上篇：牵引155毫米火炮
一，破茧而出--国产155火炮的问世背景
70年代末的中国军队建设，正处在建国后最为低潮的时期。十年动乱造成的破坏使陆海空军的装备水平都跟当时的世界先进水平拉开了近20年的差距！具体到陆军主力大口径压制火炮上来说，当时可堪使用的只有59（59-1）式130毫米加农炮和66式152毫米加榴炮，这两种火炮的内弹道特性还停留在四、五十年代的水平，而自行火炮的装备则几乎是一片空白。当时中国陆军一线主力部队的炮兵火力控制范围仅仅有20余公里，可以预想，一旦北部边境有事，国境守备部队的防御阵地必将受到对方强大的远程炮兵火力的覆盖，完全没有还手的余地。如果说北方的军事压力还是间接的话，1979年爆发的对越自卫反击战则将部队的积病彻底暴露出来。这一仗虽然以我方胜利而告终，但是部队损失之重，敌我交换比之低已经到了令人震惊的程度。当战士们发现我们的火炮甚至不能压制越南的炮兵部队时，对军队换装的呼声和迫切就可想而知了。
当时国内不是没有用于换代的大口径压制火炮进行研制，这就是83式152毫米加榴炮，这种火炮早在1958年就提出了研制计划，60年代初已经完成了样炮生产，当时提出的火炮技术指标非常高，最大射程达到33千米。但是限于当时技术实力有限，长期无法实现火炮的设计定型。文革爆发后，新型大口径加农炮的设计指标不断变化，项目几起几落，直到80年代中期才基本研制研制成功。但是此时的国产155毫米加榴炮项目已经全面展开，83式火炮在它面前已经毫无优势可言。因此最终转为技术储备，没有批量装备。当然这是后话，70年代末的中国火炮工业已经发现，因为历史原因而坚持了30年的苏式传统设计风格已经无法带来满足部队需求的火炮武器。鉴于当时紧张的中苏关系，我们根本无法向五十年代那样通过正常渠道获得自身发展所需的苏式先进火炮装备和技术，83式火炮的难产也证明了我们依然不具备完全自力更生的实力。在学习苏联不成的情况下，我们也开始尝试转变坚持已久的传统，转而寻求西方155毫米火炮的先进技术。
但是，作为一个长时间间受苏联影响，并接受苏式武器装备使用习惯的国家来说，是不可能轻易接受西方标准的155毫米加榴炮的。我们之所以在80年代初急迫的引进西方先进155火炮技术，除了自身换装的巨大压力外，一个叫吉拉德•布尔的加拿大火炮鬼才和他震惊世界的研究成果起到了巨大的外部推动作用。
布尔博士1975年起主持研制的的GC－45型155毫米加榴炮是当时世界上第一种大药室长身管155毫米火炮，同时他还在世界上最早提出了远程全膛弹和底排增程技术的概念。GC－45火炮在发射全膛底排榴弹时可以达到39千米的超远射程，这是当时世界上任何一种155/152毫米压制火炮都无法望其项背的！最为重要的是，布尔博士和他的国际空间系统公司（SRC）作为一个民间军火企业，缺少了政府间军火交易的种种限制。通过他我们可以更方便低得到当时西方155毫米火炮研制领域最先进的技术和设计理念，而这才是我们当时最需要的！种种原因的综合作用最终促使我们在1982年引进了GC-45火炮及其弹药的全系统技术，从此开始了155mm火炮在中国的发展历程。
第一种国产155毫米牵引加榴炮是在全面研究GC－45火炮技术的基础上仿制生产的。1985 年开始研制，1986年产品试制，1987 年制出样炮，并进入国家靶场进行火炮全系统鉴定试验。1988年11月以W1988的工厂内部编号参加了第二届北京国际防务博览会。
当年W1988自走加榴炮参加北京国际防务展览会时的照片
