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帕拉丁战神:M109榴弹炮家族

来源:未知 编辑:admin 时间:2019-04-23

  M109自行榴弹炮是几十年来美军的主要陆地火力支援武器和北约组织炮兵部队的标准化装备,它不仅是现代机械化炮兵的先驱,也是二战后生产数量最多、装备数量最多、装备国家最多、服役时间最长的自行火炮。该炮自服役以来,已参加过越南战争、中东战争、两伊战争和两次海湾战争。

  在第二次世界大战中,美军机械化炮兵的标准装备是M7“牧师”105毫米自行榴弹炮,另外还有少量M37式105毫米自行榴弹炮。战后,美军装甲师的指挥官们觉得有必要装备更大口径的155毫米自行火炮作为105毫米火炮的强有力补充,因而在1945年,M41式155毫米自行榴弹炮和M40式155毫米自行榴弹炮装备美国陆军。然而,这两种火炮并不能让陆军满意。从40年代末期开始,它们就试图用新一代自行火炮替换这些老式自行火炮。

  20世纪50年代,美国陆军又装备了M52式105毫米和M44式155毫米自行榴弹炮。这两种炮均采用M41轻型坦克底盘,炮塔虽然高,战斗室空间却不大。这两种火炮都有十分明显的缺点:体积庞大、无法空运;采用顶部敞开式炮塔、无三防能力。这两种过渡性质明显的自行火炮在美军中很快便转为预备役装备。

  为了贯彻全球部署战略和打核战争的需要,1952年1月,美国国防委员会在华盛顿召开自行火炮会议。从同年8月起,美国陆军即着手研制新型自行榴弹炮。陆军要求新炮采用包括旋转炮塔在内的新颖总体布局,并使用专用的通用底盘以减轻后勤负担。1953年4月,美国陆军坦克及机械化装备司令部(OTAC)授权开始发展T195式110毫米和T196式156毫米自行榴弹炮,并很快制造出了木制模型。1956年陆军决定T195和T196采用同样的炮塔和底盘,口径也改为标准的105毫米和155毫米。1958年9月和1959年3月分别造出第一辆样车,同年将汽油发动机改为柴油发动机后样车被改称T195E1和T196E1。1961年又分别生产了两辆T195E1和T196E1的新样车,并在阿伯丁试验场通过了约6400公里的行驶测试。1961年12月,T195E1和T196E1被批准进行有限生产,批量生产从1962年开始。1963年7月,T195E1和T196E1正式定型为M108式105毫米自行榴弹炮和M109式155毫米自行榴弹炮。M108是一个短命的产品,截至1963年生产线辆。美国陆军真正大量装备并出口的,是本文的主角——M109式155毫米自行榴弹炮。

  1963年6月,M109加入美国陆军服役,定型后即展开大规模生产,到1969年通用汽车公司就为美军生产了2111辆,其中陆军装备1961辆,海军陆战队装备150辆;另外还生产1675辆供出口。这些M109和所有的M108均在克利夫兰坦克厂生产,开始两年由通用汽车公司麾下的卡迪拉克机动车辆分部制造,第三年由通用汽车公司旗下的克莱斯勒公司生产,随后交由通用汽车公司阿里逊分部生产直至生产计划结束。

  M109自行榴弹炮是第一种采用铝合金车体和旋转炮塔的自行榴弹炮。它采用了与之前自行榴弹炮不同的全新结构,即发动机前置、炮塔可做360°旋转、车体开尾门。由于这种新布局对自行榴弹炮来说十分合理,因而成为此后出现的众多现代自行火炮的设计典范。我国的89式122毫米自行榴弹炮、83式152毫米自行加榴炮和新型155毫米自行榴弹炮也采用了这种布局。

