大不一定好——论轻型装甲战车火炮的选择
本文为军事博客Below The Turret Ring一篇文章的翻译，按照本人的理解补充了少量内容，原文链接
https://below-the-turret-ring.bl ... -always-better.html
谈到装甲战车时，车辆尺寸、重量、弹药、火炮口径和装甲防护之间总是存在权衡。
这对于小口径的火炮和步兵战车（IFV）来说非常重要：穿甲威力、对步兵的杀伤力、射速、携弹量以及待发弹数量（特指火炮一次装填，无需人工再装填可连续发射的弹药数）对于一辆性能良好的步兵战车来说都是不可或缺的因素。
平衡所有这些因素至关重要，但很难实现。根据各自的理论，不同的国家已经有不同的解决方案。增大火炮口径会对步兵造成更高的杀伤力，并且通常都会增加穿甲威力（当然还要考虑膛压、穿甲体设计和炮管长度）；然而，发射速率和备弹数量通常都会降低。使用反坦克导弹发射器将增加战车的成本和重量，但主炮的穿甲威力就没有那么高的要求。
装甲战车的主武器的最终选择应该被视为一个优化问题：如何使一辆给定重量和尺寸（以及成本）的装甲战车拥有最强威力？
为了量化比较不同口径火炮的效能，我们引入一个“总弹药杀伤量”（Stowed Kills）的衡量标准。计算方法很简单：求单发杀伤力（使用不同的指标，如穿甲威力，穿甲后效或破片的数量和扩散程度）与储存在车内或待发的弹药数量的乘积。
CV90是较大口径弹药的正面和负面影响的一个很好的例子，因为它采用了大量不同的火炮：
CV9040使用40毫米博福斯L70加农炮，CV9035使用35毫米大毒蛇III自动炮，CV9030使用30毫米大毒蛇II自动炮，CV90105原型轻型坦克使用M68E坦克炮，CV90120则使用来自RUAG的120毫米紧凑型坦克炮。
不同的CV90在火炮上一次装填的待发弹数量不同：
◆ CV9040共有24发炮弹（三排8发），另有24发弹药放置在充当待发弹药架的转盘上。
◆ CV9035共有70发炮弹，由两发35发的弹链组成。
◆ CV9030共有160发。
这清楚地表明了在战车上使用较小口径的好处。CV9040只有24发炮弹直接可用，但只要换用稍弱的35 x 228毫米弹药，待发弹药数量就达到了近乎三倍！而30 x 173毫米口径待发弹数量又是35毫米口径的两倍多！鉴于目前40毫米博福斯炮并不能击穿更多目标，博福斯炮在与大毒蛇自动炮的对比中处于下风。虽然40毫米博福斯炮发射的尾翼稳定脱壳穿甲弹（APFSDS）实际穿甲威力更强，但增加的穿甲威力并不能拓展目标范围：所有三个口径的火炮都可以在正面击破现有的步兵战车，并从侧面击破主战坦克——更大的口径仅仅是延伸了击破的距离，仅在有限的条件下有意义。
总携弹量同样受到主炮口径的影响：
◆ CV9040B的总携弹量为234发40毫米博福斯弹药，包括储存在炮塔中的48发弹药。
◆ CV9035可以储存203发35毫米弹药。这个数字低于装备博福斯炮的型号，这是由于弹药储存方式不够理想，而且弹药以弹链的形式存放。
◆ CV9030的携弹量最大：最多400发，几乎是其他型号战车弹药的两倍。
◆ CV90105 TML在车内携带40发105毫米弹药。
◆ CV90120-T携带45发120毫米弹药。
然而，CV90105 TML和CV90120-T需要4人制乘员组，且已不具备任何步兵携带能力，因此如果制造一辆安装105mm或者120mm火炮的步兵战车型CV90，其携弹量远达不到如上数字。
虽然CV9040的实际携弹量高于CV9035，但这与不同的火炮结构有关：一个双弹链供弹、外动力驱动、使用35发弹链的火炮固然体积较大，但也比博福斯40mm/L70炮功能更强（Wonderful注：博福斯40毫米火炮使用炮管后坐自动方式、弹夹供弹，且无法中途切换弹种。CV90使用的博福斯40炮可以一次装填3个弹夹，因此待发弹数为24发）。
以上是来自CTA International的图片，展示了他们的“空间高效”40毫米埋头弹武器系统（CTAS）火炮的优势。这张图很好地说明了火炮的大小是如何受弹药口径增大的影响，尽管它略有“欠公平”并且有偏差。40毫米埋头弹炮没有配备任何类型的火炮防护装备，而大毒蛇III火炮至少装有一个。所有大毒蛇系列火炮都是外动力驱动，并包含了供弹机构的一部分，而40毫米埋头弹炮的外部动力马达和供弹机构未在图上完全展现出来。
CTAS埋头弹炮至少比30毫米“拉登”炮和30毫米毛瑟MK30炮更大更重，后两者分别是“武士”步兵战车和ASCOD步兵战车的主武器。而如今这两种战车的英国版本即将装备CTAS埋头弹炮（Wonderful注：即升级型“武士”步兵战车和“埃阿斯/Ajax”侦察车车族）。
一般而言，较大口径的弹药对车辆有以下负面影响，车辆设计者和制造商需要考虑这些影响：
◆ 重量
◆ 尺寸
◆ 火炮稳定系统
◆ 内部空间