在W1988型火炮的研制过程中，我们和GC-45火炮的研制母公司进行了广泛的技术交流，布尔博士本人也多次来到中国访问和指导工作。甚至GC-45火炮的奥地利改进型号GHN-45也来中国进行了射击鉴定试验。可以说，整个80年代中后期是我国陆军大口径压制火炮发展的黄金时期。通过广泛的技术合作，使我们在最短的时间内了解并掌握了155毫米长身管加榴炮及其先进弹药的技术精髓，也使我们掌握了一整套西方武器设计的技术标准和设计理念，并最终促使军队定下了用155毫米口径火炮作为未来中国陆军制式大口径压制火炮的决心。尽管因为90年代初国际国内形势的变换和布尔博士的遇刺身亡导致中国失去了外部合作来源。但是，我们此时已经初步形成了自己的设计风格，具备了独立行走的能力。国产155毫米火炮不但没有停止发展，反而愈加发展壮大，最终形成了一个完整的火炮家族。
卡车牵引状态的W1988式155毫米加榴炮
W1988火炮身管由电渣重熔钢整体锻造而成，并经自紧处理，身管强度、疲劳和磨损寿命都有较大提高。炮闩为半自动断隔螺式。炮口制退器为三室圆筒形，其实测效率为43%。火炮的反后坐装置为液体气压式，由制退机与复进机组成，系可变后坐，后坐长随射角变化。上架由高强度结构钢焊接而成，其上装有蜗轮单齿弧高低机，但无缓冲装置。方向机由带滚珠轴承的蜗轮式大齿圈组成，方向瞄准和身管大方向调转时轻便省力。平衡机为气压式。下架为高强度钢箱形结构焊接件，开脚式大架由高强度钢焊接而成。架尾轮、辅助和射击支承座盘均由压系统操纵，能使火炮快速放列和减轻炮手劳动强度。该炮配有动力输弹机，其动力由安置在大架上的气瓶供给，气瓶充气一次可供输弹100 发。火炮使用充气轮胎车轮，4 个轮子分别装在左右两侧的平衡梁上。制动装置有气刹车制动与人工制动两种工作方式，可确保火炮行军安全。
为了提升大口径牵引加榴炮自主转移阵地的能力。我们当时还研制了W1988型自走加榴炮。其火炮部分结构与W1988牵引加榴炮炮完全相同，区别之处是在下架前部安装了一台由493Q 型4 缸水冷直喷式柴油发动机驱动的辅助推进置。辅助推进装置由发动机，液压马达、传动装置以及操纵控制装置等组成，可赋予火炮最大行程80km 的自行推进能力，使火炮能适应战场快速转移阵地和短途行军的要求。由于装有辅助推进装置，火炮在泥泞和沼泽地带行军时，可实现牵引车与火炮同时推进，提高了火炮通过性能。该项目于1987 年制定研制方案，同年进行辅助推进装置的台架试验，其后在130mm加农炮上进行了工作试验。1988 年完成各分系统设计并进行了火炮总装和工厂试验。
曾经参加国庆阅兵的PLL01式155毫米牵引加榴炮，先天不足最终导致其难当大任 我们最初在研究GC-45火炮技术时就发现相对于23.548L的药室容积，45倍口径的身管长度相对不足。这导致GC-45火炮的膛压非常高，发射底排榴弹时的最大膛压达到565.2MPa，火炮身管寿命和设计安全性明显不足。身管长度较短还导致火炮发射药燃烧终止位置过于靠近炮口，形成了强烈的炮口焰和冲击波场，危及炮手和火炮自身零部件的安全。为此，我们在设计国产155毫米火炮时，适当降低了火炮药室容积（22.94L），通过优化内弹道性能，在保证初速（903m/s）和最大射程（39千米）不变的情况下，将火炮发射全膛底排榴弹时的最大膛压降低到367.7MPa。尽管如此，国产第一代45倍口径155毫米火炮仍然存在身管长度不足导致的炮口适度较低，火炮地面密集度不高等缺点。