坦克炮新弹药之最
2012-07-01樊琳世刚
樊琳 世刚
隨着作战环境的变化,各国将采办和研发重点转向以前被视为辅助性的弹药上。所谓辅助性弹药,是相对于传统的穿甲弹或破甲弹这类反装甲弹药而言的,如多用途榴弹、反步兵/反器材弹药、横向效应增强弹或侦察弹等。如今,正是这些辅助性弹药才能够使坦克在城区和开阔地带作战时游刃有余。
最传统的弹药
——这类弹药属于传统型弹药,现在坦克炮都配备,但在性能与技术细节上,还是不断提高的。
DM11式榴弹由德国莱茵金属公司研发,2011年6月达到初始作战能力。它内装不敏感高能炸药,头锥部装有预制破片,弹底安装DM173遥控装定可编程引信。装弹时,与坦克火控计算机相连的弹药编程模块通过数据总线将数据(包含目标距离、气压和炸高等信息)传输至装弹人员使用的控制盒,数据随后由控制盒经弹体内信号线缆传至引信,完成对引信的自动装定。
引信的作用模式可编定为瞬发、延期和空爆三种,其中空爆的时机可设定在发射后64毫秒~12秒之间。在遇到编程数据丢失或系统故障时,引信的默认模式为瞬发或自毁。其弹药编程模块和弹药之间的连接是通过弹底电底火中加入的连接环实现的。这需要将M1A1主战坦克M256式120毫米滑膛炮炮闩上现有的单触头击针换成双触头击针。当使用44倍口径滑膛炮发射时,DM11式榴弹的炮口初速为970米/秒;如使用身管更长的L55坦克炮发射,初速可提升至1000米/秒。DM11式榴弹在触发模式下可有效打击土木工事和双层钢筋混凝土结构目标,在空爆模式下可产生大量破片(总重量约9千克)。其中,轴向和径向飞散的破片可有效打击直升机和徒步士兵。
目前,德国陆军已与莱茵金属公司签订了采购1.3万发DM11式榴弹的生产合同,但需等到2012年底才能装备第一批生产型产品。美国海军陆战队早在2009年便采购了1万发DM11式榴弹,将其部署到阿富汗。迄今为止,莱茵金属公司已向美国海军陆战队提供了约3000发DM11。其中,首批1390发弹药用于M1A1坦克试验,2011年1月起用于阿富汗作战。试验内容之一是测试45辆海军陆战队M1A1坦克M256式120毫米滑膛炮炮闩位置安装的DM11式榴弹编程数据链。第二批1512发DM11式榴弹已于2011年12月底交付。
不敏感曳光榴弹IM HE-T挪威北欧弹药公司与美国通用动力公司武器与战术系统分部合作,将前者原有的120毫米触发型曳光榴弹改进成一种完全符合不敏感弹药要求的不敏感曳光榴弹(IM HE-T)。不敏感曳光榴弹装填BAE系统公司的OSX-8熔铸高能炸药,使用通用动力公司圣马克斯分部研发的高膛压7孔混合发射药。此外,研发人员还改进了折叠式尾翼组件中尾翼前沿的设计,不仅提高了炮弹的精度,射程也增加至4000米。2009年,挪威陆军完成了不敏感曳光榴弹的不敏感鉴定试验。此后,西班牙和埃及采购了不敏感曳光榴弹,其中西班牙用其装备“豹”2坦克。
OE 120 F1式榴弹该弹由法国奈克斯特公司研发,于2010年开始小批量生产,其初速为1000米/秒,密集度低于0.35密尔。最初不符合不敏感弹药的要求,仅配装弹头触发引信,但改进型将符合不敏感弹药的要求,并配装电子时间引信,从而具备空爆能力。
最残忍的弹药
——之所以说这类弹药是最残忍的,是因为它内装1100个小钨球,这些钨球能在近距离以1410米/秒的炮口初速散布,专门打击正在行进的步兵班组它具有火力猛,杀伤面积大的特点。
M1028式榴霰弹1999年,美国陆军驻韩国的第2步兵师提出急需一种弹药,由坦克炮近程发射(100~300米),用于对付大规模步兵攻击。为此,位于美国匹卡汀尼兵工厂的陆军武器研究发展与工程中心研发了M1028式榴霰弹,其生产合同在2002年7月与通用动力公司军械与战术系统分部签订,2004年12月定型。
M1028式榴霰弹重22.9千克,是一种未配装引信的易碎铝制弹药,内装1100个直径0.95厘米的钨球,钨球以1410米/秒炮口初速散布。该弹能在200~500米的距离上打击正在行进的步兵班组,今后这个距离还能提高到100~700米。
在研发过程中,M1028式榴弹对付其它类型目标的能力也在评估范围内。陆军武器研究、发展与工程中心对该弹的评价是:能够“非常有效”地对付空心砖墙、可移动的蛇腹式铁丝网类障碍物和车辆。试验中,车辆被从头到尾侵彻并被随后引发的火焰摧毁,墙体被凿开并倒塌,放置在墙体后面的人体模型也被多次穿孔。