◆ 成本
为了进一步的参考，这里有一小部分装甲战车及其携弹量的列表：
◆ SchützenpanzerLang HS.30 - 2000 × 20毫米炮弹
◆ 黄鼠狼1A3 - 1250 × 20毫米炮弹（待发弹503发），4 × 米兰反坦克导弹（待发弹1枚）
◆ 黄鼠狼2原型 - 287 × 35毫米炮弹（待发弹177发）
◆ 布雷德利 - 900 × 25毫米炮弹（待发弹300发），7 × 陶式反坦克导弹（待发弹2枚）
◆ 武士 - 300 × 30毫米炮弹（待发弹为2个3发弹夹）
◆ 美洲豹 - 400 × 30毫米炮弹（待发弹200发），未知数量的导弹（待发弹2枚）
◆ BMP-1 - 40 × 73毫米炮弹，4枚导弹（待发弹1枚）
◆ BMP-2 - 300 × 30毫米弹，4枚导弹（待发弹1枚）
◆ BMP-3 - 500 × 30毫米弹，40 × 100毫米炮弹/导弹
◆ AMX-10P - 760 × 20毫米炮弹（待发弹325发），10 × 米兰反坦克导弹（待发弹1枚）
加拿大陆军和美国陆军都因为“总弹药杀伤量”数量减少而拒绝为各自的LAV III和“布雷德利”步兵战车升级更大口径的火炮。加拿大军方还指出，由于弹药数量有限，较大口径的火炮必须转变运用方式——LAV III的25毫米大毒蛇机关炮可以“像机枪一样”打短点射——受制于尺寸增加和携弹量减少，较大口径的火炮显然不可能这样使用。
来自美国陆军研究实验室关于布雷德利战车安装35mm火炮的数据的调查结论如上图所示：当使用标准的触发引信榴弹时，35mm火炮的单发杀伤力固然优于25mm火炮，但是如果讨论“总弹药杀伤量”，在中等战斗距离内，35mm反而不如25mm。因为在这个距离上射击精度较高，25mm榴弹破片杀伤力较小的缺点并不突出。只有到了更远距离——也就是1500米以上——时，35mm触发引信榴弹才拥有更好表现。
考虑到地形和战场环境，这一条件不一定总能满足。在冷战期间，中欧战场设想的平均交战距离不到1500米。这意味着35mm厄利空或者大毒蛇机关炮并不能更好地杀伤步兵。
（Wonderful注：我们注意到，35mm触发引信榴弹单发杀伤概率在1500米范围内随着距离拉远反而逐渐升高，这是因为触发引信榴弹必须触地才能爆炸，35mm火炮因为弹道过于平直，近距离射击时大量破片洒向天空和地下，杀伤范围并不理想）
尽管如此，在步兵战车上安装较大口径的机关炮仍然有两个明显的优势：
1、可编程弹药
2、穿甲威力
正如美国陆军研究实验室的测试和模拟结果所显示的，可编程弹药显著提高了对步兵的杀伤能力。在其他一些场合，可编程弹药相对传统弹药也有明显优势，这包括对空、对主战坦克（摧毁传感器）和对建筑物内步兵（在建筑物内部爆炸）。
目前可编程弹药所用的电子设备和引信无法装在诸如20mm或者25mm这样的小口径弹药内——除非把装药减少到不切实际的程度。因此30mm或者更大口径火炮逐渐成为主流。
就穿甲威力而言，这一直是一个权衡问题，主要归结为一个设计阶段的决策：战车的主炮究竟需要对抗什么样的目标？要对抗这样的目标，有没有其他（更好的）武器系统可用？
CV9040的设计具有相当特殊的，与其他国家不同的要求。选择40毫米博福斯炮有多种原因：该口径已经应用在瑞典海军和防空武器系统上（后者包括后来开发的CV9040AAV自行高射炮，基于CV90底盘）。然而，一个主要因素是需要穿透原苏联主战坦克（例如T-55和T-72）的侧装甲：这些坦克在炮塔和车体侧面装有80-90毫米厚的钢制装甲，使用20～30毫米火炮在中等距离、一定角度下是不可能打穿这种装甲的。但瑞典并没有在CV90上采用反坦克导弹系统，主炮是其唯一的反装甲武器，因此对主炮的穿甲威力要求很高。
其他诸如M2“布雷德利”、AMX-10P和“黄鼠狼”等步兵战车的设计则不太重视主炮的穿甲威力，因为其自动炮只用来打击步兵单位、装甲输送车和步兵战车。对于较重的装甲目标，这些车辆配备了反坦克导弹发射器，拥有更甚于40毫米火炮的穿甲威力，并且可以有效地对付更多种类的目标（得益于现代反坦克导弹系统的多用途战斗部）。
在一次40毫米CTAS埋头弹炮的演示中，制造商们用图形暗示，3发新型40毫米埋头弹药与21发20毫米或30毫米弹药具有相同的杀伤力。不幸的是，图像的分辨率很差，看起来像是Photoshop的成果。然而，配备CTAS埋头弹炮的车辆的总携弹量实际上很有限，这意味着尽管被优化为“小型火炮”，但是安装CTAS埋头弹炮的“武士”或者Scout-SV的“总弹药杀伤量”与其他安装较小火炮和导弹发射器的步兵战车相比仍然较为有限。
这表明，更大的火炮并不一定更好。
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本帖最后由 Wonderful 于 2018-5-5 00:26 编辑 ]