  M109摒弃了过去美军自行火炮多以现役或二线主战坦克底盘改造而成的传统,采用通用汽车公司阿里逊分部研制的动力前置、炮塔战斗室靠后的专用底盘。该底盘采用5083铝合金装甲焊接而成,全长6.19米,宽3.15米,尾部设有一扇向右开启的大尺寸尾门,尾门两侧的车体下部各有一个折叠式大型驻锄。驾驶员位于车体左前部,它右边的动力室内装有一台功率为约298千瓦的底特律8V-71T水冷涡轮增压柴油发动机。在发动机的驱动下,战斗全重23.8吨的M109最大公路行驶速度可达56.3公里/时,最大行程为354公里,可爬60%的坡度,越过1.83米宽的壕沟,克服0.53米高的垂直墙。与发动机配套的是通用汽车公司阿里逊分部研制的拥有4个前进档/2个倒档的XTG-411-2A传动系统。底盘采用扭杆式悬挂系统和单销式挂胶履带,每侧有7个挂胶负重轮,第1和第7负重轮处配有液压减震器。

  M109拥有1个由5083铝合金装甲焊接而成的、内径2.5米、宽3.15米的大炮塔,炮塔最高处离地3.048米,内有5名乘员(车长、炮长、3名装填手)。炮塔两侧各有1扇供乘员出入和补充弹药的向后打开的长方形舱门,炮塔后部设有专用于补充弹药的向两侧开启的双扇大舱门。M109一改以往自行火炮采用固定式炮塔的做法,炮塔可360°旋转,但在射击时只允许以车身中线°的旋转,且射击前须先锁定悬挂系统并放下驻锄。M109还拥有浮渡能力,在浮渡前需要用鼓风机在2分钟内为车体上挂载的9个浮渡气囊(前部1个、两侧各4个)充气。如果气囊在浮渡过程中破损,可以进行自补。

  M109的身管线倍口径身管榴弹炮,配用M127式炮架,炮口有大型制退器,身管中部有火炮抽气装置,身管全装药寿命达到5000发。火炮配有传统的瞄准镜,并配有液压式半自动装填系统(半自动装填弹丸,人工装填装药),火炮的高低俯仰和炮塔的旋转均采用液压驱动。M109在车上备有28发155毫米炮弹,包括M107式榴弹、M449式杀伤子母弹(每发炮弹装60枚M43A1子弹)、M485式照明弹、M110/M116式发烟弹,另外还可以发射M110/M121A1化学炮弹和采用W48核弹头的M454核炮弹。M109的最大射速为3发/分,在发射榴弹时最大射程为14.6公里。辅助武器为1挺安装在指挥塔上的M2HB式12.7毫米机枪。

  由于动力前置且大尺寸炮塔靠后,M109的战斗室空间十分宽敞,用美国士兵的话说“可以在车内打手球”。这种底盘成本较采用坦克底盘高,但是完全克服了坦克底盘空间相对不足、不方便炮班人员操炮和弹药储存空间不足的缺点。M109在长时间射击时可以利用尾门从外部供弹,大大提高了持续作战能力,而且发射后的药筒可以经尾门直接抛出车外,改善了战斗室环境。

  M109的底盘在设计之初就决定采用5083铝合金装甲,减轻了火炮的重量,有利于满足美军方便海外部署和可以空运的要求。M-109在拆除部分设备后甚至可以由C-130运输机运输。采用铝合金装甲也成为了美军以后装甲战斗车辆的传统,包括M113装甲输送车、“布雷德利”步兵/骑兵战车、M270自行火箭炮等均采用5083及其类似的铝合金装甲。这种装甲除了比钢装甲减轻了重量外,由于铝的密度较小,在相同重量下较钢装甲厚度更大,从而增强了防护能力。

  由于M109采用M126式23倍口径身管,在越南战争中美国陆军深刻感到有必要提高其射程,使之能够和越军远程苏式火炮相抗衡。1967年5月,美国陆军开始着手对M109进行增加射程的改进。他们采用的手段是改用M185式39倍口径身管,同时对火炮的高低机、方向机以及底盘的悬挂装置(强化了前两个负重轮的扭杆)进行改进。改进后的火炮战斗全重24070公斤,在使用M118式8号发射药装药时,最大射程增加到18.1公里。1970年8月,新炮被正式定型为M109A1。从1973年至1981年4月,美军已装备的M109在部队维修厂全部被改进到M109A1的标准,首辆改进于1973年5月完成。

