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不只是輕一點:美軍M777輕型榴彈炮

在過去的幾十年裡, 人們一直認為105毫米火炮是唯一可用“美洲獅”和“黑鷹”直升機吊運的輕型火炮, 但M777式155毫米輕型牽引榴彈炮的問世, 使歷史翻開了新的一頁。 該炮的全重只有美國陸軍現役M198式155毫米牽引榴彈炮的一半左右, 因此它不僅可以用C-130、C-141、C-5和C-160等運輸機空運(一架C-130“大力神”運輸機可以裝載2門, 而重量近8噸的M198式牽引榴彈炮只能裝載1門), 也可以用UH-6OL/UH-60M“黑鷹”直升機、CH-53E/CH-53D直升機和MV-22“魚鷹”傾轉旋翼機吊運(據稱, 海軍陸戰隊的所有運輸直升機都可以運載這種155毫米39倍口徑的牽引榴彈炮), 從此可空運的輕型火炮家族不再由105毫米火炮一統天下。

在陸地上, 由於M777輕型牽引榴彈炮比現役M198牽引榴彈炮輕了2625公斤, 因此短途運輸時, 使用“悍馬”車便可以牽引, 遠距離機動只需使用2.5噸以上的卡車牽引, 從而出現了小車拉大炮的驚人場面。

研製與訂購

M777式輕型牽引榴彈炮是1997年由美國陸軍和海軍陸戰隊選定,

英國航空航太系統公司(BAE)皇家軍械分公司研製的。 在5年的工程製造與研製階段, 共製造了9門工程製造與研製型XM777式155毫米牽引榴彈炮, 2000年首次交付美軍。 2002年11月, 美國與BAE系統公司簽訂了價值1.35億美元的合同, 用於低速小批量生產, 被定型為M777(亦稱為M777E1)的155毫米牽引榴彈炮, 在合同的初始階段將生產94門, 用來裝備美國海軍陸戰隊。 2004年年末, 美國陸軍和海軍陸戰隊開始對該武器系統進行作戰試驗和評估。

美國海軍陸戰隊將於2005年開始用M777(配用傳統光學火控系統)牽引榴彈炮替代現役M198式155毫米牽引榴彈炮, 最終美國海軍陸戰隊將用377門M777替換所有現役M198牽引榴彈炮;陸軍訂購的237門將主要用來裝備輕型部隊,

用以提供全般支援火力。 從2005年開始, 該武器系統將進行全速生產, 屆時每個月將生產20門。

目前, M777牽引榴彈炮倍受世界各國的青睞, 除美國陸軍和海軍陸戰隊裝備此炮外, 英國陸軍和義大利陸軍分別可望訂購65門和70門, 為英國陸軍生產的M777牽引榴彈炮將配用美國通用動力公司生產的數位化火控系統。 大約到2010-2011年, 希臘和澳大利亞可能也將得到這種武器。 另外, 其他對M777感興趣的國家還有阿拉伯聯合大公國、約旦、阿曼、印度、韓國和巴林等, 所有這些國家目前都在與BAE系統公司進行各自不同階段的討論。

獨特的結構設計

M777式155毫米輕型牽引榴彈炮在結構設計上採用獨特的幾何結構, 搖架由四個外伸的鈦合金管組成, 耳軸和兩個鋁制氮氣筒都裝在它的後部。

液壓氣動式反後坐裝置的設計也比較新穎, 為了使火炮保持射擊時的穩定性, 一方面利用兩個前置的大架穩固地支撐著火炮, 抵消火炮在發射時所產生的傾覆力矩, 另一方面該系統採用了長後坐(最大後坐長度為1.4米)和低耳軸(耳軸的高度僅為650毫米)的方式使後坐力向下轉移並直接傳到地面, 從而最大限度地減小了傾覆力矩。 該炮的炮架沒有底板, 行軍時支撐在兩個炮輪上, 兩個炮輪在必要時還可作為火炮的支點。 鞍型安裝部由鈦合金製成, 蝸杆式高低機和結構簡單的方向機都裝在它的左側, 因此瞄準手在左側進行操作瞄準。 目前, M777安裝的是手動裝填系統, 自動裝填機正在研製之中。
該炮是通過炮口牽引的, 牽引環與炮口制退器連為一體。

