法国“凯撒”155毫米自行火炮
作者: 林麟自行火炮,指安装在车辆底盘自备动力上,无需外部牵引的火炮。经过100多年的发展,自行火炮目前已经成为各国陆军炮兵的中坚力量。
根据所搭载的火炮系统的不同,自行火炮可分为自行榴弹炮、自行迫击炮、自行反坦克炮、自行火箭炮等类型。按行动装置的结构划分,自行火炮又可分为履带式、轮胎式和半履带式。
早期的自行火炮大多使用坦克或其他重型履带式装甲车辆底盘,第二次世界大战后,陆续出现使用轻型、轮式装甲车辆底盘的自行火炮。进入21世纪,各国陆军开始纷纷研制、装备以民用标准卡车底盘为基础,搭载中、大口径榴弹炮的卡车式自行火炮(简称卡车炮),包括瑞典和挪威联合研制的FH77BWL52“弓箭手”火炮、俄罗斯2S43“锦葵”自行火炮等。虽然我国轮式自行火炮的研制起步较晚,但经过20多年的快速发展,已经具备了较高的技术水平。近年来,我国陆续研制、装备了包括PCL-09式122毫米车载火炮、PCL-161式122毫米车载火炮、PCL-181式155毫米车载火炮等在内的多个型号的卡车炮,并出口至巴基斯坦、埃塞俄比亚等国,使我国自主生产的卡车炮成为备受国内外关注的武器。
新时代下的火炮需求
“冷战”时期,法国陆军装备了全重高达43吨的AMXAuF1型155毫米自行火炮(简称AMXAuF1型)和基于该型火炮研制的TRF1型155毫米牵引式火炮(简称TRF1型)。但对于仅拥有中型运输机、海外投送能力较弱的法国来说,重量过大的AMXAuF1型缺乏战略机动性,牵引式的TRF1型缺乏战术机动性,两者都难以在战场上快速投送、大规模部署、迅速转移,并且无法为炮组成员提供有效防护。
在苏联解体、“冷战”结束后,欧洲爆发全面战争和核战争的可能性大幅降低,这使得法国陆军将注意力转移到研制能够灵活、快速、机动部署的新型武器上。
20世纪80年代中期,法国地面武器工业集团(GIAT)开始研制新一代机动火炮,该火炮得到了法国陆军的认可和资助,这便是现代化自行火炮的鼻祖—“凯撒”155毫米自行火炮(简称“凯撒”)。

“凯撒”的诞生
“凯撒”的火炮系统基于TRF1型研制,采用了与TRF1型相同的炮架设计,但新型52倍径炮管极大提升了“凯撒”的射程。同时,先进的数字化、信息化火控系统也较大提高了“凯撒”的命中率,使其更适应“即打即撤”的作战模式。
“凯撒”的制造成本和维护成本都较低,而且性能优良,能满足法国陆军炮兵的火力和机动性需求。2004年12月,法国军备总局和GIAT集团签订了价值3.58亿美元的合同,以生产72门“凯撒”。2008年7月,法国陆军接收了首门“凯撒”。
“凯撒”全重17.7吨,长10.5米,宽2.55米,高3.7米,采用6×6卡车底盘,能够通过C-130“大力神”、C-160、A400M等中型运输机空运,快速进行远距离战场部署。“凯撒”的最大行程为600千米,公路最大行驶时速可达100千米,越野最大行驶时速可达50千米。另外,充气系统能够根据土壤类型自动调整轮胎压力,这让“凯撒”具备了良好的道路通过性,如能翻越坡度达40°的障碍,涉水深度可达1.2米。以上优势使得“凯撒”的战略机动性和战术机动性都远超之前采用坦克底盘的各型自行火炮,因此得到了法国陆军的青睐。
“凯撒”的炮组成员通常为5人,包括1名驾驶员、1名车长、1名炮长和2名装填手。紧急情况下,3人也可以完成火炮的发射。不过,“凯撒”的防护装置较差,几乎无法为炮组成员提供有效防护,这也是它最大的缺点和后续型号需要重点改进的问题。

