
自行火炮,指安裝在車輛底盤自備動力上,無需外部牽引的火炮。經過100多年的發展,自行火炮目前已經成為各國陸軍炮兵的中堅力量。
根據所搭載的火炮系統的不同,自行火炮可分為自行榴彈炮、自行迫擊炮、自行反坦克炮、自行火箭炮等類型。按行動裝置的結構劃分,自行火炮又可分為履帶式、輪胎式和半履帶式。
早期的自行火炮大多使用坦克或其他重型履帶式裝甲車輛底盤,第二次世界大戰后,陸續出現使用輕型、輪式裝甲車輛底盤的自行火炮。進入21世紀,各國陸軍開始紛紛研制、裝備以民用標準卡車底盤為基礎,搭載中、大口徑榴彈炮的卡車式自行火炮(簡稱卡車炮),包括瑞典和挪威聯合研制的FH77BWL52“弓箭手”火炮、俄羅斯2S43“錦葵”自行火炮等。雖然我國輪式自行火炮的研制起步較晚,但經過20多年的快速發展,已經具備了較高的技術水平。近年來,我國陸續研制、裝備了包括PCL-09式122毫米車載火炮、PCL-161式122毫米車載火炮、PCL-181式155毫米車載火炮等在內的多個型號的卡車炮,并出口至巴基斯坦、埃塞俄比亞等國,使我國自主生產的卡車炮成為備受國內外關注的武器。
“冷戰”時期,法國陸軍裝備了全重高達43噸的AMXAuF1型155毫米自行火炮(簡稱AMXAuF1型)和基于該型火炮研制的TRF1型155毫米牽引式火炮(簡稱TRF1型)。但對于僅擁有中型運輸機、海外投送能力較弱的法國來說,重量過大的AMXAuF1型缺乏戰略機動性,牽引式的TRF1型缺乏戰術機動性,兩者都難以在戰場上快速投送、大規模部署、迅速轉移,并且無法為炮組成員提供有效防護。
在蘇聯解體、“冷戰”結束后,歐洲爆發全面戰爭和核戰爭的可能性大幅降低,這使得法國陸軍將注意力轉移到研制能夠靈活、快速、機動部署的新型武器上。
20世紀80年代中期,法國地面武器工業集團(GIAT)開始研制新一代機動火炮,該火炮得到了法國陸軍的認可和資助,這便是現代化自行火炮的鼻祖—“凱撒”155毫米自行火炮(簡稱“凱撒”)。

“凱撒”的火炮系統基于TRF1型研制,采用了與TRF1型相同的炮架設計,但新型52倍徑炮管極大提升了“凱撒”的射程。同時,先進的數字化、信息化火控系統也較大提高了“凱撒”的命中率,使其更適應“即打即撤”的作戰模式。
“凱撒”的制造成本和維護成本都較低,而且性能優良,能滿足法國陸軍炮兵的火力和機動性需求。2004年12月,法國軍備總局和GIAT集團簽訂了價值3.58億美元的合同,以生產72門“凱撒”。2008年7月,法國陸軍接收了首門“凱撒”。
“凱撒”全重17.7噸,長10.5米,寬2.55米,高3.7米,采用6×6卡車底盤,能夠通過C-130“大力神”、C-160、A400M等中型運輸機空運,快速進行遠距離戰場部署。“凱撒”的最大行程為600千米,公路最大行駛時速可達100千米,越野最大行駛時速可達50千米。另外,充氣系統能夠根據土壤類型自動調整輪胎壓力,這讓“凱撒”具備了良好的道路通過性,如能翻越坡度達40°的障礙,涉水深度可達1.2米。以上優勢使得“凱撒”的戰略機動性和戰術機動性都遠超之前采用坦克底盤的各型自行火炮,因此得到了法國陸軍的青睞。
“凱撒”的炮組成員通常為5人,包括1名駕駛員、1名車長、1名炮長和2名裝填手。緊急情況下,3人也可以完成火炮的發射。不過,“凱撒”的防護裝置較差,幾乎無法為炮組成員提供有效防護,這也是它最大的缺點和后續型號需要重點改進的問題。

