[转帖]坦克终结者：中国89式120mm自行反坦克炮(组图)

<P>　　二战期间的库尔斯克战役中，德军将新装备的斐迪南坦克歼击车投入战场，给苏军带来极大的震撼。但其设计的局限性，令其县花一现之后就黯然失色。战后，以T—54／55等为代表的综合性能良好的中型坦克引导坦克王国进入了一个新的时代。而坦克歼击车(也称为自行反坦克炮)的发展与如火如荼发展中的主战坦克相比，就像只丑小鸭一样被晾到了一边。进入20世纪90年代中期以后，未来战争的发展越发趋向以空优为依托的诸兵种联合作战的模式，在此模式导引下，综合性能将达到极限、造价高昂的主战坦克发展逐步到了举步维艰的境地；火力强大、机动灵活、造价低廉、便于快速部署的坦克歼击车的发展又重新得到了人们的重视。

</P>
<P>　　尤其是作为快反部队的拳头装备，以轻型、中型履带式底盘和轮式底盘为基础的自行反塔克炮迎来了一个新的发展纪元。 </P>
<P>　　于80年代末装备部队的89式120毫米自行反坦克炮是我军装备的第一种自行反坦克炮，也是世界上第一种进入现役的120毫米自行反坦克炮。该炮的出现，弥补了我军大口径自行反坦克炮的空白，也为未来我军新一代大口径自行反坦克炮的发展探索出了一条成功之路。到目前为止，有关89式120毫米自行反坦克炮的文章已经很多，笔者以前也曾经在《兵器》和《战场》上的相关文章上粗浅的介绍过89式120毫米自行反坦克炮的一些简单情况。 </P>
<P>　　但总感觉，上述文章给读者所展现的“东方斐迪南”的全貌似乎不够完善，于是重新提笔，再次全面续写这种世界上第一辆投入现役的120毫米自行反坦克炮。本文的观点是依据公开的资料，评述对89式120毫米自行反坦克炮的认识，如有不当之处，敬请朋友们海涵。 </P>
<P>　　众所周知，在地面战场上，装甲力量的主宰地位在确立后就几乎没有动摇过。 </P>
<P>　　重装悍炮成为陆地之王——主战坦克遵循的准则。时至今日，武器装备的发展促使传统的作战模式发生了重大的改变，主战坦克的发展似乎离终点已经不再遥远，在装甲与反装甲的此消彼长中，天平有向反装甲力量倾斜的趋势。在这种趋势下，发展相对于重装坦克廉价得多的自行反坦克炮(尤其是轮式自行反坦克炮——人们现在已经习惯称其为轮式突击炮)，成为未来新型陆军突击力量的主要取向之一。 </P>
<P>　　1967年春，中国展开了新型第二代主战坦克的战技指标论证工作。不久，作为二代坦克的主要武器，120毫米(低膛压)火炮也展开了论证和相关的研制工作。由于技术起点与技术储备反差太大，中国冲击前二代坦克的尝试以失败告终，而与之配套的120毫米火炮系统的开发也被无限期搁置起来。1969年“珍宝岛”事件的爆发，让中国意识到了自己的反坦克武器与强敌装甲力量之间存在的巨大差距，并随即在70年代初展开了规模宏大的反坦克武器研发工作，120毫米口径的坦克炮和反坦克炮就是其中的重点之一。 </P>
<P>　　1977年春，五机部和十几个单位组织展开了自行反坦克炮的系统论证工作。 </P>
<P>　　1978年12月，120毫米高膛压滑膛炮作为新型主战坦克和自行反坦克炮的研制任务由五机部和装甲兵正式下达。年底，3门高膛压弹道炮问世。1979年2月19日，伴随样炮的一声轰鸣，打响了中国自行研制120毫米高膛压火炮的第一炮。 </P>
<P>　　天有不测风云，正当120毫米坦克炮及其配套弹种的研制工作顺利进行之时，与之配套的新型坦克无疾而终。马上就要进入设计定型的120毫米火炮项目随即中断。为了保住即将到手的劳动成果，某厂私自决定将120毫米坦克炮装在83式152毫米自行加榴炮的321型底盘上，进行了120毫米坦克炮和穿甲弹的工厂定型试验。 </P>
<P>　　试验的结果之好，大大出乎人们的预料。</P>
<P>　　后经过不懈的努力和协调，1986年兵器部根据实际情况出发，下文明确了某厂为120毫米自行反坦克炮的总装厂。 </P>
<P>　　从1987年5月开始，120毫米自行反坦克炮相继完成了多种定型试验，经检测全部达到了设计要求。1988年到1989年初，120毫米自行反坦克炮开始小批量装备部队试用。1990年，中央军委军工产品定型委员会批复：“同意PTZ-89式120毫米自行反坦克炮武器系统设计定型”。该炮的研制成功，填补了中国大口径高膛压自行反坦克炮的空白。其主要性能指标(如炮口动能、直射距离、穿甲威力)均达到或超过了国际同口径火炮的先进水平。 </P>
<P>　　本来，作为8910工程中的重点型号之一，89式120毫米自行反坦克炮原拟定在国庆40周年的阅兵中首次公开露面，国庆阅兵取消后，89式120毫米自行反坦克炮的公开时间向后拖延了约2年的时间。1991年，电影《弹道无痕》中首次展现了89式120毫米自行反坦克炮的身影。不久，中央电视台的新闻联播中，出现了89式120毫米自行反坦克炮的身影。之后，其又多次在公开媒体中露面，东方“斐迪南”渐渐掀开了神秘的面纱。 </P>
<P>　　　　89式120毫米自行反坦克炮的设计思想初探 </P>
<P>　　70年代初，前苏联的T—72式坦克开始大量装备苏军。而当时我军现装备的所有坦克和反坦克炮均不能击穿T—72及其后继型坦克，且反坦克炮均为牵引式，机动性很差。因此，发展我国大口径高膛压自行反坦克炮成为刻不容缓的问题。根据当时的指导思想，120毫米自行反坦克炮的任务，是在防御作战中歼灭敌装甲目标和为我地面部队提供火力支援。其战术使用特点，主要是依托预设阵地或利用地形地物掩护，即可在停止间对敌运动装甲目标射击，也可及时地实施快速机动作战。 </P>