火炮、火控与弹药装填系统
火炮系统
“凯撒”的火炮系统采用23升药室设计,能够发射所有北约制式155毫米弹药,包括传统的高爆破片榴弹、火箭增程弹、反坦克/反人员子母弹、烟雾弹、照明弹等。“凯撒”炮管的最大俯仰角为68°,水平方向角为正负17°;发射常规增程全口径炮弹时,最小射程为4.5千米,最大射程可达42千米;发射火箭增程炮弹时,最大射程可超过50千米;能依靠光学瞄具进行2千米的直瞄射击。
“凯撒”到达射击阵位后,炮长会放下驻锄,将车体后部抬起,炮尾的高度也会随之提高,便于人员装填弹药和作业。正常情况下,“凯撒”能够在一分钟内从行军状态转入射击状态,而从射击状态转回行军状态则仅需约40秒的时间。行军状态与射击状态的快速切换使得“凯撒”具备了更强的灵活性与机动性,能够规避来自敌方步兵或反炮兵系统的攻击。
当驻锄放置到位、“凯撒”进入射击状态后,“凯撒”将由配备的FAST-Hit火力管理系统来控制其瞄准目标。该系统由欧洲航空防务航天集团旗下的防务电子系统公司研制,配备有火炮初速雷达系统、Sigma30型惯性导航系统、全球定位系统(GPS)等设备,能在30秒内完成自身定位并提供精度极高的目标参数。目标参数可以由炮组人员输入,也可以通过指挥中心或前方观察员经由无线电输入。由于数据的采集操作和弹道计算均可在“凯撒”达到预定发射阵位前的行军过程中完成,故而不需要地形团队和测角仪进行提前测绘。
火控系统
Sigma30型惯性导航系统是“凯撒”火控系统的核心,具备极高的精度。在CS2002-G火控计算机的助力下,该惯性导航系统能够自动通过火控俯仰传感器、方向传感器、伺服电机和液压系统进行炮管调节和全车姿态控制,而不需要任何人为操作。更为出色的是,即便在有信号干扰或GPS信号丢失的环境中,Sigma30型惯性导航系统也能保证出色的可用性,它不仅可以与弹道计算机结合使用,还能够集成到战术指挥和协调网络中,这为炮兵部队提供了显著的作战优势。
“凯撒”火控系统的重要组件还包括火控计算机和火炮初速雷达系统。前者能够对本地敌我情况进行3D分析,并借助集成传感器对弹药状态、火炮状态和弹药补给进行管理;后者能够监测所发射炮弹的出膛速度,辅助炮弹在飞行过程中进行弹道修正。
法国陆军自用的“凯撒”还搭载了泰雷兹集团研制的“阿特拉斯”炮兵C4I(指挥、控制、通信、计算机和情报)系统,其车载终端位于火炮尾部左侧,能够实现军事信息收集、传递、处理自动化,从整体上增强军队战斗力。此外,PR4G战术无线电通信系统也能有效保障加密高质量语音和数据的传输,助力炮组人员接收目标的坐标信息和气象信息等。
弹药装填系统
“凯撒”车体两侧和驾驶室后各有两个装甲弹药箱,全车共备弹18枚,采用半自动装填系统。射击前,装填手会取出部分弹药,放在炮尾两侧的地面上。射击时,炮尾两侧各有两人:左侧两人负责装药,右侧两人负责装弹;炮长在后方指挥开火。射击后,炮闩向上抬起,因为发射药可燃,因此不需要抛出药筒。待膛内烟气排净后,炮尾右侧的单臂装弹(药)机会将上次射击后装入的炮弹送入炮膛,装药手随即推入发射药,与此同时,装弹手将下一枚炮弹装入装弹机,随后炮闩关闭,准备击发。这种相对简单的装填方式主要是将弹药入膛这一最费力的动作由机器取代,其他环节依然由人工操作。这使得“凯撒”在膛内有弹的情况下射速仍能达到18秒3发,而持续最大射速则为每分钟6~8发。