  1974年,M109自行榴弹炮的生产被转到鲍恩-麦克劳林-约克公司(BMY)。该公司按照“中期寿命产品改进计划”对M109进行了27项旨在提高可靠性、实用性和可维护性的改进,简称RAM。主要的改进措施包括:采用与M185式身管相配合的M178式炮架,重新设计输弹机、炮塔和车体舱门的碰锁,简化液压系统,改进反后坐装置和发动机运转报警装置。改进后的M109为炮塔增加了裙撑,对炮塔尾舱进行重新设计,携弹量从28发增加到36发,战斗全重增加到24948公斤。1975年11月,这种改进后的火炮被命名为M109A2,从1980年初开始交付美军。在生产全新的M109A2的同时,从1979年10月开始,美军在部队维修厂对已装备的M109A1按照M109A2的标准进行现代化改装,于1984年4月全部完成,改装后的火炮被称为M109A3。在这之前的1983年,M109A2和M109A3还换装了AN/PRC-68无线电台。

  BMY公司在生产M109A2的同时,为满足出口的需要,重新启动了M109A1的生产。这种强化了车体的火炮被称为M109A1B,以示和国内使用的M109A1的区别。生产从1979年开始,直到1993年结束,共生产了2741辆。M109A1B可以利用M109A1“中期寿命产品改进计划”套件和M178炮架升级到M109A2的标准,这时它被称为M109A3B。

  为了进一步提高M109系列自行榴弹炮的射程和威力,美军从70年代初期至80年代研制了一系列新弹种:1971年定型了射程达24公里的M549式火箭增程弹(M109短身管发射时射程为20公里),1973年定型了M483式杀伤破甲子母弹(每发炮弹装64枚M42式子弹和32枚M46子弹),1976年定型了M692/M731式反步兵布雷弹(前者装36枚M67式杀伤地雷,配长时间自毁机构,后者装36枚M72式杀伤地雷,配短时间自毁机构),1978年定型了M718/M741式反坦克布雷弹(前者装9枚M73式反坦克地雷,配短时间自毁机构,后者装9枚M70式反坦克地雷,配长时间自毁机构),1980年3月开始投产M712式“铜斑蛇”激光制导炮弹(每辆M109A2/A3可携带2发),1983年定型了M825子母黄磷发烟弹,1987年定型了射程达28.4公里的M864底部排气双用途子母弹(DOICM)。另外,为了替代老式化学炮弹和核炮弹,美军还研制了M687二元化学炮弹和采用W82核弹头的M785核炮弹。

  M109早期采用由M113装甲输送车改进而成的M548式运货车供弹,为了提高持续供弹能力,美军从1979年开始在M109自行榴弹炮底盘的基础上发展M992专用供弹车(FAASV)。在M992供弹车以前的弹药补给车就是一般的军用卡车,在为火炮补给弹丸和装药时都需要士兵徒手搬运,即便是M548这种专用的运货车也只是提供了吊臂以减轻人员的体力消耗而已。而M992在发展之初就考虑了不仅要节省人力,而且要满足为M109自行榴弹炮提供持续火力的需求,尽可能减少因为补给弹药所造成的火力中断。M992供弹车在车内装有伸缩式弹药输送带,可以直接将弹丸、发射药和引信从M109的车尾门送入炮塔内火炮的供输弹系统。M992上有单独的辅助动力装置,可以在不启动主发动机的情况下完成供弹作业。M992供弹车可运载93发弹丸、99套发射药装药和104枚引信,在它平均可达8发/分钟的供弹速度配合下,M109自行榴弹炮可以发挥强大的持续火力。在作战时M109尽可能先使用M992供弹车上的弹药,在紧急情况下才使用火炮自带的弹药。由于M992采用了和M109一样的底盘,所以它拥有良好的装甲防护和机动能力,且利于后勤保养维修,在紧急情况下还可以作为拖车使用。首辆M992于1984年7月交付美军,总生产数量为664辆,另外还生产了137辆M992出口埃及、沙特阿拉伯、西班牙和泰国。在M992的基础上美国还发展了为203毫米自行榴弹炮供弹的XM1050供弹车和FDCV射击指挥控制车。前者未投产,后者生产了119辆,分别出口埃及(72辆)、希腊(41辆)和我国台湾地区(6辆)。专用供弹车这项突破性的设计同样也为广大后来者所吸纳,我国PLZ45和新型155毫米自行榴弹炮就采用了专用供弹车供弹。

