再談美國人58倍155的超級大炮，其實一點都不高級

原標題：再談美國人58倍155的超級大炮，其實一點都不高級

在十月份的《美國試射M109A8，真的很高科技嗎？》一文中本炮霸曾經從身管發展的角度討論了下美國58倍155炮，今天我們再從射程的角度繼續展開下這一話題。

美國58倍徑的M109A8在發射XM1113火箭增程炮彈時，射程可達70公里。如果是標準的155毫米炮彈的話，要想在155毫米火炮上達到70公里的射程的話，差不多得需要1400m/s左右的初速。這1400m/s的初速是啥概念呢？要知道現在52倍身管23升葯室的155毫米炮，其初速也就945m/s。

一般來講提高炮彈射程也就是以下的一些途徑。

在過去很多年裡，增加初速被譽為提高火炮射程最簡單最有效的手段。比如155火炮的身管長度和葯室從最早的24倍身管，13升發展到39倍身管，18升再到52倍身管，23升葯室，其炮彈的初速從564m/s到827m/s再到945m/s。從中可以出，其實單單靠增長火炮身管已經很少了。如果單單靠增長身管來提高初速，58倍徑的身管最多能換來不到1000m/s的初速，僅僅比標準的52倍155提高30~40m/s的初速，而這一點初速最多只是把155標準彈的射程從30公里提到到不到32公里。然而由於身管的增加，火炮機動性惡化；身管易變形，炮彈起始擾動和瞄準誤差增加，精度變差。

除了增加身管長，提高膛壓也可以提高初速增加射程。增大葯室容積用更多的發射葯，改變裝葯結構還有換用高能發射葯都可以提高膛壓。比如南非的52倍身管25升葯室的155就通過改進裝葯結構等手段獲得了995m/s的初速，不過其膛壓從45倍155時期的444MPa提高到530MPa。這樣的膛壓參數，之前大家都是用來搞坦克炮時才有。在一根8米多長的管子上實現如此高的膛壓，其所帶來的製造難度的升高和由此帶來的壽命問題就夠大家喝一壺了。

綜上所述，目前各國死守52倍身管23升葯室的155一點都不落後，美國人改進發射葯加長身管到58倍口徑根本談不上什麼先進。其實說白了就是目前在火炮上的挖潛已經到頭了。

既然炮上已經挖不出來啥了，那隻能在彈的上面繼續挖了。目前對於彈的挖潛主要集中在火箭助推和減小阻力兩個方面。

火箭助推各國應用的都很早，其增程的原理在於利用火箭助推增加炮彈飛行速度，從而達到增加射程的目的，其大概可以增加25~30%的射程。不過火箭增程彈的增程需要佔用炮彈有限的空間來安裝火箭發動機和燃料。在底排彈出現之前，火箭增程是唯一選擇，可當增程效率更高的底排彈出現之後，傳統的火箭增程就被丟到一邊了。另外由於火箭增程彈的發動機點火一致性的問題，普遍散步指標不太好。

減小阻力大家最常用的是底部排氣，現代炮彈是一個頭部尖尖，尾部平平的外形。炮彈在飛行過程中，流經側面的空氣因為來不及填充炮彈尾部而在尾部形成一個真空區域。這個尾部的真空區域與流經炮彈頭部的空氣形成了一個壓差，阻礙炮彈的前進。底部排氣就是通過在炮彈底部安裝一個燃氣發生裝置，通過在炮彈飛行過程中產生燃氣填充這一真空區域減小炮彈的飛行阻力。減小炮彈的飛行阻力也就是減小炮彈的速度衰減，從而達到了增程的目的。

底排彈增程的效果在於用於底排的裝葯藥量，155炮彈理想的底排裝置要消耗8kg的裝葯。要知道正常的155炮彈裝葯也就11kg多，所以現代的底排增程基本上是以不影響彈丸威力為前提的，用2kg的裝葯提高15~30%左右的射程。雖然底排增程的效果比火箭增程好，但是底排是有個限度的。現實中的炮彈的射程因為有空氣阻力的影響所以會比真空中的射程要近，底排是減小了阻力，但並未影響初速。其增程的上限無非就是真空彈道的射程。而火箭增程因為火箭助推的關係增加了了炮彈的初速，其理論上增程的上限要比底排彈更大。

前面所說的要想達到美國人所說的超過70公里的射程，如果是底排彈的話，其需要1200m/s多的速度，這顯然也是目前155炮不能實現的。如果是用火箭增程的話，不用改變炮彈的初速，用52倍155發射的話，得差不多9kg的推進葯。用火箭增程推一個只裝2kg裝葯的小炮彈到70公里外，這真的有必要麼？並且70公里的火箭增程勢必精度不會好到哪兒去，如果再加上什麼彈道修正或者制導組件，彈丸里就真的不剩下什麼了。

為了調和這個射程和威力之間的矛盾，人們將火箭增程和底排結合在了一起，於是就有了增速遠程彈（VLAP），當然叫的簡單點也就是底排火箭複合增程彈。底排火箭複合增程是在空氣最稠密的底層大氣先底排減阻，待彈體進入稍高的空間且彈體穩定後開啟火箭增程發動機增速。目前155的底排火箭複合增程彈可以獲得50公里左右的射程，其威力也比單純的火箭增程彈也大不少，至少可以是用一發155打出130的威力。如果射程再遠的話，其威力也會下降不少的，並且技術的複雜性也是挺高的。

前文說到火箭增程的最大瓶頸是不希望過多的推進葯影響炮彈的威力，而這推進劑能提供的推力和持續的時間是有限的，如果能有一種新的方式來提供更大的推力和更長的工作時間的話，也許這增程的瓶頸就被打破了，這就有了衝壓彈。前文所說的70公里射程，衝壓彈只需2kg多的推進葯便可以實現，並且其受空氣擾動的干擾很小，精度也好。不過衝壓彈有個問題，從某種角度衝壓彈就是一個綁了一圈炸藥的衝壓發動機。雖然只需要2kg多的推進葯，但是彈體中間有很大一部分的空間要留給進氣道。其確實大大減小推進葯的重量，但仍然沒能解決彈丸裝葯不足的問題。

還剩的倆種可以增程的方式，次口徑和增升/滑翔。前者嘛比如義大利的火山次口徑炮彈，其射程也可以輕鬆達到70公里。全彈重29kg，初速1150m/s，發射後拋掉彈托還剩下18kg。一發只有18kg的炮彈，其裝藥量也未必會比105毫米炮彈大多少。後者有通過改進彈體形狀增加升力的，也有通過各種彈翼來滑翔的。其實只要炮彈速度夠快，高度夠高，以一定的攻角進行滑翔，增程的效果都不會差。不過呢，能帶來升力的形狀其受到空氣的擾動也會更大，當其射程達到一定程度時必須得加複雜的制導組件。

最後本炮霸想說美國人的思路無非是通過改進火炮和發射葯賦予炮彈一個略超出目前的初速，然後通過改進火箭增程彈的推進劑在推力不變的前提下減少一些藥量，在最後再通過二維彈道修正組件來保證精度。達到70公里的射程沒有什麼難的，難的是如何在保證效力和成本的前提下，靈活的運用各種增程手段來實現目的。目前各國基本上已經把想到的，能用的增程手段都搗鼓出來了，沒有哪個國家能高到什麼地方，老拿這個玩意大驚小怪的挺沒意思的！

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