西方世界的第四代坦克武器系统资料汇编


PART1——140MM常规坦克炮

FTMA计划


在1990年5月16日,英、法、德、美四国在政府一级共同签署了一份谅解备忘录(MoU),其中包括合作发展“未来坦克主要武器”(FTMA),就关于未来坦克主炮的部分技术标准达成一致:四国研制的新一代火炮口径确定为140mm,采用滑膛导向部,确定最大膛压(800MPa),火炮药室尺寸需统一,以便实现弹药通用,此外弹药的种类和尺寸也有相应的标准约束(分装弹药,动能弹全长约束尺寸1500mm,药筒长度约束尺寸500mm)。制定上述标准时考虑了三个主要问题:

—  保持初速不变的情况下增加弹丸的质量以提高炮口动能,因为传统的发射药难以进一步提高弹丸初速。

—  140mm弹药的药筒直径和120mm弹药保持一致,这样能够满足当前120武器系统弹药架或自动装弹机的装载条件。

—  炮身结构设计应使140mm炮在战斗室内所占体积与原120mm炮相当。

最理想的情况就是能够在不改动现有坦克炮塔的情况下直接换装140mm火炮。

140mm坦克炮的研制将分为三个阶段:第一阶段为技术演示阶段,主要由各自的厂家生产出样炮和样车进行技术演示,然后从中选出最合适的一方作为最终标准;第二阶段为发展完善阶段,功克技术难关并逐渐准备生产;第三阶段就是投入量产并服役。其中第一阶段研究的四个重点领域是火炮、弹药、火控系统和自动装弹机。

实际上在签署MOU之前,有关的国家军工企业早已启动了新一代坦克武器系统的研制项目,并且彼此之间进行了非常广泛深入的交流,各国主要负责未来坦克武器系统研制的企业包括:

►美国:沃特利夫特兵工厂

►英国:皇家军械厂

►法国:Giat工业集团

►德国:莱茵金属公司

1997年3月20日,法国陆地武器公司正式对外宣布,Giat Industries,Rheinmetall和Royal Ordnance已经成立了联合子公司“RGR Armament Gmbh”,总部位于德国拉廷根,由三家企业平等拥有。该子公司将负责开发、生产和销售140毫米火炮和相关弹药,作为未来坦克主要武器(FTMA)计划的一部分。

但是随着FTMA计划的瓦解,这个联合公司也随之消失在了市场上。




德国莱茵金属NPzK-140

西德新一代坦克武器系统的研制大致分为以下几个阶段:


—  从1982年开始进行初步论证工作;


—  1988-1990:进行技术研究以选择适当的方案,进行方案可行性分析;


—  1990-1992年:原型演示阶段——制造原理样炮并进行发射试验。(FTMA MOU商定的第一阶段)

最终NPzK-140样炮共生产了6门,用于各类测试和演示。


德国140mm滑膛炮演示样炮



由于采用了重量优化设计,140mmNPzK相比RH120 L44的起落部分实际质量增量不超过10%。比如:采用复合材料的轻量化摇架、多齿闭锁炮闩等经过轻量化处理的部件,显著减轻了重量。然而发射药体积从10升增加到20升导致140mm弹药比起120mm弹药质量和尺寸都明显增加,又因为要求药筒直径保持和120相同,所以采用分装形式以确保弹药的结构强度,并且方便实际操作。


NPzK-140配用的APFSDS与120mm LKE I尺寸对比如下图。由于弹药体积和重量的显著增加,有必要引入自动装弹机构,同时也造成了载弹量下降——从40发120减少到了32发140,主要是避免弹药超重。由于发射药量翻倍,140炮发射时的膛压增大,膛底作用力自然也显著增大,为了减小作用在炮塔上的后坐力,NPzK-140的极限后坐行程增大到了500mm,但是即便如此,后坐力还是超过了140吨力,几乎是RH120 L44(55吨力)的三倍。


