在上期的最后,笔者写到了这期的预告,而现在他来了。万字大章:海军155舰炮——一种趋势
共和国的海军建设,起源于1949年4月23日成立的华东军区海军。这一日期得到了中央军委的正式批复确认,被视为中国人民解放军海军的成立日期。在成立之初,海军主要依靠杂旧舰船、商船、渔船等资源,以应对作战需要。随着时间的发展,海军经历了多次重要的战役和建设阶段,逐渐发展成为一支具有强大作战能力的海上力量。
AK-176型舰载主炮:
AK-176型舰载主炮是由苏联开发的76毫米高平两用舰炮,可以对水面、天空各式目标进行攻击,目前仍在俄罗斯研制的各款军舰上服役。
研制
在1960年代开发出AK-726舰炮(英语:AK-726)后,苏联海军认为它们还需要更轻盈且效率相等的中口径舰炮,因此以AK-726为基础研发单装版本。同时反舰导弹实际服役也让苏联意识到它们需要能在近距离防御导弹的火炮武器,当时苏联新锐防空导弹的最近有效距离约为12公里,低于此范围内的导弹防御需要其它系统填补。
AK-176研发始于1969年9月30日,该日苏联海军提出新型舰炮战术与技术需求。1971年3月15日,苏联部长会议核定了新型舰炮开发计划,研发计划代号称为A-221,由位在高尔基的布里维斯尼克中央科学研究所承揽研发;至1977年完成了原型。
A-221计划原型在1977年4月14日至6月14日间进行陆上测试;在1979年初原型炮装配在毒蜘蛛级巡逻舰(英语:Tarantul-class corvette)上测试,整体性能相当理想,在1979年6月22日A-221计划完成,制式编号变更为AK-176,开始在高尔基机械厂量产。
1980年代末,苏联曾研发整合MR-123-02火控系统、电视导引、激光测距装置的AK-176M,但这款改良型并没有军舰配备。
2017年,圣彼得堡的俄罗斯军备机械制造公司(英语:Arsenal Machine-Building Plant)研发出AK-176现代化版本:AK-176MA。The AK-176MA features improved accuracy, a stealthy turret design, and a significantly reduced weight of under 9 tonnes.[1] AK-176MA使用新型炮架降低全设备总重至9吨,并提高射击精度,新型炮将会在22160型巡逻舰(俄语:Патрульные корабли проекта 22160)、22800型巡逻舰(俄语:Малые ракетные корабли проекта 22800)、23550型巡防舰(俄语:Универсальные патрульные корабли проекта 23550)上配备。
AK-176为全封闭式、单管自动舰炮,采用滑块式炮栓、后座力自动进弹;炮管采用海水冷却,冷却水在火炮外层套筒包覆;炮塔为厚4毫米的铝镁合金,可以防御风浪但不具防弹效果,原始想法中曾有运用钢构炮塔,但即使是5毫米厚的钢制炮罩重量也会达到1公吨,因此以更高价但重量降低的铝合金替换。
AK-176进弹能源为电力,152发备射弹,分装在两条76发的弹炼上,射速可选择30, 60与120发/分钟。连续射击仅能维持70发,然后火炮便得冷却25-30分钟。火炮从待命到战斗便备需要3分钟开机,战斗便备到开始射击则需要15秒。与火控系统连线状况下AK-176只要炮长与射手两人就可以操作,目视射击则可由舰炮内装设的HP-221瞄准装置提供射击诸元,但在这状态下则需要4人操炮,抗击鱼叉反舰导弹时,平均耗弹25发可击落一枚导弹。