<P>　　在总体设计思想中，技术人员将突出火力、提高穿甲威力放在第一位，并为发展威力更大的新弹种留有储备，以确保本炮能对付所有90年代服役的坦克，甚至到2000年以后仍具有生命力。在这种指导思想下，120毫米自行反坦克炮是按照火力、机动性和防护性能的顺序进行总体设计的。为保证项引顺利进行，强调尽可能采用国内成熟的先进技术，提高产品的可靠性和降低成本。 </P>
<P>　　　　89式120毫米自行反坦克炮的技术特点分析 </P>
<P>　　一、火炮口径和弹药的选挥 </P>
<P>　　从前述可知，89式120毫米自行反坦克炮是在80年代初新一代坦克下马之后，由厂级单位拼命争取下的劳动成果。那么有人可能会问：为什么于1978年立项的新型坦克和自行反坦克炮都将口径都锁定在120毫米日径呢？为什么在研制主战坦克的同时还要开发研制与新型坦克同口径的自行反坦克炮呢？就第一个问题，笔者以为，文革结束后，军工部门已经意识到了世界第三代装甲技术的发展之路——重装悍炮。根据本国国情，当时陆军最迫切需要的是能拥有对抗苏军先进坦克的有效武器。根据这种现实，设计人员在强化坦克防护能力的同时，尽可能的将坦克火炮的威力提高到一个新的水平；而提高火炮威力的途径在于增大火炮口径、提高弹种(尤其是尾翼稳定脱壳穿甲弹)威力。然后在此基础上，相应的增加和改善用以提高射击精度的火控系统。在高膛压火炮立项之初，设计人员首先分析了该火炮的主要作战目标和80年代坦克发展的可能，探讨了击穿厚度为204毫米／68度复合装甲(T-72的车体首上装甲厚度)所采取的有效措施，并留有能够对付80年代敌坦克防护发展的余地。另外，还对不同口径、膛压、火药力、内膛结构进行了全面的理论计算和分析。 </P>
<P>　　经过论证，大部分的科研人员认为应将120毫米口径作为新一代坦克和反坦克火炮的制式口径；部分科研人员索性将目光大胆的定位在了130毫米口径上。但从国内外坦克炮发展的情况和计算结果看，提高初速就要走高膛压的道路，而口径不宜过大，所以在130毫米和120毫米两种火炮口径中最终选取了长倍径的120毫米火炮作为新一代坦克和自行反坦克炮的通用口径。将火炮口径定在120毫米，沿用了我国研制120毫米高膛压滑膛坦克炮前期工作的成果，同时为满足反坦克炮的要求又进行了改进。为了充分利用火药能量，火炮身管采用了长身管结构，这样就在发射同弹种情况下，提高了火炮初速。当发射尾翼稳定脱壳穿甲弹时，常温初速接近了1，800米／秒。 </P>
<P>　　另外，还增加了双层铝质轻型热护套，以提高火炮的精度。 </P>
<P>　　纵观西方当时流行的120毫米坦克炮——德国的RH-120，其身管长为44倍口径，直到80年代中后期才开始55倍口径身管的研制工作。而我们从起步时，就将身管长度定为大于50倍口径，从这一点上可以看出，从火炮身管长度的选择上，我们的先见性要高于西方。</P>
<P>　　由于自行反坦克炮总体设计是一项复杂的系统工程。且火炮、穿甲弹、榴弹、火控系统、观瞄仪器一起同步研制， </P>
<P>　　同时随炮定型，所出现的技术问题，还不可能在一轮样炮的研制、试验中就全部解决。在不断地摸索和试验中，设计人员对该炮经过多轮样炮研制才达到设计定型。 </P>
<P>　　前三轮样炮之差别列表 </P>
<P>　　至于第二个问题，即为什么在研制120毫米坦克炮的同时还要进行120毫米自行反坦克炮的研制？要讲清楚这个问题得需要从自行反坦克炮的作用谈起，由于自行反坦克炮是防御性武器，战术使用上主要是依托预设阵地，隐蔽待敌，与主战坦克相比，自行反坦克炮比坦克炮具有更大的穿甲能力和更高的实际射速，在依托预设阵地对运动中敌坦克作战时，可以先敌发现、识别目标，缩短反应时间，且结构低廉。但自行反坦克炮的机动性与防护件能均低于主战坦克。研究结果表明，在反坦克作战中，依托预设阵地，隐蔽的自行反坦克炮，可弥补自身装甲防护性能差的弱点，与进攻的坦克相比仍具有较高的战场生存能力。在赫怕特-施塔克所著《坦克质量还是数量》一书中，对基准坦克与进攻以对抗射击时的期望命中率作了计算，由于89式120毫米自行反坦克炮的外形及火控系统的性能接近基准坦克，且火炮的威力、初速均大于基准坦克，笔者认为可以直接引用基准坦克在静止半隐蔽状态的各种计算结果，作为自行反坦克炮与坦克对抗时战场生存力分析的依据。 </P>
<P>　　处于隐蔽停止状态的反坦克炮识别一个行驶中的敌坦克的或然率，远大于行驶状态敌坦克识别隐蔽静止状态的自行反坦克炮的或然率。经检验，要达到相同的识别效果，运动中的坦克需要4倍于处于静止状态的自行反坦克炮的时间。 </P>
<P>　　同时，依托预设阵地隐蔽的自行反坦克炮可以利用有线通讯联络，使多种观察手段协同动作，既提高观察识别目标的几率，又可在电子对抗中减少自身的暴露。 </P>
<P>　　根据参考文献所列数据，用自行反坦克炮代替基准坦克，攻、防双方命中率，如表1所示。 </P>
<P>　　从表1、2中可看出，在反坦克作战中，处于半隐蔽状态的自行反坦克炮，较之进攻坦克具有高得多的战场生存能力。 </P>