  从80年代初期开始,美军对服役多年的M109自行榴弹炮进行两项全面的现代化改进计划:“榴弹炮延寿计划”(HELP)和“榴弹炮改进计划”(HIP)。其中,根据HELP计划在M109A2/A3上安装了“三防”系统并增加外接电源启动系统,改进后的原型被称为M109E4,在1983年交付时定型为M109A4。由于美国陆军对HIP计划更感兴趣,所以M109A4只装备了国民警卫队和预备役部队。HIP计划从1985年开始实施,1990年2月根据HIP计划研制的M109最新改型被正式定型为M109A6“游侠”(Paladin)自行榴弹炮,Paladin是神话中的游侠名字,国内也有将M109A6音译称为“帕拉丁”。

  M109A6是M109系列自行榴弹炮中最重要也是最先进的型号,也是美军第一种可独立作战的数字化火炮系统。M109A6从1991年9月开始投入小批量生产,新生产的164辆火炮从1993年6月开始正式装备部队,另外还有近800辆M109A2/A3被改进到M109A6的标准。截至2003年,美国陆军和国民警卫队共装备了957辆M109A6,直到2000财政年度美国国会才允许向国外出口M109A6。另外,从1995年起,美国国民警卫队将剩余的M109A2/A3自行榴弹炮进行改进,采用“改进的武器系统”(RC/MAS)套件,换装M284型加长身管和M182A1炮架,改进后的火炮被称作M109A5。

  M109A6自行榴弹炮是目前美军重装师和装甲部队的主要支援火力,从外观上看它和早期的A2/A3型有着明显区别。它拥有一个大尺寸的新炮塔,在炮塔后部有一个很显眼的发射药隔舱,全炮弹药携带量达到39发(37发普通弹和2发“铜斑蛇”)。M109A6的身管行军固定器也和以往型号不同,采用底部作了专门强化以承载加长型身管重量的遥控身管行军固定器。和原来配用的手动身管行军固定器相比,遥控身管行军固定器大幅度降低了锁定和解脱身管固定所需要的时间,只需要15秒就可以完成相关操作。

  在火力方面,最初美军为HIP计划考虑过3种新型身管,包括全新的XM282式52倍口径身管、在M198牵引榴弹炮身管基础上改进的XM283型39倍口径身管和在M109A2/A3自行榴弹炮配用的M185式身管基础上改进的XM284式39倍口径身管。最终M109A6采用了定型后被称为M284式39倍口径身管和M182A1炮架。由于M109A6可以使用M203A1高能发射药,所以在发射榴弹和火箭增程弹时射程分别增加到24公里和30公里。改进的半自动装填系统可使火炮急促射速达到8发/分或3发/15秒。需要强调的是,M109A6在M109系列中首次拥有了360°全向射击能力。为了最大限度的发挥M109A6的威力,美军在1988年发展了M898 SADARM自锻破片反装甲子母弹,该弹从1995年投入生产,并在2003年首次用于对伊战争。

  5点钟方向发射的M109A6,M109A6首次获得了线最重要也是最核心的改进,是采用了全自动火控系统(AFCS)和定位导航系统。这套系统先后经历了三次改进,系统拥有三立运算的计算机,分别运行射击数据处理软件、战场数据链软件和故障自诊断软件,利用MIL-STD 1553数据总线的导航系统采用模块化方位角定向惯性导航(MAPS,后期综合了全球定位导航系统),通信系统为AN/VRC-89语音和数字信号无线电台(后期装SINCGARS单频道地面和空中无线电子系统)。此外,系统还为美军的C4ISR系统、ABCS系统和C4网络系统预留了程序接口,可以和其他战斗车辆实现了战场信息资源共享。在采用这种先进的火控和定位导航系统后,M109A6可以不依赖测地分队在行军中快速定向定位,直接接收上级或前沿侦察单位(如OH58侦察直升机和M981/M7火力支援车)传达的目标资料,自动解算射击诸元,然后自动将火炮瞄准目标进行射击。M109A6的反应速度得到大幅度提高,在60秒之内就可完成从接受射击命令到开火的一系列动作,并可执行“打了就跑”的战术;乘员的操作负担大大降低,全炮仅需4人就可完成操作。

