卡车炮 :用于轻型快速反应部队的自行火炮

更新时间:2024-09-21 03:47

卡车炮(Truckmounted Gun),又称车载炮,是指将牵引式火炮的回转部分安装在相应的军用牵引车或高机动型越野车辆上,构成一个车驮炮的结构,并配置自动放列机械、供输弹机构、数字化火控系统等以实现火炮的快速反应和自动化功能的一种火炮。

最早的卡车式车载炮大约出现在第一次世界大战的中后期。一战和第二次世界大战期间,卡车牵引或车载式的火炮并未得到重视。随着二战发展,要求火炮武器具备更高机动能力,各类车载火炮应运而生。当时,仅德国陆军已改装和自制上百种卡车炮,苏联美国等国也均有研制。二战后期至20世纪50年代中期,各国仍持续卡车炮研制和生产。20世纪60年代,救急卡车炮淡出大众视野。美苏冷战结束后,卡车炮的发展进入新阶段。20世纪90年代,法国研制出“凯撒”155mm车载式自行火炮。之后,卡车炮迅速成为各国炮兵武器装备的优先选择方案,包括美国、南非以色列新加坡等国都相继开始研制轮式车载自行火炮。

卡车炮一般由军用越野车底盘和基型炮的起落部分、上架、座圈、三机(高低机、方向机和平衡机)、液压驻锄、供输弹机等组成。卡车炮底盘一般由军用越野汽车底盘改装而成,主要包含通用车辆底盘和改装部分。其中,通用车辆底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四大系统组成,改装部分则包括下架、走台板、后罩板、驻锄、后支撑及液压系统等。卡车炮的口径主要以155毫米为主,还会配备20~30发弹药和部分自卫武器。卡车炮的火力系统采用自动化操作,必要时可以降级采用半自动和手动操作。

发展历程

诞生背景

自从火炮问世以来,威力和机动性的矛盾成为火炮设计者需要解决的最重要的问题之一。在早期刚性炮架火炮时代就有设计师将火炮装上车轮,使其从以前的固定式火炮变为具有一定机动能力的火炮。汽车出现以后,在利用汽车牵引火炮的同时,就有国家考虑将牵引式火炮安装在卡车底盘上,使二者合二为一,从而使得火炮自身具有更好的机动性和作战使用环境。

发展历史

两次世界大战期间

最早的卡车式车载炮大约出现在第一次世界大战的中后期,当时主要是将口径较小的火炮,如20mm、25mm、37mm火炮安装在卡车底盘上,充当机动的火力平台,也有国家如德国瑞士将其进一步发展,改进为机动的防空火炮平台,如德国和苏联的小口径车载高射炮。至于更大口径的火炮,由于受当时车辆本身结构的限制,还无法安装到卡车底盘上来。

第一次世界大战和第二次世界大战期间,受第一次世界大战堑壕战思想影响,防护成为头等大事,因此各国更多地将注意力集中在采用M113装甲运兵车底盘的装甲自行火炮或突击火炮上,同时也较为轻视卡车牵引或车载式的火炮,即便是大受坦克突击和大纵深机动作战思想影响的德国联邦国防军,在第二次世界大战前期,其大量牵引火炮部队仍然使用骡马拖拽的牵引行军形式,在入侵苏联的战争中备受广袤原野和严寒天气的困扰。

随着第二次世界大战的发展,运动战和大规模歼灭战成为各国军队的主要作战模式,需要火炮武器具备相当的机动能力,以达成各类作战目标,因而各类或简陋或复杂的车载火炮应运而生。据不完全统计,仅德国陆军本身就至少改装和自制了不下上百种的卡车式车载炮,苏联、美国和其他国家也研制和生产了多种的车载炮。此时,某些较大口径的大威力火炮,如75mm、76.2mm战防炮,甚至88mm火炮,都已经安装到了重型的轮式或半履带式卡车底盘上,它们一般承担机动反坦克火炮压制火炮的任务,有时也用于防空。这一时期的卡车炮是为了应对大规模的机动作战和消耗所拼凑出来的救急产物。

