车载火炮系统结构特点与方案分析课程设计

＝机电工程学院课程设计＝

车载火炮系统

结构特点与方案分析

小组成员：张承宇（组长）

乐志军（副组长）

李一鸣、李刚

李大勇、王俊

刘健、詹福祥

日期：2011年12月24日

提纲：

一、什么是车载火炮

二、车载火炮的优势

三、自行火炮的分类

四、车载火炮与其他典型自行火炮的现状举例

五、未来车载火炮的发展趋势

六、我们构建的车载自行火炮方案

前言：

火炮可以对地面、水上和空中目标射击，用以歼灭、压制有生力量和技术兵器，摧毁各种防御工事和其它设施，击毁各种装甲目标和完成其他特种任务。火炮是当今世界各国陆、海、空军装备数量最多、使用最频繁的武器种类之一，火炮武器具有毁伤威力大、射击死区小、持续战斗能力强、抗干扰能力强、目标特性小、攻防性能兼备、反应速度快、机动性强、操作维护容易、可靠性好、成本低、弹药种类丰富等特点。

未来的高技术局部战争是一场海、陆、空一体化的战争，通常以信息、电子战开始，海基、陆基和空基精确打击为主要特点，战场状态快速变化。炮兵传统的以手工作业进行测地、密集炮位、从容地进行20分钟火炮准备的战法，已经不能适应现代战场的要求。现代战争要求炮兵应具有快速反应能力，精准打击能力和较强的生存能力。外国资料表明，上述能力主要指的是在3min内火炮进入阵地。打出5—6发炮弹，准确命中目标后快速撤出阵地的能力。为达到此目的，国外正加紧牵引火炮的数字化进程。与此同时，1944年法国GIAT公司推出了一个崭新的“恺撒”车载炮系统，这个系统的优秀使得车载炮这个理念引起了世人的瞩目。

一、什么是车载火炮

车载炮（Vehicular Gun）定义为：火炮机构基本不作变动或简单改动后安装在现有或稍作改动车辆上的火炮。这种火炮的目的主要在于提高机动性。按车体承载能力火炮种类和改进程度不同，车载炮也可以在车上射击，也可以离车射击。车载炮所用指挥器材、瞄准与射击方法与未上车时基本相同，这一方面与自行火炮有所不同，自行火炮是将射击控制器材或火控系统、车体作为有机组成部分而综合设计的。

（附录二：车载火炮原理构造简图）

二、车载火炮的优势

车载炮作为压制火炮一个新的成员，大大丰富了地面压制火炮的内涵。从机动性、生存能力、快速反应能力、列装成本和操作维修性等方面，对装甲自行火炮、车载炮和牵引榴弹炮进行了比较分析。

装甲自行火炮在战术机动性、生存能力、快速反应能力和自主作战能力上有明显的优势。特别用在进攻方向上压制敌方有生力量中，其作用是不可替代的。然而由于造价大，操作维修复杂，难以大量装备使用。牵引火炮有战略机动性好、造价低、易于大量装备、操作维修方面的优势，在压制火炮家族中占有一席之地，在防御作战中作用更明显。但由于构筑阵地、行军战斗转换等费时费力，快速反应能力、战术机动性、战场生存能力较差。不进行旨在提高速度反应能力、战术机动能力、战场生存能力的改造，牵引火炮将难以适应高技术的战争需求。

因此，车载火炮的出现，作为压制火炮的一个新成员，以其良好的作战性能，表现出适应高技术战争的能力，并为世界各国所瞩目。车载炮巧妙的结合了自行火炮“自己行动”和牵引火炮“简单实用”的优点，在大口径压制火炮战技性能和列装成本的天平上取得了良好的平衡。正是得益于这个明显的优势，车载炮一经出现就受到广大中小军事国家的广泛关注出口，现有型号的前景一路看好，由于研制门槛相对较低，向瑞典、波兰等以前没有大口径自行火炮研制经验的国家也纷纷开发自己的155/152mm车载炮，力图博得国内外潜在用户的青睐。短短十

几年来，轮式车载炮的发展一发不可收拾，大有和传统履带式自行火炮分庭抗礼的势头。

三、自行火炮的分类

自行火炮是一种可以长距离自行机动的火炮，它包括自行野战火炮、自行高炮、自行反坦克炮、自行迫击炮，其主要任务是伴随坦克和机械化部队作战，用于压制反坦克火力、炮兵火力及摧毁各种野战目标。

自行火炮分类方式不同，有按重量可分为重、中、轻型；按行驶方式分，可分为轮式、半履带式、履带式；按装甲防护程度可分为全装甲式、半装甲式、敞开式；按火炮类型可分为自行加农榴弹炮、自行榴弹炮、自行反坦克炮、自行火箭炮、自行迫击炮、自行迫榴炮、自行高炮等。