<P>　　笔者以为，由于使用原则和作战任务以及系统配置的区别，导致主战坦克的成本要远高于自行反坦克炮。所以，生产一定数量的主战坦克和相对较多数量的自行反坦克炮，会在短期内实现对敌装甲目标给于足够火力打击的目的。在进攻作战中，应以综合性能较好的主战坦克为主要突击力量，而自行反坦克炮则作为辅助突击的火力补充。在防御作战中，依托预设阵地，自行反坦克炮可充分发挥集群火力作战的优势。举个例子来讲，在防御作战中，如果1个自行反坦克炮连成功的阻击了1个敌军坦克连的进攻，这就意味着你花1元钱买到了2至3元钱的东西。大家一定要明确一点，自行反坦克炮所需要的是用等同于主战坦克的火力来消灭坦克，在与主战坦克的对抗中，其自身的防护是靠消灭敌人来实现的。因此，自行反坦克炮的乘员要比坦克乘员更值得尊敬。 </P>
<P>　　在配用弹种上，89式120毫米自行反坦克炮配备了尾翼稳定脱壳穿甲弹与榴弹，均采用带金属短底的半可燃药筒的整装式弹药。据有关资料分析，发射穿甲弹时对150毫米／68度均质甲板的有效穿透距离超过了3，000米，直射距离大于2，500米，千米立靶密集度公算偏差不大于0.26米X0.26米。记得当年采访“军中第一炮”——王治功大校时，当谈到有关我军大口径穿甲弹的威力时，王治功大校充满自信的说：从目前掌握的资料看，没有哪个国家的动能穿甲弹能够超过我们目前装备和即将装备的水平，在这一领域我们是领先的。 </P>
<P>　　另外，在89式120毫米自行反坦克炮上还配备有高爆榴弹。该弹弹丸重19.5千克，初速960米／秒，最大射程大于9，000米，具有不小于100毫米加农炮榴弹的杀伤威力。从人们的传统观念上，一般认为榴弹只能杀伤非装甲类目标，对装甲目标作用不大。但实践证明，120毫米高爆榴弹对坦克目标仍具有较大的毁伤效能。在试验中，89式120毫米曾对远距离上的59式坦克进行射击，当炮弹落在距坦克5米左右的距离内爆炸时，其破片对坦克炮塔上靠近爆点的设备具有极强的破坏效果。如果120毫米高爆榴弹直接命中坦克的话，即便是美军M1A1／A2之类的坦克也会完全丧失作战能力。 </P>
<P>　　　　89式120毫米自行反坦克炮底盘的选择与特点 </P>
<P>　　自行反坦克炮，顾名思义，就是将火炮安装在能够机动行驶的具有装甲保护的履带式或轮式底盘上。由于受当时的技术条件限制，120毫米火炮只能安装在履带式底盘上。根据军方的要求，采用83式152毫米自行加农榴弹炮的321履带式通用底盘作为自行反坦克炮的底盘。在底盘车体前部右侧安装有1台与59式坦克相同的12150L型520马力发动机，驾驶员位于车体前左侧。该车最大公路时速为56.6千米/小时。 </P>
<P>　　作为炮兵用自行反坦克炮，为减少底盘型号，以利于维修和后勤保障，采用自行火炮中型通用底盘是理所当然的。 </P>
<P>　　但从总体设计考虑，采用该底盘似乎不尽合理。具体表现在，由于120毫米自行反坦克炮是部队的一线防御性武器，而不是二线压制兵器，因而要求具有一定的防护能力。从理论上分析，如果炮塔只要求能防非直接命中的大口径榴弹破片和枪弹的话，其正面装甲水平厚度应该不超过40毫米。而从外观上看，现底盘的首上装甲均很单薄，恐难以防御小口径炮弹的攻击。对水箱等的防护就更差了。可以说底盘与炮塔的防护性能是不匹配的。 </P>
<P>　　由于底盘发动机前置，致使首部过长，炮塔回转中心偏于底盘后部，为保证一8度射界的要求，火线与全炮均较高。再者，底盘发动机前置，炮塔重量将加在车体后部，导致全炮悬置部分重心较底盘弹性中心偏后，这将导致第6对负重轮及扭力轴负荷太大，影响车体的强度、寿命与舒适性。为了解决上述问题，设计人员采取了把炮塔回转中心前移60毫米、加厚前装甲等措施。 </P>
<P>　　　　89式120毫米自行反坦克炮炮塔设计特点 </P>
<P>　　由于在设计时，89式120毫米自行反坦克炮仅要求能够防护近距榴弹破片和机枪穿甲弹的射击，因此，其炮塔采用薄装甲板焊接而成，从前装甲板间的焊缝上推测，其正面装甲板的厚度不会超过50毫米。因此，炮塔两侧、底部及后部的装甲厚度会更薄。笔者以为，尽管作为自行反坦克炮在设计时可将防护性能降低一些，但从整个火炮系统的重量和单位功率的数值来看，完全可以将炮塔的防护水平提到一个新的高度，且并不影响机动性。但好像是受设计思想的限制，设计人员似乎并不看重89式120毫米火炮的防护性能。 </P>
<P>　　难道是因为321底盘的强度不够、不足以承担因加强防护而重量大增的炮塔吗？还是从作战思想出发，根本就没有太多考虑乘员的生存力呢？如果是前者的话，只要对底盘进行强化就可以了，应该没有什么技术间题；假若是后者的话，笔者对设计人员的做法难以苟同。尽管我国人力资源丰富，但在设计武器力求廉价性的同时，如果将人员的生命也廉价掉了将是一件令人痛心的事情。 </P>
<P>　　从炮塔上的布局来看，炮塔右侧是装填手位置、炮塔左侧前面是炮长位置、后面是车长位置。弹舱设置在炮塔尾部，由于在炮塔上部没有发现有泻压板，再加上该炮采用半自动装填系统，因此判断炮塔内没有实现弹药隔舱化。在炮塔尾部右下侧，有一个补充弹药的舱门，通过此舱门可以方便地向半自动装填系统内补充弹药。在炮塔两侧前部各有4具烟幕弹发射器，烟幕弹发射器的后面是储放物品隔栏。 </P>
<P>　　　　120毫米火炮技术特点分析 </P>
