从经典走向经典Word格式.docx

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　　由于RH120研制的出发点是在尽可能保持105毫米炮和弹药尺寸和重量的情况下，大幅提高炮弹的穿甲能力和命中精度。

所以，早在绘图板上，联邦德国国防部就为其设定了一系列严格的性能指标：

火炮要尽可能地保持105毫米坦克炮的尺寸、重量及后坐距离，从而能保证新火炮在炮塔中的安装情况与105炮相同；

火炮口径120毫米（德国人经计算认为，120毫米口径弹药是在狭窄的坦克空间内，人力装填所能达到的极限）；

身管口径比为44；

身管采用为了增大炮管强度而进行自紧处理的单层身管构造；

全部弹药采用半可燃药筒的整装药结构；

药室容积10升（德国人认为10升的药室容积是最为有利的，这时火炮能够获得最大的初速增量，如果容积继续扩大的话，初速增量将会迅速下降，得不偿失）；

发射动能弹时，炮口初速应不低于1600米／秒，最大理论初速应超过1750米／秒（L7105毫米线膛炮理论炮口初速1478米／秒）；

等效全装药身管寿命不低于700发。

　　虽然这种120毫米炮的弹道性能要比105毫米炮提高了大约60％，但它们的炮弹长度却相差无几。

后坐力以及后坐行程与105毫米炮相差无几，因此它们在炮塔中的安装情况也差不多。

当然，这些性能的提高都要求从设计上采取一系列措施并应用新工艺。

应该说，这些指标既便是放到今天，也仍然是相当高的标准。

那么如此高标准的坦克炮在德国人的绘图板上究竟是什么样子呢?

俗话说，魔鬼往往存在于细节中。

虽然该炮总体上属于传统设计，但该炮的具体设计处处显露着日耳曼式的精细。

在设计中，莱茵金属公司以提高火炮的穿甲能力、射程和首发命中率为主的指导思想贯穿了这门炮的全部。

大体来说，这是一门采用了同心式驻退复进装置和垂直式炮闩的紧凑结构加农炮。

　　筒型摇架：

与传统坦克炮的设计类似，新型120毫米高膛压坦克炮的筒型摇架同样用于承托炮身和承装反后坐装置，是炮身后坐、复进的导轨，也是起落部分（包括炮身、反后坐装置和摇架）的主体。

摇架装在炮塔防盾后的上架上，借高低机作垂直转动。

上架是回转部分的主体，以基轴装在下架上，借方向机作水平转动。

高低机和方向机使炮身在高低和水平方向上转动。

高低机装在摇架和上架之间，方向机装在上架和下架之间。

平衡机使火炮起落部分在摇架耳轴上保持平德，使高低机操作轻便。

事实上，这个所谓的摇架其实是一个套在尾部身管上的筒形铸件。

在炮身的后坐和复进过程中，身管与摇架接触。

在筒型摇架的内表面装有衬筒或衬垫，供身管滑动用。

其结构被设计得适于把反后坐装置盛装在摇架内部，反后坐装置的活塞杆连接在身管凸缘上，通过阻尼弹簧吸收掉大部分后坐力。

需要指出的是，根据丰富的使用与设计两方面经验，西德工程师在筒型摇架的设计中特别注意使衬筒或衬垫易于更换和加润滑油。

　　身管：

由于冶金学的发展为身管的制造提供了能承受极高膛压的合金钢材，而且根据特许生产L7坦克炮所积累的工艺技术及生产线情况，德国工程师认为，现有的旋锻机床已经能把空心和实心棒钢经热锻或冷锻做成长达10米以上的身管，而且使用先进的数控系统以程控完成整个操作，整个工艺过程已不像过去那样依靠操作者的个人技术。

锻压成一根105毫米身管只需要十多分钟。

再加上挤压自紧工艺发展到上世纪50年代已经较为成熟，因此对于新型120毫米坦克炮，德国人决定采用薄壁单身管，也就是用整段锻件制成，没有任何被筒或衬管。

同时，根据在L7坦克炮上进行的试验表明，加装热护套后，弹着点的散布只有不采用热护套时的39％。

所以，德国工程师们为新型120毫米高膛压坦克炮设计了一种由绝缘材料和导热铝制成的单层同心热护套，以身管和同心套间的空气作为隔热层来实现炮管同温，并在表面涂有反光层。

　　炮尾组件：

新型120毫米坦克炮的炮尾组件包括炮闩装置与击发装置两部分。

其中炮闩装置由闩体、炮尾、闩柄、抽筒子和保险器构成，出于结构简单、使用安全、操作简便迅速，以及适于自动装填等方面的考虑，闩体采用了楔式设计，即闩体在炮尾中作水平或垂直向滑动。