2按照行驶方式的分类

自行火炮的行驶方式有：轮式自行火炮、半履带式自行火炮、履带式自行火炮。不同的行驶方式可以满足火炮在不同的路面环境上行驶。轮式自行火炮在公路地面上有很强大的速度优势，但轮式地盘的载重量有限，代表作有：俄罗斯2S23式样120MM自行榴弹炮、中国W99式82MM车载自动迫击炮、瑞士“护卫者”双35MM自行高炮。半履带式自行火炮由于越野性能比卡车好二战时广泛装备到各个国家部队，二战之后，轮式战车性能明显提高，半履带式车就不再使用了。因为轮式车辆的越野速度和公路速度都要比半履带式的强，代表作有：美国的M2、M3(改型M3A1、M3A2)、M5、M9半履带装甲输送车及其车族，德国的Sd.kfz.250、Sd.kfz.251半履带装甲输送车及其车族。履带式自行火炮有着鲜明的特点和优越性，其战场上的越野性能是毋庸置疑的，这就使得它们能够很快的进出战场。同时履带式自行火炮的通过性非常高，前进间推进速度非常快速。履带式自行火炮代表作有：中国PHZ89式122mm火箭炮、美国M109帕拉丁自行火炮、德国“鼬鼠”120毫米自行迫击炮。

2按装甲防护的分类

火炮的装甲程度可以分为：全敞开式、半装甲式、全装甲式。主要根据火炮的作战任务不同，其装甲程度也不同。火炮编入炮兵群或单独以营为单位作为支援炮兵作用的，因为距离第一上场比较远，所以基本上是敞开式；配属坦克、机械化步兵分队作为随伴炮兵使用或是编入反坦克队行动的，这类自行火炮必须出现在最前线上的，它们需要的装甲程度当然要很高，所以这类一般是全装甲式的；还有一类编入机动炮队行动，这类自行火炮通常是半装甲式的，通常只为抵挡一些行进间的轻武器和流弹伤害。

2按重量分类

火炮的重量型号不同可以分为：重型火炮、中型火炮、轻型火炮。这样的分类是为了满足火炮在火力和机动性方面的不同需求。强调机动性的火炮只能牺牲其重量，强调重火力的火炮必须影响其机动性。通常把20吨以下的归为轻型，20吨到40吨之间的归为中型，40吨以上的就是重型火炮了。

2按火炮类型的分类

依据自行火炮车辆上所架设的火炮类型，自行火炮又可分类为：自行加农榴弹炮、自行榴弹炮、自行反坦克炮、自行迫击炮、自行迫榴炮、自行高炮、自行火箭炮等。各类火炮都可以设计改装在越野车底盘上或直接安装上装甲底盘，以满足作战需要的强机动性与行军携带的方便性。下面为大家列出各类自行火炮的代表作品：

四、典型车载火炮和其他自行火炮现状举例

１．“恺撒”155mm车载自行火炮系统

“恺撒”155mm车载自行火炮系统是法国地面武器工业集团与洛尔工业公司于20世纪90年代合作研制的，它是将标准的牵引式榴弹炮直接装到制式越野卡车底盘上嫁接而成，炮手及作战需要的所有设备和弹药都是由车载。战斗全重为一般自行榴弹炮的二分之一到三分之一。车全长比牵引榴弹炮牵引状态下要短一半，特别适合空运。“恺撒”采用已经大量生产的成熟

民用底盘，改装时驾驶员基本训练不超过3天，尺寸和运载质量都符合民用交通规则，还能利用民间维修设施。进入/撤出战斗时间不超过一分钟。一辆“恺撒”火炮进入阵地到打完6发急速射击并撤出阵地，总共耗时不超过三分钟。具有自行数据传输、持久精确定位、自动火炮瞄准和射击后自动重新瞄准等能力，因此该炮首发命中率高，大大提高了火力突然性。

２．中国SH-1型155mm车载榴弹炮

SH-1式155毫米车载加榴炮。该炮于2006年外贸定型，是在第一代155毫米车载加榴炮的基础上发展而来。该炮火力系统的身管为52倍口径，是PLL01式155毫米加榴炮45倍口径身管的拉长型，沿用其炮口制退器，两者弹药通用。底盘选用了奔驰2629A型6X6重型卡车底盘，火炮被安装在底盘的后部末端，发射时炮口向前。紧贴底盘尾部安装有一个“U”型焊接结构的液压驻锄，这样能最大程度的承受火炮发射时后座力，减轻底盘受力。该炮的驾驶乘员舱合为一体，有良好的钢装甲防护，其顶部还可安装12.7毫米机枪，驾驶窗为三片防弹玻璃组合式。由于采用了大功率的发动机，其发动机舱宽大而且较长。由于车体紧凑，炮身较长，该炮在行军状态时的炮身基本和车头齐平。底盘后部各种搭载设备的布置更加井然有序。从前往后依次是火炮行军固定器，左右两排共4组弹舱（携带炮弹20发）和火控电子设备。液压驱动机构布置在车体中线，各种工具则固定在弹箱上部。上述大部分设备都得到了装甲盒的保护。该炮目前主要用于外贸出口。

