观军 45分钟前
一步登天?140毫米坦克炮好不好用,真的是搞了之后才知道
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The following article is from 707 的爬虫之家 Author 炮霸 707

我算是发现了,写东西这事儿根本没法按计划来,向来是想到哪写到哪。既然昨天聊到了 140 口径的话题,那今天本人就接着这个话头,跟大家简单聊聊 140 毫米坦克炮以及配套弹药的相关情况。

FTMA 全称 Future Tank Main Armament,也就是 " 未来坦克主要武器 ",是冷战末期美国、英国、法国、联邦德国(西德)四国在北约框架下,针对 140 毫米新一代坦克炮达成的联合研发合作协议,1988 年以政府间谅解备忘录(MoU)的形式正式启动。

上世纪 80 年代中期,北约情报部门预判苏联正在研发下一代重型主战坦克 FST(Future Soviet Tank),其正面抗穿甲能力预计达到 700 毫米级,抗破甲能力更是达到 1000 毫米级,远超当时北约标准 120 毫米坦克炮约 500 毫米的穿深水平。为确保对华约装甲部队的火力优势,四国决定联合研发大口径新一代坦克炮,作为北约未来主战坦克的通用主炮。

FTMA 并非统一研发单一款火炮,而是采用 " 统一标准、分头研发、弹药通用 " 的合作模式:

统一接口与弹道标准

各国约定 140 毫米坦克炮的炮尾安装尺寸、弹药外形参数、内弹道指标完全统一,确保各国自研的火炮都能通用标准弹药,未来各国现役坦克也可通过更换主炮直接实现火力升级。

弹药通用化规范

配套弹药统一采用分装式结构,由弹丸和发射药筒两部分组成,单枚全弹重约 50 千克,炮口动能达到当时北约标准 120 毫米坦克炮的 2 倍;核心弹种确定为尾翼稳定脱壳穿甲弹(APFSDS-T)和制式高爆弹(HE)。

各国研发分工

四国基于自身技术路线独立研制火炮本体: 德国:由莱茵金属研发 NPzK-140 型滑膛炮,配套豹 2 坦克的 KWS III 升级计划; 法国:GIAT(现 KNDS)研发 140 毫米滑膛炮,基于勒克莱尔 120 毫米炮技术放大设计,配套 T4 试验炮塔; 英国:皇家兵工厂推出 140 毫米火炮方案,计划用于挑战者系列坦克升级; 美国:研发 XM291 型 140 毫米滑膛炮,配套 M1 " 艾布拉姆斯 " 的 "Thumper(重击者)" 原型车。

阶段规划

整个项目分三阶段推进:I 阶段技术演示验证、II 阶段工程化研发、III 阶段量产列装,原定目标是 90 年代末完成全部研发,21 世纪初全面列装北约各国主战坦克。

1989 到 1993 年,四国先后完成原理样炮制造与台架射击试验,初步验证了 140 毫米口径的火力潜力 —— 穿甲能力相比当时的 120 毫米炮提升约 40%,理论上可有效击穿预想中的苏联下一代坦克装甲。为推进后续工程化落地,法德还专门成立了合资公司 RGR Armament GmbH,联合推进火炮与弹药的定型工作。

聊完项目背景,再说说大家最关心的性能问题。目前关于 140 毫米坦克炮和配套穿甲弹的公开资料大多是只言片语,不过既然四国是在统一框架协议下签的字,弹道和弹药标准完全一致,放在一起讨论也完全合理。

首先说威力指标的来源:当时北约针对苏联下一代坦克的评估,得出过一个明确的量化结论 —— 要击穿 FST-3 坦克的正面,需要 18MJ 的炮口动能,以及 1 米级的穿深,这里的装甲是包含重爆反、复合装甲、钢装甲堆叠的完整防御构型。

按照 MoU 备忘录的约定,140 毫米滑膛炮最大膛压 800MPa,药室容积小于 20L,采用分装式弹药,全弹总长 1500 毫米,其中药筒长度不超过 500 毫米,穿甲弹全弹重约 38kg。很多人好奇身管长度,其实这款 140 炮的身管和 L55 型 120 毫米滑膛炮长度相当,换算成倍径比的话,大约在 47~48 倍之间。