<P>　　由于研制过程中将120毫米火炮的作战目标定位延伸到了80年代以后可能出现的装甲目标上，因此，科研人员认为，在我国现有的技术基础上实现这样的穿甲威力，主要的途径应该是大幅度提高穿甲弹的炮口初速、大幅度降低其极限穿甲速度和大幅度降低其外弹道速度损失。而上述途径主要是靠增大火炮的膛压来实现的。 </P>
<P>　　因此，设计人员在设计火炮膛压时，最初的膛压设计约为430Mpa，经过修正后提高了25%，火药力也较最初方案提高了14%。 </P>
<P>　　大家知道，在增加火药力受到限制的情况下，适当加大药室来提高装药量，是获得高膛压的一种办法。考虑到火炮口径的发展趋势，选取大药室结构较为有利，但药室增大受到坦克总体布置、装填手装填炮弹的回难等约束。在总体论证和留有储备的思想指导下，科研人员确定了较大的药室底径并加长了药室，保证了大装药量的使用要求。这种药室对定装式炮弹来说已近允许极限，再要继续增大，就必须采用分装式炮弹、自动装弹机构和全可燃药简等新技术。从这方面来看，早在当时，我国科研人员对当今坦克上采用技术的定位就已经非常清晰了。 </P>
<P>　　120毫米滑膛坦克炮由于膛压较高，必须要有高强度炮钢和身管自紧技术，因此，解决炮钢性能、自紧方法要求和强度计算是火炮设计的基础。 </P>
<P>　　为了生产高强度炮钢，设计人员考虑到工厂可能采用的炮钢新品种、新的冶炼方法和热处理工艺，初步提出第一阶段弹道炮身管的强度等级为P-95，样炮身管的强度等级为P-100，第二阶段样炮身管强度等级要超过P-110。 </P>
<P>　　身管自紧是通过一定的工艺手段在半精加工炮管内膛施以高压，使火炮管壁发生一定成度的塑性变形。当此高压解除后，在靠近内膛的管壁中形成压缩残余应力，借此部分地抵消火炮发射时膛压造成的工作应力，并延迟内膛表面疲劳裂纹的扩展，从而提高火炮身管弹性强度和疲劳寿命。该技术首先是法国火炮设计师马拉维(Malavai)于1906年提出的，但因当时缺乏理论依据，直到1913年才在炮管上第一次获得实际应用。 </P>
<P>　　自紧理论的研究是由特纳(Turner)于1909年开始的，至1930年英国人马克瑞(Macrea)发表了“金属的超应变”论文后，该技术的基本理论便日趋成熟。到了第二次大战时，各参战国纷纷应用自紧技术提高火炮身管的弹性强度，同时激发了英美等国对自紧理论的研究热情。数十年来，国际上对自紧原理、自紧身管残余应力分布、自紧身管强度设计、自紧工艺及应力松弛等方面做了十分广泛的研究工作，取得了卓有成效的成果。虽然至今仍有许多问题未能彻底解决，但作为一项实用技术，自紧及其后的稳定化热处理工艺已经成被世界各国广泛地应用于高膛压火炮身管的制造中。 </P>
<P>　　据《当代中国的兵器工业》一书报道，我国火炮身管自紧技术的研究工作是在70年代中期开始的，多年来在模拟试验和全尺寸身管的研制过程中，开展了液压自紧技术、液压自紧火炮身管强度计算方法、高膛压火炮身管机械自紧技术基础研究、高效液压自紧技术、自紧实际控制、液压自紧身管设计规范、爆炸自紧、火炮身管疲劳寿命等课题研究以及较大规模的实际应用工作。这不仅为我国自紧技术的理论和应用研究奠定了良好的某础，同时也为我国现代火炮的发展创造了条件。</P>
<P>　　经过论证后，某所根据自紧方法、自紧压力、自紧工艺、自紧对身管设计提出的要求，将液压自紧技术应用于120毫米滑膛炮身管的设计上，并根据材料的屈服强度、膛压曲线进行身管的强度设计、强度校核和安全系数的舍取等。最后确定的120毫米炮自紧压力为近900Mpa，自紧段长度约3，000毫米，自紧时内膛直径和外径留有一定的加工余量，同时对药室部分的加工要求也予以确定。 </P>
<P>　　在研制过程中，生产了经过液压自紧生产的火炮身管8根，弹道炮身管(6米长的)6根、分别装在样炮和弹道炮上进行了多次射击试验，样炮共射弹700余发，弹道炮累计射弹400发以上，未发现裂纹、胀膛、炸膛等现象，满足了正常试验的强度要求。实践证明自紧的理论、身管的设计计算方法和自紧工艺是正确和可行的。 </P>
<P>　　火炮技术设计从总体布置开始就要充分考虑坦克总体对火炮的约束、火炮的平衡、火炮的射击精度，火炮部件结构的先进性和可靠性及工艺上的可行性等技术问题，集中解决的主要问题有：反后坐装置的布置方式和保证射击精度问题。 </P>
<P>　　反后坐装置可以是上置或下置式，后坐型式可以是杆后坐或简后坐。在设计反后坐装置时，设计人员考虑到当时我们在上置杆后坐上有成熟的经验，对摇架、炮尾设计有利，部队使用维护也比较方便。而下置虽然可以降低炮塔高度，但摇架、炮尾设计和加工在当时都有困难，液量检查也不方便。经多方研究比较，最后确定在120毫米火炮上采用上置杆后坐的型式。 </P>
<P>　　保证射击精度和首发命中率是火炮技术设计上的一大重要课题。在120毫米火炮的设计中，设计人员采用将后坐部分重心尽量靠近炮膛中心线的方法，并对身管的内膛精度、弯曲度、壁厚差、炮日角及火炮各部件间的装配间隙都做了认真的考虑；另外在击发系统设计中采用电击发装置(药筒的底火也相应要求电击发底火)以缩短击发时间，还在火炮身管上采用身管热护套以减少环境对身管弯曲度的影响。 </P>