140mm动能弹(分装,全长约束条件L=1500mm,总质量G=38kg)和120mm LKE I动能弹(定装,全长约束条件L=1000mm,总质量G=19kg)对比



莱茵金属生产的140mmNPzK不仅仅是未来新一代坦克(PzKW-2000→NGP-KPz)的首选武器系统,同时也作为豹2主战坦克的升级选项——计划在90年代实施的豹2战斗能力提升项目阶段III(KWS III)就打算给豹2升级140炮。然而140mm武器系统和弹药的庞大尺寸要求现有豹2坦克的底盘和炮塔必须进行全面修改,这是短期内无法实现的大型工程。NPzK-140演示样炮在经过靶场射击试验后被安装到了经过改造的豹2原型T19炮塔上,用于演示并进一步测试车辆集成效果,验证现有坦克搭载140火炮的可行性。此外,NPzK-140还作为KW 90等战斗车辆项目的火炮武器系统选项。


1992年,在豹2原型车T19炮塔上集成了140mm NPzK的演示样车,炮塔尾舱配重是为了模拟计划安装的自动装弹机。


豹2 KWS III方案之一,采用常规尾舱装弹机,非对称炮塔布局


豹2 KWS III方案之一,采用弹药横置的尾舱装弹机布局,非对称炮塔


非对称炮塔的设计思路就是牺牲尾舱的防护,最大化对车组乘员的正面弹道防护性能



对于使用高能发射药射击的火炮,身管寿命的增加主要是指磨损寿命的增加,而不是指疲劳寿命的改善。磨损烧蚀寿命一般只有疲劳寿命的50%左右。在NPzK-140的研制过程中这一概念尤为突出,由于发射药量增加,工作膛压高达800Mpa,身管承受的动载荷和热载荷都显著增加。防止身管烧蚀磨损的有效方式是在身管内壁镀上防护层,常用的是镀铬工艺。NPzK-140很可能采用了和RH120L55类似的非全膛镀铬措施,因为蠕动效应(Peristaltik-Effekt)的缘故,其实不难想象,就是高膛压火炮管中向前传播的横波在炮口边界处发生反射,导致炮口处产生极端的局部加速——所以在该区域内镀铬层容易剥落,降低身管使用寿命。此外NPzK-140为承受更大的膛压,应该也和RH120L55一样应用了二次自紧处理,对药室段和承受膛压较高的导向部起始段施加第二次液压处理。


NPzK-140主要是为第四代坦克开发的,虽然也作为豹2主战坦克的长期升级计划,但实际上是和豹2的短期火力升级项目(KWS I —120mm L55)并行发展的。和140炮所针对的含糊不清的苏联FST-2/3不同,发展新120的主要动机是为了解决迫在眉睫的需求——击穿当时出现的苏联新型T-80U坦克(1985),根据当时德国人的情报和估计,T-80U正面装甲至少等效600mm RHA(可以说非常准确了),120L44+DM33根本无法击穿。新120的关键要求是能在不改动豹2炮塔结构的前提下进行换装。


RH120 L44,RH120 L55,NPzK-140 L48外观对比


RH120 L44,RH120 L55,NPzK-140 L48参数对比


120mm和140mm火炮发射动能弹的炮口动能对比。



随着苏联解体,冷战结束,从1993年左右开始欧洲政治格局发生变化,失去最主要的军事威胁使得西方各国对预先发展140mm武器系统的军事应用兴趣骤降。因此,1995年德国终止了KWS III项目,随后在2002年终止了NGP项目(实际上转换成了别的项目,也相当于终止了)。尽管为140mm 坦克炮发展所付出的全部努力都被搁置,但有些国家也承认,140炮的研究在以后将会发挥其作用,特别是在一些关键技术方面的储备,能够降低未来高能发射药火炮的发展风险。2016年的欧洲萨托里防展上,莱茵金属公司展示了新型RH130滑膛炮的演示样炮,作为欧洲未来MGCS(主要地面作战系统)平台的火力选项。