M777牽引榴彈炮曾被稱為超輕型火炮, 主要是因為炮上廣泛採用了輕金屬材料製作的部件。 大架、射擊坐盤、搖架、鞍型安裝部、駐鋤、車輪輪轂等部件均用鈦合金材料製作, 駐退機用鋁合金製作, 只有身管和一些聯結部件是鋼材製品。 據稱, 全炮共使用了960公斤鈦合金材料, 占全炮重的25.63%。 這是因為製造公司在試驗、比較了金屬複合材料、非金屬複合材料和玻璃纖維增強材料等結構材料後認為, 鈦合金材料技術成熟, 具有剛性好、抗腐蝕性能好等特點, 因此決定採用鈦合金材料。 但是, 由於鈦的價格比較貴, 在研製該炮時要盡可能合理、高效地利用鈦合金材料, 因此一些部件具有兩種功能,甚至具有多種功能。例如,搖架的四個管式元件都是按高壓容器的要求製造的,因此它既可以作為搖架的一個組成部分,同時又可作為平衡機和反後坐裝置的一部分,具有緩衝後坐和控制複進的功能;又如液壓氣動式懸掛裝置,也可作為液壓千斤頂使用。

精確的打擊能力

M777牽引榴彈炮一方面通過其獨特的設計大大減輕了火炮的重量,但同時對火炮的射程、精度、穩定性以及耐久性又不產生任何影響。M777與M198榴彈炮的彈道性能相同,除能發射所有現在使用的155毫米彈藥外,還能發射更加先進的155毫米彈藥。發射普通榴彈時最大射程24.7公里,發射火箭增程彈時可達30公里,當用M777發射配用模組式裝藥系統(MACS)的XM982“神劍”GPS/慣性導航增程制導炮彈時,最大射程可以達到40公里。M777榴彈炮的射擊精度與現有火炮相比也有很大的提高,如當對30公里左右的目標發射普通榴彈時,可命中150米範圍內的目標;對10公里距離上的目標進行射擊時,命中精度則可以達到50米;配用美國正在研製的“神劍”制導炮彈,不僅加大了火炮的射程,同時射擊精度也有了很大的提高,其命中精度(圓概率偏差)可以達到10米。2003年中期-2004年年末,負責研製“神劍”的雷聲公司和博福斯防禦公司與美國陸軍和海軍陸戰隊用M777輕型155毫米榴彈炮進行了一系列發射XM982“神劍”制導炮彈的試驗。在試驗中,美國陸軍和海軍陸戰隊分別用M777榴彈炮發射了“神劍”制導炮彈。當“神劍”從M777牽引榴彈炮發射出去以後,按照全球定位系統確定的位置,炮彈朝目標方向飛行。在飛行過程中,“神劍”利用自身的控制制動系統(CAS)對飛行進行多次調整,最後以極高的精度命中目標。因此可以說,“神劍”將使M777牽引榴彈炮具有近乎於精確打擊的作戰能力。