冷战至现代

第二次世界大战后期至20世纪50年代中期,各国还有一定的卡车炮研制和生产,至20世纪60年代初,随着热战争威胁的降温以及冷战的开始,各种救急卡车炮也逐步淡出了人们的视野。取而代之的是可应对大规模核战背景的各类重装M113装甲运兵车或轮式的装甲自行火炮。20世纪90年代以前,各国研制的自行火炮基本上都采用履带装甲底盘或轮式装甲底盘,且都采用了带装甲防护的炮塔。当时,比较有代表性的轮式自行火炮包括南非研制的G6 155mm自行火炮、捷克斯洛伐克研制的“达纳”152mm自行火炮。其中,“达纳”采用的是“太脱拉”(TATRA)815(8X8)卡车底盘,并对车体进行了大量改进。这一时期的轮式自行火炮,即使是使用卡车底盘,也多采用厚重的炮塔结构形式,因而其质量一点也不逊色于履带式的自行火炮。

随着冷战的结束,各国军队开始从冷战思维中走出,卡车炮开始进入新时代。20世纪90年代末,法国研制出了“凯撒”155mm车载式自行火炮,诞生了新时代的“火炮与汽车结合”的卡车炮。这种自行火炮,巧妙地将车、炮合二为一,在实现了火炮机动性的同时,为信息化提供了优良的载体,同时满足了武器装备的机械化、信息化两个性能,具有较强的战略机动性,价格相对低廉。自法国“凯撒”155毫米轮式车载自行榴弹炮面世以来,卡车炮正在迅速成为各国炮兵武器装备的优先选择方案。截至2006年,美国陆军部已经正式提交了需求报告,要求装备安装在轮式卡车上的新型155毫米榴弹炮系统,其他如南非以色列瑞典新加坡等国家也开始或即将开始研制轮式车载自行火炮。

2018年,中原地区SH-15型155毫米车载榴弹炮亮相第十二届中国国际航空航天博览会,而中国此前的SH1系列卡车炮已出口巴基斯坦老挝、缅甸、卢旺达等国,中国内也装备了同型的PLC09。截至2018年,卡车炮已经多达数十种型号,其中比较典型的包括:瑞典“弓箭手”、以色列ATMOS2000、波兰AHS“克里尔”、乌克兰2S22、塞尔维亚B-52“诺拉”、斯洛伐克EVA等。即便是自身火炮技术并不算很强的国家,如韩国越南印度以及伊朗等,也推出了各种口径的车载炮。甚至,在火炮发展上一向特立独行的俄罗斯,也将2S35自行火炮的炮塔与“卡玛兹”8X8卡车相结合,形成了具有自己特点的重型车载炮。2019年,捷克展示了DITA“迪塔”卡车炮。该卡车炮使用了新一代自动装弹机和火控系统,炮组成员可减至2人。

2021年,中国PCL181型155毫米车载压制火炮进行激光末制导炮弹夜间实弹射击的全过程画面在中国中央电视台国防军事《军事纪实》的一期节目中被曝光。2022年,美国陆军国防部批准美国陆军发展下一代155毫米车载榴弹炮技术。同年12月,在欧洲国际防务展上,莱茵金属研制的HX3卡车炮再度进入公众视野。40吨左右的车体自重、高度自动化的系统、10×10的轮式底盘等特点刷新了人们对卡车炮“体重较轻”的传统印象。

