火箭炮射击时那景象,颇为震撼,犹如将鱼雷发射向天空?这正是PHL-03式自行火箭炮,也就是常说的“远火”,其装备12管发射器,每管的口径为300毫米。这一尺寸接近轻型鱼雷普遍采用的324毫米直径,与陆军其他武器装备相比显得格外瞩目。火箭弹的初速度并不快,约为每秒50米,大致相当于射出箭矢的速度,无需高速摄影,肉眼也能清晰捕捉其轨迹。
300毫米若应用于身管火炮,堪称巨炮。一战中声名赫赫的巴黎大炮,二战时的K5列车炮,其口径都不及此数。然而,300毫米并非极限,还有370毫米乃至750毫米的口径存在。不过,750毫米的弹径是否还能算作火箭弹已有些模糊,或许更应归类为导弹。当前现役的身管火炮,最大口径通常为155毫米,少数采用203毫米,大致已达到上限。为何火箭弹能拥有如此粗大的弹径?关键在于其发射原理。
身管火炮完全依赖火药燃烧产生的气体,在炮膛内形成高压,借助巨大推力将炮弹弹出。炮管与弹丸均需承受数千个大气压以及超过3000摄氏度的高温。因此,火炮管材不仅要具备优异的材质,还需具备足够的壁厚,重量自然居高不下。若单纯放大口径,炮管的重量将成立方级数增长,反后坐装置也需同步升级。若是牵引式火炮,重量增加将使其难以拖运;若是自行式火炮,还需配备更庞大的底盘系统,导致整体更为沉重、笨拙,进而破坏机动性与火力的平衡,且身管寿命和射速也将受影响。
经过大量实践验证,超大口径的身管火炮在成本与作战效能上都显得并不理想。155毫米大致已是极限,更大的口径可能性已不大。但火箭弹则完全不同,它并非依赖高膛压,而是借助动量守恒的反冲原理。火箭弹内部的火药燃烧后产生气体高速向后喷射,如同喷气式飞机般获得前进动力。在此过程中,用作发射的管身或箱体主要起导向作用,几乎不承受压力,故而可以做得相当薄。随着口径的增加,发射装置的重量仅微幅上升。因此,无论是弹丸还是载具都可以显著增大,提升射程比身管火炮更为轻松,威力也随之增强,且无须担心机动性受限的问题。以03式为例,其搭载12管发射器与12枚火箭弹,仍能灵活移动。反观300毫米口径的身管火炮,则几乎丧失机动能力,只能作为固定炮台使用。
此外,火箭弹自身的优势还在于装药量的丰富。身管火炮的炮弹在发射时需承受极为严苛的加速过程,在毫秒级内被加速至数百至上千米每秒,若是旋转稳定的炮弹,还需同步达到每分钟上万转的转速,承受的加速度可达万G,承受的力是自身重量的数万倍。一发155毫米炮弹,重量约43至48公斤,其受力情况可见一斑。
因此,普通炮弹的弹体必须设计得相当厚重,壁厚约20至35毫米,否则在膛内便可能解体。结果便是,这近百斤重的炮弹,装药量仅6至9公斤,装药系数不足20%。而火箭弹呢?由于加速过程漫长,需3至5秒方能达到最大速度,承受的加速度仅为50至100个G,大幅降低。这使得火箭弹壁厚可以做得较薄,仅2至8毫米,其装药系数可达30%至50%。即便不装炸药,大口径带来的充足空间也允许选用其他类型战斗部。
如此看来,火箭炮似乎优势颇多,炮兵部队是否可直接全面替换现有火炮?答案是否定的。火箭炮也存在固有短板。首先是成本,火箭弹因结构更为复杂,对推进剂的要求也更高,价格远超同口径的普通炮弹。以122毫米为例,普通榴弹每发成本三五千元,无控火箭弹两三万元,带制导功能的则需十余万元,贵出数十倍。到了300毫米或更大型号,单价约百万,这些大口径火箭炮射程可超过百公里,必须配备制导系统以控制散布,本身就已昂贵,加上制导系统则成本更高。其次是侵彻力,普通炮弹