“神劍”是一種“發射後不管”的制導炮彈,彈丸頭部引信室內封裝有抗干擾的全球定位系統接收機/慣性導航裝置感測器。彈丸在飛行過程中可連續不斷地搜索和接收GPS衛星資料並更新慣性導航裝置的資訊,如果發現GPS傳輸的資訊受到干擾,還可啟動慣性導航裝置。實彈射擊測試證明,用M777榴彈炮發射“神劍”制導炮彈時,所發射的炮彈中有一半落在一個直徑10米的圓內,另一半炮彈落在10米圓範圍以外幾米遠的地方。由於該炮彈採用了抗干擾的全球定位系統接收機和慣性導航裝置的元件,因此彈丸可不受距離限制,並能以GPS的精度飛行至預編程式的群射瞄準點,試驗表明,約用16發炮彈就足以摧毀一個標準的自行榴彈炮連。“神劍”制導炮彈的另一大特點是採用非彈道式飛行路線,它甚至可以沿偏離火炮軸線90°的方向飛行。這就使炮彈能攻擊障礙物後面或反斜面上的目標,並可以躲避反炮兵雷達的偵察,同時還可攻擊縱深目標。“神劍”所具有的近乎於垂直的末段彈道特性,使M777榴彈炮在以高射角射擊時,炮彈可垂直向下沖向目標直接攻擊其頂部,必要時還可以穿透100-200毫米厚的混凝土。這種彈道特性對於城市戰來說是非常理想的,因為城市建築之間的空間非常有限,如用傳統的炮彈很難準確攻擊位於某棟樓內的具體目標,但“神劍”卻能夠很精確地將其摧毀,從而使部隊擁有了在過去城市作戰中所不具備的靈活對付各種目標的作戰能力。據稱,待到“神劍”裝備部隊時,將具有比概率偏差10米更好的精度。不過,裝備到美國陸軍的第一批“神劍”將只限於配用MACS-4模組式炮兵裝藥系統,它的射程與如今炮彈能夠達到的最遠射程相當,但是射擊精度卻高得多。隨後MACS-5的射程將超過40公里。

2006年,M777牽引榴彈炮和“神劍”增程制導炮彈將被部署到陸軍的“斯特瑞克”戰鬥旅和第18空降軍的炮兵部隊中。試驗表明,M777與“神劍”的巧妙結合將為陸軍和海軍陸戰隊的先頭部隊提供高機動、精確和網路化的火力,“神劍”將使M777進入精確打擊武器的行列。當然,M777也並不會總是使用“神劍”這種精確制導炮彈,有些時候使用普通榴彈也可以產生很大的效果。

M777與“帕拉丁”火炮一樣使用鐳射陀螺儀進行定位,並用全球定位系統(GPS)進行輔助定位。它的火控系統由通用動力公司武器系統分部研製,可使M777進行快速和高精度射擊。M777的最大發射初速(8號裝藥)為827米/秒,在兩分鐘內的爆發射速為5發/分,持續射速為2發/分,這是在多次試驗中經過10000發炮彈的實彈射擊檢驗的。一個6門制的M777榴彈炮連,每門炮發射4發普通榴彈,可以覆蓋相當大的面積。在伊拉克戰爭的實踐還表明,即使不使用“神劍”制導炮彈,M777式榴彈炮的射擊精度也很高。更重要的是,M777將配用的先進牽引火炮數位化火控系統還可以與“阿法茲”(AFATDS)炮兵火控系統進行數位化集成,為陸軍和海軍陸戰隊提供聯合網路化的火力。

快速敏捷的反應能力

M777火炮具有極強的戰術機動性、快速部署能力和較高的生存能力。為了確保M777牽引榴彈炮的戰略戰術機動性,美國陸軍和海軍陸戰隊除了對該炮進行了多次空運和吊運試驗外,還對該炮進行了空投試驗。能用V-22“魚鷹”傾轉旋翼機吊運,是美國海軍陸戰隊在研製M777榴彈炮之初提出的一項主要指標。在美國海軍陸戰隊的空運試驗中,“魚鷹”在距地面大約305米的高度以每小時241公里的速度飛行了111公里,試驗表明該炮的戰略機動性完全能夠滿足作戰需求。美國陸軍幾次成功地從C-17和C-130運輸機上在457米的高度,低速空投載有24發炮彈的M777式牽引榴彈炮。在空投試驗中,落地速度大約為每秒43米,關鍵是隨該炮一起空投的24發彈藥也全部安全著地。