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<P>　　二战期间的库尔斯克战役中，德军将新装备的斐迪南坦克歼击车投入战场，给苏军带来极大的震撼。但其设计的局限性，令其县花一现之后就黯然失色。战后，以T—54／55等为代表的综合性能良好的中型坦克引导坦克王国进入了一个新的时代。而坦克歼击车(也称为自行反坦克炮)的发展与如火如荼发展中的主战坦克相比，就像只丑小鸭一样被晾到了一边。进入20世纪90年代中期以后，未来战争的发展越发趋向以空优为依托的诸兵种联合作战的模式，在此模式导引下，综合性能将达到极限、造价高昂的主战坦克发展逐步到了举步维艰的境地；火力强大、机动灵活、造价低廉、便于快速部署的坦克歼击车的发展又重新得到了人们的重视。

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<P>　　尤其是作为快反部队的拳头装备，以轻型、中型履带式底盘和轮式底盘为基础的自行反塔克炮迎来了一个新的发展纪元。 </P>
<P>　　于80年代末装备部队的89式120毫米自行反坦克炮是我军装备的第一种自行反坦克炮，也是世界上第一种进入现役的120毫米自行反坦克炮。该炮的出现，弥补了我军大口径自行反坦克炮的空白，也为未来我军新一代大口径自行反坦克炮的发展探索出了一条成功之路。到目前为止，有关89式120毫米自行反坦克炮的文章已经很多，笔者以前也曾经在《兵器》和《战场》上的相关文章上粗浅的介绍过89式120毫米自行反坦克炮的一些简单情况。 </P>
<P>　　但总感觉，上述文章给读者所展现的“东方斐迪南”的全貌似乎不够完善，于是重新提笔，再次全面续写这种世界上第一辆投入现役的120毫米自行反坦克炮。本文的观点是依据公开的资料，评述对89式120毫米自行反坦克炮的认识，如有不当之处，敬请朋友们海涵。 </P>
<P>　　众所周知，在地面战场上，装甲力量的主宰地位在确立后就几乎没有动摇过。 </P>
<P>　　重装悍炮成为陆地之王——主战坦克遵循的准则。时至今日，武器装备的发展促使传统的作战模式发生了重大的改变，主战坦克的发展似乎离终点已经不再遥远，在装甲与反装甲的此消彼长中，天平有向反装甲力量倾斜的趋势。在这种趋势下，发展相对于重装坦克廉价得多的自行反坦克炮(尤其是轮式自行反坦克炮——人们现在已经习惯称其为轮式突击炮)，成为未来新型陆军突击力量的主要取向之一。 </P>
<P>　　1967年春，中国展开了新型第二代主战坦克的战技指标论证工作。不久，作为二代坦克的主要武器，120毫米(低膛压)火炮也展开了论证和相关的研制工作。由于技术起点与技术储备反差太大，中国冲击前二代坦克的尝试以失败告终，而与之配套的120毫米火炮系统的开发也被无限期搁置起来。1969年“珍宝岛”事件的爆发，让中国意识到了自己的反坦克武器与强敌装甲力量之间存在的巨大差距，并随即在70年代初展开了规模宏大的反坦克武器研发工作，120毫米口径的坦克炮和反坦克炮就是其中的重点之一。 </P>
<P>　　1977年春，五机部和十几个单位组织展开了自行反坦克炮的系统论证工作。 </P>
<P>　　1978年12月，120毫米高膛压滑膛炮作为新型主战坦克和自行反坦克炮的研制任务由五机部和装甲兵正式下达。年底，3门高膛压弹道炮问世。1979年2月19日，伴随样炮的一声轰鸣，打响了中国自行研制120毫米高膛压火炮的第一炮。 </P>
<P>　　天有不测风云，正当120毫米坦克炮及其配套弹种的研制工作顺利进行之时，与之配套的新型坦克无疾而终。马上就要进入设计定型的120毫米火炮项目随即中断。为了保住即将到手的劳动成果，某厂私自决定将120毫米坦克炮装在83式152毫米自行加榴炮的321型底盘上，进行了120毫米坦克炮和穿甲弹的工厂定型试验。 </P>
<P>　　试验的结果之好，大大出乎人们的预料。</P>
<P>　　后经过不懈的努力和协调，1986年兵器部根据实际情况出发，下文明确了某厂为120毫米自行反坦克炮的总装厂。 </P>
<P>　　从1987年5月开始，120毫米自行反坦克炮相继完成了多种定型试验，经检测全部达到了设计要求。1988年到1989年初，120毫米自行反坦克炮开始小批量装备部队试用。1990年，中央军委军工产品定型委员会批复：“同意PTZ-89式120毫米自行反坦克炮武器系统设计定型”。该炮的研制成功，填补了中国大口径高膛压自行反坦克炮的空白。其主要性能指标(如炮口动能、直射距离、穿甲威力)均达到或超过了国际同口径火炮的先进水平。 </P>
<P>　　本来，作为8910工程中的重点型号之一，89式120毫米自行反坦克炮原拟定在国庆40周年的阅兵中首次公开露面，国庆阅兵取消后，89式120毫米自行反坦克炮的公开时间向后拖延了约2年的时间。1991年，电影《弹道无痕》中首次展现了89式120毫米自行反坦克炮的身影。不久，中央电视台的新闻联播中，出现了89式120毫米自行反坦克炮的身影。之后，其又多次在公开媒体中露面，东方“斐迪南”渐渐掀开了神秘的面纱。 </P>
<P>　　　　89式120毫米自行反坦克炮的设计思想初探 </P>
<P>　　70年代初，前苏联的T—72式坦克开始大量装备苏军。而当时我军现装备的所有坦克和反坦克炮均不能击穿T—72及其后继型坦克，且反坦克炮均为牵引式，机动性很差。因此，发展我国大口径高膛压自行反坦克炮成为刻不容缓的问题。根据当时的指导思想，120毫米自行反坦克炮的任务，是在防御作战中歼灭敌装甲目标和为我地面部队提供火力支援。其战术使用特点，主要是依托预设阵地或利用地形地物掩护，即可在停止间对敌运动装甲目标射击，也可及时地实施快速机动作战。 </P>
