10.3404/j.issn.1672– 7649.2019.10.037
0 引言
隨著資訊化彈藥技術的快速發展，大口徑艦炮被賦予了更多的對岸火力支援任務，目前大型驅逐艦主炮口徑多為127和130mm，多個國家正在積極發展具備遠端精確打擊能力的155 mm艦炮。為了盡快實作155 mm艦炮裝備上艦，2002年，德國提出了模組化海上火力概念（MONARC）DE解決方案，在F124型「漢堡」號護衛艦上，用Pzp000型155 mm自行火炮炮塔替換了原來的OTO76艦炮，並進行海上試驗。
德國Pzp000火炮系統是世界上最先進的陸軍自行火炮，可提供優秀的壓制火力，1995年設計定型，1997年裝備部隊。采用52倍口徑的155mm火炮，發射的L15A1標準炮彈射程30 km，增程彈40 km，尾翼穩客製飛彈藥60 km（誤差10 m以內）。彈藥儲備量大，存放有60個彈丸，在炮塔尾部攜帶67個裝藥，每套為6個模組藥，能組成60發分裝式炮彈。安裝了自動裝彈機，實作彈丸自動裝填和裝藥半自動裝填，射速8發/min，行進-戰鬥轉換用時30 s。
目前德國已放棄自行火炮炮塔上艦原有思路，2016年入列的F125型護衛艦主炮最終選擇了OTO127艦炮。Pzp000自行火炮炮塔上艦現象曾引發了大口徑艦炮行業的巨大關註，由於自行火炮和艦炮在使用方式、使用環境、設計理念的差異，註定了自行火炮炮塔上艦試驗後又最終落選的命運，但到底如何發展大口徑艦炮，依舊值得思考。
1 大口徑艦炮與自行火炮的差異分析
隨著科技的發展，陸軍壓制兵器隊伍中湧現出了效能優異的自行火炮，如Pzp000，M109A6戰士等，但是作為大口徑火炮的了2個分支，大口徑艦炮和陸軍自行火炮武器在使用方式、使用環境、設計特點方面存在著較大的差異。
1.1使用方式差異
大口徑艦炮作為大中型艦艇主炮，一般一艘艦僅配置1～2門，單艦武器系統設定集中，通常需要具備多工、多功能作戰能力，如對岸、對海、兼顧對空作戰；要求艦炮發射率、自動化程度較高，具有全自動供彈裝填功能，甚至為了提高火力強度，出現多管並聯設計；目前還提出了遠端、超遠端打擊能力。自行火炮等陸軍武器通常為集群配置數量較多，統一指揮，集群作戰，單炮的任務、功能相對單一，發射率低，鮮有全自動裝填功能。
1.2使用環境差異
艦炮作戰時需要時刻克服艦船搖擺的附加慣性力和較大的後坐力，要求架體及發射、供彈結構剛強度較高，對隨動系統功率、精度、耐久性要求較高；艦載武備安裝距離較近，艦炮一般不采用炮口制退器，即使采用也往往效率較低，對其沖擊波存在安全限制；艦船電磁環境較為惡劣，武器系統中各子系統的電磁相容要求較高；海上環境較為潮濕，鹽霧環境惡劣，電子元器件、機械零部件需要有較特殊的三防要求。
而一般陸軍自行火炮在作戰使用時，多為靜止、短停射擊，結構設計不考慮行進慣性力的影響；隨動系統設定簡單，速度、加速度、功率較小，甚至是僅僅替代人工勞動；為實作輕型化其炮口制退器效率往往過高，沖擊波較強，對相鄰裝置影響較大；各種裝置陣地配置較為分散，電磁環境相對較好，對防沙塵要求較高，防鹽霧環境要求不高。
1.3設計特點差異
1）彈藥形式方面
大口徑艦炮彈藥形式多采用定裝藥方式，采用藥筒封裝以適應自動化供彈、艦上儲存和機械強度要求的同時，兼顧了自動化設計需求。而自行火炮大多采用可變裝藥方式，射擊時根據戰術需要隨時加減藥包調節裝藥量，在不轉移陣地的情況下擴大射程覆蓋範圍，同時為提高機動性，采用可燃藥筒、半可燃藥筒，發展方向為全等式模組裝藥和雙模組裝藥，對自動化方式限制較多。
2）射速與自動化方面
為提高火力密度要求，大口徑艦炮單炮發射率高，對供彈裝填自動化要求較高；如130，155口徑要求達到30，12發/min，需要配置高速、全自動的供彈系統，是典型的復雜機電氣液一體化產品，涉及專業門類較廣，系統復雜。陸軍火炮由於強調火力機動性，自動化程度、發射率均受到重量、空間限制，供彈系統較為簡單，甚至是人工操作，同口徑產品射速僅6～8發/min，大多數155口徑自行火炮最大射速7～8發/min，持續射速僅4發/min。
3）瞄準隨動系統方面
大口徑艦炮為克服艦船搖擺產生的附加慣性力，隨動系統往往速度、加速度、功率較大，射角範圍較大，進而瞄準機、架體等剛強度較大，重量體積較大；自行火炮隨動系統功率較小，瞄準速度、加速度較小，進而瞄準機、架體等剛強度較小，而其他的牽引火炮甚至沒有隨動系統，為人工瞄準。
4）持續作戰能力方面
大口徑艦炮要求單炮持續作戰能力較強，除了隨炮彈鼓、彈鏈平台外，在艦炮安裝位置之下，在垂直向下空間內配置自動化的彈藥儲運、補彈裝置，備彈量大（數以百計），射擊間歇可快速補充彈藥；一般自行火炮、坦克炮，受安裝平台結構限制，往往在炮塔尾部配置小容量彈鼓，並設定補彈介面，為解決持續問題，需要配置專用彈藥車，戰鬥間隙由專用彈藥車與炮塔對接，水平轉運補給彈藥。