陸地試驗表明,在作戰環境下,一門以每小時50公里越野牽引行駛的M777牽引榴彈炮在接到火力支援的呼喚後2分鐘內,即可以精確的火力對目標實施攻擊,隨後僅用2分鐘的時間又可回到行駛的路上——從第一次接到火力呼喚到進入1.6公里外的第二個發射陣地,全過程只需5分鐘,這種一呼即應的作戰反應能力,可在戰場上贏得寶貴的戰機。另外,M777還可以其每小時88公里的最大行駛速度,很快撤離到距發射陣地750米的安全地帶,真正實現“打了就跑”的戰術作戰方法,這是現代戰場為提高部隊生存能力的有利措施。

發展前景

目前,美國正在研製裝配在M777火炮上的先進牽引炮數位化火控系統(DFC),一旦配有該數位化火控系統的M777投產,將被定名為M777Al。不過此時第一批生產的94門M777榴彈炮已經裝備海軍陸戰隊,屆時也將對這些火炮進行改進,同時由主承包商BAE系統公司提供的剩餘289門火炮都將是M777Al榴彈炮結構。隨後,在此基礎上發展的軟體增強型火炮將被定名為M777A2,進而形成M777輕型榴彈炮系列。

為了進一步提高該炮的戰術機動性和現代化程度,BAE系統公司正在M777輕型牽引火炮的基礎上研製一種M777輕型自行榴彈炮,即將M777榴彈炮安裝在一輛輕型卡車的底盤上,為“未來戰鬥系統”提供一種重量在限定範圍內的穩定發射平臺,即“輕型機動式火炮系統”。該炮將安裝在“皮蘭哈”8×8輕型裝甲車底盤上,採用52倍口徑的身管,最大射程為40公里,計畫於2005年4月完成研製工作,交付英國陸軍進行試驗。該輕型機動式火炮系統全重只有13噸(含20發155毫米炮彈及相關裝藥),可以使用多種空中平臺運輸,如一架C-130“大力神”運輸機一次可空運一套系統,一架A400M一次能夠空運2套,而C-17則可空運3套。另外,該系統還可以被分成2個部分,分別用戰術直升機吊運。

BAE系統公司還考慮將原型M777式輕型牽引榴彈炮發展成為一個輕型牽引榴彈炮系列,其中包括可用于直接支援的26倍口徑或30倍口徑身管的縮小型榴彈炮(最大射程約20公里,全重不到3100公斤)以及性能提高,但身管長度增加到45倍口徑、47倍口徑或52倍口徑的全般支援型火炮(最大射程超過40公里,而全重仍低於4500公斤)。此外,這種“超輕型野戰榴彈炮”系列將安裝全套的先進牽引火炮數位化設備和諸如輔助動力裝彈裝置、輔助動力高低與方向驅動裝置等,使其具有選擇性伺服協助工具,從而使火炮的整體效能得到進一步提高。

因此一些部件具有兩種功能,甚至具有多種功能。例如,搖架的四個管式元件都是按高壓容器的要求製造的,因此它既可以作為搖架的一個組成部分,同時又可作為平衡機和反後坐裝置的一部分,具有緩衝後坐和控制複進的功能;又如液壓氣動式懸掛裝置,也可作為液壓千斤頂使用。

精確的打擊能力

M777牽引榴彈炮一方面通過其獨特的設計大大減輕了火炮的重量,但同時對火炮的射程、精度、穩定性以及耐久性又不產生任何影響。M777與M198榴彈炮的彈道性能相同,除能發射所有現在使用的155毫米彈藥外,還能發射更加先進的155毫米彈藥。發射普通榴彈時最大射程24.7公里,發射火箭增程彈時可達30公里,當用M777發射配用模組式裝藥系統(MACS)的XM982“神劍”GPS/慣性導航增程制導炮彈時,最大射程可以達到40公里。M777榴彈炮的射擊精度與現有火炮相比也有很大的提高,如當對30公里左右的目標發射普通榴彈時,可命中150米範圍內的目標;對10公里距離上的目標進行射擊時,命中精度則可以達到50米;配用美國正在研製的“神劍”制導炮彈,不僅加大了火炮的射程,同時射擊精度也有了很大的提高,其命中精度(圓概率偏差)可以達到10米。2003年中期-2004年年末,負責研製“神劍”的雷聲公司和博福斯防禦公司與美國陸軍和海軍陸戰隊用M777輕型155毫米榴彈炮進行了一系列發射XM982“神劍”制導炮彈的試驗。在試驗中,美國陸軍和海軍陸戰隊分別用M777榴彈炮發射了“神劍”制導炮彈。當“神劍”從M777牽引榴彈炮發射出去以後,按照全球定位系統確定的位置,炮彈朝目標方向飛行。在飛行過程中,“神劍”利用自身的控制制動系統(CAS)對飛行進行多次調整,最後以極高的精度命中目標。因此可以說,“神劍”將使M777牽引榴彈炮具有近乎於精確打擊的作戰能力。