<P>　　在总体设计思想中，技术人员将突出火力、提高穿甲威力放在第一位，并为发展威力更大的新弹种留有储备，以确保本炮能对付所有90年代服役的坦克，甚至到2000年以后仍具有生命力。在这种指导思想下，120毫米自行反坦克炮是按照火力、机动性和防护性能的顺序进行总体设计的。为保证项引顺利进行，强调尽可能采用国内成熟的先进技术，提高产品的可靠性和降低成本。 </P>
<P>　　　　89式120毫米自行反坦克炮的技术特点分析 </P>
<P>　　一、火炮口径和弹药的选挥 </P>
<P>　　从前述可知，89式120毫米自行反坦克炮是在80年代初新一代坦克下马之后，由厂级单位拼命争取下的劳动成果。那么有人可能会问：为什么于1978年立项的新型坦克和自行反坦克炮都将口径都锁定在120毫米日径呢？为什么在研制主战坦克的同时还要开发研制与新型坦克同口径的自行反坦克炮呢？就第一个问题，笔者以为，文革结束后，军工部门已经意识到了世界第三代装甲技术的发展之路——重装悍炮。根据本国国情，当时陆军最迫切需要的是能拥有对抗苏军先进坦克的有效武器。根据这种现实，设计人员在强化坦克防护能力的同时，尽可能的将坦克火炮的威力提高到一个新的水平；而提高火炮威力的途径在于增大火炮口径、提高弹种(尤其是尾翼稳定脱壳穿甲弹)威力。然后在此基础上，相应的增加和改善用以提高射击精度的火控系统。在高膛压火炮立项之初，设计人员首先分析了该火炮的主要作战目标和80年代坦克发展的可能，探讨了击穿厚度为204毫米／68度复合装甲(T-72的车体首上装甲厚度)所采取的有效措施，并留有能够对付80年代敌坦克防护发展的余地。另外，还对不同口径、膛压、火药力、内膛结构进行了全面的理论计算和分析。 </P>
<P>　　经过论证，大部分的科研人员认为应将120毫米口径作为新一代坦克和反坦克火炮的制式口径；部分科研人员索性将目光大胆的定位在了130毫米口径上。但从国内外坦克炮发展的情况和计算结果看，提高初速就要走高膛压的道路，而口径不宜过大，所以在130毫米和120毫米两种火炮口径中最终选取了长倍径的120毫米火炮作为新一代坦克和自行反坦克炮的通用口径。将火炮口径定在120毫米，沿用了我国研制120毫米高膛压滑膛坦克炮前期工作的成果，同时为满足反坦克炮的要求又进行了改进。为了充分利用火药能量，火炮身管采用了长身管结构，这样就在发射同弹种情况下，提高了火炮初速。当发射尾翼稳定脱壳穿甲弹时，常温初速接近了1，800米／秒。 </P>
<P>　　另外，还增加了双层铝质轻型热护套，以提高火炮的精度。 </P>
<P>　　纵观西方当时流行的120毫米坦克炮——德国的RH-120，其身管长为44倍口径，直到80年代中后期才开始55倍口径身管的研制工作。而我们从起步时，就将身管长度定为大于50倍口径，从这一点上可以看出，从火炮身管长度的选择上，我们的先见性要高于西方。</P>
<P>　　由于自行反坦克炮总体设计是一项复杂的系统工程。且火炮、穿甲弹、榴弹、火控系统、观瞄仪器一起同步研制， </P>
<P>　　同时随炮定型，所出现的技术问题，还不可能在一轮样炮的研制、试验中就全部解决。在不断地摸索和试验中，设计人员对该炮经过多轮样炮研制才达到设计定型。 </P>
<P>　　前三轮样炮之差别列表 </P>
<P>　　至于第二个问题，即为什么在研制120毫米坦克炮的同时还要进行120毫米自行反坦克炮的研制？要讲清楚这个问题得需要从自行反坦克炮的作用谈起，由于自行反坦克炮是防御性武器，战术使用上主要是依托预设阵地，隐蔽待敌，与主战坦克相比，自行反坦克炮比坦克炮具有更大的穿甲能力和更高的实际射速，在依托预设阵地对运动中敌坦克作战时，可以先敌发现、识别目标，缩短反应时间，且结构低廉。但自行反坦克炮的机动性与防护件能均低于主战坦克。研究结果表明，在反坦克作战中，依托预设阵地，隐蔽的自行反坦克炮，可弥补自身装甲防护性能差的弱点，与进攻的坦克相比仍具有较高的战场生存能力。在赫怕特-施塔克所著《坦克质量还是数量》一书中，对基准坦克与进攻以对抗射击时的期望命中率作了计算，由于89式120毫米自行反坦克炮的外形及火控系统的性能接近基准坦克，且火炮的威力、初速均大于基准坦克，笔者认为可以直接引用基准坦克在静止半隐蔽状态的各种计算结果，作为自行反坦克炮与坦克对抗时战场生存力分析的依据。 </P>
<P>　　处于隐蔽停止状态的反坦克炮识别一个行驶中的敌坦克的或然率，远大于行驶状态敌坦克识别隐蔽静止状态的自行反坦克炮的或然率。经检验，要达到相同的识别效果，运动中的坦克需要4倍于处于静止状态的自行反坦克炮的时间。 </P>
<P>　　同时，依托预设阵地隐蔽的自行反坦克炮可以利用有线通讯联络，使多种观察手段协同动作，既提高观察识别目标的几率，又可在电子对抗中减少自身的暴露。 </P>
<P>　　根据参考文献所列数据，用自行反坦克炮代替基准坦克，攻、防双方命中率，如表1所示。 </P>
<P>　　从表1、2中可看出，在反坦克作战中，处于半隐蔽状态的自行反坦克炮，较之进攻坦克具有高得多的战场生存能力。 </P>