  为了提高火炮的生存能力,M109A6为发动机加装了专门的废气冷却系统,可以降低车辆的红外特征;在炮塔内部进行重新布置并采取隔舱化结构,液压油和发射药等易燃易爆部件均和乘员隔离;液压管路配备了一旦破裂可在1秒内切断液压油流动的安全装置;炮塔和车体内部安装了“凯芙拉”防弹内衬;安装了集体“三防”系统;配备了“哈龙”全自动灭火装置。在采取上述措施后,BMY公司宣称在自主作战模式下M109A6的生存能力比M109A2/A3提高了200%,在被命中后的生存能力提高了50%。2003年3月27日,美军在伊拉克纳杰夫附近与伊军激烈交战时,一门M109A6自行榴弹炮发生了内部爆炸,但只有2名士兵受伤,这证明了上述加强生存力的措施有较好的效果。

  M109A6在其他方面的改进还包括:为了承受达到28.吨的战斗全重,采用功率增加到440马力(约323千瓦)的DDEC 8V71T发动机并强化了悬挂系统;为了满足大量电子设备的用电需求增装了650安培的发电机;为改善乘员战斗条件配备了微气候冷却系统(MCS);为驾驶员配备了AN/VVS-2微光夜视仪。

  最初与M109A6配套的弹药补给车为125辆M992A1,它拥有和M109A6相同功率的发动机,改进了弹药储存方式并采用了和M109A6配套的弹药输送轨和后门。1992年4月,美军又研制了M992A2弹药补给车,在M991A1补给车的基础上增加了一个改进后的散热器、侧门保护装置和主传动系统快速断开器,改变了乘员暖气和液压罐的位置并提高了辅助动力装置的RAM标准。为了满足为每门M109A6配备一辆弹药补给车的要求,美军在1996年7月定购了96辆新制造的M992A2,并利用现有M109A2/A3的底盘改造了42辆,早期的M992和M992A1也在1999年3月被升级到M992A2的标准,它们被称为M992A3。

  2003年美军开始对219门M109A6进行升级,升级后的火炮从2005年起开始交付。这些升级的火炮可以使用全新的模块化火炮装药系统(MACS)和M982“神剑”系列增程炮弹。MACS用M231低能量药包和M232高能量药包取代了原来的袋装式装药。其中1号装药为1个M231药包,射程为3.2~8公里;2号装药为2个M231药包,射程5.6~20.2公里;3号装药为3个M232药包,射程7.9~20.2公里;4号装药为4个M232药包,射程10.4~24.7公里;5号装药为5个M232药包,射程15.8~30.5公里,6号装药为6个M232药包,射程19~37公里。模块化装药方便了勤务处理和运输,并可提高发射药的燃烧效率、减小发射后的火药残留。

  “神剑”是美军第一种发射后不管的GPS/惯性制导炮弹,每发“神剑”装有64枚双用途子弹。2005年9月在尤马试验场的射击试验中,“神剑”在15.2公里射程上的命中精度达到令人乍舌的7米。为了与这些新弹药相匹配,美军对M992A2弹药补给车也做了相应改进。