綜上分析，由於大口徑艦炮與自行火炮在武器使用方式、使用環境、設計思想的不同，兩類武器產生了較大的差別，直接上艦顯然不符合艦炮發展需求。
2 大口徑自行火炮炮塔上艦需要的改進分析
由於大口徑艦炮與自行火炮的種種差異，即使維持自行火炮炮塔原有的半自動裝填方式、發射率、射程和威力，直接移植上艦仍存在大量的改進工作。
2.1火力系統艦用化改進
自行火炮的可變裝藥、可燃藥筒裝藥、模組裝藥不利於自動化程度的提高，艦上供、補彈路線長、速度快，對彈藥機械強度要求高，供彈狀態不可避免夾持、底部沖擊、側面刮擦，尤其對可燃藥筒方式極為不利，可變藥筒也需要進行定裝藥改造防止裝藥外竄。現有彈藥體系不能適合海上作戰環境，如雷射半主動末制導方式需要解決雷射照射問題。
2.2供彈裝填系統改進
雖然維持原有半自動裝填方式和發射率不變，但由於海上工作環境不存在短停射擊工況，艦炮裝備要求在5級海情能使用，9級海情不破壞，往往附加慣性力極大，現有自行火炮炮彈供輸、裝填系統結構強度必須加強，同時射角即時變化條件下供彈裝填的效能、可靠性將面臨極大考驗。另外，炮塔後上方排殼，艦面環境安全將極大限制其火力射界，排殼方式及其通道也應適應艦用環境進行改變。
2.3瞄準隨動重新研制
自行火炮原隨動速度、加速度較低，當艦艇搖擺時火炮無法保證火力瞄準線穩定，隨動系統必須做出重新設計，提高效能、功率。同時由於加速度的增大又使得瞄準機和架體剛強度必須同時隨之增大，並同時考慮附加慣性力的影響，否則將存在安全性隱患。
2.4補供彈模式全新規劃
自行加榴炮炮塔尾部設定彈倉，自身攜帶彈藥30～60發，而軍艦上數以百計的大量彈藥存放在甲板以下的多層艙室之中，為保障持續作戰能力，彈藥補彈路線、補給介面均需要改進設計，而且需要新研制1套全自動彈藥儲運系統。
2.5海上環境適應力改進
針對海上環境防腐、防潮、防水、防浪、隱身性設計等方面，自行火炮需要按照海上使用需求進行改進，並且在使用、維護、維修方面根據海軍特點進行保障性設計改進。自行火炮炮塔上艦所需的改進工作量極大，效費比較低。自行火炮炮塔上艦即使保持發射率等主要指標不進行提高，也需要做出較大的改進，工作量與新研一門大口徑艦炮相差無幾，並需要重新進行試驗考核，資金投入仍然較大，風險較高，效費比較低。
3 大口徑艦炮技術發展建議
現代大口徑艦炮正朝遠端精確打擊、多彈種、模組化、輕型化方向發展，自行火炮炮塔雖然具備以上的部份特點，但艦炮研制絕不能是簡單地從自行火炮上「拿來」。艦炮研制需要從資訊化條件下的作戰使用出發，從作戰使用、保障、補給的需求論證出發，從艦船總體一體化設計的大局出發，貫徹系統工程方法，開展頂層設計，走協調發展的大口徑艦炮發展道路，提出4點技術發展建議。
3.1資訊化牽引
以資訊化作戰為牽引，科學規劃相容發射多型精確制飛彈藥的火力系統技術體系，形成兼具偵察、指示、資訊傳輸、精確打擊、毀傷評估等功能的資訊化作戰能力；為提高遠端精確打擊能力，突破原有藥室容積對彈藥發展的桎梏，構建艦炮大藥室結構體系，建立艦用發射藥定裝藥筒結構，相容發射現有陸軍彈丸，為提高超遠端打擊提供優勢基礎。
3.2一體化規劃
從艦艇的總體視角審視未來資訊化條件下的編隊作戰場景，對大口徑艦炮發射、供彈、儲運和補給的全流程進行梳理和頂層規劃，著眼於智慧化、資訊化艦炮發展方向，形成發供儲補的一體化艦炮總體構架；確定通用化標準彈藥模組，完善補給、轉運、保障、測試介面設計；與艦艇共同進行一體化隱身設計，簡化上部裝備外露部份設計。
3.3簡約化發展
圍繞「遠端精確+高可靠性」構建指標體系，簡約化發展，轉變高射速的常規彈藥密集打擊模式，向中低射速的遠端精確打擊模式過渡，從「打得快」轉向「打得遠、打得準、打得穩」轉變，降低發射率，提高可靠性，加強保障性，簡化供彈路線，實作結構簡潔化、緊湊化，也為艦炮結構輕型化設計創造條件。
3.4模組化設計
加強大口徑艦炮模組化頂層設計，確立基礎模組分級配置策略和模組化介面技術規範，形成大口徑艦炮發射平台的系列化通用構架，為總體系列化發展進行頂層設計，為裝備全壽命周期的使用、保障和升級改造奠定模組化構架基礎。
4 結語
大口徑艦炮是基於海軍作戰的任務使命、使用形式、使用環境而發展形成的火炮產品，其設計思想和特點早已深深地紮根落地，並且隨著資訊化彈藥技術的發展，又會呈現出新的發展需求和時代特征，大口徑艦炮裝備的研制絕不能簡單地從自行火炮炮塔上「拿來」，而要根據其在資訊化作戰場景下的任務需求，從頂層角度科學規劃、與時俱進、特色前行。