火炮系統
“凱撒”的火炮系統采用23升藥室設計,能夠發射所有北約制式155毫米彈藥,包括傳統的高爆破片榴彈、火箭增程彈、反坦克/反人員子母彈、煙霧彈、照明彈等。“凱撒”炮管的最大俯仰角為68°,水平方向角為正負17°;發射常規增程全口徑炮彈時,最小射程為4.5千米,最大射程可達42千米;發射火箭增程炮彈時,最大射程可超過50千米;能依靠光學瞄具進行2千米的直瞄射擊。
“凱撒”到達射擊陣位后,炮長會放下駐鋤,將車體后部抬起,炮尾的高度也會隨之提高,便于人員裝填彈藥和作業。正常情況下,“凱撒”能夠在一分鐘內從行軍狀態轉入射擊狀態,而從射擊狀態轉回行軍狀態則僅需約40秒的時間。行軍狀態與射擊狀態的快速切換使得“凱撒”具備了更強的靈活性與機動性,能夠規避來自敵方步兵或反炮兵系統的攻擊。
當駐鋤放置到位、“凱撒”進入射擊狀態后,“凱撒”將由配備的FAST-Hit火力管理系統來控制其瞄準目標。該系統由歐洲航空防務航天集團旗下的防務電子系統公司研制,配備有火炮初速雷達系統、Sigma30型慣性導航系統、全球定位系統(GPS)等設備,能在30秒內完成自身定位并提供精度極高的目標參數。目標參數可以由炮組人員輸入,也可以通過指揮中心或前方觀察員經由無線電輸入。由于數據的采集操作和彈道計算均可在“凱撒”達到預定發射陣位前的行軍過程中完成,故而不需要地形團隊和測角儀進行提前測繪。
火控系統
Sigma30型慣性導航系統是“凱撒”火控系統的核心,具備極高的精度。在CS2002-G火控計算機的助力下,該慣性導航系統能夠自動通過火控俯仰傳感器、方向傳感器、伺服電機和液壓系統進行炮管調節和全車姿態控制,而不需要任何人為操作。更為出色的是,即便在有信號干擾或GPS信號丟失的環境中,Sigma30型慣性導航系統也能保證出色的可用性,它不僅可以與彈道計算機結合使用,還能夠集成到戰術指揮和協調網絡中,這為炮兵部隊提供了顯著的作戰優勢。
“凱撒”火控系統的重要組件還包括火控計算機和火炮初速雷達系統。前者能夠對本地敵我情況進行3D分析,并借助集成傳感器對彈藥狀態、火炮狀態和彈藥補給進行管理;后者能夠監測所發射炮彈的出膛速度,輔助炮彈在飛行過程中進行彈道修正。
法國陸軍自用的“凱撒”還搭載了泰雷茲集團研制的“阿特拉斯”炮兵C4I(指揮、控制、通信、計算機和情報)系統,其車載終端位于火炮尾部左側,能夠實現軍事信息收集、傳遞、處理自動化,從整體上增強軍隊戰斗力。此外,PR4G戰術無線電通信系統也能有效保障加密高質量語音和數據的傳輸,助力炮組人員接收目標的坐標信息和氣象信息等。
彈藥裝填系統
“凱撒”車體兩側和駕駛室后各有兩個裝甲彈藥箱,全車共備彈18枚,采用半自動裝填系統。射擊前,裝填手會取出部分彈藥,放在炮尾兩側的地面上。射擊時,炮尾兩側各有兩人:左側兩人負責裝藥,右側兩人負責裝彈;炮長在后方指揮開火。射擊后,炮閂向上抬起,因為發射藥可燃,因此不需要拋出藥筒。待膛內煙氣排凈后,炮尾右側的單臂裝彈(藥)機會將上次射擊后裝入的炮彈送入炮膛,裝藥手隨即推入發射藥,與此同時,裝彈手將下一枚炮彈裝入裝彈機,隨后炮閂關閉,準備擊發。這種相對簡單的裝填方式主要是將彈藥入膛這一最費力的動作由機器取代,其他環節依然由人工操作。這使得“凱撒”在膛內有彈的情況下射速仍能達到18秒3發,而持續最大射速則為每分鐘6~8發。

