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纳莫公司研发的155毫米冲压喷气式炮弹的3D渲染效果图。

第一次世界大战以来已经过去了一百年,但火炮系统本身并没有发生太大的改变。虽然一些具有较大射程的特殊弹药已经问世,但是这些弹药往往因为精度较低、成本较高以及难以适应军队的作战理念使其应用受到很大限制。长期以来,西方国家炮兵部队装备的火炮的射程仍然和1918年的前辈们差不多,现代火炮发射常规炮弹的射程不过20多公里左右。挪威纳莫(Nammo)公司在生产高性能火炮弹药方面已经有很长的历史,现在他们希望更进一步开发出涵盖所有射程要求的新一代炮弹。

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纳莫公司大口径弹药部副总裁托马斯·丹博特。

纳莫公司大口径弹药部副总裁托马斯·丹博特说:“火炮的射程是很重要的。如果你的火炮能比你的对手发射得更远,那么你可以无视对手的反击炮火。你自己的炮兵将处于安全地带,同时你可以肆无忌惮地打击敌方的阵地,我认为我们不应该低估拥有射程优势的效能。我们的俄罗斯同行已经开始装备射程越来越远的火炮系统,与此同时,长期以来强调空军北约国家开始重新审视其地面部队,美国陆军就是一个例子,他们想要升级他们的火炮性能。同时,我们看到炮弹技术的发展趋势是:射程更远、精度更高,以及相对来说更低的成本。总而言之,我认为在未来几年里我们可能会经历一场革命。”

众所周知冲压式喷气发动机是喷气式发动机的一种类型,它利用发动机向前运动来压缩进入进气道的空气,不需要离心式或轴流式压缩机与燃气涡轮。冲压式喷气发动机的最佳运行速度是3马赫(3700公里/小时)左右的超音速,最高运行速度可达6马赫(7400公里/小时)。现在纳莫公司正准备利用该技术彻底改变现代火炮的性能,他们最雄心勃勃的项目就是一种采用冲压喷气发动机为动力的新型炮弹。此前纳莫公司已经公布了一种潜在的革命性概念:采用冲压喷气发动机推动、射程远达150公里的新型制导炮弹,并且该炮弹可以从任何北约标准的155毫米火炮里发射。美国陆军,美国海军陆战队和美国海军都已经表现出对这种新概念炮弹的兴趣。

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2018年欧洲武器博览会上,纳莫公司展出的冲压喷气式炮弹的全尺寸模型。

2018年6月11日,在法国巴黎举行的两年一度的欧洲武器博览会上,纳莫公司展出了由该概念设计而来的全尺寸模型,目前将其简单地称为155毫米固体燃料冲压喷气式炮弹。丹博特解释道:“实际上这种炮弹是一种导弹和炮弹的混合体,拥有比传统火炮大五到八倍的射程。有了制导系统,我们相信我们可以持续轰击足球场中心圆圈那么小的范围,尽管炮弹的装药稍微少一些,但由于高精度的原因,破坏力反而会更大。”2019年6月19日,波音公司和纳莫公司签署了一项合作协议,共同开发和生产使用冲压喷气发动机技术的下一代增程炮弹。此外,纳莫公司计划在2023年至2024年之间将新弹药投入生产并装备现役部队。

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冲压喷气式炮弹与其他类型炮弹的射程比较。

传统火箭发动机的燃料当中氧化剂占80%的重量,而在采用冲压喷气发动机后,氧气依靠发动机直接吸入空气来解决,也就无需携带氧化剂,在同样的容积条件下可以携带更多的燃料,使射程得以大幅增加。纳莫公司的155毫米冲压喷气式炮弹不仅扩大了火炮的最大射程,而且大大扩展了每个炮兵单位打击不同目标的灵活性。一个六门炮的炮兵连使用新式的XM1113型火箭增程炮弹可打击其炮位周围约3885平方公里范围内的任何目标;而使用冲压喷气式炮弹且无需重新定位榴弹炮的情况下,就能使火炮的打击范围急剧增加到31080平方公里以上。

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瑞典拉夫伦达测试场,PzH2000榴弹炮试射纳莫公司的155毫米冲压喷气式炮弹。

“这可能会改变火炮的游戏规则”2018年6月12日,丹博特在一份题为“我们用大炮发射导弹!”的新闻稿中说:“除了少数射程为50-60公里的制导炮弹外,大多数火炮系统的射击距离仍与50多年前推出的M109火炮相同。”美国陆军的M109自行火炮或M777牵引式榴弹炮使用155毫米标准高爆弹的最大射程为19公里左右。在使用现有的火箭增程弹时,它们的射程可以接近32公里。美国陆军希望通过延长榴弹炮的炮管,将这些火炮的射程提高一倍,但是仍然远不及纳莫公司的冲压喷气式炮弹150公里的最大射程。纳莫公司声称对于炮兵来说,使用这种炮弹的发射周期基本保持不变,他们可以像发射普通炮弹一样发射这种炮弹,但是普通炮弹从离开炮口的那一刻起就开始减速了。

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纳莫公司的155毫米冲压喷气式炮弹的内部结构示意图。

冲压喷气式炮弹利用火炮发射时的推力加速,达到足以启动弹载冲压发动机的速度,弹上的固体燃料点火后可将炮弹加速到3倍音速的最大速度,并以这个速度飞行大约50秒。该型炮弹依靠自身动力推动弹体穿过空气,因此可以抵消部分弹体的诱导阻力。弹载的制导系统通过炮弹头部的弹出式鸭翼控制飞行,以引导炮弹飞向指定的目标。在炮弹的初始飞行阶段,使用GPS修正的惯性导航系统引导炮弹;在飞行末段,炮弹改用激光或毫米波雷达制导,可使炮弹在远距离上击中移动目标,为炮弹的应用增加了额外的灵活性。

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2018年底,纳莫公司的冲压喷气式炮弹在美国尤马测试场试射。

在2018年欧洲武器博览会上丹博特还曾表示,冲压喷气式炮弹项目完全是纳莫公司自己的项目,他说:“到目前为止是这样,但这种情况可能会改变”。这是因为美国陆军显然注意到了这一新概念炮弹并对其感兴趣。2018年3月,在美国陆军协会举办的全球军力研讨会上,美国陆军准将斯蒂芬·马拉尼安特别提到冲压喷气式弹药和其他未来的火炮概念。马拉尼安是美军新的“跨职能小组”中远程精确射击的负责人,该小组负责探索现有和未来的先进火炮技术,以提高炮兵部队的作用范围和作战能力。这位准将的小组还在研究轨道炮、远程“超级大炮”和各种可从地面发射的导弹。

由于冲压喷气式炮弹甚至可以从部署在两栖攻击舰甲板上的火炮中发射,从而将这些舰只转变成浮动的海上火力支援基地,其实美国海军陆战队已经开始使用车载高机动火箭炮系统(海玛斯)探索这一概念。同时,纳莫公司的冲压喷气式炮弹对于美国海军朱姆沃尔特级驱逐舰上、目前无弹可用的155毫米舰炮来说也是一种理想的选择。2016年,美国海军决定不采购155毫米远程对陆攻击炮弹(LRLAP),因为该炮弹的生产成本太高,每枚炮弹的价格已经飙升到大约80万美元!这就让朱姆沃尔特级驱逐舰上的155毫米舰炮实际上成了摆设。当然,至于美国海军是否会转而采购纳莫公司的冲压喷气式炮弹还需拭目以待。

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美国海军的朱姆沃尔特级驱逐舰。

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