人民海军H/PJ26型单管76毫米舰炮,是054A型护卫舰、056轻型护卫舰和071型综合登陆舰上的主炮,也装备于海军83舰(即“戚继光”号训练舰)及部分中国海警船上,单76毫米舰炮还随着中国为一些外国建造的军贸舰而出口。H/PJ26型舰炮以其射速高、射击精度好、结构简单、可靠性高、维护性好等优点而成为海军主战装备之一,该型舰炮目前已生产装备了百座左右。H/PJ26型单管76毫米舰炮不但具有对空中目标、海上目标的打击能力,还具有拦截来袭掠海飞行的反舰导弹能力。
上个世纪90年代中后期,基于当时中国大中口径舰炮相对落后的局面,及舰炮口径较多、保障困难的现状,人民海军在经过充分考察论证后,决定从俄罗斯引进了AK-176型舰炮,并以AK-176型舰炮为基础进行研仿,发展自己的中口径舰炮。中国在引进AK-176型舰炮时,俄方已知晓中方引进该舰炮准备研仿的意图,俄方对该型舰炮充满自豪和自信,他们向中方保证在靶场试炮时随便打,保证不会发生故障。相对于80年代引进的法国单管100毫米舰炮而言,单76毫米舰炮的研制进度要快的多,中国对俄式舰炮比采用欧标的法国单100舰炮更为熟悉,毕竟中国早期的军工体系是在苏联帮助下建立的。AK-176型舰炮引进后,由中国船舶重工集团713研究所进行研仿,设计出H/PJ26型单管76毫米舰炮,制造由富拉尔基重型机械厂承担,后续又增加了上海东湖机械厂为制造单位。
为了研制单76毫米舰炮,海军进行了周密的部署,人民海军第一艘909型综合武器试验舰即设计了舰炮武器通用基座,可兼容用于PJ87型100毫米舰炮和PJ26型76毫米舰炮的海试。俄罗斯AK-176舰炮在引进后,一座被试装在774号导弹快艇上作为主炮,这是海军对舰炮研仿的标准流程。在研仿的同时对原型舰炮进行装舰实际使用,通过实际使用来发现问题及一线部队对装备的直接感受,并将这些问题和感受在设计中进行改进和优化,中国在上世纪80年代时引进的法国单管100毫米舰炮,也同样将一座原型炮试装在544号导弹护卫舰,其时544舰的枪炮长后为海军枪炮长。不过令人痛心的是,774号导弹快艇在2006年发生海上碰撞事故导致沉没,打捞出水后,艇上的AK-176舰炮也随之报废。
俄罗斯AK-176型舰炮的设计非常巧妙,特别是在舰炮机械部分的设计非常优秀,整个射击循环动作几乎全部靠自身机械强制动作来完成,这就使得其故障率非常低。中国的七九式双100毫米舰炮在早期的故障率较高的主要原因之一,就是采用了大量的行程开关来反馈并控制火炮的各循环动作,若其中一个行程开关故障或位移就会导致全炮的射击循环动作停止。AK-176型舰炮在不影响结构强度的前提下,还大量使用铝合金部件,减轻了舰炮的重量。通俗地说,AK-176型舰炮简单、可靠、皮实。但在其它方面,则明显不如中国,尤其是舰炮电子方面,故此中国主要是对其机械部分进行研仿而在其它部分则进行了重新设计。
H/PJ26型单管76毫米舰炮武器系统的全系统组成主要有1座舰炮、1部349A跟踪雷达、1套火控设备、1部CS-2测速雷达、2套001捷联垂直基准设备等。该舰炮对海上目标最大有效射程为12000米、对空中目标最大有效射程6000米,对来袭掠海飞行的反舰导弹的最大有效射程为4000米。PJ26型舰炮武器系统对飞机类目标的射击效能在全航路至少命中一发的概率大于80%、全航路累计毁伤效率大于57%;对反舰导弹类目标的射击效能为全航路至少命中一发的概率大于75%、全航路累计毁伤效率大于45%。
如果用同样具有俄罗斯血统的PJ13型6管30毫米舰炮来对比,两者在精度指标上基本一致,高低角和方位角的系统误差同为2mrad、高低角和方位角的随机误差同为3mrad,但6管30舰炮对导弹目标的高低方位角的随机误差为3.5mrad。从对反舰导弹的射击效能上来说,单管76毫米舰炮比PJ13型6管30毫米舰炮相比更高,两者对反射面积相同、飞行高度和飞行速度相同的反舰导弹,单76舰炮的射击效能要高于6管30毫米舰炮,6管30毫米舰炮的为全航路至少命中一发的概率大于52%、全航路累计毁伤效率大于39%,这也是为何人民海军在驱护舰上几乎不再采用630舰炮的原因。
79式100毫米双管舰炮:
5月底,改装完毕后的“深圳”号(167)导弹驱逐舰进行了24小时海上训练,该舰上的79B型100毫米双管舰炮进行了夜战实弹射击,猛烈的炮火将夜空映红!随着051G2型导弹驱逐舰、053H3型导弹护卫舰在未来数年中逐渐退役,“深圳”舰和2艘052型导弹护卫舰可能是搭载这种全国产的100毫米双管舰炮的最后一批战舰。
79式双100毫米舰炮是国产的第一种全自动中口径舰炮,该炮及其改进型装舰数量较多,曾大量装备于我国053系列护卫舰和部分驱逐舰,并有部分出口东南亚国家。这种舰炮还是我军中少有的立有战功的舰炮,经历过3·14海战的洗礼,发挥了重要的作用,奠定了该型舰炮在中国海军舰炮领域的地位。
79式双100毫米舰炮是中国自主研发的第一代大中口径舰炮,主要装备于中型舰艇,其使命是用于防空自卫、进行海上歼灭战、杀伤和摧毁岸上目标。任务是抗击敌机俯冲攻击和中高空水平攻击;抗击敌中小型舰艇,实施火力压制,保障我其它舰艇实施突击;在登陆作战中实施火力支援,摧毁敌滩头和岸上火力点;在抗登陆作战中,消灭敌登陆工具,狙击敌登陆兵。79式双100毫米舰炮定型型号为H/PJ33型,后续改进型为H/PJ33A型和H/PJ33B型。早期的H/PJ33型双100毫米舰炮的典型特征为钢质后掠式流线型防盾,其自动化程度较低,操作方式为炮位操作,全炮人员编制15人,其中炮位人员9人。早期该舰炮存在的较大问题是可靠性较差,这与当时中国科技水平和工业基础较为薄弱有直接的关系。
参加3·14海战的我方护卫舰一共三艘,分别为65型护卫舰502“南充”舰、053H1型556“湘潭”舰和053K型531“鹰潭”舰。其中,“南充”舰是60年代建造的老船,主炮是直接进口的苏制B-34型100毫米单管舰炮,而“湘潭”舰和“鹰潭”舰装备的都是79式双联100毫米炮。“湘潭”舰和“鹰潭”舰虽然装备的都是79式舰炮,但是其扬弹机却并不相同。前者使用的是单弹鼓扬弹机,后者使用的是自动化装弹机。在海战上,“鹰潭”舰后主炮的自动化装弹机出现了17次机械故障,但“湘潭”舰的单弹鼓扬弹机却运转正常。“湘潭”舰对敌船连续射击上百发,打得敌605船燃起大火,船体严重倾斜,指挥台被击毁。从9时15分到9时37分,“湘潭”舰两座射速各为50发/分的主炮炮塔以低射速射击22分钟,距离越打越近,几乎把605船给打碎了!
在整个海战中,双100毫米舰炮对敌人的1艘LST坦克登陆舰和2艘武装运输船进行猛烈射击,最后击沉2艘烧毁1艘。3·14海战后,针对暴露出的问题,科研人员进行了针对性的改进,放弃了不可靠的自动装弹机,并将单弹鼓扬弹机升级为双弹鼓扬弹机,为这种火炮的发展奠定了可靠的基础。上世纪90年代,被誉为“中华第一舰”的“哈尔滨”舰(112)入列,一种全新的玻璃钢圆球形炮塔出现在人们面前。这是79A型舰炮,也叫做H/PJ33A型双100毫米舰炮。该炮大幅提高了自动化程度,实现了舰炮炮位的无人全遥控操作,操作人员编制数量也相应减少。
此后,包括052、053H3等导弹驱护舰都开始陆续装备79A型舰炮。没过多少年,在此基础上的79B舰炮,也就是H/PJ33B型舰炮开始换装到军舰上,其最大特点是采用了玻璃钢隐身炮塔,大幅提高可靠性和集成性,对控制部分也全面升级。
带有“削土豆”炮塔的新型舰炮成为我军老式军舰改装的首选,包括051G型导弹驱逐舰也开始将传统的双130毫米舰炮撤销,换成了新型的100毫米舰炮。
不过,79系列100毫米舰炮研制时间毕竟较早,无论是弹药威力还是火炮射速都已经达不到现代海战的需求。随着老式军舰的逐渐退役,这种舰炮将陆续退出中国海军的装备序列。目前,除了“深圳”舰外,还有2艘051G、2艘052、多艘053H3型舰还装备着这种舰炮。这些军舰中“深圳”舰的综合作战能力最强,因此可以预见在老舰的退役大潮中,“深圳”舰将最后退役。而这种战功卓著的舰炮也将会随着“深圳”舰战斗到最后一刻!