服役情况

2008年起,“凯撒”自行火炮开始大量装备法国部队,由于性能先进,该炮还出口到沙特阿拉伯摩洛哥泰国印度尼西亚等国家,生产总量超过300门。2003年6月,首批5辆“雪帕”底盘的“凯撒”系统交付法国陆军进行技术和作战鉴定试验。2011年3月,总共77门“凯撒”榴弹炮交付完毕。之后,瑞典陆军第一批采购了24辆瑞典“弓箭手”155mm车载榴弹炮,2011年完成交付,装备2个炮兵营挪威也采购24辆,定型的系统采用的是沃尔沃A30D型6x6全地形卡车底盘。2020年,中国新一代181式155毫米车载压制火炮批量交付中国中国人民解放军东部战区陆军某旅。截至2024年,经典的车载榴弹炮包括法国“凯撒”155毫米52倍口径车载炮、瑞典“弓箭手”155毫米52倍口径车载炮、以色列ATMOS 2000型155毫米车载炮、南非T5-52 52倍口径车载炮、新加坡LWSPH 155毫米车载炮、荷兰MOBAT卡车式105毫米榴弹炮 105毫米33倍口径车载炮等。

基本设计

结构

卡车炮的主要部分直接源自现有的牵引火炮和战术卡车,没有复杂的炮塔旋转连接机构,研制改装成本极低。卡车炮通常还配备有完善的数字化火控系统、定位定向系统和自动化操瞄系统以及半自动弹药装填系统等。卡车炮一般由军用越野车底盘和基型炮的起落部分、上架、座圈、三机(高低机、方向机和平衡机)、液压驻锄、供输弹机等组成。通常车载火炮武器分为火力分系统、底盘分系统、火控与信息分系统三大部分。

火炮

卡车炮的火力分系统搭载在车辆底盘上,发射时可以在车上发射(如荷兰MOBAT卡车式105毫米榴弹炮以色列的ATMOS-2000),也可以下降到地面上发射(如发过的CASAR)。火力系统赋予火炮方向、高低射角,具有火控、电气及信息化装备的接口。由于卡车炮不受炮塔的约束,因此火炮部分的总体布局通常完全采用或基本采用同类牵引炮的总体结构模式,有时不需要重新为其进行内外弹道、装药、炮身、炮门、摇架、高低方向机、上架等部位的设计。由于卡车炮的火线高,一般要比同口径牵引炮高出1米左右,又由于射击时火炮受力的大小与火炮的后坐长成反比,因此卡车炮会尽量选择或重新设计后坐较长的炮架(主要是驻退机和复进机),以便减小火炮的受力,进而减轻全炮重量。

底盘

底盘分系统是车载火炮武器机动化的关键分系统,此外它还具备搭载火炮、火控与通信及直属单位;搭载炮班乘员;为控制系统提供电能;为液压系统提供动能;为乘员及相关装备提供防护的功能。卡车炮底盘一般由军用越野汽车底盘改装而成,主要包含通用车辆底盘和改装部分。

通用车辆底盘

通用车辆底盘是整个底盘系统的基体,支撑着发动机、车身等各种零部件,同时将发动机输出的动力进行传递和分配,并按驾驶员的操纵行驶(加速、减速、转向、制动等)。一般来说,通用车辆底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四大系统组成。传动系用来将发动机输出的动力传给驱动车轮,并实现减速增扭、变速变扭、接合或分离动力、改变动力的传递方向以及减小转向时车轮的滑摩等功能,使发动机的特性能够最大限度地合理满足汽车行驶的需要。

改装部分

卡车炮底盘的改装部分主要由下架、走台板、后罩板、驻锄、后支撑及液压系统等组成。

参考资料:

弹药

卡车炮的口径主要以155毫米为主,口径的选择是在均衡威力、重量、机动性等要求而决定的。对于155毫米火炮而言,各国都基本一致,即普通杀爆弹(底凹弹)重45.54千克,远程杀爆弹(底排弹)重48千克。而为了适应野战的需要,卡车炮应配备一定数量的弹药,一般应为20~30发。而为了卡车炮自身防护的需要,还会配置机关枪等自卫武器以及相应的带弹量。

