老式炮彈正在變得高科技——《華爾街日報》
Alistair MacDonald
挪威羅福斯——在挪威鄉村的一家工廠裏,工程師們正在完善一種炮彈,他們稱這種炮彈的射程將遠超目前在烏克蘭戰場上使用的傳統彈藥。烏克蘭戰場。
這項工作是軍火公司更廣泛趨勢的一部分,旨在提高炮彈的射程、精度和殺傷力,這些炮彈幾十年來基本保持不變。
技術進步使某些炮彈具備類似導彈的能力,但成本更低、生產時間更短,這預示着炮兵將迎來巨大變革,因為炮兵正發揮着自越南戰爭以來的最大作用。
一些現代炮彈——包括使用衞星導航引導至目標的炮彈和由微型火箭發動機推進的炮彈——已經在烏克蘭和以色列部署。包括BAE系統公司和通用動力公司在內的軍火製造商的下一步目標是製造射程更遠的炮彈,同時加快生產以替代日益減少的庫存。
總部位於挪威的納莫公司與波音公司合作,正在羅福斯測試使用所謂衝壓發動機的炮彈,該公司稱這種炮彈最終射程可達約90英里——超過從費城到紐約的距離。標準炮管的榴彈炮使用常規炮彈的射程約為15英里,而遠程火炮的射程略高於30英里。
“這將改變遊戲規則,”納莫公司先進戰術推進項目主管Øyvind Lien在工廠車間的金屬打磨噪音中表示,“這相當於將導彈裝進了火炮。”
該公司的衝壓發動機技術通過讓空氣高速從炮彈前端進入實現壓縮,使空氣中的氧氣與火箭燃料發生氧化反應從而燃燒。利用外部空氣意味着衝壓炮彈無需攜帶氧化劑作為推進劑組成部分,從而能裝載更多燃料。
納莫與波音公司表示,上個月亞利桑那州的測試創造了新射程紀錄,但未透露具體距離。
Lien透露,納莫自2018年起研發衝壓炮彈,該項目還需三年才能投入量產。公司已在車間靜態固定測試發動機約400次,並用火炮實彈發射測試50餘次。
納莫高級開發工程師Camilla Kirkemo Alm指出,研發面臨的主要挑戰是確保炮彈內部新組件能承受火炮發射時的極端衝擊力。
參與衝壓發動機項目的納莫高級工程師Øyvind Lien與Camilla Kirkemo Alm圖片來源:Alistair Macdonald/華爾街日報BAE系統公司也在研發新型炮彈,該公司表示通過縮小彈體尺寸等措施已創下射程紀錄。
歐洲最大防務公司正在使用約為西方標準榴彈炮155毫米口徑一半大小的炮彈。為適配標準炮管發射,BAE系統公司為新型炮彈加裝了輕質金屬護套,彈體離膛瞬間護套即脱落。一般而言,炮彈體積越小,射程越遠。
“傳統做法是通過加長炮管或增加推進劑來提升射程,各國軍隊至今仍沿用二戰結束以來的基本彈體設計。“BAE作戰任務系統業務發展副總裁吉姆·米勒表示。這位前美軍炮兵軍官指出,BAE的目標是將52倍徑火炮的射程提升一倍。去年該公司測試的新型炮彈已實現約68英里(109公里)射程,目前正致力於進一步突破。
在烏克蘭戰場,遠程打擊能力尤為重要。無人機的普及使火炮陣地極易暴露遭反擊,射程越遠意味着越能規避無人機偵察與反制火力。“射程直接關係到生存能力。“米勒強調。
BAE系統工廠生產的155毫米炮彈殼,該口徑為西方榴彈炮標準制式。照片:奧利·斯卡夫/法新社/蓋蒂圖片社彈藥製造商們還在以其他方式推進炮彈現代化。
納莫公司正在研發可由操作員選擇打擊效果的坦克炮彈。例如,可編程讓炮彈在目標上空爆炸或穿透裝甲。其他企業正探索調整彈頭在目標處的引爆當量,以降低附帶損傷。
隨着烏克蘭及近期以色列的需求激增,多家公司正提升產能並加速生產。歐美炮彈短缺導致烏克蘭在抗俄防禦戰中多次被迫定量配給彈藥。
據國際戰略研究中心數據,歐美去年各生產約30萬枚炮彈。歐盟預計其產能明年可提升至百萬枚,美國則瞄準120萬枚目標。
為加速供應鏈,BAE系統公司採用商用電子引信組件,並轉用更易採購的普通鋼材。該公司還測試聲波混合炸藥技術,稱可顯著節省時間。
炮彈製造利潤豐厚。德國萊茵金屬本月表示,其新收購的西班牙炮彈廠預計今年運營利潤率達25%,遠超集團整體8.4%的水平。
炮彈相較於導彈的一個優勢在於其生產速度更快、成本更低。
巡航導彈造價可能高達數百萬美元,而美國導彈系統(如海馬斯)使用的火箭彈每枚成本為15萬美元。根據國際戰略研究中心數據,相比之下,標準155毫米高爆炮彈單價約800美元,更先進的"神劍"制導炮彈約為6.8萬美元。
BAE系統公司和納莫公司尚未透露其新型炮彈量產後價格,不過後者表示其衝壓發動機炮彈相比其他火炮產品可能屬於高成本。
鑑於導彈的高昂費用,多數國家庫存有限。例如德國僅儲備約600枚金牛座導彈。
“當我們可以用成本低得多的炮彈實現目標時,是否還需要單價50萬歐元(約合54.7萬美元)的導彈?“歐洲最大炮彈製造商萊茵金屬首席執行官阿明·帕珀格表示。
在烏克蘭戰場使用的美國海馬斯等導彈系統配備的火箭彈,每枚造價15萬美元。圖片來源:德米特里·亞戈德金/祖瑪通訊社但導彈在某些方面仍優於強化型炮彈。美國陸軍戰術導彈系統(ATACMS)射程可達190英里(約306公里)。防務情報公司簡氏的彈藥專家阿梅爾·科特拉爾斯基指出,巡航導彈具有射程更遠、有效載荷更大且更靈活的優勢。
炮彈複雜度的提升也帶來了弊端。烏克蘭炮兵操作員表示,例如制導炮彈就易受俄羅斯電子戰系統干擾。而衝壓火箭發動機、制導尾翼等創新設計會擠佔彈體內炸藥的空間。
“這需要權衡取捨,即便彈體內安裝小型衝壓發動機,也會顯著影響炸藥裝載量,“科特拉爾斯基指出。
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本文發表於2023年11月24日印刷版,標題為《高科技化的現代炮彈》