<P>　　笔者以为，由于使用原则和作战任务以及系统配置的区别，导致主战坦克的成本要远高于自行反坦克炮。所以，生产一定数量的主战坦克和相对较多数量的自行反坦克炮，会在短期内实现对敌装甲目标给于足够火力打击的目的。在进攻作战中，应以综合性能较好的主战坦克为主要突击力量，而自行反坦克炮则作为辅助突击的火力补充。在防御作战中，依托预设阵地，自行反坦克炮可充分发挥集群火力作战的优势。举个例子来讲，在防御作战中，如果1个自行反坦克炮连成功的阻击了1个敌军坦克连的进攻，这就意味着你花1元钱买到了2至3元钱的东西。大家一定要明确一点，自行反坦克炮所需要的是用等同于主战坦克的火力来消灭坦克，在与主战坦克的对抗中，其自身的防护是靠消灭敌人来实现的。因此，自行反坦克炮的乘员要比坦克乘员更值得尊敬。 </P>
<P>　　在配用弹种上，89式120毫米自行反坦克炮配备了尾翼稳定脱壳穿甲弹与榴弹，均采用带金属短底的半可燃药筒的整装式弹药。据有关资料分析，发射穿甲弹时对150毫米／68度均质甲板的有效穿透距离超过了3，000米，直射距离大于2，500米，千米立靶密集度公算偏差不大于0.26米X0.26米。记得当年采访“军中第一炮”——王治功大校时，当谈到有关我军大口径穿甲弹的威力时，王治功大校充满自信的说：从目前掌握的资料看，没有哪个国家的动能穿甲弹能够超过我们目前装备和即将装备的水平，在这一领域我们是领先的。 </P>
<P>　　另外，在89式120毫米自行反坦克炮上还配备有高爆榴弹。该弹弹丸重19.5千克，初速960米／秒，最大射程大于9，000米，具有不小于100毫米加农炮榴弹的杀伤威力。从人们的传统观念上，一般认为榴弹只能杀伤非装甲类目标，对装甲目标作用不大。但实践证明，120毫米高爆榴弹对坦克目标仍具有较大的毁伤效能。在试验中，89式120毫米曾对远距离上的59式坦克进行射击，当炮弹落在距坦克5米左右的距离内爆炸时，其破片对坦克炮塔上靠近爆点的设备具有极强的破坏效果。如果120毫米高爆榴弹直接命中坦克的话，即便是美军M1A1／A2之类的坦克也会完全丧失作战能力。 </P>
<P>　　　　89式120毫米自行反坦克炮底盘的选择与特点 </P>
<P>　　自行反坦克炮，顾名思义，就是将火炮安装在能够机动行驶的具有装甲保护的履带式或轮式底盘上。由于受当时的技术条件限制，120毫米火炮只能安装在履带式底盘上。根据军方的要求，采用83式152毫米自行加农榴弹炮的321履带式通用底盘作为自行反坦克炮的底盘。在底盘车体前部右侧安装有1台与59式坦克相同的12150L型520马力发动机，驾驶员位于车体前左侧。该车最大公路时速为56.6千米/小时。 </P>
<P>　　作为炮兵用自行反坦克炮，为减少底盘型号，以利于维修和后勤保障，采用自行火炮中型通用底盘是理所当然的。 </P>
<P>　　但从总体设计考虑，采用该底盘似乎不尽合理。具体表现在，由于120毫米自行反坦克炮是部队的一线防御性武器，而不是二线压制兵器，因而要求具有一定的防护能力。从理论上分析，如果炮塔只要求能防非直接命中的大口径榴弹破片和枪弹的话，其正面装甲水平厚度应该不超过40毫米。而从外观上看，现底盘的首上装甲均很单薄，恐难以防御小口径炮弹的攻击。对水箱等的防护就更差了。可以说底盘与炮塔的防护性能是不匹配的。 </P>
<P>　　由于底盘发动机前置，致使首部过长，炮塔回转中心偏于底盘后部，为保证一8度射界的要求，火线与全炮均较高。再者，底盘发动机前置，炮塔重量将加在车体后部，导致全炮悬置部分重心较底盘弹性中心偏后，这将导致第6对负重轮及扭力轴负荷太大，影响车体的强度、寿命与舒适性。为了解决上述问题，设计人员采取了把炮塔回转中心前移60毫米、加厚前装甲等措施。 </P>
<P>　　　　89式120毫米自行反坦克炮炮塔设计特点 </P>
<P>　　由于在设计时，89式120毫米自行反坦克炮仅要求能够防护近距榴弹破片和机枪穿甲弹的射击，因此，其炮塔采用薄装甲板焊接而成，从前装甲板间的焊缝上推测，其正面装甲板的厚度不会超过50毫米。因此，炮塔两侧、底部及后部的装甲厚度会更薄。笔者以为，尽管作为自行反坦克炮在设计时可将防护性能降低一些，但从整个火炮系统的重量和单位功率的数值来看，完全可以将炮塔的防护水平提到一个新的高度，且并不影响机动性。但好像是受设计思想的限制，设计人员似乎并不看重89式120毫米火炮的防护性能。 </P>
<P>　　难道是因为321底盘的强度不够、不足以承担因加强防护而重量大增的炮塔吗？还是从作战思想出发，根本就没有太多考虑乘员的生存力呢？如果是前者的话，只要对底盘进行强化就可以了，应该没有什么技术间题；假若是后者的话，笔者对设计人员的做法难以苟同。尽管我国人力资源丰富，但在设计武器力求廉价性的同时，如果将人员的生命也廉价掉了将是一件令人痛心的事情。 </P>
<P>　　从炮塔上的布局来看，炮塔右侧是装填手位置、炮塔左侧前面是炮长位置、后面是车长位置。弹舱设置在炮塔尾部，由于在炮塔上部没有发现有泻压板，再加上该炮采用半自动装填系统，因此判断炮塔内没有实现弹药隔舱化。在炮塔尾部右下侧，有一个补充弹药的舱门，通过此舱门可以方便地向半自动装填系统内补充弹药。在炮塔两侧前部各有4具烟幕弹发射器，烟幕弹发射器的后面是储放物品隔栏。 </P>
<P>　　　　120毫米火炮技术特点分析 </P>
