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【軍事博評】William:美陸軍戰略大砲續洩漏訊息 「釣魚」居多?

SLRC除和原子安妮相仿外,結構上亦與二戰德國21 cm Kanone 38加農砲十分相似,例如旋轉盤固定在地面、部分制退裝置裝在砲尾等。(網絡圖片)

 

大約年半前,美國陸軍提出發展中程戰略打擊武器的遠期計劃,務求令陸軍盡快取得反制A2/AD的能力。計劃包括戰斧陸陸射型、MIRS砲兵火箭的短中程改良型 PRSM,以及新中程彈道導彈;至當中技術資料公開最少的,是早前就到相當質疑的戰略遠程大砲(SLRC)。現時只知該砲會在2023年製作一支試驗型的大砲進行測試,然後才決定是否繼續量產計劃。

2月20日一個美國陸軍向英軍展示現代化成果的內部展覽會上,主辦器位展示了該砲的模型、CG圖及一些部署特點描述,不過訊息除預期射程外也沒有涉及較深入的技術性能。比較離奇的是,若有實質成果或技術突破,美軍通常會在正式的場合(例如公開的防務展銷會)透露訊息,而且若果如果細究所透露的訊息,你會發現不少矛盾之處。

2S7(下)與SLRC及巴巴多斯大砲砲管的等比例對比圖,參考物為中圖的Oshkosh M1070大拖車。(網絡回片)

這砲尺寸小得有點過火?

由極少數已知資料及過往經驗顯示,要達到這樣的射程,至少需要非常巨大且長的砲管以進行加速,並運用次口徑彈或火箭助推彈體等技術以增強初速及持續加速的能力。我們可以過去用以試驗發射太空載荷的布爾愽士傑作「巴巴多斯衛星大砲」作對比:巴巴多斯可需要兩門406MM戰艦主砲串在一起、全重達770噸的超級重砲,才能將質量200公斤的彈體送進軌道啊!

經過升級改造的2S7M重型自走砲,現時仍保持60年代後最重型自走加農砲的紀錄。

 

由展覽會以及美國陸軍未來司令部得知,這應該是一門正常火砲,似乎也不是採用特殊發射葯,也不是磁軌砲之類。這砲看上去有很大的駐退裝置及砲座,結構很像原子安尼核彈投射砲及過去的列車砲。然而其尺吋嘛……照片中的大拖頭Oshkosh M1070大約9.7公尺長,由這尺寸去量度,砲管竟只有13-14米長左右。這代表什麼?這代表該砲長度只稍長於2A44 203MM加農砲(1960年代以後量產的最大重砲、蘇聯2S7自走砲的搭載砲),2A44最大射程是37.5公里,用上彈底排氣增程彈也不超過60公里。而由圖片判斷,此砲的口徑也不超過240MM(美國陸軍用過最大口徑常規火砲)。

原子安妮全長達26公尺,重達85噸,射程最大32公里。

 

這東西甚至比M65型重砲(即口徑280MM的原子安妮,但射程只有30公里)還短一截啊!而且由於其強調可使用空運,那砲重幾乎就肯定是在122噸(C-5M最大運力)以內,甚至77噸(C-17最大運力)以內。

 

美國陸軍未來司令部示意的現有與將來砲兵武器打擊範圍圖。(網絡圖片)

 

所需要的是全新技術?

火砲雖然被稱為陸戰之神,但導彈時代後已經沒那麼重要了。原因主要是火砲發射的誤差往往較大,早期發射條件也不允許使用精確彈葯,只能進行火力覆蓋,陸地機動重量限制又讓更遠射程的火砲無法進一步加大。60至80年代陸續出現的彈底排氣技術、火控彈道計算及雷射導引砲彈雖然讓火砲射程及命中率有相當大的改善,但對比陸射及空射導彈武器,在射程及精度上仍有相當大差距。而要製作一種劃時代的超遠程戰略攻擊火砲,所代表的不是既有技術的延續,而是各種全新技術的集大成,難度非常高;更有甚者,當中單一技術的提升,很有可能影響其他子系統的可運作度。