３．SH-2式122毫米车载榴弹炮

中国北方工业总公司研制的新产品SH2型122毫米自行榴弹炮研制始于2001年前后，于2005年外贸定型。该炮由122毫米榴弹炮和卡车底盘结合而来。其火力系统采用了PL96式122毫米牵引榴弹炮的改进型，主要改进为沿用96式榴弹炮的起落部分，但取消炮口制退器牵引杆，重新设计了与卡车底盘相结合的上架。底盘为基于4x4越野车底盘，采用6x6驱动桥改进方案改进出的6X6三桥底盘，第一桥和第三桥同时参与转向。早期样炮采用了NJ2046越野车底盘改进，后期型改由越野性能更好的枭龙越野车底盘改进。火炮在车体中部，发射时炮口向前。车体前部是有装甲防护的驾驶舱和乘员舱，后部则为弹药舱和电器设备。车体后部有一对液压驻锄。早期型与后期型的区别在于：早期型车轮为小直径车轮、发动机舱短、驾驶舱和乘员舱每侧只有一道车门，后期型车轮直径较大、发动机舱较长、驾驶乘员舱每侧有两道车门。该炮主要用于外贸出口。中国SH2型122毫米车载榴弹炮是自住研发，完全具有自主知识产权的新型武器装备。

该炮战斗全重小于11.5吨，可携带24发弹药，乘员4～5人，可实现零度角射击。全炮高2.95米，公路最大行驶速度为90千米/小时以上，最大行驶里程为600千米，最大爬坡坡度大于60％。由于底盘具有四轮转向系统，使得最小转弯直径不大于13米。该炮发射122毫米制式弹药，可在高低0～70度，左右各22.5度范围内射击。发射底凹弹时最大射程为18千米，发射底排弹最大射程可达22千米，发射底排火箭增程弹的最大射程可达27千米。具有自主作战能力，有自动、半自动、人工三种作战模式。该炮的行军/战斗转换时间仅为45～50秒，行军－战斗发射6发炮弹－行军可在2分钟内完成，打了就跑，大大提高了生存能力汽车前部设有发动机和装甲驾驶室，但是装甲防护能力相对薄弱，只能防护子弹和小块弹片。尾部设有开放平台用于安装旋转榴弹炮，由于弹药不多，机动性强，可以通过中国空军运-8和伊尔-76运输机投送到指定地点。SH2自行火炮是中国上世纪80年代以苏联D-30系统为基础研制而成的86式122毫米牵引榴弹炮的高机动车载版。

４．英国M777portee

英国BAE系统公司地面系统分部研制的155mm轻型榴弹炮（美国将其定型为M777），是世界上第一种重量低于4218kg的155mm榴弹炮，采用52倍口径的身管，最大射程为40公里。，是目前世界上最轻的炮兵武器系统--该炮使用大量钛铝合金。在20世纪80年代中期，开始把155mm轻型榴弹炮作为“维克斯”项目，研制一种射程与美国M198相同但重量小于4000kg的可用各种战术直升机吊运的155mm牵引榴弹炮。1997年，美国陆军/美国海军陆战队轻型155mm（LW155）联合项目选择该榴弹炮来替换M198。

首门炮2000年6月交付。2002年11月，该公司获得了一份价值1.32亿美元的94门M777小批量试生产合同。2004年12月，美国海军陆战队完成了对该炮的作战试验，敦2005年国际国防系统和设备展览会(DSEi)上，英国BAE系统公司展出了其研制的M777 Portee新型轮式自行火炮系统。

当对30公里左右的目标发射普通榴弹时，可命中150米范围内的目标；对10公里距离上的目标进行射击时，命中精度则可以达到50米。每套M777 Portee系统配备的弹药基数为70发。

５．以色列ATMOS2000式155mm车载榴弹炮

以色列国防军有意装备“车载榴弹炮系统”（ATMOS）。它是以色列索尔塔姆（Soltam）公司自己投资为出口市场研制的，采用三种155毫米身管，39倍口径最大射程30千米，45倍口径的最大射程39千米，52倍口径的最大射程41千米。以色列国防军试验的将是最后一种。ATMOS的驾驶舱能乘坐4至6名炮手，装甲能抵御轻型武器射击和破片，有三防装置。

６．南非T5－52式155mm车载榴弹炮

南非曾经先后研制了G5和G6两种性能先进的155毫米榴弹炮，该系列的火炮在国际军火市场上同样具有较大的影响力。T5-52是近年来南非推出的又一火炮杰作，它是由南非丹尼尔军械公司在牵引式G5榴弹炮的基础上，采用高新技术研制而成的一种轻型155毫米车载式自行榴弹炮。

