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射程达100公里,美军新一代XM1299型155毫米自行榴弹炮

作者:兵工科技

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近年来,美国陆军不惜重金研发出了新一代自行榴弹炮,这种型号暂定为XM1299型的155毫米自行榴弹炮,采用58倍口径炮管和新型装填机,其初步测试射程达到70公里。这个射程与美军现役M109A6型155毫米自行榴弹炮使用常规弹药最大39公里的射程相比已有不小的提高,但美国军方并不满足于此,希望未来通过新技术,将火炮射程提高到100公里。为了达到这一目标,美军不仅要开发XM907型新型炮管,还要研发火箭助推炮弹、自动装弹机和新的火控系统等。美军研发XM1299型155毫米自行榴弹炮以其可圈可点的先进性必将对世界其他国家的自行榴弹炮研发产生重要影响。

射程达100公里,美军新一代XM1299型155毫米自行榴弹炮

测试中的XM1299自行火炮

采用58倍径火炮身管

据悉,XM1299型是美国陆军在M109 A系列火炮的基础上研制生产的新型火箭炮,采用了多项新技术:包括采用58倍径的火炮身管、采用先进的增程弹药技术、采用先进的装弹机技术、采用先进的综合信息系统等。

倍径是炮管长度和口径的倍数,倍径越长,射程越远,自行火炮之所以对倍径如此重视,都是为了增加射程。XM1299所采用的XM907火炮身管为M777A2榴弹炮身管的改型型号,采用58倍口径。为此,炮管增加1.8米,炮身重量增加450公斤,理论最大射程提高至70公里。更高的膛压可以带来更远的射程,但也会带来更高的炸膛风险,高温和摩擦也会使炮管寿命锐减。为了满足这些苛刻的要求,炮管的材料和制造工艺自然也会愈发复杂。

新一代自行榴弹炮采用XM907型火炮身管,XM907型身管的炮膛经过重新设计,扩大了药室容积,使用一种尺寸很长的XM654"超级发射药"半可燃性药筒,减少了火药发射对炮膛的影响。为降低高射速所带来的过热的影响,采用综合间隙冷却式炮管,其大致原理是:由炮座提供冷却液至炮管间壁,再通过炮管外专门的冷却管流回至炮座,借助火炮的后坐力完成冷却液的循环。火炮的驻退一复进机采用了模块式液压驻退方式,结构紧凑,驻退力大。为了节约宝贵的车内空间,驻退一复进机布置在炮管外部。

射程达100公里,美军新一代XM1299型155毫米自行榴弹炮

XM1299的设计直接采用现役的M109A7火炮的底盘与炮塔,换装一门全新设计的155毫米口径火炮

采用先进的增程弹药

XM1299自行榴弹炮除了是“增程火炮炮兵”(ERCA)计划的一部分之外,同时也是美国陆军“远程精确火力”(LPRF)计划的一部分,射程与精度,是发展中一直追求的两个重要指标。故此,XM1299自行榴弹炮配备了两种弹药。

一种是新的冲压增程炮弹。这种炮弹本身携带固体燃料冲压喷气式发动机,可以在飞行过程中,吸入空气与固体燃料混合,在射击之后实现炮弹的再次加速。而另一种弹药是一种制导弹药,同样是上文提到的“远程精确火力”(LPRF)计划的产物。该款制导弹药兼具超远射程和精确摧毁效能。XM1299自行榴弹炮采用的火箭增程榴弹,外加阻力更小,这种弹药采用所谓的冲压增程技术,采用这一技术后,最大射程可以超越100公里。

XM1299自行榴弹炮弹药增程技术在武器设计时,采用了弹形与底排匹配复合技术,从而使发射武器获得最大的增程效果。XM1299自行火炮的增程弹也叫增程底排弹。这种榴弹是在炮弹头的尾部装有火箭推进剂,在弹头出膛后即点燃。在弹丸飞行时,燃气从弹底排出,不断填充弹底低压涡流区,从而大幅度降低弹底阻力,使弹体总阻力下降,增程率可达30%。采用火箭助飞巡航炮弹。XM1299配备XM1155炮弹,这种炮弹初期采用弹道飞行,中段展开小翼巡航,末端攻顶,射程大于100+公里,炮弹采用可产生多个爆炸成型弹丸(EFP)的新型MEFP高爆(HE)战斗部代替子母弹,可在GPS无法使用的环境下摧毁"一体化防空反导系统"(IAMDS)和加固硬目标。

射程达100公里,美军新一代XM1299型155毫米自行榴弹炮

美军XM1299型155毫米自行榴弹炮装自动装弹机示意图

采用先进的装弹机技术

美军XM1299型155毫米自行榴弹炮装有自动装弹机,其结构也很巧妙,由弹丸舱、弹丸输送机构、发射药筒舱、发射药筒输送机构等组成。由于整个装弹过程都由电脑自动控制,提高了装弹速度,其实际射速达到10发/min,远远超过其他大多数自行榴弹炮的实际射速。自动装弹机还具有弹种选择、模块式装药的数量选择、引信设定等功能。美军XM1299自行榴弹炮使用的自动装弹机可以让火炮的射速从现在的每分钟3发提高到每分钟10发。美军还计划让XM1299的炮塔实现无人操作,从而避免人员损失,还能增加炮塔内的弹药携带数量。

射程达100公里,美军新一代XM1299型155毫米自行榴弹炮

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采用科学的车体平衡布局

美军X M1299自行榴弹炮是目前世界上身管最长的自行榴弹炮,其发射弹药时易于出现头重脚轻的现象,为解决这一难题,需要重新进行设计布局,因为新的58倍径的身管无论是长度还是重量相比原来52倍径身管都提高了不少。如果直接用M109A7自行榴弹炮底盘安装58倍径的新炮,会导致整车中心偏移,容易发生倾覆事故。炮管采用M777ER的部分技术作为措施之一较好地解决了这个问题,美国陆军使用目前牵引型的M777ER超轻型榴弹炮的火炮身管进行改良,因为M777ER本来就是以追求轻量化作为自己的目标,因此使用M777ER超轻型榴弹炮的火炮身管技术,能够减轻58倍径设计带来的超重问题。

射程达100公里,美军新一代XM1299型155毫米自行榴弹炮

XM1299自行榴弹炮装有先进的“定位导航系统”(APNS)与GPS卫星定位系统

采用先进的综合信息系统

XM1299自行榴弹炮装有先进的“定位导航系统”(APNS)与GPS卫星定位系统。炮手可方便地控制自动火炮系统、自动装弹机、敌我识别系统,自动完成选择弹种、装弹、瞄准、射击等一系列动作。车长可控制战术指令操作台及机动计划辅助决策系统,并通过数字化的车际信息系统和“先进野战炮兵战术数据系统"(AFATDS)同上级和友邻保持不间断的通信联络及信息共享。

XM1299自行榴弹炮平台可与先进的野战炮兵战术数据系统及其他的目标探测和武器系统相连接,无论在白天还是夜间都能在一分钟内完成独立接收射击任务、计算射击诸元、占领发射阵地、解脱炮身行军固定器、使火炮瞄准目标和首发命中目标等一系列操作。

结语

美军作为世界上的一个工业强国和军事强国,他所研究出的新一代自行榴弹炮代表了军工领域的先进水平,对于提升美陆军作战能力,意义重大,值得重视。