操作

卡车炮的火力系统采用自动化操作,必要时可以降级采用半自动和手动操作。火控与信息系统是车载火炮信息化的核心,它的主要功能是通信,定位定向导航,电气管理控制,液压管理控制,作战状态转换中的驻锄收放控制和收用炮控制,信息管理,自动、半自动调炮,诸元计算,自动复瞄,自检,夜间操作照明等功能。作为现代化的武器装备,卡车炮上必须设置定位定向导航装置、火控计算机、自动操瞄装置、诸元显示、初速雷达、有线/无线通信联络装置等,除了为提高反应能力,具备信息化作战能力外,以便必要时可以自主作战。

动力

为适应战斗的需要,卡车炮上应设置电、液驱动装置及其相应的能源,如辅助柴油机、辅助发电机,来自主发电机的取力器,以及蓄电瓶和外界电源等,以适应火炮自动化的需要。

性能指标

现代卡车炮并不是简单地将车与炮结合在一起的产物,而是车与炮融为一体,并具有数字化、自动化功能的一种新型火炮,由于其具有的各种优势,所以其不失为一种具有进一步开发潜质的航空武器系统。卡车炮相对装甲自行火炮和牵引火炮的主要性能指标,可从下述几个方面进行比较:

主要特点

优点

卡车炮所具有的优点使其成为全球军费缩减大趋势下各国军队的首选之一,可用较少的军费实现火炮的自行化和信息化,大幅提高火炮的综合作战效能,从军事效益的角度看是一种更便宜、更划算的选择。

机动性能良好

卡车炮与履带式(或轮式有装甲车体和炮塔的)自行火炮相比,在质量、外形尺寸上有明显的优势,更适于空降、空运,战略机动性好;由于卡车炮自身也是一种轮式自行火炮,其机动性在某些场合具有较大的优势,如依赖道路交通网络的较远距离的机动,以及地形相对平整地域的战场机动等。与牵引式火炮相比,由于卡车炮具有车炮一体的结构,不但机动性较好,且由于省略了牵引车-火炮列车的卸炮、挂炮等动作相关的勤务操作,并可以利用自身能源完成火炮的阵地设置、初始定向、姿态修正以及放列、操瞄等作业,大大提高了火炮作战反应能力以及火力机动能力。

良好的信息化、数字化设备平台

卡车炮车炮一体的结构形式,有较充裕的空间,不仅能够为各种信息化、数字化设备提供较大的安装空间的选择,还能为这些设备提供电、液、气源,为提高火炮的自动化、信息化、数字化水平打下了良好的技术基础。

性价比合理

卡车炮立足于牵引卡车或高机动型越野车辆底盘,使得全系统的采购价格大大降低。卡车炮底盘本身就是一辆卡车或越野车,其依靠自身动力行驶的摩托小时费用与专门的M113装甲运兵车或轮式装甲车底盘相比可称微不足道,因而可大大节约后者在长距离道路机动时所需要借助的大型拖车或平板车以及相应的装卸成本。

缺点

防护能力较差

由于车辆底盘自身承载能力的限制,卡车炮不可能提供厚重的装甲防护,其防护能力与带装甲炮塔的履带或轮式自行火炮相比要差,且大多数卡车炮在使用时人员是暴露在外的,因而在作战时不具备较高的弹道防护能力,也不具备集体三防性能,其作战时的防护能力基本上与牵引火炮的相当。然而,由于车载火炮具有的快速定位、通信、诸元计算、自动操瞄(复瞄)、自动(半自动步枪)装填等性能,使其具备某种程度的“打了就走”的机动射击能力,因而可在火炮对抗射击中以机动来换取防护,从而部分弥补了其不足之处。

结构限制

对于某些大口径压制火炮,由于其炮口冲击波强烈,且后坐阻力巨大,从而给较为单薄的卡车承力结构及舱室射击带来了一些问题,在某些射击中要通过牺牲火炮的火力机动范围,如高低、方向射界以及整体性能如火炮外廓尺寸、行驶通过能力等来换取。