南非T5-52发射远程全膛底凹式榴弹时，最大射程为32千米，发射远程全膛底排气弹最大射程达到42.5千米，发射高速远程弹配用新型M64双模块装药系列时，可使射程达到55千米。也可采用M90系列双模块装药，当发射标准弹和弹底排气弹时，在75%最大射程的公算偏差为距离的0.48%。其重量不会大于20吨，南非T5-52配备有先进的火控系统、定位定向系统、自动导航系统和自动瞄准装置等，使火炮在任何情况下都能在短时间内精确定位。

７．瑞典FH－77BW“弓箭手”155mm车载炮

瑞典FH-77BD是目前被认为是世界上最先进的火炮，底盘为沃尔沃厂6×6全地形卡车，车辆能在恶劣地形或严冬路面上行驶。该底盘采用全悬挂前轴和全地形转向架，具有舒适、安全的全地形通过能力。底盘配用的“沃尔沃”涡轮增压柴油机最大功率为250千瓦，公路最大行驶速度70千米/小时，最大行程为1 000千米。榴弹炮系统安装在底盘后部，中部为弹药舱，前部为全封闭驾驶舱和乘员室。这也是车载炮的常用布局。

“弓箭手”最大的特点是实现了全炮自动化，最突出的是配备有自动装填系统。该炮战斗全重为30吨（含人员和弹药），可由A-400M 空运。其20发待发弹2．5分钟便能发射完毕，堪称当今榴弹炮家族中的“快炮手”。“弓箭手”车载炮在乘员舱顶部安装了“狐猴”(Lemur)遥控武器站用于自卫，武器站可配用7．62毫米机枪、12．7毫米机枪或40毫米自动榴弹发射器。乘员舱备有“三防”装置和灭火抑爆系统。

８．中国WS-2D 火箭炮

由中国精密机械进出口总公司和四川航天工业总公司联合开发的"卫士"系列多管火箭炮

系统此前主要有 "卫士"-1/1B以及 "卫士"-2三种型号，而目前最新改进型号就是世界射程最远的"卫士"-2D多管火箭炮系统。400毫米口径的“卫士 -2D”火箭炮射程为400公里，可发射“杀手无人机”。 "卫士"-2D火箭炮系统由发射车、运输装弹车和指挥车、通讯车组成，一个作战单元包括一辆射击指挥车、6-9辆火箭发射车和6-9辆运输装弹车。

和"卫士"-2早期型号相比，"卫士"-2D各项主要性能指标均有了明显提高。首先是射程加大，其次是精度提高，多类型的战斗部是"卫士"-2D火箭炮又一亮点，除传统高爆弹外，还可以根据不同战略战术要求，换用六种以上不同类型的战斗部，另外，"卫士"-2D放弃了以往圆筒式发射箱，采用了一体化设计的六联装发射/储存箱，这也是世界火箭炮发射箱最主流的设计样式，因为火箭弹采用密封箱装弹，储存和发射均很方便。而且，配用的弹药运载车上装有自动装填系统，一次齐射完成后可迅速再装填。其发射车采用新型838高机动轮式越野车为运载底盘，具备良好的机动性。

对于火箭炮来说，提高射程、打击精度以及毁伤威力已经成为一个主要发展趋势。"卫士"-2D火箭炮系统具备射程远、齐射威力猛、作战反应快、使用维护简单等一系列优点，一定程度上几乎可以替代价格昂贵的短程弹道，用来攻击敌方军事基地、集群装甲部队、机场、港口等目标。

９．德国“猎豹”自行高炮

“猎豹”自行高炮于1973年设计定型，首批产品于1976年底正式装备联邦德国陆军。在当代自行高炮中，首屈一指。不仅它的生产数量和装备数量最大，而且也开创了“三位一体”自行高炮的新时代。到20世纪80年代初，德军共装备420辆。此外，出口到荷兰95辆，比利时55辆。

“猎豹”自行高炮采用“豹”1坦克底盘，便于实现底盘零部件的通用化和系列化。其战斗全重由“豹”1的41.5吨提高到46.3吨，说明1辆先进的自行高炮装的系统和部件要比主战坦克还要多和复杂。

“猎豹”的乘员人数为3人：车长、炮长和驾驶员。这说明它的自动化程度相当高。“猎豹”自行高炮采用2门瑞士厄利孔公司的KDA型35毫米机关炮。这种机关炮射速高、威力大、可靠性高，是一种成熟的产品。