不过，在楔式闩体究竟是使用横式还是立式结构的问题上，德国工程师们颇为踌躇了一阵。

最终，由于立楔式炮闩能为装填作业提供更大的活动范围，最终选用了垂直式炮闩结构。

其炮尾肋条和导槽稍呈倾斜，使闩体在关闩时可稍向前移，这一设计特点可确保闩体紧紧地抵住药筒。

不过由于设计最大膛压高达700兆帕，这会使今后继续使用金属药筒出现困难，因为内压会使药筒发生过度应变，以致抽筒困难，使用长药筒时会使问题更为突出。

这将会大大降低发射速度。

也正因为如此，德国工程师为彻底解决药筒问题，在坦克炮研制领域提出了一个划时代的主张：

用药包式装药取代药筒，要求新型120毫米高膛压坦克炮弹药全部使用可燃药筒。

　　反后坐装置：

绘图板上的120毫米高膛压滑膛炮的反后坐装置与L7坦克炮十分类似，整个系统包括两个对称而不同心的驻退机和复进机。

复进机装在炮管一侧，与火炮不同心。

由于驻退机设计合理，后坐行程比L7坦克炮后坐行程稍长。

因此，120毫米滑膛炮的后坐阻力与L7坦克炮相差无几。

　　排烟器：

新型120毫米高膛压坦克炮的排烟器设计借鉴了英国L7坦克炮，其具体结构与后者大同小异，即当弹丸通过倾斜气孔时，高压火药气体被迫通过气孔进入排烟器中。

弹丸离开炮口后，排烟器室内的气压迫使火药气体通过气孔向前冲向炮口。

这就产生了一股从炮尾到炮口的气流，从而把烟抽向前方。

　　与众不同的选择

　　总体看来，要想在小口径、短身管的条件下获得足够的威力，就必须增大火炮药室，通过增加发射药的装药量提高火炮膛压，从而达到增大威力的目的。

从这一点说，RH120120毫米滑膛炮的工艺技术的确十分先进，因为增大膛压势必会对身管强度和内壁抗烧蚀能力提出更高的要求。

不过，量产型“豹”2上装备的RH120却与之前的样炮在生产工艺上有很大不同。

虽然量产型RH120与样炮炮钢的化学成分是一样的，不过最初考虑到未来量产时的成本问题，样炮身管冶炼采用的是有助于大幅度降低成本的电渣重熔技术。

而后来量产型所用的炮钢则是采用真空自耗电极电弧炉重熔技术制成。

至于为什么炮管毛坯的熔炼工艺最终选择了成本更高的真空自耗炉，而不用设备简单、操作灵活、成本低廉的电渣炉，这中间其实有很多的门道，不是一句话能讲得清楚。

　　一方面，当时莱茵金属公司的冶金工程师们曾经认为，电渣重熔法是一种技术后退，因为电渣重熔不是在真空保护下进行，他们担心电渣钢的清洁度不如真空电弧重熔钢。

为了判明电渣重熔与真空自耗重熔两种工艺对锻件质量的影响，莱茵金属公司曾用电渣炉炼出的直径1000毫米，长1500毫米锭子，锻打成五支炮管与真空电弧炉重熔的炮管进行比较，两者获得了相同的射击试验结果。

然而，追求严谨的德国工程师对这个结果并不满意，后来又对两种重熔工艺生产的钢锭，进行了宏观与微观组织鉴定和力学性能比较。

对比试验结果表明，二种重熔方法炼出的钢锭，从表面到中心具有同样致密的组织，在整个截面上硫分布均匀，偏析不明显。

但在电渣重熔过程中，电渣重熔锭子上既有二级氧化物夹杂，也有少量硅的烧损，而在真空白耗炉这个现象非常少。

　　此后从试片上切取试样，随后热处理，进行机械性能的测定。

为了避免在热处理过程中可能产生的偏差，两种工艺切片在同一炉内加热进行淬火与回火处理。

实测表明，电渣重熔钢拉伸强度值高出平均值60牛顿／平方毫米。

在所有温度范围内，两种钢锭切片在横向上也稍有差别，真空自耗炉熔炼钢锭数值稍高。

也正因为如此，虽然电渣重熔工艺能够满足RH120高膛压火炮对钢材料的品质要求，但爱较真的德国人还是认为真空自耗电极电弧炉的品质更胜一筹。

　　另一方面，莱茵金属公司之所以在量产型火炮的生产上采用真空自耗电极电弧炉，更主要是根据该厂实际情况而作出的选择。

该厂原有13.5吨真空自耗电弧炉一座，而电渣炉容量又太大。

这对后续的锻造工艺带来麻烦不说，在已经与军方签订了合同的情况下，要放弃已有的13.5吨真空自耗电弧炉，重新添置安装容量至少15吨以上的电渣炉，无论是在成本和时间上都不允许。