在2006~2011年的阿富汗地区军事行动中,M1028式榴霰弹用于压制火箭弹小分队和清扫战场。除美国陆军和海军陆战队外,加拿大陆军也采用它。
最另类的弹药
——这些另类的弹药,有的没装炸药也能炸,有的从外表看,根本就不像个炮弹。
横向效应增强弹(PELE)由莱茵金属公司研发,可在已退役的120毫米尾翼稳定脱壳穿甲弹和多用途破甲弹的基础上改造而成。横向效应增强弹的弹芯内装低密度材料与目标相撞而受压,随后撑碎次口径弹芯或全口径弹体,产生大量破片。由于破片大部分沿着弹体运动的方向飞散,因此横向效应增强弹的附带毁伤比普通杀爆弹低。
试验证实,基于尾翼稳定脱壳穿甲弹改造的横向效应增强弹对混凝土墙的侵彻深度超过200毫米,60°着角时能够侵彻100毫米厚的轧制均质钢装甲,对砖墙的侵彻深度为450毫米,对木板的侵彻深度为400毫米。用两发由DM12A1/A2多用途破甲弹改造成的大口径横向效应增强弹,足以在双层钢筋混凝土墙上开出160毫米×50毫米的孔。
莱茵金属公司于2002年开始研究大口径横向效应增强弹,2006年与丹麦皇家陆军签订将DM33A2尾翼稳定脱壳穿甲弹改造成横向效应增强弹的初始生产合同。随后,加拿大和荷兰陆军也对120毫米横向效应增强弹进行了相关试验。
“太阳神”巡飞侦察弹目前,通过坦克侦察目标的方式,仅限于用与火控系统相连的光学侦察设备。因此,意大利提出了新设想,用坦克炮发射侦察巡飞弹来侦察目标。
2010年,意大利奥托·梅莱拉公司展出了“太阳神”巡飞弹的模型。在存储状态下,“太阳神”巡飞弹的外形与制式120毫米炮弹相同,重1.3千克,配有光电摄像机,可使用“公羊”主战坦克的120毫米滑膛炮发射,以手动方式装填至炮膛内。使用时,在压缩气体的作用下,巡飞弹从身管发射出去,随后电动机驱动螺旋桨持续飞行30分钟,工作距离为10千米。
最灵活的弹药
——之所以说这类弹药是最灵活的,是因为它神通广大,用途多样,既能打击徒步士兵、轻型装甲,摧毁掩体和障碍物,还能摧毁反坦克导弹小分队和混凝土墙。
105毫米曳光反步兵/反器材多用途子母弹以色列国防军使用坦克执行城区作战任务和为步兵提供火力支援已有很长时间。其中,较有名的辅助性滑膛坦克炮弹药之一是以色列军事工业公司的曳光反步兵/反器材多用途子母弹(APAM MP-T)。
105毫米炮弹已装备以色列国防军多年,该弹内装6枚子弹药,每枚子弹药采用预制破片壳体,且内部装填CLX663不敏感高能炸药,可通过编程装定为3种不同的作用模式。
第一种是触发模式,炮弹整体起爆,用于打击墙体、掩体和轻型装甲车辆等目标。第二种是炮弹在半空指定位置将子弹药抛撒出去,随后子弹药起爆,打击隐蔽的人员乃至悬停的直升机等目标。第三种是炮弹在半空中整体起爆。
M339曳光反步兵/反器材多用途子母弹最初研发时的代号为M329,近期装备以色列国防军,定型为M339“秋牡丹”。全弹重27千克,弹丸重17千克,长750毫米。使用L44滑膛炮发射时,炮口初速为900米/秒(膛压为340兆帕),射击密集度约0.3密尔。
该弹配用以色列雷谢夫公司研制的引信系统,引信系统由2个可编程引信组成,其一为起爆抛射药的弹头电子时间引信,其二为弹底触发引信。引信的装定方式有两种。第一种是利用感应装定器,装弹人员在装弹前将装定器置于弹头引信上方完成感应装定。第二种利用非联合配置委员会制式遥控装定系统,通过炮闩表面的金属触头对炮膛中的弹药完成装定。在这种方式下,数据通过连接火控计算机和击发机构的接线盒传输至炮闩,再进一步传至M339炮弹底火上的触头。
M339曳光反步兵/反器材多用途子母弹采用冗余保险设计,每枚子弹药配用3个独立保险机构,可靠性超过97%。然而,受2008年多国在都柏林签署的《集束弹药公约》的限制,M339曳光反步兵/反器材多用途子母弹在国际上被认可的程度会受到影响。
最生猛的弹药
——之所以说这类弹藥是最生猛的,是因为它不光只能打步兵,还能拔除城市内的钢筋混凝土碉堡、工事等等,具有强大的火力和杀伤力。
M908式曳光破障榴弹该弹基于M830A1式破甲弹,利用钢制风帽取代了M830A1的M74式弹头引信,可用于打击混凝土建筑等城区目标。它于2003年定型,重11.4千克,炮口初速为1400米/秒。执行破障任务时,钢制风帽会先使弹丸钻入障碍物的内部,然后聚能装药战斗部再被引爆,以达到粉碎障碍物的目的。经证实,与仅在障碍物表面引爆炸药装药的武器相比,这种由内而外粉碎障碍物混凝土结构的破障弹药更加有效。