其火控系统包括：搜索雷达、跟踪雷达、火控计算机、光学瞄准具、红外跟踪装置、激光测距仪等。西门子公司生产的这两种脉冲多普勒雷达，堪称是“猎豹”上的两个“亮点”。

到了“猎豹”时代，将高炮的火力、火力指挥控制、电源供给这三大块综合到一起，这就是“三位一体”的高炮。如果再加上自行化，那简直是“四位一体”了。

１０．国产PLL05 120MM１２０毫米自行迫榴炮

PLL05迫榴炮原是北方工业公司于2001年推出的一款出口型武器系统，主要用于装备快速反应部队、空降部队和轻装甲部队，以增强他们在山地和城市等复杂条件下的作战能力。后来被解放军部队选中。采用WZ551 636底盘，战斗全重16.5吨。携弹量为36发，炮塔在车体后部，高低射界为-4°～80°。方向射界达360°。

PLL-05式自行迫榴炮发射高爆榴弹的最大射程为9.5千米，发射迫击炮弹的最大射程为8.5千米，发射破甲弹的最大射程为1.2千米。采用半自动装填方式，因此能始终保持高射速:发射高爆榴弹时6～8发/分钟，发射迫击炮弹时10发/分钟，发射破甲弹时4～6发/分钟。

瞄准与作战模式

瞄准与作战模式:自动/半自动/手动,装填方式,半自动,炮塔上装一挺12。7毫米高平两用机枪,备弹5000发.最大射速600发/分。火炮装备先进的双向稳定器并有夜间观瞄仪,

使它具有夜间和行进间对运动目标进行攻击的能力.炮塔两侧装有X组烟幕弹,以便在作战中

隐蔽自己,车内配备有三防装置,可在特种条件下作战。

该自行迫榴炮可以用间瞄射击方式向远距离目标射击,发射杀伤爆破榴弹或迫击炮弹,然

后在几秒种内改用直瞄射击方式,向正在接近前沿阵地的坦克,装甲车辆射击.该炮将主要装备我军快反部队,空降部队,轻型轮式装甲部队等。

据报道，从2008年初开始，一批PLL-05衍生的新型迫榴炮已开始装备济南军区部队。该炮的数据：战斗全重比：16.5吨；最大射程：发射高爆榴弹的最大射程：9.5千米；发射迫击炮弹的最大射程：8.5千米；发射破甲弹的最大射程：1.2千米；最大射速（半自动装填方式的情况下）：发射高爆榴弹时：6～8发/分钟；发射迫击炮弹时：10发/分钟；发射破甲弹时：4～6发/分钟；携弹量：36发；方向射界：±35°；高低射界：-4°～80°；乘员：4名；三防装置：有；发动机：320马力；最大公路速度：85千米/小时；最大水上速度：8千米/小时。

１１．苏联203毫米M1975式自行加农榴弹炮

苏联 M1975式203毫米自行榴弹炮于1977年开始列装并作为苏军方面军重型炮兵部队的正式装备。

M1975式203毫米自行榴弹炮的尺寸很大,可能是苏军装备中迄今最大的装甲车辆。该炮似乎采用的是一种崭新的底盘,但某些方面又与“萨姆”-12防空导弹发射车的底盘有些相似。

该炮的乘员室是装甲密闭式的,内可坐2—4人。紧挨乘员室的后部是发动机室。传动装置位于前方乘员室的下方。悬挂装置是新的,虽然某些细部结构看来与 T-72坦克有些类同。最大射程（公里） 30公里，装备数量约400门战斗全重 40000公斤装备时间 1977年

口径 203毫米配用弹种常规弹和化学弹

１２．瑞典AMOS 120毫米双管自行迫击炮

早在1996年，芬兰帕特里亚（Patria）公司和瑞典赫格隆茨（Hagglunds）公司签订了一项协议，准备为丹麦、芬兰、挪威和瑞典研制一种120毫米炮塔式双管迫击炮，AMOS即源于此。瑞典AMOS 120毫米双管自行迫击炮 AMOS是“先进迫击炮系统”的英文字母缩写。它有两个“版本”：一个是履带式的，一个是轮式的。履带式的，采用瑞典CV90步兵战车的底盘；轮式的，采用芬兰XA-203 636轮式装甲车的底盘。虽然底盘不同，但上半部分相同，包括炮塔、双管120毫米迫击炮和后装式车内装弹。

这两种自行迫击炮的最大特点是，采用了双管120毫米迫击炮，能在15秒内发射6发弹，最大射程可达10千米，火力相当强大。模块化设计，全焊接炮塔，水陆通用，有三防能力，领跑全球市场.