“神劍”是一種“發射後不管”的制導炮彈,彈丸頭部引信室內封裝有抗干擾的全球定位系統接收機/慣性導航裝置感測器。彈丸在飛行過程中可連續不斷地搜索和接收GPS衛星資料並更新慣性導航裝置的資訊,如果發現GPS傳輸的資訊受到干擾,還可啟動慣性導航裝置。實彈射擊測試證明,用M777榴彈炮發射“神劍”制導炮彈時,所發射的炮彈中有一半落在一個直徑10米的圓內,另一半炮彈落在10米圓範圍以外幾米遠的地方。由於該炮彈採用了抗干擾的全球定位系統接收機和慣性導航裝置的元件,因此彈丸可不受距離限制,並能以GPS的精度飛行至預編程式的群射瞄準點,試驗表明,約用16發炮彈就足以摧毀一個標準的自行榴彈炮連。“神劍”制導炮彈的另一大特點是採用非彈道式飛行路線,它甚至可以沿偏離火炮軸線90°的方向飛行。這就使炮彈能攻擊障礙物後面或反斜面上的目標,並可以躲避反炮兵雷達的偵察,同時還可攻擊縱深目標。“神劍”所具有的近乎於垂直的末段彈道特性,使M777榴彈炮在以高射角射擊時,炮彈可垂直向下沖向目標直接攻擊其頂部,必要時還可以穿透100-200毫米厚的混凝土。這種彈道特性對於城市戰來說是非常理想的,因為城市建築之間的空間非常有限,如用傳統的炮彈很難準確攻擊位於某棟樓內的具體目標,但“神劍”卻能夠很精確地將其摧毀,從而使部隊擁有了在過去城市作戰中所不具備的靈活對付各種目標的作戰能力。據稱,待到“神劍”裝備部隊時,將具有比概率偏差10米更好的精度。不過,裝備到美國陸軍的第一批“神劍”將只限於配用MACS-4模組式炮兵裝藥系統,它的射程與如今炮彈能夠達到的最遠射程相當,但是射擊精度卻高得多。隨後MACS-5的射程將超過40公里。

2006年,M777牽引榴彈炮和“神劍”增程制導炮彈將被部署到陸軍的“斯特瑞克”戰鬥旅和第18空降軍的炮兵部隊中。試驗表明,M777與“神劍”的巧妙結合將為陸軍和海軍陸戰隊的先頭部隊提供高機動、精確和網路化的火力,“神劍”將使M777進入精確打擊武器的行列。當然,M777也並不會總是使用“神劍”這種精確制導炮彈,有些時候使用普通榴彈也可以產生很大的效果。

M777與“帕拉丁”火炮一樣使用鐳射陀螺儀進行定位,並用全球定位系統(GPS)進行輔助定位。它的火控系統由通用動力公司武器系統分部研製,可使M777進行快速和高精度射擊。M777的最大發射初速(8號裝藥)為827米/秒,在兩分鐘內的爆發射速為5發/分,持續射速為2發/分,這是在多次試驗中經過10000發炮彈的實彈射擊檢驗的。一個6門制的M777榴彈炮連,每門炮發射4發普通榴彈,可以覆蓋相當大的面積。在伊拉克戰爭的實踐還表明,即使不使用“神劍”制導炮彈,M777式榴彈炮的射擊精度也很高。更重要的是,M777將配用的先進牽引火炮數位化火控系統還可以與“阿法茲”(AFATDS)炮兵火控系統進行數位化集成,為陸軍和海軍陸戰隊提供聯合網路化的火力。

