炮的巨大車內(nèi)空間，給足了增大炮尾或加長(zhǎng)后坐極限來(lái)增大膛壓的可能途徑，但從炮塔戰(zhàn)斗室的結(jié)構(gòu)來(lái)看這種方式并不可取。原因在于迫榴炮的俯角極限不大，但仰角極限大，在進(jìn)行大仰角射擊時(shí)，炮尾的后坐限位構(gòu)件足以觸到車內(nèi)底盤的底板。同時(shí)由于2S9的車高已達(dá)到了2.3米，倘若用增加高度來(lái)加大后坐距離，只會(huì)徒增車輛的正面被彈面積，也不能適應(yīng)安-12運(yùn)輸機(jī)的艙內(nèi)承載高度。

攜帶空投裝備的2S9迫榴炮

研發(fā)2S9自行迫榴炮的同時(shí)，1977年，根據(jù)蘇聯(lián)軍工聯(lián)合會(huì)的決議，中央精密工程研究所嘗試以2816（Nona-K）牽引迫擊炮（2816是從與2A60同根同源的2A51迫擊炮發(fā)展而來(lái)的）替換2S1自行榴彈炮的主炮，庫(kù)爾干機(jī)器制造廠生產(chǎn)了樣機(jī)。截止到1984年，庫(kù)爾干廠先后嘗試將2S9的炮塔直接搬到BMP-2上，以及在BMP-3的底盤上安裝2A60迫榴炮，后者其實(shí)已能看出未來(lái)的2S31“維納”自行迫榴炮的影子。

這些項(xiàng)目都已下馬。自阿宮汗戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，蘇聯(lián)國(guó)防部決定根據(jù)空降部隊(duì)使用的2S9自行迫榴炮的經(jīng)驗(yàn)研發(fā)下一代同類車輛，其中一個(gè)重要開(kāi)發(fā)方向便是擁有更加優(yōu)異的彈道性能。彼爾姆機(jī)械制造廠即2S9的誕生地，于1980年代未嘗試著在伏爾加格勒拖拉機(jī)廠生產(chǎn)的輕型坦克“934工程”的底盤上，安裝了更長(zhǎng)身管的120毫米迫榴炮。樣車炮塔可360°轉(zhuǎn)動(dòng)，改善了2S9自行迫榴炮僅有的±35°的轉(zhuǎn)向范圍。但低矮的底盤限制了其搭載120毫米LP-77迫榴炮。伴隨著“934工程”的下馬和蘇聯(lián)解體，相比后來(lái)的2S31的3.4米的車高，其2.6米的車高也預(yù)示了沒(méi)有更多發(fā)展空間。

120毫米LP-77迫榴炮在“934工程”底盤上的嘗試，但最終下馬

122毫米2A18榴彈炮被替換后，依舊保持平射能力的2S34“玉簪花”自行迫榴炮

2S1更換2A80-1迫榴炮后便是2S34，2012年曾試點(diǎn)服役，不過(guò)系統(tǒng)的陳舊使其面臨著被2S31和2S42取代的命運(yùn)

俄電視中的3BK19張開(kāi)式尾翼穩(wěn)定破甲彈

彼爾姆機(jī)械制造廠官網(wǎng)給出的2A80迫榴炮示意圖。為了保證發(fā)射多類彈種時(shí)的炮膛氣密性，代價(jià)就是需要采用獨(dú)立的結(jié)構(gòu)來(lái)密閉燃?xì)?/p>

自行迫榴炮是否應(yīng)該保留平射能力？

2S34自行迫榴炮作為2S1自行榴彈炮的小批量替換車輛，與2S31相比，成本低了很多，搭載的2A80-1型迫榴炮與2S31“維納”搭載的2A80的彈種基本通用，但取消了3VBK14破甲彈，這從側(cè)面說(shuō)明，2S34作為支援車輛，徹底放棄了反裝甲平射功能的彈種。但2S34保留了最大射程達(dá)12千米的120毫米“捕鯨者”2M激光制導(dǎo)炮彈。該炮彈由122毫米D-30榴彈炮配用的“捕鯨者”2制導(dǎo)炮彈改進(jìn)而來(lái)，也可由2S1發(fā)射，從某種程度上說(shuō)算是繼任。根據(jù)俄羅斯官方媒體報(bào)道，由于新式的2A80-1迫榴炮安裝在老舊的MT-LB底盤上，系統(tǒng)不兼容，在射擊時(shí)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的炮口擾動(dòng)，嚴(yán)重影響射擊精度，拖延了服役進(jìn)程。