2002年11月，美国宣布帕特里亚2赫格隆茨公司的先进迫击炮系统（AMOS）已经被列为“未来战斗系统”（FCS）迫击炮项目的最终候选武器。

五、未来车载火炮的发展

虽然目前来看车载火炮的各种优势在实战演练中独占鳌头，世界各国对车载火炮的研制也是趋之若鹜，但单独车载炮不应看成是一种权宜之计，而应将车载火炮纳入基型炮与变形炮的发展策略之中，将车载火炮与整个作战体系相结合、相互补充。根据国防策略的要求，去主动研究适合目前本国国情的各类火炮，以缩短行军战斗转换时间，或减轻炮手体力劳动强度，以增强武器系统的快速反应能力和战场生存能力。

1、火力猛，口径大

随着科技的发展，大口径火炮会逐渐走入世界军事的舞台。除了发展155mm车载炮和122mm 车载炮，还应该发展大口径车载迫击炮和车载速射迫击炮。在考虑加大火炮口径、提升火炮威力的同时，火炮的反后坐装置的应能要求也会上升。车载火炮的全重也会增大，对车载火炮的机动性能也是严峻的考验。提高车载火炮的自动化能力，不仅能使炮兵的劳动强度降低，也能使行军战斗转换能力，有很大的提高。

2、车载火炮的多样化与系列化

车载火炮也应从单一的车载榴弹炮向多种车载火炮方向发展。野战高射炮中，也应该发展车载高射炮，比如配合老装备改造，除了提升搜索、瞄准、指挥和灭控技术水平，还应该考虑车载炮的可能性，增强其战术机动性。另外车载火炮要形成制式底盘等部分，以便实现更好的互换与变形能力，使车载火炮能更加适应目前瞬息万变的战场。

3、加强火控系统的能力，信息战能力更强

一体化信息支持能力已经越来越成为对轮式作战平台的基本要求。为了适应未来数字化部队的要求，美国整个“斯特赖克”车队都采用了许多数字化系统，达到了相当高程度的网络化和系统集成化，车内的系统能够为士兵提供总体态势感知能力，采用的21世纪部队旅及旅以下作战指挥系统，可使各车辆之间通过文本信息和地图网进行交流。法国研制的V1型系统信息终端包括地图显示、导航管理、车辆定位、数据通信管理以及对火情观察及控制的支持，系统计划安装到现装备和新研制的轮式装甲车辆上。至于美国正在精心打造的“未来战斗系统”，其每个平台都将能侦察、监视、获取目标信息和接收上级的情报。在轮式装甲战车数字化的同时，一些新型的用于数字化作战的专用轮式车辆也将面世，如无人监控直瞄射击车、无人监控传感器车、无人监控间瞄射击车等。

4、进一步加强车载火炮的防护能力

此外，车载火炮的防护能力有待进一步大幅提高。虽然车载火炮主要是第二战线上的远程

火力压制武器，但车载火炮暂无“三防”能力，另外为了增强其机动性能，底盘装甲相比之下也很薄弱，驾驶员及战斗人员行军时的安全得不到有效的保证。

总之，车载火炮在未来战争中凭借它出色的机动性能、火力性能、价钱低、便于互换和维修等优势一定会拥有不可替代的地位。

六、我们构建的车载自行火炮方案

车载式火炮是牵引车和火炮结合在一的产物，但不仅仅是简单的结合，而是通先进的火控系统将其融为一体，这也是载式火炮性能优异，自问世以来备受关注。关键所在：包括:火控计算机、定位定向航系统、伺服控制系统等。在输入起始点坐标后，通过定位定向导航系统，可以时刻定位火炮、起始点、目标之间的相对位移，无论火炮在任意地点占领发射阵地，都可以对标定坐标的目标实施精确打击。火控计算机对输人的目标坐标、高程、气温、药温、弹种、初速偏差等参数进行解算精确确定射击诸元。伺服控制系统根据火控计算机的身管方位和高低指令进行机械调炮，高灵敏度的传感器可以将方位和高低误差控制在0.1密位以内。在火炮发射过程中，由于后坐引起的火炮轻微位移都可以被先进的火控系统感知，并进行自动复瞄，有力地保证了火炮连续发射时的射击精度。

故而要构建某型性能优良的车载火炮系统，需要从多方面着手考虑，具体表现在一下几个方面。

1）质量指标的确定

车载炮的质量指标是影响其总体和使用性能的一个重要指标。一般而言车载炮的质量介于装甲自行炮和牵引炮之间。车载炮一般由基型炮的起落部分、上架、三机(高低机、方向机和平衡机)、座圈、液压驻锄(大架)、供输弹机和军用越野车底盘等组成。在估算车载炮系统质量

时，还要考虑乘员、携带弹药量、炮控和火控部分等质量。因此车载炮质量应为，则：

式中，为火炮部分质量；为越野车底盘质量；为乘员质量；为携带弹药的质量；

为炮控和火控质量；为其他辅助质量。以地面压制火炮为例，经过估算其质量指标如表3。不难看出，目前工业部门研制的155mm和122mm车载炮都较重。这会影响机动性和通过性，降低了车载炮的综合性能。对于机动性要求严格的兵种可牲选择轻型车载炮。在目前我国工业水平下，155mm和122 mm轻型车载炮重量可分别控制在10t和6t以内。

