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投1亿赚200亿!中国155毫米炮弹从引进到出口史

加新网CACnews.ca| 2022-9-4 10:46 |来自: 万乘之尊

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前言:新中国成立时,炮弹工业基本是一穷二白,只能少量制造弹头,弹壳制造困难,炮兵部队打完炮还要缴回弹壳供复装,部队打扫战场也特别注意收集弹壳,抗美援朝战争只能靠清理库存和修理炮弹维持,直到开始制造苏式弹药才基本实现了武器制式化,苏式炮弹比较粗糙,也就将就着用,直到八十年代,中国的炮弹技术才有了长足长进。

一:引进155毫米炮弹生产线


中国在50代初仿制过美式炮弹,1953年后解放军全部换装苏式装备,大口径火炮采用130、152毫米口径,两伊战争时我们卖过一些152榴弹炮和弹药,但做得再好也不好卖,很少有外贸订货,想进入主流市场就得开拓155毫米口径,1985年,中国引进了布尔博士的155毫米GC45榴弹炮、底凹弹、底排弹、整套内弹道外弹道和气动力计算软件,称为922工程,这是中国第一次全面接触西方的火炮和弹药技术,由此开启了中国大威力炮弹的生产之路,除了仿制出021型155毫米牵引榴弹炮之外还一同引进了几条弹药生产线,155毫米炮弹的图纸运到中国后不是很齐全,没有完整的设计计算书,也存在很多问题,很多零部件尺寸都不合适。



炮弹厂照着实物和图纸制造出来的弹丸打得非常不好,弹带强度不足,发射后几乎都磨光了,导致密集度差,中国只好自己进行气动力、强度计算,后来布尔博士派专家组来中国传授了内外弹道、空气动力知识和计算软件。布尔博士的炮弹外形独特,和传统的M107式155毫米炮弹短、粗、胖不同,为了提高射程,布尔博士想出前后尖、中间鼓,用四个舵片代替上定心部,类似枣核的流线型炮弹,这种炮弹长达940毫米-960毫米,长细比为6倍弹径,比圆柱形的M107式155毫米炮弹长240毫米,与M107式155毫米炮弹相比,这种炮弹激波阻力低,初速2.5倍马赫时增程加明显,加装底排装置后还可以降低60%底部阻力,总阻力降低了30%,也就是提高了30%射程,


布尔博士称其为“低阻远程全膛弹”,中国称为枣核弹,为了继续提高射程,布尔博士将身管加长到45倍口径,使布尔博士的155毫米榴弹炮射程达到39千米,不过枣核弹最大的问题是靠4个舵片与炮管接触,发射时膛内扰动大,散布较大也不稳定,有时密集度只有一百分之一,刚开始中国工厂里没有焊接舵片的设备,只好用螺钉将舵片拧在弹体上,还曾发生过舵片脱落的事件。



中国仿制成功021型155毫米牵引榴弹炮和枣核弹技术后,155毫米底凹弹军方同意定型为DDB01155毫米榴弹,定购了20000发,底排弹因密集度太差没有同意定型,于是拿去外贸,在巴基斯坦演示过几次,射程仅有37千米,原因是海边空气密度大还逆风,但巴基斯坦人不听解释没买,研制人员改进了底排药柱和点火具,解决了掉药和点火一致性的问题,同时提高了强度才使底排弹密集度达到了要求,


1995年,155毫米自行榴弹炮参加科威特招标时,底排弹上场演示了1个多月,期间虽然发生弹药露天放在40C以上的沙漠上曝晒数小时导致炮弹射岀300米就发生爆炸的意外,但总体上还算比较成功,科威特也比较满意,于1997年签订了购买一个炮兵营的火炮和7万多发炮弹的合同,而解放军认为引进的GC45火炮密集度迟迟达不到要求而未能列装,火炮生产厂7000人职工利润还不到2000万元,北方公司在这样的情况下敢于签订三年内交付的合同,勇气和胆量是相当大的。



外贸155的火炮生产厂也是我国重要的--家生产大口径火炮的国有企业,有职工近7000人,当时年产值不超过7000万元,利润估计还不到2000万元,要维持工厂运转,还要给职工开工资,其困难程度可想而知。工厂拖欠工资的事经常发生,医疗费更是拖欠得厉害。当时,国家对于特别困难的大型国有企业有一个补贴(相当于现在的困难补贴),每年拨给该厂的补贴就达到5000万元。


二:155毫米炮弹的生产


因为投资达1个多亿人民币的155毫米炮弹的生产线只生产了3000发弹就停了下来,一停就八年。这条生产线当时的情况很差,80年代中国军品生产任务锐减,炮弹工厂经济跌入了低谷,冬季取暖费都没钱交,冻坏了不少电子元器件,许多管道都被冻裂了,一个工人才200元工资,还经常拖欠,兵器部还租了一块地给工厂种地维持生计,工人种地自然赔得一塌糊涂。