“凯撒”8×8
在“凯撒”得到法国陆军的认可后,GIAT集团开始针对“凯撒”存在的问题进行改进。2015年9月16日,在法国巴黎国防军警防务展览会上,重组后的奈克斯特系统公司(NexterSystems)推出了采用8×8卡车底盘的新一代“凯撒”。
“凯撒”8×8由一台410马力的柴油发动机提供动力,最大行程为600千米,公路最大行驶时速可达90千米,越野最大行驶时速可达50千米,越障、涉水等性能基本与“凯撒”保持一致。
针对“凯撒”防护薄弱的问题,奈克斯特系统公司为“凯撒”8×8配备了一套可以选装的装甲防护方案,方案内容主要为:全装甲保护的前向4人驾驶室和火炮系统覆盖装甲板。前者能够抵御7.62毫米步枪弹的射击,防御部分“凯撒”8×8的炮尾有两个单臂装弹(药)机流弹和破片;后者可降低流弹和恶劣天气对火炮系统部件的影响,提高火炮抗地雷、抗简易爆炸装置的能力。此外,防护方案还包括选装烟雾发射器和电子对抗系统等。

“凯撒”8×8的火力也得到了大幅提升。得益于车体更大,“凯撒”8×8的两侧各有6个装甲弹药箱体,每个弹药箱内的弹药架可以容纳6枚弹药和发射药,这让全车可携带的弹药数总量升至36枚。另外,“凯撒”8×8炮管的最大俯仰角增加到73°,水平方向角扩大至正负30°,并加装了热成像瞄准装置,驾驶舱顶部还可选装12.7毫米重机枪塔。
“凯撒”8×8对“凯撒”的半自动装填系统进行了改进,炮弹和发射药装填的自动化程度都得到了极大提升。“凯撒”8×8炮尾左右两侧各有一个单臂装弹(药)机,左侧仍需两人负责发射药的装填,而右侧仅需一人进行炮弹装填。射击前,装药手将发射药直接放进装药机的槽中即可,不用推入膛内;右侧弹药箱旁有一个临时放置炮弹的斜架,装弹手站在炮车自带的踏板上将弹箱中的炮弹直接放进斜架即可。随后,火炮右侧的机械臂会从斜架上抓取炮弹,顺时针旋转至炮尾待命。收到发射任务后,机械臂会立刻将炮弹放入装弹机的槽中,同时装药手装填发射药。炮闩打开后,装弹机和装药机依次对准炮膛推入炮弹和发射药,发射完成。
改进后的装填流程降低了人员的工作负荷,更有利于维持射击速度,使得“凯撒”8×8在车载弹药量翻倍的情况下仍能维持高射速。
由于采用太脱拉(TATRA)T-8158×8卡车底盘和一系列先进技术,并加装了装甲防护,“凯撒”8×8的全重超过了30吨,长12.3米,宽2.8米,高3.1米。尺寸的加大和重量的增加让其无法通过C-160等中型运输机空运,好在A400M中型运输机以及C-17“环球霸王Ⅲ”战略运输机仍然具备空运“凯撒”8×8的能力。


“凯撒”6×6MarkII
2022年2月,奈克斯特系统公司开始研制“凯撒”家族的新一代火炮—“凯撒”6×6MarkII。该火炮保留了“凯撒”8×8的火炮系统,采用了类似的装甲防护设计,配备了新型460马力发动机和自动变速箱,改进了火控系统,驾驶舱内整合了用于信息评估、机动化能力通信和数据网络传输的CONTACT无线电系统,还配备了用于检测、干扰和防止简易爆炸装置的ECLIPSE反简易爆炸装置系统。这些改进将利于其更好地应对复杂多变的战场情况。目前,法国陆军订购了109辆“凯撒”6×6MarkII,比利时和立陶宛也订购了该型自行火炮。
在经历30年的发展后,“凯撒”及其衍生品“凯撒”8×8、“凯撒”6×6MarkII,进一步提升了现代化作战能力。
近年来,我国也装备了多款自研型号的自行火炮,虽然在火炮、火控系统上和“凯撒”8×8还存在一定差距,但采购成本更低,也更符合我国陆军的现代化炮兵需求。随着我国自行火炮技术的不断发展,未来,我军将装备口径更大、自动化系统更高、火控技术更卓越的世界一流自行火炮。