RH130(Eurosatory 2016)


法国Giat勒克莱尔140 T4

当时欧洲所有现役的坦克中,勒克莱尔主战坦克是最适于换装140mm火炮的,或者说改动最小,成本最低。Giat工业集团根据DGA(法国国防部装备总局)的要求,在90年代初期开始进行将140mm武器系统集成到勒克莱尔坦克炮塔的研制工作。DGA出资制造的安装140mm武器系统的勒克莱尔炮塔主要用于演示。这个代号为T4的演示炮塔在1996年交付。T4炮塔的架构和常规勒克莱尔相同,包括观瞄系统和其他炮塔设备,主要区别在于尾舱向后延长以容纳全长1.5米的炮弹。

装备140mm主炮的勒克莱尔坦克CAD,以及勒克莱尔140与原版勒克莱尔的轮廓对比图

140mm武器系统所带来的问题,除了载弹量降低,射速显著下降是最主要的缺点:由于140mm弹药庞大且沉重,人工装填显然是吃不消的,最终证明自动装弹机是必要的装备。这样一来美国的M1,西德的豹2,英国的挑战者主战坦克这些原本采用人工装填的现役坦克就必须对炮塔结构进行巨大改动才有可能集成140mm武器系统。只有法国的勒克莱尔主战坦克凭借独特的低轮廓模块化炮塔和尾舱装弹机布局,换装140mm武器系统更加方便。但是如果完全沿用原120武器系统的自动装填机构,原来完成装弹只需一次动作的时间,换了140mm后必须执行两次动作,分别装填弹丸和药筒,射速不可避免地要下降。(在原120mm自动装弹机上三个弹匣可以装2发完整的140mm弹药组合,即140mm射弹占一个弹匣,两组弹药的药筒共用一个弹匣)因此,为了避免牺牲火力系统的速射性能,再加上对全炮塔不平衡力矩配平的考虑,勒克莱尔T4炮塔的尾舱加长了大概半米,使之能够直接容纳组合好的140炮弹。装弹机的功能和构架基本保持不变,载弹量和120相同还是22发。

按照指标,140mm主炮在坦克战斗室内的体积应该与原装120一样,这就给火炮结构设计带来了相当大的挑战,尤其是身管和摇架的弹性联接——反后坐装置。在勒克莱尔坦克上的情况:由于装弹机的缘故,后坐行程长不能增加(仅400mm),反后坐装置必须设计得非常紧凑,炮尾也得为平衡身管增重而增重。尽管后坐部分增添了不少质量,但是由于140炮的炮口冲量是120炮的两倍,仅靠这些措施还无法完全抵消(避免后坐每次都达到极限位置造成刚性冲击导致部件损坏),为此,法国的140炮加装了一个双室冲击式炮口制退器以减小后坐力。类似的措施也能在Giat为轮式车辆研制的低后坐力120炮上看到。

Giat 低后坐力120mm L52滑膛炮

法国FTMA 140mm穿甲弹采用贫铀弹芯,飞行体质量11kg,全弹质量45kg,初速1750m/s。如此一来穿甲弹出膛的飞行体动能达到了16.84MJ。

140mm FTMA 穿甲弹药组合

140mm FTMA穿甲弹

T4炮塔安装在一辆勒克莱尔S1T3底盘上,底盘序列号6954 0090

140mm装弹机模拟弹

虽然T4炮塔确实安装在勒克莱尔底盘上,但是在FTMA项目终结之前,140mm滑膛炮仅完成了本身的发射试验,并集成到炮塔上进行了自动装弹机和火炮稳定器试验,从没进行完整的车辆集成试验,装有T4炮塔的坦克是在FTMA项目结束后拼接安置的,没有进行任何射击测试或者高强度的动态试验。