先进多用途弹药2011年7月,美国陆军发布了一份面向美国本土及海外的公告,寻求一种可取代现役M830多用途破甲弹、M830A1多用途反坦克弹药、M908曳光破障榴弹和M1028榴霰弹的新型120毫米坦克炮弹药,称为先进多用途弹药。目前,美国陆军正在对来自各方面的回复进行甄选。根据要求,先进多用途弹药应具备空爆、触发和触发延期三种作用模式,不仅集上述4种弹药各自的能力于一身,用于打击徒步士兵、轻型装甲,摧毁掩体和障碍物,还将增加对付反坦克导弹小分队和对混凝土墙的破障能力。
美国陆军对先进多用途弹药的技术要求涵盖了XM1069瞄准线多用途坦克炮弹药的所有技术指标。XM1069瞄准线多用途坦克炮弹药是美国武器研究、发展与工程中心为已停止研发的车载战斗系统设计的,原计划用XM360式120毫米轻型滑膛炮发射。
先进多用途弹药是一项为期5年的项目,2013财年启动至2017财年结束。其中,小批量生产阶段的生产数量约3000发,而在量产阶段,将以每年5000发的速度生产。然而,因为目前尚未获得任何投资,依照当前进度来看,该项目的启动时间可能延期。
美国阿连特技术系统公司对竞标先进多用途弹药项目非常感兴趣。在2011年10月美国陆军协会年会期间,该公司展示了参与先进多用途弹药项目竞标的产品模型。同样在美国陆军协会年会上,莱茵金属公司也表示有意竞标该项目,并称其现有的DM11式坦克炮榴弹就已经能够满足先进多用途弹药90%的指标要求,二者的差异主要在于破片、数据链和破墙能力等方面。
相关链接:滑膛坦克炮弹药的前世
一直以来,为提高滑膛坦克炮的穿甲能力,新型反装甲坦克炮弹药一直是世界各国研发的重中之重,其中以穿甲弹和破甲弹为代表。
穿甲弹又名动能弹,就是指能在撞击目标时以自身动能穿透并毁伤装甲目标等硬目标的炮弹。穿甲弹经历了适口径钢质实心弹体或装有炸药弹体的普通穿甲弹、具有次口径碳化钨弹心的穿甲弹、旋转稳定脱壳穿甲弹与尾翼稳定脱壳穿甲弹的发展过程。其中又由于尾翼稳定脱壳穿甲弹具有相对较低的成本和良好的战场抗干扰特性,因此使其在目前战场上拥有不可替代的地位。如德国的DM63式尾翼稳定脱壳穿甲弹。由德国莱茵金属公司研发,于2005年达到初始作战能力。可装备于“豹”2系列坦克,目前总产量达到2.5万发。2005年7月1日,德国国防部采办局订购了价值3000万欧元的DM63式穿甲弹。2005年12月,土耳其也订购了价值4600万欧元、共1.5发的DM63式穿甲弹,并已于2006年7月至2007年6月完成交付。
目前,穿甲弹一般采用钨合金或贫铀合金作为弹芯材料。钨合金以钨粉为主要成分,加入适当比例的铁、镍等元素,钨的含量在90%以上,具有良好的力学性能,密度高达17~18克/厘米3。贫铀合金则以贫铀为主要成分,加入适量的微量元素,密度可达到18克/厘米。以上,具有优良的力学性能且易于加工。从穿甲性能方面考虑,这两种合金材料都十分适合用于制造穿甲弹,然而选择哪种合金材料作为穿甲弹弹芯一直是争论的焦点。贫铀合金在空气中易氧化,有微弱的放射性和毒性,因此许多国家出于本土安全或环境方面的考虑,对贫铀穿甲弹并不看好。法国的增强型动能侵彻弹(PROCIPAC)和美国的M829E4式穿甲弹采用的就是贫铀合金弹芯。美国虽然曾坚决表示使用贫铀穿甲弹,但最终还是转向全力研发新型非贫铀穿甲弹,代号初步定为M829E5,未来可能装备美国陆军和海军陆战队的M1A1坦克。然而,由于目前常用的钨合金弹芯也有镍/钴等有毒物质排放方面的问题,美国非贫铀穿甲弹的研究工作也存在一定的阻力。
破甲弹是指利用聚能效应使金属药型罩形成高温高压高速射流穿透装甲或其他坚硬目标并具有一定后效作用的炮弹或战斗部。配用于坦克滑膛炮的破甲弹较多,如可装备于M1A1主战坦克的美国M830A1式曳光多用途破甲弹。该弹又名多用途反坦克弹药,由阿连特技术系统公司在20世纪80年代末研发,1991年定型,可在触发模式下打击包括掩体和装甲车辆在内的地面目标。它采用人工装定的M74近炸/触发引信,炮口初速依温度不同在1355~1438米/秒范围内变化。与炮口初速为1140米/秒的制式M830式多用途破甲弹相比,其飞行时间更短,从而提高了命中直升机等目标的机率。
[编辑/王瑾]