在明确了，这一代火炮终非我们的理想选择以后，我们也和许多西方国家一样，放弃了装备45倍口径155毫米加榴炮的计划。W1988系列火炮的结构在90年代又有所改进，内部编号随之变为WA021牵引155毫米加榴炮，并最后定型为PLL01式155毫米加榴炮，项目转为技术储备和出口用途。PLL01火炮仅少量生产装备北京军区的一个独立炮兵师试用，总数为54门榴弹炮进入一个炮兵团之内（三个炮兵营），该师也成为截至目前国内唯一装备牵引155毫米火炮的成建制单位。这个独立炮兵师参加了99年国庆大阅兵，以此表明中国最终要装备155毫米压制火炮的决心。在WA021/PLL01火炮的基础上，我们还研制了国产第二代155毫米自走加榴炮。它和第一代自走加榴炮炮相比，动力系统部分结构更加紧凑，勤务性能较好。这种火炮曾经在中东地区进行过性能展示，受到了当地用户的好评。
由于155L52系列压制火炮在世界范围内的迅速普及，国产第一代155L45牵引加榴炮(含改进型和自走加榴炮)虽然通过不断改进提高，性能上已经趋于成熟，但是出口数量仍然非常有限。目前仅有泰国海军陆战队装备了10余门WA021火炮。
国产155毫米自走加榴炮在中东某国进行技术展示
第二部分:身轻如燕
在第一代国产155mm牵引加榴炮研制基本完成并且装备计划遭到取消的情况下，我们也在积极准备开展用于批量装备部队的第二代牵引155mm压制火炮。这种火炮将取代152mm加榴炮，130mm和122mm加农炮作为未来我军军、师两级地面压制火炮，和155mm自行加榴炮一起完成我军大口径地面压制火炮的口径统一化进程。牵引155mm火炮发展方向的转变
美英联合研制的M777火炮从某种意义上来说已经成为目前世界上轻型牵引155mm火炮的典范和技术标准。我们的新型155mm牵引火炮要以它为参考，但决不可拘泥于它的设计思路。
俄罗斯2A6T式152mm榴弹炮可以认为是大口径牵引火炮轻量化的另一设计思路，国产轻型牵引155mm榴弹炮在架体设计上有参考它的意味
纵观战后世界155mm火炮的发展历程，我们可以看到一个从小到大，又从大到小的螺旋上升轨迹。155mm火炮在70年代中后期经历了大药室长身管技术革命以后火炮的体积、重量有了明显的扩大，自行化的德国PZH-2000火炮战斗全重达到60吨，几乎和主战坦克相当；而长身管（45倍口径）155mm牵引加榴炮的战斗全重也已经突破13吨（南非的G-5），几乎是传统39倍口径155mm牵引火炮的两倍（美国M198火炮战斗全重仅7.2吨）。很显然，下一代牵引155mm火炮如果和自行火炮一样采用52倍口径长身管技术的话，重量必将进一步上升。由于牵引火炮的火力、战术机动性和防护能力均不如同口径自行火炮，如果在成本和战役、战略机动性方面再不能形成明显优势，必将失去其发展意义。因此，世界各国新一代牵引155mm火炮基本都放弃了大药室长身管的发展方向，转而向轻量化、高机动化和低成本化方向发展。并由此产生了美、英联合研制的M777，新加坡研制的“飞马”等一系列超轻型155mm火炮。这些火炮可以用大、中型固定翼运输机驮运和空投，或者用中型直升机直接吊运的轻型火炮拥有极佳的战役、战略机动能力，可以随同快速反应部队或远程机动部队实施长距离机动部署。他们虽然采用39被口径短身管，但是可以做到通用所有老式155mm火炮弹药，而火箭增程制导弹药和炮兵数字化指挥控制系统等先进技术的介入使他们的火力投送能力大大优于老式155mm牵引火炮。另外，由于这些牵引火炮结构简单、可靠性好、造价相对低廉、使用维护方便、作战费用低等特点，受到世界各国（尤其是发展中国家）的重视。