2）火控系统的匹配

地面压制火炮若要提高快速反应能力，增加炮控和火控系统是必由之路。上个世纪末，美国就想将牵引火炮“帕拉丁”化，即将M109A6的炮控火控部分合理地移植到牵引炮上，构成一个“先进的牵引炮系统”但是，车载炮没有装甲防护能力，炮控、火控系统的设备常年裸露于野战环境下，对其可靠性和寿命无疑是有影响的。其次，车载炮由于没有防护，难以象装甲自行炮一样，在进攻方向上起突击作用，因此没有必要具有自主作战能力。再次，一套数字化设备价格1到2倍于车载炮的机械部分的价格，将昂贵的设备，装在无防护的载体上是不合算的。因此，与之相配套的炮控火控部分的繁简程度应该与车载炮相匹配。建议压制武器的车载炮配以手动瞄准的简易火控即可。

下图1：为西方某国将要列装的155火炮简易火控系统。

3）底盘车辆的选择

车载炮底盘应是军方推荐的军用越野车辆。选用通用载重车辆和非主流军用车辆，将给后勤保障带来困难。对于大口径压制车载炮可在其相应的牵引车辆中选择，见表4。考虑车载炮的受力特点需对车架相关部分作加强处理。对于轻型车载炮，除了对车架加强外，火炮还要采取减小后坐阻力的措施，如二维后坐技术、软后坐技术等，和高强度轻型材料。目前由于底盘车辆可选范围较小，给选择带来一些困难。但应注意“大车驮小炮”也会影响车载炮的总体性能。

底盘的选择车载炮一般选择具有越野能力的卡车为底盘，根据火炮口径和威力的不同，而选择承载能力不同的底盘。以155毫米口径火炮为例，对底盘还有如下具体要求。

由于战场的越野性能的要求和高速行驶的需要，一般车载炮底盘发动机采用涡轮增压风冷柴油机，其单位重量的功率为13马力／吨左右。

大口径车载炮上部的重量一般为1～2吨，射击时的最大冲击载荷约为48吨，底盘可以采用8x8，也可采用6x6传动方式。

考虑到快速反应部队的使用要求，车载炮的最大行驶里程应为500～600千米。为适应野战环境的需要，底盘的转弯半径最小值应不大于11米，爬坡度不小于50％，侧坡度不小于40％，过垂直墙高600毫米，涉水深1.0米。

驾驶舱应有装甲防护措施，应具有能防步枪子弹和弹片的功能，应装有空调，可以容纳6名乘员。但驾驶舱的顶棚到地面的高度不宜太高，以免使车载炮的最小射角太大，一般控制在2.6米内。

4）各分系统和装置分析

车炮组装后，还需要一些装置需要配置，才能形成完整的车载炮。

火控系统作为现代化的武器装备，车载炮上必须设置定位定向导航装置、火控计算机、自动操瞄装置、诸元显示、初速雷达、有线／无线通信联络装置等，除了为提高反应能力、具备信息化作战能力外，以便必要时可以自主作战。

动力传动装置，为适应战斗的需要，车载炮上应设置电、液驱动装置及其相应的能源，如辅助柴油机、辅助发电机，来自主发动机的取力器、以及蓄电瓶及外接电源等。以适应火炮自动化的需要。

弹药舱的配置，为适应野战的需要，车载炮应配备一定数量的弹药，一般应为20～30发。弹药舱的弹药应该存取方便，并具有一定的防护能力。

驻锄的配置，由于火炮的回转中心一般设置在后桥前后，致使后桥难以承受很大的射击载荷，故在底盘大梁的后方设有可自动转换的驻锄。该驻锄不仅能减少后桥负荷，还可防止射击时火炮的后移，提高火炮射击精度，还可用作炮手的脚踏板，以降低炮手的装填高度。

辅助武器的设置，为了车载炮自身防护的需要，应配置机枪等自卫武器以及相应的带弹量。

5）方案总结

我们设计的是一个车载式45倍口径122mm榴弹炮或39倍口径155mm榴弹炮方案。底盘系统以“枭龙”轻型高机动越野车为基础。该炮发射122毫米制式弹药，可发射底凹弹时最大射程达18千米，发射底排弹最大射程为22千米，发射底排火箭增程弹的最大射程可达27千米，没有自动装弹设备

枭龙系列越野车是由武汉枭龙汽车完全自主设计、自主创新的具有高越野性能的车族，该系列越野车最突出的特点是具有轮式车辆的最高机动性能——马力大、越野能力强，现有产品包括长头、短头和专用底盘三大系列。枭龙越野车越野野能力超过美军悍马、跟德国乌尼莫格相当、个别性能甚至超过了乌尼莫格。