老式的152毫米炮弹生产线却生产不了155毫米炮弹,原因是152毫米炮弹生产线用焊接刀具,无法加工热处理的毫米炮弹弹体,加工精度也提高了近二级,需要更加精密的数控机床和昂贵的进口刀具,工厂只好自筹设备一部分改造资金,还要把下海流失的工人请回来才恢复了生产线,155毫米炮弹的生产加工领先很多,152毫米炮弹采用兰脆下料,水压机冲压,煤加热,冲拔后壁差在5个毫米以上,良品率只有90%,也不进行热处理,弹壁很厚,仅能装5.8干克炸药,杀伤面积只有1500平方米,加工弹体外弧形时采用精度很差的传统机床,炮弹防腐是工人用刷子刷漆,定心部和弹带涂炮油,发射时还要先将炮油除掉。



155毫米炮弹使用锯切下料,使用组合油压机、电加热,冲孔拔伸一次过完成,壁差只有2个毫米,良品率超过了98%,加工弹体外弧形时采用数控机床和连续热处理设备,弹壁很薄,可装8.4干克炸药,杀伤面积达3669平方米,但弹壁比较薄收口也不容易控制,经常会出现废品,后通过增加壁厚才解决这一难题,155毫米炮弹的柔性化注药生产线当时是全亚洲最先进的,自动化程度非常高,注药密度达到1.6克/立方厘米,还安全环保,防腐处理是静电整体喷漆,可存放15年都不生锈,取出来也不用除炮油,


不过第一次交付科威特时还是发生弹体生锈问题,当时国内防盐雾标准是48小时,这批炮弹用集装箱海运,到达后表面大量生锈,不得不派人去弹体除锈和重新涂漆,后来改用环氧改性漆,防盐雾标准提高到96小时才解决问题,但炮弹的4片舵片是焊接的,表面瑕疵造成生锈的问题没有解决。最后一个问题是引信大面积瞎火问题,炮弹用的是844厂生产的美国M739A1引信,生产线是美国以500万美元的价格卖给中国的,M739AI引信在短身管火炮上用没问题,但在射程更远的火炮上就出现问题。时间紧迫下改用641厂生产的ML-I3A引信,ML-13引信也出现瞎火问题,研制人员只好冒着生命危险去挖瞎火炮弹,才把问题解决了。



但早炸的问题一直没完全解决,这是枣核弹与引信的匹配性问题,155毫米枣核弹可以用于国内研制的PLZ45-155毫米自行加榴炮,AH4式155毫米轻型加榴炮,SH15式155毫米车载加榴炮,北约榴弹炮发射时就只限于使用8号或9号装药,中国的155毫米外贸榴弹炮也可以发射美国M107榴弹,但中国的155毫米外贸榴弹炮药室大、身管长,只能使用4号以上装药发射,3号以下因为膛压低而射岀,中国军队自己的155毫米火炮用密集度更好的圆柱弹,不用枣核弹,两者也不能完全通用。

三:155毫米炮弹的发展



155毫米枣核弹共分为5大类30余种,分为DDB01底凹杀爆弹DDB02底排杀爆弹、BEE6型杀伤爆破弹,DDM02型子母弹、BEA1型半穿甲弹,BER1底凹燃烧弹,BES5型底凹发烟弹、BES6型底凹照明弹和BES7型底凹黄磷弹,每种弹都有训练弹,大部分都已经投放市场,主要弹药是DDB01底凹杀爆弹和DDB02底排杀爆弹,采用低阻远程全膛弹形,弹丸长细比是6.0,弧形部长度高达4.7,飞行阻力0.73,配用药包式和模块式发射药、机械触发和无线电近炸引信,用52倍155毫米火炮发射射程分别是32千米和41千米,底凹弹与底排弹弹体通用,通过更换弹尾可以很方便的转换,



1999年,中国发现南非研制了一种底排火箭复合增程炮弹,中国也很快就获准立项研制了DDB03底排火箭复合增程杀爆弹,这种炮弹外形和DDB01底凹杀爆弹基本一致,但底排装置前面加装了一个火箭发动机,两者共用一个喷口,炮弹射出后,底排装置工作17~18秒停止工作,火箭发动机点火提速到120米/秒,这种方式射程可以增大20千米。最初研制并不顺利,火箭发动机可靠性不好,装药在高转速环境下燃烧速度提高数倍,只能燃烧1秒钟,通过一系列的技术攻关才研制成功,射程达到52.5千米,2004年定型后成了中国外贸火炮系统的卖点之一。


DDB03底排火箭复合增程杀爆弹主要的缺点是火箭发动机要占用空间,炮弹的威力受到影响,还存在推力偏心导致精度降低等问题,但很多国家将射程视威慑武器,2014年改进型的DDB04底排火箭复合增程杀爆弹,优化了火箭发动机,提高了射击密集度,射程更达到60千米,现在已经出口多个国家。开舱类弹药主要有破甲杀伤子母弹,布雷弹和无线电干扰弹,外形和射程与DDB01底凹杀爆弹和DDB02底排杀爆弹一致,子母弹内装56枚破甲杀伤子弹或2枚大型子弹,布雷弹则装6枚反装甲地雷,无线电干扰弹内装1个千扰机,可干扰8个频段,干扰机干扰时间为60分钟,干扰半径为700米。