SLRC另一個模型,比例不明。部分外形似乎又和展板上的CG很不一樣,而且倍徑也好像不太高…….圖中另外兩個自走砲模型,是現時仍在發展中的M1299新型自走砲。留意其中一個模型的砲管拆斷了。(網絡圖片)

 

小弟並非質疑這砲技術不可行,但要在這個長度下達到有效射程,發射葯所提供的能量可是現有最先進發射葯達數倍甚至10倍!那可是連無疾而終的電熱化學砲都未能做到(且電熱化學砲的發射葯威力也不比一般發射葯大多少);單單這一點,那就要連砲管的結構都要修改,並需採用結構更強且耐磨損的合金或結構製作砲管……又是一種幾乎全新的技術呢。

50年代美蘇等國開始研發一種新概念的火砲,即輕氣砲,主要以傳統推進葯壓縮單原子氣體如氫、氦等以進一步推動彈丸,其初速可達到驚人的3700米/秒以上:要知道著名的坦克砲RH-120 55倍徑版本,砲口初速都只是1700米/秒啊。不過由於這種擊發方式穩定度不及傳統火葯砲(即無法作最基本的彈道參數),而且重量高、彈丸與空氣磨擦受熱極高、砲管極易磨損等,結果到今天類似東西仍在實驗階段。(網絡圖片)

 

 

當然,有人指可以用火箭助推彈體,但即便如此,加裝火箭的砲彈,質量只會更大,而且要增程至接近2000公里,火箭很難小得到哪裏,甚至可能需要兩級或以上,而且也要把砲彈打上至中氣層(超過50公里高空)再進一步加速,這樣火箭仍需很多發射葯才成。然而,這種多級火箭的結構,是否能承受發射時的衝擊力?事實上,即使正常火砲用上固體燃料火箭增程彈(如M549),砲彈也不敢加太大型的火箭,以免影響結構,更難以想像裝進結構更脆弱的二級固燃火箭,事實上火砲大王布爾博士也只是有這東西的初步構想,終其一生也未有弄出實物來。

 

事實上,美國海軍及BAE開發失敗的155MM AGS所用LRLAP(圖左),也使用小型火箭引擎進行持續推進並減少彈尾的空氣誘阻力而已,射程最遠也只是180公里。順帶一提,AGS砲塔的全重(105噸)基本和陸軍新玩具沒差多少。(網絡圖片)

 

另一個方法就是將砲彈設計成火箭彈之餘,也套上類似脫殼穿甲彈彈芯套的次口徑彈葯,以獲得更高的初速。然而就現時砲彈示意圖而言,未見類似設計;而且這方法的問題在於:當彈葯直徑進一步縮小時,是否還能裝入更大型更高速的推進火箭?而且一味提高初速,也會提高砲口加速度,對於砲彈內必需的GPS導航芯片及複雜的砲彈結構也會造成重大損害。

布爾博士為巴巴多斯大砲設計的次口徑”砲彈”雨燕2號。這和坦克用的穩翼脫殼穿甲彈有異曲同共之妙,都是提高初速的次口徑彈的一種。不過對於SLRC而言,高初速反而帶來很多問題。圖中的雨燕2號,砲口加速度達23000G(網絡圖片)

 

 

更有指該大砲砲彈可使用一種超燃速衝壓進氣的砲彈,以進行持續加速。不過若真如部分描述般,砲彈具備伸縮型的進氣結構及特殊設計的進氣道,又是否能抵受到至少5000G以上的砲口加速度?這種引擎也需要碳氫系液體燃料與燃料泵,但要造到耐5000G加速度的也十分困難;再講,能持續穩定運作的超燃速衝壓引擎仍是各國攻堅的項目,樂觀預計可能也要2030年後才成功,而要縮小到只有砲彈的大小,那就不知何年何月了……