快速敏捷的反應能力

M777火炮具有極強的戰術機動性、快速部署能力和較高的生存能力。為了確保M777牽引榴彈炮的戰略戰術機動性,美國陸軍和海軍陸戰隊除了對該炮進行了多次空運和吊運試驗外,還對該炮進行了空投試驗。能用V-22“魚鷹”傾轉旋翼機吊運,是美國海軍陸戰隊在研製M777榴彈炮之初提出的一項主要指標。在美國海軍陸戰隊的空運試驗中,“魚鷹”在距地面大約305米的高度以每小時241公里的速度飛行了111公里,試驗表明該炮的戰略機動性完全能夠滿足作戰需求。美國陸軍幾次成功地從C-17和C-130運輸機上在457米的高度,低速空投載有24發炮彈的M777式牽引榴彈炮。在空投試驗中,落地速度大約為每秒43米,關鍵是隨該炮一起空投的24發彈藥也全部安全著地。

陸地試驗表明,在作戰環境下,一門以每小時50公里越野牽引行駛的M777牽引榴彈炮在接到火力支援的呼喚後2分鐘內,即可以精確的火力對目標實施攻擊,隨後僅用2分鐘的時間又可回到行駛的路上——從第一次接到火力呼喚到進入1.6公里外的第二個發射陣地,全過程只需5分鐘,這種一呼即應的作戰反應能力,可在戰場上贏得寶貴的戰機。另外,M777還可以其每小時88公里的最大行駛速度,很快撤離到距發射陣地750米的安全地帶,真正實現“打了就跑”的戰術作戰方法,這是現代戰場為提高部隊生存能力的有利措施。

發展前景

目前,美國正在研製裝配在M777火炮上的先進牽引炮數位化火控系統(DFC),一旦配有該數位化火控系統的M777投產,將被定名為M777Al。不過此時第一批生產的94門M777榴彈炮已經裝備海軍陸戰隊,屆時也將對這些火炮進行改進,同時由主承包商BAE系統公司提供的剩餘289門火炮都將是M777Al榴彈炮結構。隨後,在此基礎上發展的軟體增強型火炮將被定名為M777A2,進而形成M777輕型榴彈炮系列。

為了進一步提高該炮的戰術機動性和現代化程度,BAE系統公司正在M777輕型牽引火炮的基礎上研製一種M777輕型自行榴彈炮,即將M777榴彈炮安裝在一輛輕型卡車的底盤上,為“未來戰鬥系統”提供一種重量在限定範圍內的穩定發射平臺,即“輕型機動式火炮系統”。該炮將安裝在“皮蘭哈”8×8輕型裝甲車底盤上,採用52倍口徑的身管,最大射程為40公里,計畫於2005年4月完成研製工作,交付英國陸軍進行試驗。該輕型機動式火炮系統全重只有13噸(含20發155毫米炮彈及相關裝藥),可以使用多種空中平臺運輸,如一架C-130“大力神”運輸機一次可空運一套系統,一架A400M一次能夠空運2套,而C-17則可空運3套。另外,該系統還可以被分成2個部分,分別用戰術直升機吊運。

BAE系統公司還考慮將原型M777式輕型牽引榴彈炮發展成為一個輕型牽引榴彈炮系列,其中包括可用于直接支援的26倍口徑或30倍口徑身管的縮小型榴彈炮(最大射程約20公里,全重不到3100公斤)以及性能提高,但身管長度增加到45倍口徑、47倍口徑或52倍口徑的全般支援型火炮(最大射程超過40公里,而全重仍低於4500公斤)。此外,這種“超輕型野戰榴彈炮”系列將安裝全套的先進牽引火炮數位化設備和諸如輔助動力裝彈裝置、輔助動力高低與方向驅動裝置等,使其具有選擇性伺服協助工具,從而使火炮的整體效能得到進一步提高。

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