发展前景

战场实践证明,牵引式火炮的机动性差,射程近,而履带式自行火炮重量又太大,战略空运负担重,不利于远征作战。未来将要装备的野战火炮系统必须具有和被支援机动作战部队保持同步协同的机动能力。卡车炮恰能满足这种作战需求,其重量适中、战略战术机动能力强,极快的反应速度能够抵消炮手下车操炮的危险性,具备较好的发展前景。

现代化卡车炮相较于传统卡车炮而言要复杂许多,是在全新的战争语境下,利用一系列现代化高技术手段对一个古老概念的重塑,在实质上提升了很多国家的炮兵能力。2022年,美国持续推进“高机动SBCT榴弹炮”项目,要在几款他国生产的卡车炮中选出合适的一款,装备给以轮式装甲车为主的“斯特赖克”旅,强化地面战术机动能力。该项目可体现当代卡车炮的发展方向,其强力竞争方案包括“凯撒”2、“弓箭手”、ATMOS 2000型等。“凯撒”2是法国经典卡车炮“凯撒”的延续,采用8x8底盘,在防护性、弹药携弹量、越野性能方面均有提升,战斗全重也随之增加。此外,装药类别、最大射程、发射稳定性也随之增强,还配备了更完备的装弹机。同时,“弓箭手”自行榴弹炮在继承瑞典火炮射速快、精准度高的特点的同时,还拥有明显的射速优势、多发同时着弹、最大偏差较小等特点。而相较而言,以色列索尔塔姆公司的ATMOS 2000在设计思路上更接近于“凯撒”2,但结构上并不完全相同,更轻便一些。

相关型号

法国“凯撒”155mm车载榴弹炮

1994年6月,法国“凯撒”(Caesar)155mm车载榴弹炮样车在巴黎萨托利武器博览会上首次公开展示,引起了一时轰动。法国地面武器工业集团(GIAT)在1994年首次展出“凯撒”样车之后,又根据法军试用结果对样车做了进一步改进,于2002年研制出第二辆样车,其驾驶舱安装了装甲,可以抵御轻武器的直接打击,乘员从6人减少为5人。它还简化了装弹和液压系统,携弹量从16发提高到18发。2003年,奔驰汽车公司宣布停产U2450L型卡车,GIAT只好换用了法国“雪帕”(Sherpa)6X6载重卡车。

瑞典“弓箭手”155mm车载榴弹炮

20世纪70年代中期,瑞典博福斯公司就开始生产FH-77系列自走榴弹炮,它装有47.kW辅助推进发动机,能短途自行,进入阵地快、撤收快,节省人力。FH-77系列火炮成功装备了瑞典陆军,并出口尼日利亚印度,成为自行火炮中的佼佼者。20世纪90年代,瑞典军方需要一种新型的自行火炮来替换其Bandkanon 1A 式155mm履带式自行榴弹炮,并在20世纪90年代中期委托博福斯公司研制一种新型的车载榴弹炮,将博福斯公司的45倍口径FH-77改进型155mm榴弹炮上部安装到沃尔沃VMEA25C型6x6全地形卡车上。1999年,样车交付瑞典炮兵并进行了炮兵连部队试验。期间,瑞典军方也对德国PzH2000、英国AS90自行榴弹炮进行了对比试验,试验结论是如果将陆军FH-77B改装成轮式自行榴弹炮,所需费用仅仅是采购新履带式自行榴弹炮的1/3。2003年,瑞典军方和博福斯公司签订生产2辆正式样车合同。2005年年初,2辆正式样车生产出来并且顺利通过试验,定名为FH-77BW“弓箭手”,2009年最后生产定型。