一種具備伸縮進氣道的超燃速衝壓砲彈示意圖。只是這種砲彈尺寸不大,不知內部燃料可以燒多久了。(照片來自globalsecurity網站)

 

 

現在比較普遍的說法,是指這砲發射的可能是火箭加速的高超音速滑翔體彈頭。的確,過去HTV-2滑翔體的試驗達到4000公里以上的航程及近20倍超音速的速度,可那是用米諾圖火箭(其實就是已退役的Peacemaker ICBM)發射,才有更高能量與速度;可不理火箭加速這個已討論的問題,現時可見的高超音速滑翔器最少也超過一噸重(大者有3-4噸),射程才有1500-4000公里,但由這大砲打出來的東西,恐怕不超過100公斤,彈徑最多可能只有20CM左右,過去的實驗多表明滑翔體的大小和滑行距離可是成正比的(這可能和小彈體的氣動加熱容忍能力較低有關)。在這情況下,就這個「不夠大」的超級大砲是否能打擊預期的目標,就讓人懷疑了。

無論東風17、前衛還是HTV-2型滑翔體,都需要一支大威力的彈道導彈作為載體,並於200公里以上的高度投放,才能造到遠距離滑翔,這個優勢理論上很難由遠程大砲及火箭加速砲彈達到。HTV-2由於得到重型洲際彈道導彈Peacemaker的助推,才能有足夠高度與速度,達到4000公里的航程(雖然最後因為過熱而在大氣層中燒毀)。(網絡圖片)

 

再講,大量高新技術集中到一個新「砲彈」上,卻更容易犯上「忘記初衷」的錯誤:要造戰略大砲是要具備低價、火力密度高且能遠程高速打擊的能力,但愈複雜的砲射武器,其成本也會水漲船高。當「砲彈」的成本趕上甚至超過導彈,而且火力密度也不見得有超越(砲彈愈大愈複雜,裝填速度愈慢,這是常識)時,這大砲的價值還在哪裏?我不如搞超遠程砲兵火箭好了,火力密度隨時還更高…….事實上,美國海軍在發展AGS及專用LRLAP遠程砲彈時,就犯了這個錯誤(雖然錯誤是由於DDG-1000量產數量大減、導致砲彈成本飇升直接導致,不過LRLAP自身的複雜程度就和短程彈道導彈差不多)。

 

由是觀之,這小得有點離譜的超級大砲,其發展難度遠超想像,有多項實際技術難題要解,且更容易陷入性能與成本矛盾的陷阱。觀乎陸軍未來司令部發言人的口氣,也似乎不太確定,否則也不需要先造一支樣砲,再行評估其是否可行或值得進行下去了。就在下而言,這計劃反而像某種程度的戰略欺詐手段:過去美國不是沒玩過這種東西,冷戰早期的美蘇轟炸機缺口問題,美國其實早已由情報得知並不屬實,但仍執意操作傳言相當一段時間;星戰計劃更是戰略欺騙的傑作之一;美國明知相關資金與技術根本無法於短時間內完成,還是不斷對外宣傳相關測試(註1),把當時已處於經濟衰退的蘇聯還要投下大筆款項於相關軍事研究開支,直接拖跨蘇聯經濟。

外加一片4米直徑摺疊式葉片的攔截器,由民兵導彈的第三級修改而成,共實行五次Homing Overlay Experiment (HOE)試驗並於第五次(1984年)成功擊中飛行中的ICBM彈頭。不過冷戰後才知道那個彈頭是裝了個發訊器,讓射控雷達更易鎖定。(網絡圖片)

 

註1:SDI計劃早期測試其實還有很多誇大成份,以迷惑蘇聯情報機構,例如磁軌砲(雖然彈丸和一粒手槍子彈差不多)、核爆X射線攻擊實驗,以及早期「成功」的反導實驗(靶彈裝了個無線電發報機,令目標更易被追蹤)等。

 

【軍事博評】William:鬼才、瘋子,還是騙子?美軍再建超級大砲疑雲

 

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William Lam
現實中只是個小職員的軍武 / 科普愛好者

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