<P>　　由于研制过程中将120毫米火炮的作战目标定位延伸到了80年代以后可能出现的装甲目标上，因此，科研人员认为，在我国现有的技术基础上实现这样的穿甲威力，主要的途径应该是大幅度提高穿甲弹的炮口初速、大幅度降低其极限穿甲速度和大幅度降低其外弹道速度损失。而上述途径主要是靠增大火炮的膛压来实现的。 </P>
<P>　　因此，设计人员在设计火炮膛压时，最初的膛压设计约为430Mpa，经过修正后提高了25%，火药力也较最初方案提高了14%。 </P>
<P>　　大家知道，在增加火药力受到限制的情况下，适当加大药室来提高装药量，是获得高膛压的一种办法。考虑到火炮口径的发展趋势，选取大药室结构较为有利，但药室增大受到坦克总体布置、装填手装填炮弹的回难等约束。在总体论证和留有储备的思想指导下，科研人员确定了较大的药室底径并加长了药室，保证了大装药量的使用要求。这种药室对定装式炮弹来说已近允许极限，再要继续增大，就必须采用分装式炮弹、自动装弹机构和全可燃药简等新技术。从这方面来看，早在当时，我国科研人员对当今坦克上采用技术的定位就已经非常清晰了。 </P>
<P>　　120毫米滑膛坦克炮由于膛压较高，必须要有高强度炮钢和身管自紧技术，因此，解决炮钢性能、自紧方法要求和强度计算是火炮设计的基础。 </P>
<P>　　为了生产高强度炮钢，设计人员考虑到工厂可能采用的炮钢新品种、新的冶炼方法和热处理工艺，初步提出第一阶段弹道炮身管的强度等级为P-95，样炮身管的强度等级为P-100，第二阶段样炮身管强度等级要超过P-110。 </P>
<P>　　身管自紧是通过一定的工艺手段在半精加工炮管内膛施以高压，使火炮管壁发生一定成度的塑性变形。当此高压解除后，在靠近内膛的管壁中形成压缩残余应力，借此部分地抵消火炮发射时膛压造成的工作应力，并延迟内膛表面疲劳裂纹的扩展，从而提高火炮身管弹性强度和疲劳寿命。该技术首先是法国火炮设计师马拉维(Malavai)于1906年提出的，但因当时缺乏理论依据，直到1913年才在炮管上第一次获得实际应用。 </P>
<P>　　自紧理论的研究是由特纳(Turner)于1909年开始的，至1930年英国人马克瑞(Macrea)发表了“金属的超应变”论文后，该技术的基本理论便日趋成熟。到了第二次大战时，各参战国纷纷应用自紧技术提高火炮身管的弹性强度，同时激发了英美等国对自紧理论的研究热情。数十年来，国际上对自紧原理、自紧身管残余应力分布、自紧身管强度设计、自紧工艺及应力松弛等方面做了十分广泛的研究工作，取得了卓有成效的成果。虽然至今仍有许多问题未能彻底解决，但作为一项实用技术，自紧及其后的稳定化热处理工艺已经成被世界各国广泛地应用于高膛压火炮身管的制造中。 </P>
<P>　　据《当代中国的兵器工业》一书报道，我国火炮身管自紧技术的研究工作是在70年代中期开始的，多年来在模拟试验和全尺寸身管的研制过程中，开展了液压自紧技术、液压自紧火炮身管强度计算方法、高膛压火炮身管机械自紧技术基础研究、高效液压自紧技术、自紧实际控制、液压自紧身管设计规范、爆炸自紧、火炮身管疲劳寿命等课题研究以及较大规模的实际应用工作。这不仅为我国自紧技术的理论和应用研究奠定了良好的某础，同时也为我国现代火炮的发展创造了条件。</P>
<P>　　经过论证后，某所根据自紧方法、自紧压力、自紧工艺、自紧对身管设计提出的要求，将液压自紧技术应用于120毫米滑膛炮身管的设计上，并根据材料的屈服强度、膛压曲线进行身管的强度设计、强度校核和安全系数的舍取等。最后确定的120毫米炮自紧压力为近900Mpa，自紧段长度约3，000毫米，自紧时内膛直径和外径留有一定的加工余量，同时对药室部分的加工要求也予以确定。 </P>
<P>　　在研制过程中，生产了经过液压自紧生产的火炮身管8根，弹道炮身管(6米长的)6根、分别装在样炮和弹道炮上进行了多次射击试验，样炮共射弹700余发，弹道炮累计射弹400发以上，未发现裂纹、胀膛、炸膛等现象，满足了正常试验的强度要求。实践证明自紧的理论、身管的设计计算方法和自紧工艺是正确和可行的。 </P>
<P>　　火炮技术设计从总体布置开始就要充分考虑坦克总体对火炮的约束、火炮的平衡、火炮的射击精度，火炮部件结构的先进性和可靠性及工艺上的可行性等技术问题，集中解决的主要问题有：反后坐装置的布置方式和保证射击精度问题。 </P>
<P>　　反后坐装置可以是上置或下置式，后坐型式可以是杆后坐或简后坐。在设计反后坐装置时，设计人员考虑到当时我们在上置杆后坐上有成熟的经验，对摇架、炮尾设计有利，部队使用维护也比较方便。而下置虽然可以降低炮塔高度，但摇架、炮尾设计和加工在当时都有困难，液量检查也不方便。经多方研究比较，最后确定在120毫米火炮上采用上置杆后坐的型式。 </P>
<P>　　保证射击精度和首发命中率是火炮技术设计上的一大重要课题。在120毫米火炮的设计中，设计人员采用将后坐部分重心尽量靠近炮膛中心线的方法，并对身管的内膛精度、弯曲度、壁厚差、炮日角及火炮各部件间的装配间隙都做了认真的考虑；另外在击发系统设计中采用电击发装置(药筒的底火也相应要求电击发底火)以缩短击发时间，还在火炮身管上采用身管热护套以减少环境对身管弯曲度的影响。 </P>
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[此贴子已经被新侨联委员于2004-7-29 10:47:43编辑过]