直到2019年1月在英国伦敦举办的国际装甲车辆会议上( International Armoured Vehicles 2019conference),Nexter公司宣布:首次把140mm坦克炮成功集成到了50吨级坦克底盘上,总共进行了超过200次射击。这一试验主要是为了给未来的MGCS项目做数据积累,以便选择合适的火力系统。

英国140mm滑膛炮项目

在英国,关于140mm未来坦克炮的研究有两个项目,一个是由国防部资助、RARDE负责研究的项目,主要工作在1989年至1992年间进行,另一个是1989年至1993年间皇家军械公司的私人风险投资工作。由RARDE研制的140mm炮代号EXP38(FTMA以前,螺式炮闩)/EXP45(Double Length System,弹道实验用炮)/EXP52(从属于FTMA,楔式炮闩),由RO研制的140mm炮代号XN315P。

直到1993年初,DERA和RO都已经在英国境内的靶场进行了各自的140mm样炮发射试验。其中RO的140mm滑膛炮试验台架共发射大约120发炮弹,据悉140mm武器系统的侵彻力比当时现役的120mm线膛炮武器系统要高40%。

Eskmeals 靶场,安装在百夫长底盘改装的移动炮台上试射的RO XN318P 140mm弹道炮,注意其炮口制退器

1991-92年贫铀弹靶场试验中用到的炮显然是同一门


百夫长底盘的移动炮架

陈列在英国国防部防务学院的140mm APFSDS弹药模型,组合全长1485mm;右边是120mm 全口径弹的药筒。最右侧的两根炮管,上面是挑战者2的L30炮身,下面是140mm EXP38试验炮身管

140模型同上,和120mmLKE I模型对比

140mm APFSDS实验弹托和L23A1对比,其中140弹托长度620mm,三瓣全重6.75kg,内径25.6mm;L23A1弹托重3.75kg,长275mm,飞行体长530mm,直径29mm(螺纹外径)。

英国140mm滑膛炮项目最初主要是为挑战者2之前可能的下一代坦克准备的。但是之后逐步转变为了技术储备,并主要考虑作为挑战者系列主战坦克的升级选项。

由Chertsey进行的最后一次重要的MBT概念研究是“进化型国家坦克”概念(Evolutionary National Tank concept,简称ENT),由1986年12月初的一份报告提出,研究一直持续到1987年。ENT概念是一种三人车组常规布局的坦克,拥有完全集成的火控系统和战场信息系统。采用140mm主炮和转轮式输弹机,整车弹药基数40发,在输弹机上有15发待发弹。总体而言,它比挑战者更小更轻,但具有更好的机动性,火力和防护。计划采用1,000hp的CV8发动机,尽管与挑战者相比功率更低。但考虑到搭配性能更好的TN55变速箱所提供的有效功重比会和挑战者相当甚至更好。动力舱布局采用横置发动机的U型搭配,而不是传统形状的T形动力单元配置。不过最后这些概念设计都没有进入详细的技术设计阶段。


为了支持将140毫米火炮作为未来坦克主要武器装备项目的一部分进行研究,在彻特西设计制造了一个实验平台,以研究与主炮高低方向显著失衡有关的问题。在经过改装的酋长炮塔上安装了一门经过失衡处理的L11线膛炮(重心前移),以支持武器控制系统的研究,包括静态和运动时的武器控制,了解影响误差的因素以及如何进行补偿。这项工作使新的控制技术和算法得以开发,不仅可以稳定高低方向不平衡的火炮,而且与那些武器安装平衡性相对较好的在役车辆相比,首发命中概率基本相当甚至更好。

用于模拟140mm火炮装车条件的非平衡火炮试验台(02 SP86)