圖為2S31與2S42自行迫榴炮，主炮分別是2A80和2A80-1

LP-77及其衍生型2A80迫榴炮，可以明顯看出身管比2A60要長(zhǎng)。改進(jìn)后的2A80-1迫榴炮與2A80最顯著區(qū)別是增加了炮口制退器，同樣也可以發(fā)射3BK19尾翼穩(wěn)定破甲彈。該彈較小的質(zhì)量和裝藥量意味著它并非作為多功能彈使用，侵徹深度最大能達(dá)到650毫米。相比目前的初速，超口徑尾翼和桿式頭部完全能保證其在更高馬赫數(shù)下也有良好的飛行穩(wěn)定性，彈道性能甚至優(yōu)于氣缸式破甲彈，但平射距離僅為600米，有效射程也只有1千米。它的彈形決定其不適合像線膛榴彈那樣大攻角和大仰角飛行。倘若一味追求射程而抬高射角，帶來(lái)的是飛行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和落點(diǎn)散布變差，與其想辦法優(yōu)化彈的氣動(dòng)設(shè)計(jì)，不如提高初速效果更顯著。而2S31“維納”自行迫榴炮，雖然裝備了9M117炮射導(dǎo)彈，擁有更強(qiáng)大的火力，防護(hù)等級(jí)幾乎同BMP-3，但在這方面的能力并無(wú)更大優(yōu)勢(shì)。它僅有坦克炮十幾分之一的膛壓，這說(shuō)明自行迫榴炮的反裝甲平射火力比上不足，比下有余。

NEMO和AMOS自行迫擊炮

EMO自行迫擊炮的多發(fā)同時(shí)彈著（MRSI）技術(shù)示意圖

西方同類自行迫擊炮

自行迫榴炮作為俄軍裝備體系里的特色武器，俄語(yǔ)字母縮寫為CAy，直譯為自行式火炮，英語(yǔ)也稱其為howitzer/mortar（榴彈/迫擊炮），無(wú)法一詞蔽之。西方最早出現(xiàn)的類似系統(tǒng)是瑞典和芬蘭聯(lián)合研制的“先進(jìn)迫擊炮系統(tǒng)”（AMOS），沒(méi)有嚴(yán)格對(duì)應(yīng)的炮種，更沒(méi)有迫榴炮的發(fā)展路線，媒體通常也直接稱其迫擊炮。縱觀兩條典型的炮塔迫擊炮的發(fā)展思路，一類是以AMOS為代表的，將現(xiàn)有迫擊炮直接進(jìn)行炮塔化和自行化，另一類則是俄羅斯炮種結(jié)合化的線膛迫榴炮路線。

相對(duì)于蘇聯(lián)炮種上的創(chuàng)新，AMOS用來(lái)對(duì)比平射效果顯然意義不大。甚至其滑膛身管帶來(lái)的精度問(wèn)題，相比于俄羅斯線膛迫榴炮更顯平庸，其射程誤差和方向誤差分別是2S31“維納”的1.7倍和4倍。

2S42“蓮花”自行迫榴炮

AMOS自行迫擊炮可以使用幾乎所有北約120毫米迫擊炮彈，但不能發(fā)射迫彈以外的彈種。而2S9迫榴炮設(shè)計(jì)之初便以兼容西方120毫米迫彈作為指標(biāo)。

雖然在彈種和平射技術(shù)上存在“短板”，但NEMO和AMOS的射速和優(yōu)良的時(shí)序控制能力，將二戰(zhàn)的計(jì)時(shí)彈著（Time on Target，在多門火炮集火目標(biāo)時(shí)，依據(jù)不同炮種從發(fā)射到彈著的時(shí)間，調(diào)節(jié)每門炮發(fā)射時(shí)序，使所有炮彈同時(shí)到達(dá)目標(biāo)）技術(shù)發(fā)揚(yáng)光大。由于AMOS迫擊炮的炮口初速低，射速高，利用迫彈的不同發(fā)射藥量，在大射角大裝藥下打出第一發(fā)，隨后改變射角與裝藥再次射擊，能保證最多8發(fā)炮彈同時(shí)落在目標(biāo)上。AMOS也是最早具備多發(fā)同時(shí)彈著能力的迫擊炮，目標(biāo)距離越近，該射擊方式便越能被充分發(fā)揮。與此同時(shí)，最大射角曲射和最小射角平射都是對(duì)AMOS能達(dá)到最大炮口初速的考驗(yàn)，但終究因?yàn)閺椃N、初速和落點(diǎn)散布等諸多原因，在用途上不能完全與俄羅斯的迫榴炮相提并論。

2019年，俄羅斯公開(kāi)了2S42“蓮花”自行迫榴炮預(yù)生產(chǎn)樣機(jī)，它搭載了和2S34基本相同的2A80-1迫榴炮。與2S34不同的是，最高射速比2S31提高了近1倍，同時(shí)恢復(fù)了1千米距離上反裝甲平射能力。面面俱到也意味著都不完美，但劍走偏鋒的通用化火炮在俄裝備體系中也逐漸引領(lǐng)著一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)。