近些年155毫米炮弹还有低成本制导炮弹,末敏弹、制导炮弹、次口径远程制导炮弹等制导弹药,末敏弹内装2枚直径145毫米的末敏弹,毫米波和红外感应末敏子弹用减旋翼片,球形及十字减速伞减速,激光雷达测高和辅助识别,可对10000平方米范围内的装甲目标进行精确扫描、识别、定位和毁伤,制导炮弹也是制式炮弹外形,全弹主要由激光、图像、卫星控制舱、战斗部、稳定尾翼、减速减旋装置,底排装置等组成,发射后卫星定位系统开始工作,根据炮弹与目标位置,解算出弹道调整方向,改变飞行弹道攻击目标。这些外贸弹药成为中国军工在国际市场上的拳头畅销产品,购买中国炮弹的有科威特、沙特、阿联酋、阿尔及利亚、埃塞俄比亚等10来个国家,累计销售约50余万发,赚了20多亿美元(按当时的汇率相当160亿-200亿人民币),对于军工企业来是一笔很重要的收入。

四:新一代炮弹



虽然中国在军贸市场上主推的枣核弹,但是枣核弹突出了射程,纵向密集度最好也只能达到1/220左右,而且弹形细长,两头尖细,空间不好,影响弹药的威力,世界上除了中国和南非外其他国家都不生产枣核弹,枣核弹的市场空间会越来越小,国际军贸市场的主流155毫米炮弹是圆柱弹,在市场上也非常紧俏,圆柱弹的威力优于枣核弹,而且省去了舵片,在膛内定心较好,飞行更稳定,射击精度更好,携带载荷量比枣核弹大,这也是最的优势之一,只有射程指标稍差,如果弹长增到900毫米,长细比加大到5.8,射程只比枣核弹近2-3千米,射程虽然略降,但威力和密集度得到改善,这种设计更加合理,美国自始至终都使用M795、M107式等圆柱弹,使用北约155毫米火炮的军事强国均配备155毫米圆柱弹,连最早开发枣核弹的南非也转入研发圆柱弹。


未来国际军贸市场上对圆柱弹的需求更加旺盛,因此中国也向市场上推出155毫米圆柱弹,中国陆军在引进GC45榴弹炮后就综合论证和分析过枣核弹和圆柱弹,最终舍弃枣核弹,因为枣核弹的生产非常麻烦,需要焊接舵片,舵片要用机床单独加工结构比较复杂的舵片,再焊接到弹体上,焊接时还要采用气体保护焊和将弹体预热,加工不如圆柱弹方便,90年代初研制LZ05式155毫米自行加榴炮时就使用圆柱弹,2005年,随LZ05式155毫米自行加榴炮一同入役就是杀伤爆破型和远程杀伤爆破型圆柱弹,2008年,子母弹、远程子母弹、预制破片弹,末敏弹、激光末制导弹、燃烧弹、照明弹、发烟弹均已完成了研制,总共交付了几十万发,杀爆I型弹圆柱弹其实就是美国M107式155毫米榴弹的仿制品,弹道一致射表通用,由于是平底、小长细比的高阻弹形,所以射程近、威力较小。



杀爆2型圆柱弹也是美国M795式155毫米榴弹的仿制品,改用浅底凹、大长细比的中阻弹形,,外形美国和M843式155毫米子母弹基本相同,只是长度稍短,弹体可装填10.8千克炸药,威力是M107式155毫米榴弹的2倍。这种圆柱弹可在短时间低成本地转为外贸,最大限度地采用自用圆柱弹的零部件及配套件,底凹圆柱弹可用75%,底排圆柱弹可用85.7%,两种炮弹只是导带和闭气环有区别,而且弹体都是用油压机冲压而成,一个生产线只要更换不同的模具就可以生产两种炮弹了,中国还设计了一种独一无二的反舰型155毫米半穿甲弹,蘑菇头形状弹头采用风帽、弹底时间延迟引信的的半穿甲式结构,这种半穿甲弹主要配用岸防炮毁伤水面舰船,可击穿30-60毫米的装甲板或1~1.5米混凝土,穿入船体后引爆,曾出口非洲。


五:结语


中国炮弹厂在引进155毫米GC45榴弹炮后,一下子迈进世界先进行列,由此掌握了先进的炮弹设计与生产技术,通过消化、吸收、改进,逐步完善后大量出口,不过现在还是有点不足,现在出口和自用的都在使用老式TNT或B炸药,外国已经开始采用击中时只燃烧不爆炸的PAX.PBX高能低易损炸药,而且生产没有环境污染,国外也已经开始大量使用模块发射药,中国虽然也有模块发射药,但残渣多,炮口烟焰大、价格贵一直没有卖出去,还以药包发射药为主,不过相信很快就会迎头赶上。

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