以底盘与火炮系统一体化设计方法设计制造，非独立悬挂的前、中、后三桥均为门式桥，全时6ｘ6驱动，最小离地间隙400毫米，发动机功率180千瓦左右，传动箱是变速、分动一体式结构。采用对开式车轮，中央充放气系统，前后轴四轮转向，让其具备了类似坦克的小半径转向掉头能力，最小转弯直径不大于13米。底盘采用一体化设计的高端面框型车架，与千斤顶、驻锄形成一体化支撑结构，因为是三桥不等间距布置，火炮上架通过座圈直接安装在车架上，同时在中间车架上加一对液压驻锄来支撑座圈和火炮上架，火炮射击稳定性优良，火炮身管在正前方向进行0度角平射时身管高度高于驾驶室10—30cm，这种设计使火炮具备了360度全向射击能力，而且可以在正前方向进行0度角平射，具备了极佳的火力转移能力。并且车尾也有一对液压驻锄。

其底盘具有宽敞舒适的驾驶室和乘员舱，为了适应火炮平射炮口冲击波，对驾驶室结构做了重点强化，使之为一种漂亮的前置发动机驾驶舱。驾驶室内部仪表板、火控设备、控制面板等根据室内空间进行了合理布置和优化设计。驾驶室左右各设置两个侧门，前面两个供驾驶员和炮长出入，后面两个供三位炮手出入，乘员进出方便。车窗玻璃均可防火炮射击时产生的冲

击波。驾驶室内部装有暖通和空调，具有良好的热区和寒区乘员舒适性。

集成火控和信息管理系统。火控系统由炮长终端、火控计算机、火控操控台、配电箱、捷联惯导、炮控箱、交流驱动设备、方位／高低电机、方位，高低传感器、射角限制器、半自动操纵台、倾角传感器、数传电台、通信控制器、车通设备等组成。系统配备定位定向导航装置，具有自主作战能力。

战斗全重应小于12吨，可携带30发弹药，乘员4-5人，可实现零度角射击，全炮高度3米左右。该炮公路最大行驶速度应达90千米/小时以上，最大续驶里程应达到600千米。火炮的信息化程度高，行军／战斗转换时间小于45秒。

底盘系统以“枭龙”轻型高机动越野车为基础，枭龙系列越野车是由武汉枭龙汽车完全自主设计、自主创新的具有高越野性能的车族，该系列越野车最突出的特点是具有轮式车辆的最高机动性能——马力大、越野能力强，现有产品包括长头、短头和专用底盘三大系列。枭龙越野车越野野能力超过美军悍马、跟德国乌尼莫格相当、个别性能甚至超过了乌尼莫格。

以底盘与火炮系统一体化设计方法设计制造，非独立悬挂的前、中、后三桥均为门式桥，全时6ｘ6驱动，最小离地间隙400毫米，发动机功率180千瓦左右，传动箱是变速、分动一体式结构。采用对开式车轮，中央充放气系统，前后轴四轮转向，让其具备了类似坦克的小半径转向掉头能力，最小转弯直径不大于13米。底盘采用一体化设计的高端面框型车架，因为是三桥不等间距布置，火炮上架通过座圈直接安装在车架上，同时在车架上加一对液压驻锄来支撑座圈和火炮上架，火炮射击稳定性优良，火炮身管在正前方向进行0度角平射时身管高度高于驾驶室10—30cm，这种设计使火炮具备了360度全向射击能力，而且可以在正前方向进行0度角平射，具备了极佳的火力转移能力。

其底盘具有宽敞舒适的驾驶室和乘员舱，为了适应火炮平射炮口冲击波，对驾驶室结构做了重点强化，使之为一种漂亮的前置发动机驾驶舱。驾驶室内部仪表板、火控设备、控制面板等根据室内空间进行了合理布置和优化设计。驾驶室左右各设置两个侧门，前面两个供驾驶员和炮长出入，后面两个供三位炮手出入，乘员进出方便。车窗玻璃均可防火炮射击时产生的冲击波。驾驶室内部装有暖通和空调，具有良好的热区和寒区乘员舒适性。战斗全重应小于12吨，可携带30发弹药，乘员4-5人，可实现零度角射击，全炮高度3米左右。该炮公路最大行驶速度应达90千米/小时以上，最大续驶里程应达到600千米。

附录一：主要参考文献

1. 毛保全，于子平，邵毅.车载武器技术概论.北京：国防工业出版社，2009

2. 刘增禄.陆战机动平台概论.北京：国防工业出版社，2009

3. 武瑞文，徐大洋，蓝天翔.现代自行火炮武器系统顶层规划和总体设计.北京：国防工业出版社，2006

4. 张跃民.车载武器.北京：航空工业出版社，2010

5. 谈乐斌，张相炎，管红根，陈新，戴劲松，陈昌顺.火炮概论.北京：北京理工大学出版社，2005

6. 张相炎，郑建国，杨军荣.火炮设计理论.北京：北京理工大学出版社，2005

7. 陈家瑞.汽车构造（第五版）.北京：人民交通出版社，2006

8. 王霄峰.车底盘设计.北京：清华大学出版社，2010

9. 王望予.汽车设计.北京：机械工业出版社，2004

附录二：车载火炮原理构造简图之一