以色列ATMOS 2000型车载炮

ATMOS 2000型车载炮是以色列索尔塔姆(Soltam)系统公司开发的一种系列化的155mm口径车载炮,可选用39倍、45倍或52倍口径身管,它甚至还可以装备俄制130mm口径的M-46型火炮。ATMOS 2000型车载炮系统总重22t,可使用C-130运输机运输,不需要重型运输机就能远距离空运重新部署。ATMOS 2000型车载炮可以使用所有的北大西洋公约组织标准155mm弹药,155mm 52倍口径火炮可实现41km的最大射程,发射标准M107弹的射程为22km,系统可携带27发炮弹。

荷兰MOBAT 105mm车载榴弹炮

荷兰的MOBAT卡车式105毫米榴弹炮 105mm车载榴弹炮更接近于“原生态”的车载火炮,它是荷兰RDM技术公司于1996年开始研制的一种车载炮,MOBAT就是“卡车式火炮”(Mobile Artilery)的缩写。MOBAT火炮口径为105mm,可以发射所有的105mm常规炮弹或者底排弹。火炮整体简洁紧凑,采用推式平衡机,起落部分前伸,可为炮手留出足够大的空间,以便在卡车上操作火炮。MOBAT行军时的外形尺寸为长7.2m,宽2.5m,高3.3m;由C-130运输机空运时长5.4m,宽2.7m,高2.7m。炮车空载时的质量为8.9t,满载时为10.8t,火炮炮手数量3~5人。

中国PCL-181型155毫米车载加榴炮

PCL-181型155毫米车载加榴炮是中国自主研发的新一代大口径压制火炮,国产新型155毫米卡车炮卸掉了厚重的装甲,更机动灵活,不仅火力不减,信息化水平也更高,是中国卡车与重型武器结合的最新成果。快打快撤是新型155毫米卡车炮的关键特性之一,该炮安装了全新数字化控制系统,能够完成一键收开架、自动调炮、半自动步枪装填,使得火炮的射击准备时间大大缩短。以外贸的SH-15型车载155毫米加农榴弹炮作为参考,该炮的平战转换只要1分多钟,相较于完成展开射击至少10分钟牵引式火炮有了质的飞跃。此外,依靠新型155毫米卡车炮的半自动装填设备,只需将弹丸放入输弹链上,按下按钮自动装入炮膛,效率更高。

相关事件

2022年6月,乌拉尔机车车辆厂在社交平台上发布消息称,乌拉尔机车车辆厂(系俄罗斯国家技术集团旗下公司,为俄罗斯联邦武装力量生产多种坦克和自行火炮)感谢法国总统埃马纽埃尔·马克龙乌克兰提供的“凯撒”自行火炮,这些火炮最终被俄罗斯武装部队缴获。同年10月12日,法国总统马克龙在接受采访时表示,法国已经向乌克兰提供了“凯撒”自行火炮,将再向乌克兰提供6门这类自行火炮。截至当日,法国已经向乌克兰提供了20门“凯撒”火炮。

参考资料

飞驰的加榴炮:SH-15型车载155毫米加榴炮.观察者网.2024-04-11

我军大量列装155毫米卡车炮 可伴随075登陆作战.新浪军事.2024-04-11

讲武谈兵|狂野战神:中国新型155毫米车载炮现役转出口.澎湃新闻.2024-04-11

卡车炮:陆战重火力“新宠”.人民网.2024-04-11

PCL181卡车炮实射制导炮弹曝光 一发打爆移动汽车.新浪军事.2024-04-11

US Army Seeking Next-Gen 155mm Truck-Mounted Howitzer.The Defense Post.2024-04-10

收获乌克兰“好评”后,法国将向乌追加援助6门“凯撒”火炮.澎湃新闻.2024-04-10

讲武谈兵|181式车载炮服役,我军炮兵将迎来飞跃式发展.澎湃新闻.2024-04-10

解放军“最强卡车炮”行进至沿海地带 首次在大雾中间接射击.演兵场(东方网军事频道官方账号).2024-04-11

俄军缴获法国援乌的“凯撒”火炮,俄军工厂:感谢马克龙捐赠.澎湃新闻.2024-04-10

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