顺应世界潮流，我们的下一代牵引155mm火炮也被设定在短身管超轻量化的放向上，并于90年代前期开始了相关先进技术的预研。目前，已经有至少两种结构的原理样炮，装备目标也从最初的替代66式152mm加榴炮作为陆军师属压制火炮，转变为替代陆军所有现役大口径牵引加农炮/加农榴弹炮，成为军、师两级制式压制火炮，进而发展为海军陆战队和未来陆军快反机动部队主力大口径牵引压制火炮。155mm牵引榴弹炮减重的主要技术途径
大口径牵引火炮轻量化的核心技术难题是：火炮体积和重量大幅度下降以后如何有效的消耗火炮发射时巨大的后坐力。这个问题如果解决不好，对火炮的威力和精度都会产生严重影响。针对这一问题的解决办法大体可以分为两个方向。一是在两脚大架加座盘的传统火炮架体上采用曲线后座或者二维后座等新型火炮反后座装置的组合模式；二是采用四脚座盘、下架直接接地的新结构架体和低耳轴、高效一体化反后座装置的组合。
两种曲线后坐火炮基本结构图，上图后坐方式为平动，下图后坐方式为平面运动 第一种设计思路可以认为是对传统三点支撑结构的两脚大架火炮的进一步改进。曲线后座技术将火炮通常朝向正后方的直线后座运动转变为向后上方或者后下方的曲线运动。在火炮研轴线后座距离不变甚至减小的情况加延长了火炮的总后座长度，同时将一部分原来传递给大架的后坐力通过座盘垂直导向地面，因此在减轻了火炮架体部分的结构重量的同时还增加了火炮的射击稳定性。二维后座实际上是另一种结构的曲线后座，它采用两套成一定夹角或者互相嵌套的后座系统。火炮身管首先带动第一后座系统后座，第一后座系统则带动第二后座系统进一步后座。两套平行同时后座的反后座装置极大的减小了火炮的后座阻力，进而实现火炮架体部分大幅度减重的目的。曲线后座火炮虽然精度较好，但是因为反后座装置结构比较复杂，特别是它基于两脚大架的火炮结构无法实现360°环射能力，火力机动范围非常有限（采用曲线后座结构的美国155mm轻型榴弹炮早期方案方向射界仅有10°）因此已经被各国基本放弃放弃。而结构更为紧凑的二维后座技术则有进一步发展的趋势。
一种二维后坐系统结构示意图
第二种设计思路实际上借鉴了迫击炮座板的反后座模式。火炮耳轴大幅度后移，利用一体化高低、平衡机控制火炮俯仰。火炮发射时的绝大多数后座能量通过下架体直接传导至地面，火炮大架仅起到方向稳定和小角度射击时承受部分后坐力的作用。有的轻型155mm火炮，例如“飞马”甚至取消了传统意义上的开脚大架，仅在火炮尾部保留两个收放式驻锄！这种火炮结构拥有相对较大火力机动范围，因此得到了广泛接受，成为国外新一代轻型牵引155mm火炮的通用结构。
除了对火炮架体结构的大幅度调整外，目前流行的155mm牵引火炮减重的主要手段还有：
（1）采用高强度轻型材料，如：钛合金、碳纤维、铝合金等。例如：M777在研制设计中就试验、比较了各种金属基复合材料、非金属复合材料和玻璃纤维增强材料等结构材料，最后决定采用钛合金材料。钛合金是航天工业中广泛使用的优质材料，它具有重量轻、强度高、耐腐蚀性能好等许多优点，而且制造比较容易。碳纤维则是近几年来新兴起的非金属材料，已在许多武器装备上广泛使用，未来发展势头不错。大量采用性能先进的新型材料能够显著减轻火炮的重量（即材料减重）。
（2）一机多用。一机多用即一种构件具有一种甚至几种功能，传统的结构已经相互融合。采用一机多用，一方面是尽可能的合理、高效利用贵重金属，降低制造成本；另一方面则是为了简化火炮结构、减少构件数量以达到减重目的（即结构减重）。