H/PJ-11型11管30毫米舰炮:
东海舰队曾发布了一组522号“资阳舰”训练时的照片(054A型第五批次第1艘,2022年5月27日服役),其中一张官兵们在H/PJ-11近防炮(俗称的1130近防炮)边上进行技术讲解和讨论的照片引起了军迷们的注意,因为照片里的1130炮显得很高大,如果参考少尉身高是1.80米,它从底座到跟踪/火控雷达天线的高度至少在2.5米左右,已经属于是大型武器系统了。
1130炮是目前世界射速最快也是最先进的近防系统,军迷们都知道舰载近防炮用于拦截3000米内来袭的反舰导弹、低空战斗机/无人机、小艇…等近距离高速目标的有效武器,确实有实战当中拦截过这些类目标,但以往我军的730型或者美军的“密集阵”荷兰的“守门员”…等等近防炮虽然最大理论射速在4500发/分钟,只能拦截亚音速飞行的反舰导弹,对目前末端突防速度在2马赫以上的反舰导弹是力不从心的,这就需要采用更高的射速形成更密集的“弹雨幕”对其进行拦截,而提高后理论射速要达到10000发/分钟的水平。
可问题是要想达到10000发/分钟的射速实在是太难了!这要求对机械零部件的加工工艺非常的精细,误差值有一点点的超过就会造成:装填、击发、退壳…等机械运动的不顺滑而影响到射速。
还有就是高速发射30毫米炮弹的振动和后坐力都很大,必须要很好地解决减震问题,因为机械振动会导致炮管一起振动,引起炮弹发射出去之后弹丸散布较大的问题,每一颗弹丸间隙太大就形不成“弹幕”了,反舰导弹有可能从空隙当中毫发无损的钻出去,即便是有一发打中的导弹也因为弹壳材料的坚固没给它造成重大伤害,它仍然会给军舰造成巨大威胁,而振动小发射的弹丸间隙也会很小,多发穿甲弹击中导弹外壳就会使它失控,并且击毁里面的光学或者雷达制导装置,使其不再对军舰构成威胁…所以说,减震问题解决的好坏直接影响到了近防炮拦截反舰导弹的成败,而这都与近防炮系统的制造工艺先进与否有关,工业能力越强制造的近防炮发射速度就会越高,振动就会越低。
世界上目前较大数量服役射速达到万发的近防炮除了1130外就是苏制“卡什坦”近防系统,但苏/俄的精密机械加工工艺水平低,导致了该炮在射击时振动太大弹丸不集中,弹幕的间隙很大拦截效果不佳。
非常大的弹丸间隙,甚至是上下离群,反舰导弹很有可能从弹幕的间隙通过,这就是炮管振动太大引起的,轻微的振动就会对弹头的精度造成严重影响,
苏/俄由于机械加工工艺低制造不出来可拦截超音速反舰导弹的11管型近防炮,只能粗暴的将2门AK630组合在一起,但炮的后坐力不同且相互干扰, AK630炮管短,弹头的初速低,弹道弯曲,严重影响精度,所以其拦截反舰导弹的效果不好,性能与我军1130相比差距很大。
末端防御反舰导弹一直都是主要海军大国要研究的重要课题,目前已经发展出专门用于拦截超音速反舰导弹舰载近程防空系统,如:我军的“红旗-10”、美军的“拉姆/海拉姆”型,但它们还不能完全替代近防炮,因为后者一次发射的弹药数量更多,所形成弹幕拦截效果更好,而近程防空导弹有可能一对一拦截不到。
目前我军的大型战舰上是近程防空导弹系统和近防炮组合,前者负责10公里以内的防御;后者用于500~3000米的最末端,两型装备配合既可以对抗饱和攻击又能击落漏网之鱼,将极大提高我军战舰的安全。
T100C式单管100毫米舰炮:
87式100毫米单管舰炮是我国从法国引进并仿制的一款西方先进的100毫米口径舰炮。该炮是法国T100C紧凑型100毫米单管自动舰炮的仿制品。T100C是法国克勒索-卢瓦尔公司在原法制68式单管100毫米速射舰炮的基础上改进而来而成为20世纪80年代末期到90年代初期世界上最先进的100毫米口径舰炮之一。
1987年,我国引进了两门T100C 100毫米舰炮,并用于改装544号导弹护卫舰“四平”舰,和进行测绘仿制。但是在仿制过程中遇到了很大的困难,由于当时我国的工业基础水平整体不高,且因为是仿制,法国没有义务提供任何技术上的支持和零部件供应,我军工科研人员只能自己想办法。因此该炮的仿制难度堪称建国后大口径舰炮之最,在经历长达15年的艰难攻关后,到21世纪初才终成正果,量产装舰,安装在054型导弹护卫舰(2艘)和051C(2艘)、052B(2艘)、052C(6艘)等三型导弹驱逐舰上。
87式100毫米单管舰炮,全重只有17吨,身管长5.5米,初速每秒870米,射速每分钟10-90发可调节,对海上目标最大射程17.5公里,有效射程12公里,对空目标最大射程8公里,有效射程6公里。除了射程较为逊色外,其他技术指标完全超越当时所有国产大口径舰炮。该炮具有重量轻、射速快、精度好、自动化程度高、弹种多、火控系统先进等特点。
虽然我国最终仿制成功了87式100毫米舰炮,但由于当时我国工业水平的限制,再加上我国在引进T100C 时,该炮也刚研制成功不久,还没有完全定型,本身也不是很完善,故障率频发,所以仿制成功的87式舰炮在稳定性、可靠性等方面存在诸多问题。这些问题也限制了该炮在我国海军的普及和使用。
后来:
新型100毫米单管舰炮是我国最近新一代护卫舰上采用的一款全新设计的100毫米口径舰炮。该炮的外形和结构与87式有明显的区别,采用了更加隐身化和紧凑化的设计。该炮的具体技术参数和性能目前还不清楚,但可以推测该炮应该是在87式的基础上进行了全面的改进和优化,提高了其自动化程度、可靠性和集成性,并增加了其对空、对海、对地作战能力。
新型100毫米单管舰炮的出现,表明我国海军对100毫米口径舰炮仍然有一定的需求和信心。可能是因为100毫米口径舰炮既可以满足护卫舰对空、对海、对地作战任务的需要,又可以降低护卫舰的重量和成本。新型100毫米单管舰炮也显示了我国海军舰炮技术水平的进步和创新。
130MM单管舰炮:
随着我国055型导弹驱逐舰的服役进度加快,这种超过万吨的驱逐舰引起了越来越多军事爱好者的兴趣,关于这艘船的好奇与讨论中,有许多人对其火力配置感到十分的好奇:
这么大的船只有1门主炮,真的够用吗?
055型导弹驱逐舰所使用的是口径为130毫米的H/PJ38型单管舰炮,70倍径身管,这是一种火力十分凶猛的舰炮,能够每1.5秒就发射1枚炮弹,同时有着丰富的弹药可选。
关于这门130毫米舰炮的血统,熟悉海军军事发展的爱好者应该能在第一时间反应过来——是的,这种舰炮毫无疑问有着浓厚的苏联血统。
该舰炮于2005年立项后,由国内设计师与技术工人们基于苏/俄制130毫米AK-130舰炮的技术经验与装配经验进行了归纳、总结、吸收后进行取长补短。
以130毫米AK-130舰炮的炮身与自动装弹机构为主体,重新设计了其火炮控制结构、炮塔与配套火控,同时还装配了独特的炮口制退机构,进一步提升其性能与命中率。
为什么会觉得贫弱呢?
介绍完了那门舰炮,回归问题本身——这么大的船为什么就1门舰炮?