  2007年10月8日至10日,在华盛顿举行的美国陆军协会年度研讨会上,BAE公司(由BMY公司和FMC公司联合组建的联合防务公司在2005年被BAE公司兼并)展示了最新的M109A6-PIM(PIM的含义是游侠集成管理项目)自行榴弹炮。M109A6-PIM战斗全重增加到33000公斤,主要进行了三方面的改进:一是用“布雷德利”战车上的600马力(441千瓦)康明斯柴油机和HMPT-500液力传动系统取代原发动机和传动系统,显著改善战术机动能力并提高了武器装备的通用性。二是采用为“未来战斗系统”非直瞄火炮(NLOS-C)研制的自动装弹机,显著提高了射速。三是用同样为NLOS-C研制的火炮电力驱动系统取代现有老式液压驱动系统,提高了火炮的瞄准速度和精度,并改善了安全性。在M109A6-PIM上,自动装弹机、电驱动系统和空调系统的电力将统一由功率达35千瓦的通用模块化电源系统(CMPS)提供。

  根据BAE公司和美国陆军签定的谅解备忘录,美军和BAE公司将分别在阿拉巴马州的安尼斯顿陆军维修供应基地和宾夕法尼亚州的约克、南卡罗来纳州的艾肯以及俄克拉荷马州的埃尔金兵工厂内将现有的M109A6自行榴弹炮中的600辆进行升级。升级后的M109A6-PIM将从2009年开始交付,预计在美国陆军重型旅级战斗队中会服役到2050年。到那时,M109的服役期限将达到创纪录的近90年!

  M109系列(含变型车)的总生产量至今已经超过9000辆,共计向约30个国家和地区出口了5000辆以上。出口的M109经过各国采取不同方式进行改进后形成了几个独特的型号:德国是美国以外M109的第一个用户,1985年底用美国的升级套件和FH70牵引榴弹炮的39倍口径身管将586辆M109G升级成M109A3G,1990年底改装完毕。1999年开始这些火炮又被升级到和M109A5类似的M109A3GEA1。以色列装备的M109全部按照HIP计划进行了升级,以色列称其为“Doher”。意大利在1986年至1992年也用FH70牵引榴弹炮的39倍口径身管将其装备的280辆M109全部升级到M109L。瑞士从1994年开始,为分三批进口的M109换装了L47型47倍口径身管,并更新了火控和导航系统,升级后的火炮被称作M109KAWEST。荷兰RDM公司同样为M109换装了47倍口径身管,升级后的火炮被荷兰称为M109L47。在荷兰陆军缩小规模后,RDM公司将多余的85辆M109升级成M109L47后卖给了阿联酋。在使用M109的国家中,埃及与众不同,除了装备M109以外,在1995年至2000年期间,利用M109的底盘和D30榴弹炮改装了124辆SP122自行榴弹炮。

  从M109的发展历程可以看出,M109A6以前型号的改造重点是利用传统技术循序渐进的对硬件进行提高和完善,从M109A6开始则注重利用高新技术,特别是信息化技术对火炮进行改造,并大力发展精确制导弹药。美军理性、务实的装备发展态度在M109上表现的淋漓尽致。和PzH2000、AS-90、G6-52L等“小字辈”相比,M109A6射程不是最远、射速不是最快、装甲防护能力不是最强、机动性也不是最高,但是M109A6确是最能满足美军需要的。PzH2000、AS-90、G6-52L虽然在上述几个方面都要强于M109A6,但是采用52倍口径身管和厚重装甲带来的缺点也十分突出,那就是重量过大、价格昂贵。重量过大就不利于战略机动,这是强调全球快速部署的美军不能接受的。M109A6的其他缺点对于美军来说不是不可克服的:射程近,有陆军战术导弹系统(ATACMS)进行补充,还有强大的空中打击力量;装甲防护能力相对较弱,在美军掌握空中优势和情报优势的现状下,绝少会有面临直接火力威胁的情况发生。价格昂贵对于外贸来说也是一个致命缺陷,很多国家无力购买新式火炮,反倒是不断升级带来的成本优势和方便的后勤支援更能引起国外用户的注意,这也是M109几十年来畅销不衰的主要原因。2004年至2005年,埃及和巴基斯坦就不约而同地放弃选择昂贵的新型自行榴弹炮,分别购买了201门和115门经过翻新的M109。选择最新,还是选择最适用?美军最大限度发掘M109这类老旧装备潜力的做法值得我们学习和借鉴。本文来源:现代兵器

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