（3）高效率的炮口制推器。高效率炮口制推器是现代大口径火炮的典型特征，自然是轻型大口径火炮不可缺少的。轻型牵引火炮还有将火炮身管作为牵引轴线取消大架上附加牵引设备的趋势。国产轻型牵引155mm榴弹炮 国产轻型牵引155mm榴弹炮原理样炮的具体结构目前仍然处于保密状态，但是通过有限的公开资料，我们仍然能够对它的概貌有所了解。
首先是火炮定位，国产轻型牵引155mm火炮主要用于取代PL66式152mm加榴炮和PL59-1式加农炮作为未来军、师两级主力牵引压制火炮。未来陆军25～50km的远程压制火力主要由155mm自行加榴炮300mm多管火箭炮完成。牵引155mm火炮将主要负责前线20～25km范围内中距离火力支援任务。因此已经不需要30km以上的超远射程。在保证最大射程不低于老式火炮和减重的前提下，国产轻型155mm火炮同样采用了39倍口径身管和中等药室设计。发射底凹榴弹时最大射程接近59式130mm加农炮的水平，达到25km。如过需要打击个别远距离目标，通过发射底排火箭复合增程弹，同样可以达到30km以上的射程。因为采用了类似PL96（D30）式122mm榴弹炮的3脚张开式大架，国产1轻型55mm榴弹炮在直瞄状态下可以实现360°全向射击，间瞄状态下方向射界仍然达到60°水平，快速火力机动能力在世界轻型牵引155mm中是最好的。
其次是火炮的结构，由于不需要达到美国M777火炮能够由10t级中型直升机空中吊运的苛刻条件，另外从自身国情出发，必须控制新型火炮的成本，国产轻型155mm火炮并没用采用昂贵的钛合金或者高强度复合材料结构件。火炮架体和反后座装置的主要部分仍然由常规炮钢制作，仅在一些非承力部件上适当采用铝合金材料。国产轻型牵引155mm榴弹炮样炮战斗全重大约5.5t，虽然比M777火炮3.8吨的战斗全重大了近1/3，但是整体结构更加符合我们的需要。由于轻型155mm火炮轻于所有现役的国产大口径压制火炮，因此完全可以利用现有的牵引车辆牵引，装备成本较低。因为结构更接近于传统火炮，国产轻型155mm火炮的地面牵引机动能力远远优于M777火炮，空中机动能力虽然不如M777，但是也可以做到通过直－8直升机吊运或者运－8运输机空运空投，基本符合国内快反部队的装备需求。国内90年代中期就已经开展了二元后座技术的研究，轻型牵引155mm火炮采用基于二元后座原理的一体化反后座装置应该是确定无疑的。笔者几年前曾经见过一张国产轻型牵引155mm火炮某方案原理样炮不太清楚的照片。照片显示它的反后座装置是类似于M777火炮包裹于身管周围的框架式结构。但是从目前样炮方案采用俄罗斯风格的多脚大架来看，似乎我们对东、西方两种轻型大口径火炮的设计风格都在有所尝试，力求从中找到最符合我们自身需要的设计方案。
目前能够见到的唯一一张国产轻型牵引155mm榴弹炮某方案样炮的照片，摄于南京理工大学装备陈列室。注意火炮采用的三脚张开式大架和炮口牵引装置
总之，随着时间的推移，国产轻型牵引155mm火炮正在不断走向成熟。我们乐于看到不久的将来，性能先进的国产155mm压制火炮大批量装备部队那一天的到来。
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本帖最后由 n2460402 于 2014-4-15 19:57 编辑 ]
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