很多军事爱好者会产生这样的疑惑也很正常,毕竟在055服役之前,我国具有相似地位的舰艇只有90年代在“双引工程”中,耗费重金从前苏联/俄罗斯采购的4艘956E/956EM型大型反潜舰。
(注:一般被称为“现代”级导弹驱逐舰,这些船型中的“E”代表外贸型,“M”代表在俄罗斯方面进行了现代化改进)
这些956E型大型反潜舰尽管名为“反潜舰”,在对抗水面舰艇的火力配置上仍然不含糊,除开其自身的导弹武备,其最明显的表现就是其与同期美国导弹驱逐舰不同,选择了从前后甲板上各安装了1座双联装130毫米AK-130舰炮炮塔——换言之,作为1艘排水量约为6500-7000吨的大型反潜驱逐舰,其上安装了4门130毫米舰炮,以至于一度被戏称为“现代级炮击驱逐舰”。
安装如此数量的舰炮,除开完成对水面舰只的打击外,956E型大型驱逐舰上的130毫米舰炮还承担着其他任务,例如:
针对空中目标进行防空反导的任务
针对可能的登陆作战中炮击支援掩护
针对可能的水下目标进行攻击
缩减舰炮又是为了什么?
答案是这跟长期的技术进步有关,也与战舰本身作战定位改变有关。
随着时代的变迁,在20世纪90年代至新世纪时期,各国的海军设计师们都开始选择在舰船上尽量挤出空间,安装更多的导弹武备——毕竟作为导弹驱逐舰,导弹武备的增加对于战斗力的提升的性价比无疑最高。
因而,舰炮所能发挥的作用也开始逐渐下降,开始逐渐走向单一的中圈防空反导职责。
这也就可以很好地解释,为什么90年代开始大量服役的9100吨级美国“阿利·伯克”IIa型导弹驱逐舰,就摒弃了其前型舰“斯普鲁恩斯”级的前后双炮塔设计,而是只保留了舰艏甲板上的单装127毫米炮塔,满足基本的防空反导与对地支援任务。
我国对舰炮数量的缩减也是基于类似逻辑——这点从055的武备中也能看出端倪,其排水量在10000吨出头,却至少拥有128个导弹垂直发射单元(16个8联装导弹发射模块,不计算海红旗-10防空导弹),远超了阿利伯克IIa型的96个(12个8联装MK41垂发单元)。
而若是保留原本的舰艏舰炮与船尾舰炮,则必然会挤占机库或导弹模块的安装,位于055中后部的6个8联装导弹发射模块都需要被拆除,且该炮的射击角度并不好(前有舰桥等重要的上层建筑与烟囱等动力部件,后有直升机机库)
在这样的情况下,我们似乎也不难理解,为什么会缩减舰炮了。
1门主炮真的够用吗?
答案是够用的,这就与舰炮本身的性能有关了——正如最开始所说,130毫米HPJ38型舰炮是一种基于前苏联/俄罗斯130毫米AK-130舰炮的产物,70倍径身管,射速高达1.5秒1发。
其130毫米的口径,在防空中对付少量目标单发威力绰绰有余,而面对大规模的防空反导任务时,HPJ38型舰炮的主要任务是弥补“海红旗”-10防空导弹与1130型近防炮之间的火力真空提高拦截率,而不是将所有的任务交给它进行完成。
而对陆打击时,即便在完全不考虑射程差异的情况下,其1.5秒1发130毫米炮弹的投送量,已经到了足以压制相当多陆地火炮的程度。
作为对比,我军使用130毫米59-1型加农炮时,射速指标要求为单炮每分钟8发,即7.5秒发射1发,在完全不考虑射程差异(这一点上HPJ38型舰炮占有绝对优势)的情况下,1门130毫米HPJ38型舰炮的投送量与整个海防连的130毫米加农炮同时开火的投送量基本相当,在对地支援上已经相当够用。
55驱逐舰仅使用单管130毫米炮,从火力上并不是一种削弱,因为设计人员们将取消的舰炮空间放入了更多的导弹垂发单元,换取了空间上性价比更高的火力提升。
而即便只有1门130毫米舰炮,得益于AK-130时代传承的高射速、大威力特性,其也能很好地在对地攻击支援、对水下目标的攻击中取得相当好的效果。
参考资料
【1】海陆空天惯性世界《现代级加入中国海军10周年纪念 现代级驱逐舰全传》
【2】兵器知识《中国海军055型驱逐舰首舰“南昌”舰入列》
【3】火炮发射与控制学报《大口径火炮弹药自动装填系统研发现状和趋势》
【4】舰载武器《国外海军舰炮系统》
【5】现代军事《美国海军水面舰艇防空反导系统发展综述》
【6】新华网《055型导弹驱逐舰为什么被称为“国之重器”》
【7】现代兵器《中国59-1式130毫米加农炮》