多种原因构成的结果，最终促成莱茵金属公司在量产型RH120高膛压滑膛坦克炮上，采用了真空自耗电极电弧炉重熔技术。

　　在炮管的锻造及后续的热处理流程中，RH120样炮与量产型也不尽相同。

RH120样炮的炮管锻造是在1200吨压力机上进行的，使用25吨的有轨操作机。

热处理采用单件方式，为卧式热处理炉加热及淬火。

而量产型RH120的炮管锻造是在4000吨压力机上进行，使用60吨操纵机。

虽然样炮采用的卧式连续热处理工艺单件生产效率较高，但考虑到该厂的实际设备情况，量产型RH120身管的热处理采用了改进后的多件式井式热处理炉进行调质处理。

之所以采用井式炉内加热，不仅是为了防止变形，并且也是为了提高热处理效率。

　　量产型火炮与样炮的另一个差别在于，经过多轮样炮的反复论证摸索，量产型的炮门采用了特殊的力学设计以保证获得高射速。

整个起落部分的重心位于炮耳处，这是“豹”2坦克的稳定系统能够精确地操作的先决条件。

除此之外，量产型RH120与样炮还有一个不同在于热护套的材料。

出于成本原因，量产型RH120用玻璃纤维增强塑料热护套取代了性能更佳的铝制热护套。

　　总体来说，虽然工艺成本稍贵，但量产型火炮的总体生产效率还是提高了，品质上也要比之前小批量生产的样炮更高。

　　同样的设计，不同的材料――美国版的RH120

　　美方关于引进RH120在美本土授权生产的谈判，早在1978年RH120尚未定型时便已展开。

1985年2月，RH120的美国特许生产型XM256通过了定型，并于1986年2月作为M1A1的主战武器投入批量生产。

不过。

很少有人注意到的是，量产型M256虽然在结构及性能上与原版RH120并无二致，但在具体材料及生产工艺上却有很大不同。

M256与RH120的这些差别首先体现在炮钢钢种成分上。

在量产M256之前，美国军方已经确定其材料规格将同M68E1一样，采用遵循MIS-S-46119A标准的4337+V改进型钢种。

4337+V在合金含量仅达3.49％的情况下，仍能达到RH120所用炮钢屈服强度，材料成本大幅度降低。

而另一方面，M256与RH120的差异又不仅仅在于钢种成份的不同，其区别更表现在所用到的制造工艺上。

　　从资料分析，M256身管先是在电炉经过熔炼后，通过真空碳脱氧技术浇铸成电极。

然后这些电极将由美国Cabot公司利用其拥有的两台电渣炉加工出直径600～750毫米，重10～15吨的电渣重熔空心管坯。

随后，这些电渣重熔空心管坯不像莱茵金属公司那样，要经煤气锻造加热炉加热，而是直接使用旋转锻造机进行锻造。

值得指出的是，由于这种旋转锻造机的压力公差要比RH120量产型所用的4000吨压力机公差小得多，所以不必像RH120那样，还要再经过一个中间加工的步骤。

相比RH120，M256在生产工艺上的另一个重大改革是采用卧式连续热处理工艺和设备，全部操作仅需一人即可完成，大大提高了生产效率。

　　综上所述，尽管在最终炮管性能上RH120与M256两者大致相当，但相比M256的生产工艺流程，原版RH120合金元素使用量略高，劳动生产率低（与RH120相比，M256的生产效率提高了4～5倍），材料利用率低（RH120材料利用率37％，M256材料利用率66％）。

所以如果要客观地评价RH120与M256的话，也只能正视原版的生产工艺要比仿制品稍逊一筹的现实。

　　结语

　　可以说，莱茵金属公司研制的RH120120毫米滑膛坦克炮及其弹药是决定“豹”2、M1A1（包括M1A2）系列坦克战斗力的一个重要因素。

随着“豹”2、M1A1系列在整个世界范围内的扩散，到了上世纪90年代初，RH120／M256几近一统江湖，成为了继L7之后北约，或者说除英、法之外的整个西方世界新一代标准坦克炮（意大利与以色列尽管没有加入“豹”2俱乐部，但其“公羊”C1、“梅卡瓦”III／IV主战坦克安装的44倍口径120毫米滑膛炮主要技术仍是来源于RH120）。

　　作为坦克炮发展史上最重要的飞跃之一，RH120以其革命性设计奠定了现代坦克炮的基本布局，也成为了很多国家在设计坦克时的首选。

而在未来可预见的相当一段时间内，RH120依然会是这样一个“一直被模仿，难以被超越”的经典。