在“凱撒”得到法國陸軍的認可后,GIAT集團開始針對“凱撒”存在的問題進行改進。2015年9月16日,在法國巴黎國防軍警防務展覽會上,重組后的奈克斯特系統公司(NexterSystems)推出了采用8×8卡車底盤的新一代“凱撒”。
“凱撒”8×8由一臺410馬力的柴油發動機提供動力,最大行程為600千米,公路最大行駛時速可達90千米,越野最大行駛時速可達50千米,越障、涉水等性能基本與“凱撒”保持一致。
針對“凱撒”防護薄弱的問題,奈克斯特系統公司為“凱撒”8×8配備了一套可以選裝的裝甲防護方案,方案內容主要為:全裝甲保護的前向4人駕駛室和火炮系統覆蓋裝甲板。前者能夠抵御7.62毫米步槍彈的射擊,防御部分“凱撒”8×8的炮尾有兩個單臂裝彈(藥)機流彈和破片;后者可降低流彈和惡劣天氣對火炮系統部件的影響,提高火炮抗地雷、抗簡易爆炸裝置的能力。此外,防護方案還包括選裝煙霧發射器和電子對抗系統等。

“凱撒”8×8的火力也得到了大幅提升。得益于車體更大,“凱撒”8×8的兩側各有6個裝甲彈藥箱體,每個彈藥箱內的彈藥架可以容納6枚彈藥和發射藥,這讓全車可攜帶的彈藥數總量升至36枚。另外,“凱撒”8×8炮管的最大俯仰角增加到73°,水平方向角擴大至正負30°,并加裝了熱成像瞄準裝置,駕駛艙頂部還可選裝12.7毫米重機槍塔。
“凱撒”8×8對“凱撒”的半自動裝填系統進行了改進,炮彈和發射藥裝填的自動化程度都得到了極大提升。“凱撒”8×8炮尾左右兩側各有一個單臂裝彈(藥)機,左側仍需兩人負責發射藥的裝填,而右側僅需一人進行炮彈裝填。射擊前,裝藥手將發射藥直接放進裝藥機的槽中即可,不用推入膛內;右側彈藥箱旁有一個臨時放置炮彈的斜架,裝彈手站在炮車自帶的踏板上將彈箱中的炮彈直接放進斜架即可。隨后,火炮右側的機械臂會從斜架上抓取炮彈,順時針旋轉至炮尾待命。收到發射任務后,機械臂會立刻將炮彈放入裝彈機的槽中,同時裝藥手裝填發射藥。炮閂打開后,裝彈機和裝藥機依次對準炮膛推入炮彈和發射藥,發射完成。
改進后的裝填流程降低了人員的工作負荷,更有利于維持射擊速度,使得“凱撒”8×8在車載彈藥量翻倍的情況下仍能維持高射速。
由于采用太脫拉(TATRA)T-8158×8卡車底盤和一系列先進技術,并加裝了裝甲防護,“凱撒”8×8的全重超過了30噸,長12.3米,寬2.8米,高3.1米。尺寸的加大和重量的增加讓其無法通過C-160等中型運輸機空運,好在A400M中型運輸機以及C-17“環球霸王Ⅲ”戰略運輸機仍然具備空運“凱撒”8×8的能力。


2022年2月,奈克斯特系統公司開始研制“凱撒”家族的新一代火炮—“凱撒”6×6MarkII。該火炮保留了“凱撒”8×8的火炮系統,采用了類似的裝甲防護設計,配備了新型460馬力發動機和自動變速箱,改進了火控系統,駕駛艙內整合了用于信息評估、機動化能力通信和數據網絡傳輸的CONTACT無線電系統,還配備了用于檢測、干擾和防止簡易爆炸裝置的ECLIPSE反簡易爆炸裝置系統。這些改進將利于其更好地應對復雜多變的戰場情況。目前,法國陸軍訂購了109輛“凱撒”6×6MarkII,比利時和立陶宛也訂購了該型自行火炮。
在經歷30年的發展后,“凱撒”及其衍生品“凱撒”8×8、“凱撒”6×6MarkII,進一步提升了現代化作戰能力。
近年來,我國也裝備了多款自研型號的自行火炮,雖然在火炮、火控系統上和“凱撒”8×8還存在一定差距,但采購成本更低,也更符合我國陸軍的現代化炮兵需求。隨著我國自行火炮技術的不斷發展,未來,我軍將裝備口徑更大、自動化系統更高、火控技術更卓越的世界一流自行火炮。