看这火箭炮射击的景象,颇为震撼,是不是像往天上射了个鱼雷?这是PHL-03式自行火箭炮,就是大家常说的“远火”,其特征是12管发射单元,每管口径为300毫米。这个尺寸,比起轻型鱼雷常规的324毫米直径稍小些,但在陆军所有武器装备中显得格外粗大。特别的是,火箭弹的初速并不快,每秒只有50米,大致相当于弓箭的发射速度,因此无需高速摄影设备,肉眼就能清晰地观察到弹道轨迹。
300毫米的炮管,若是在传统身管火炮的语境下,早已属于巨型火炮的范畴。一战中声名赫赫的巴黎大炮,二战时期的K5列车炮,其口径都没有达到这个数字。不过300毫米并非极限,更粗的炮管可达370毫米乃至750毫米,尽管750毫米的口径已经让人质疑它是否还能被归类为火箭弹,或许称之为导弹更为恰当。目前世界各国现役的身管火炮,其最大口径一般不超过155毫米,少数能达到203毫米,这基本上是极限了。究竟为何火箭炮可以采用如此粗大的炮管呢?这背后有其独特的发射机制。
传统身管火炮的推力来自于火药燃烧产生的燃气压力,这种高压需要强力作用力将炮弹推出膛口。炮管和炮弹都必须承受几千个大气压以及超过3000摄氏度的高温,因此对材料的要求极高,炮管壁厚也得相应增加,这使得身管火炮的重量往往较重。举例来说,若单纯增加口径,炮管重量会以立方关系大幅上升,反后坐装置也得同步升级。如果是牵引式火炮,其机动性会受影响;如果是自行式火炮,需要配备更重的底盘,整体重量和笨拙度都会增加,导致机动性和火力难以平衡,同时身管寿命和射速也会受到影响。
通过这些分析可以看出,超大口径的身管火炮在成本和作战效能上都是难题。经过无数次的实战验证,155毫米可以视作一个技术瓶颈,再大的口径似乎已无可能。但火箭弹则完全不同,它的工作原理并非依赖于高膛压,而是依靠动量守恒的反冲作用。火药在火箭弹体内燃烧,产生的气体高速向后喷射,如同喷气式飞机获得推力,从而推动火箭弹前进。在这个过程中,用于发射火箭弹的管状或箱式容器仅作为导向使用,几乎不承受压力,因此可以做得较薄。随着口径的增加,发射装置重量的增长微乎其微,这意味着无论是火箭弹本身还是发射载具,都可以轻易地增大尺寸,实现更远的射程而无需过分顾虑机动性问题。以03式火箭炮为例,配备12管发射器和12枚炮弹,依然能保持较高的机动性能。反观300毫米口径的身管火炮,重量会非常庞大,几乎无法实现移动,只能作为固定炮台使用。
相较之下,火箭弹还有一个显著优势,那就是装药量更充足。身管火炮的炮弹需要在毫秒级的时间内,被加速到数百至上千米每秒的速度。若是采用旋转稳定的炮弹,还需达到每分钟数万转的转速,承受的加速度可达数万个G,承受的力量相当于自身重量的一两万倍。以155毫米炮弹为例,其重量约43至48公斤,可以想象这个加速度所产生的巨大力量。
所以,普通炮弹的弹体就需要设计得非常坚固,厚度通常在20至35毫米之间,否则在膛内就会因受力过大而散裂。然而,这将近一百斤重炮弹的装药量仅有6至9公斤,装药系数大约只有20%。而火箭弹的情况则完全不同,其加速过程长,从点火到达到最大速度需时3至5秒,承受的加速度仅有50至100个G,大幅度降低了受力。因此,火箭弹的壁厚可以做得较薄,为2至8毫米。基于战斗部重量计算,装药系数可达到30%至50%。即使不装入炸药,大口径带来的空间也允许采用其他类型的战斗部。
即便火箭炮具备诸多优点,为何炮兵部队还会保留身管火炮呢?这主要是因为火箭炮自身存在局限性。首先体现在成本上,火箭弹由于结构更为复杂,对推进剂的要求也更高,价格远比同口径的普通炮弹来得昂贵。例如,122毫米口径的普通榴弹价格在三五千元人民币左右,无控火箭弹要两三万元,而带制导的型号更是要十几万元,价格高出几十倍。到了300毫米或更大口径的级别,火箭弹单价可达一百万人民币以上。这是因为这种大口径火箭炮的射程可达百公里,必须配备制导系统,否则弹道散布会过大,难以精确打击目标。本身造价不菲,加上制导系统的成本,总费用就更加高昂。
其次是侵彻能力方面,火箭弹在这方面不如身管火炮。