早年我国坦克装甲车辆论证中,曾有过身管尺寸不超过 7 米的说法,这款 140 炮的身管也就 6 米 7 多一点,刚好卡在这个尺度内。其实说起来,上一篇提到的 58 倍径 120 滑,还有当年三代大改早期预研阶段的加长型 125 炮,本质上都是在同一尺度约束下的火力探索。

咱们拿美国的 XM291 举个具体例子,它配套的 XM964 穿甲弹,装填了 15.78kg 重的 JA-2 发射药,火药力 1080kJ/kg,炮口动能 17.6MJ,对应的弹丸总重(飞行部分 + 弹托)为 11.12kg。

和 120、125 口径的弹丸重量比起来,11.12kg 这个数值看着确实不小。但问题在于,口径更大、膛压更高的高膛压火炮,对弹托的强度要求也更高,这就导致这款 140 毫米穿甲弹的消极质量比非常夸张,达到了 47.2%;换句话说,真正的飞行穿甲体重量只有 5.87kg。

XM964 是一型贫铀穿甲弹,早年很多资料都把它的初速记为 1800 米 / 秒。但实际上,这个 1800 米 / 秒并不是 XM964 的实际初速,只是 XM291 火炮的理论潜力值。按照发射药总能量推算,它的实际初速应该在 1780 米 / 秒左右。不过在我看来,这个数值还是偏高,更合理的实际初速应该不到 1700 米 / 秒。

更有意思的是,根据官方记载的弹芯直径 28 毫米、飞行部分重量 5.87kg 这两个参数推算,这款弹芯的有效穿甲体长度只有 500 毫米左右。对于一型目标穿深要达到 1000 毫米的穿甲弹来说,这个杆长显然差得很远。

我个人认为合理的解释是:XM964 的弹芯采用的是钢套包裹贫铀的结构,充其量有效穿杆长度也就 600 毫米出头,这个水平甚至还不如 M829A1。

所以我更倾向于判断:XM964 本质上就是一款为了验证 XM291 火炮而凑数的占位弹,就像当年给 M256 配套的初代 M829 一样,只是个过渡型号,真正能发挥 140 炮威力的,本该是它的后续改进型。

说到这就有个核心问题了:抛开这款过渡弹不谈,140 毫米炮真正的威力到底有多大?

我们假设美国人继续走贫铀弹路线 —— 贫铀弹芯的优势是自锐效应好,最优着靶速度比钨合金更低。在保证 2000 米距离穿甲威力的前提下,完全可以把初速定在 1700 米 / 秒。在 17.6MJ 的炮口动能下,对应的弹丸总重可以达到 12.18kg。

但即便弹丸总重上去了,在 47% 的消极质量比下,如果弹芯直径还是 28 毫米,纯贫铀实芯杆的长度也就 500 多毫米;就算做成钢套贫铀结构,穿杆长度最多也就能做到 700 多毫米。

这个水平,离当初设定的 1000 毫米穿深目标还差得远。

认真跟着我思路走的朋友应该已经发现了,这里的核心限制因素就是 28 毫米的弹芯直径。为什么不能做更细?因为口径从 120 毫米提升到 140 毫米之后,高膛压下的弹芯刚度是个大问题。要追求细弹芯,就得用更长的弹托来包裹支撑,那消极质量比可能要逼近 50%,反而得不偿失;如果不想增加消极质量比,就得加粗弹芯,可弹芯一加粗,相同重量下的长度就上不去……

穿杆长度做不上去,穿甲威力又怎么实现呢?

文章最后我想说,其实出来混,总是要还的。

既想占着贫铀自锐、着速低的优势,又想靠单纯提升炮口动能来堆威力,最后就会发现:炮口动能增加换来的那点弹丸重量,要么耗在了更重的弹托上,要么用在了加粗弹芯保证刚度上,真正能转化为穿杆长度增加的部分十分有限…… 算下来,甚至还不如 M256 搭配 M829 系列的组合效率高。

相比美国人走贫铀路线遇到的困境,德国,以及 FTMA 框架之外的瑞典,情况要好不少。毕竟和贫铀比起来,钨合金的弹性模量天然要高不少,相同刚度要求下,弹芯直径可以做得更细,穿杆长度就能做得更长……

至于到底选贫铀还是选钨,各自的优劣在哪,咱们明天再接着讨论。

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