140mm火炮如果要安装在挑战者2坦克上,必须进行大幅度修改炮塔和车体储弹结构,尤其关键的是自动装弹系统。

1991年2月,英国国防部与Fairey液压有限公司签订了一份新合同——基于为挑战者系列研制的120mm尾舱自动装弹机开发用于140mm武器系统的新型尾舱自动装弹机,以支持FTMA计划的技术演示阶段。英国FTMA自动装弹机在成功完成独立系统演示后,于1992年8月交付给国防研究机构RARDE (Chertsey),用于后续车辆集成和射击试验。

Fairey Hydraulics公司的120mm(线膛炮)尾舱装弹机

Fairey ydraulics FTMA 140mm尾舱装弹机

FTMA尾舱自动装弹机有三种工作模式:


(1)一个完整的自动装弹循环,用于从输弹机直接将弹药装入炮膛;


(2)从自动装弹机前后补充/卸下弹药;

(3)从药室内卸下弹药。

新型自动装弹机应该满足快速、耐用、可靠性高、重量轻的特殊要求。该设计的关键特点是:弹药储存在双向输送机中为下一发弹药提供最小的检索延迟; 弹药夹紧牢固,防止磨损;有部份或全部紧急手动复原的备份机构; 输送带没有电气元件,因此没有电刷连接磨损; 每发弹药均由弹匣和后膛之间的管状套筒支撑,以便在运动中可靠推弹; 弹药可以从坦克内部或外部进行补充。

该机构的核心是由16个开口套管(弹匣)组成的传送链。在每个套管的两端都有轴承引导支撑,约束在开有导槽的两片坚固的端板之间。每个套管都集成了弹药夹紧装置。在输送轨道中间位置,套管的两端分别与端板上的孔对齐。前面对准炮膛,后面对准带式推弹机构,后端板上的另一个孔用来补充弹药或者卸载多余弹药。

输送机推弹机和装弹时通向乘员舱的防爆门开闭装置分别由三个稀土无刷直流电机驱动。伺服电路使用编码器和其他传感器向单个微处理器提供反馈,微处理器提供伺服控制、安全联锁、弹药感知、外部接口和其他排序功能(可以选用多种外部数据总线接口,如MIL-STD 1553)。通过多功能乘员控制台可以实现实时选弹和系统检测功能。

FTMA尾舱装弹机重1100kg,长2440mm,宽2000mm,高590mm。载弹量16发,理论装弹循环时间只需6秒。

美国ATACS项目中的140mm坦克炮

1990年美国陆军技术展上展示的XM291 140mm坦克炮

装弹机演示用到的140mm模拟弹和120mm模拟弹

美国ATACS项目开始于80年代中期(1985年),是美国陆军装甲系统现代化(ASM)计划的一部分。新一代坦克炮计划用于M1系列坦克的升级和未来的BLOCK III坦克。

根据1990年AMC技术展览会(AMC 1990 TECHNOLOGY EXPO)的宣传描述:“先进坦克炮(ATAC)系统由XM291火炮、XM91自动装弹系统和140mm弹药系列组成。XM291火炮是一种固体发射药坦克加农炮,具有整体式摇架-反后坐装置,发射分装140mm弹药,炮口动能是标准120mm M256坦克炮的两倍。通过简单的更换身管,系统还可以发射定装120mm弹药。”

XM291火炮系统由美国沃特利夫特兵工厂负责研制,XM291的本体是一体化火炮摇架-反后坐系统,可以安装包括140mm和120mm两种口径的炮身(120方案的起落部分总成质量为6810lbs=3089kg),其中炮尾和炮闩的配合采用了和XM35类似的多齿嵌合结构,降低了炮闩上每个工作面的负载,提高了使用寿命。采用激光点火技术,以减少140mm主、副药筒之间的点火时间差。下图为美国弹道研究所在 140 mm坦克炮上所采用的激光点火概念。在药筒底座上装有蓝宝石玻璃窗,它可以防止火药气体对膛底窗口的污染,也解决了激光点火的防污染问题。激光器可以直接安装在炮尾上或通过光纤与炮尾相连。为了保证主副装药的点火同时性,可利用光纤将一部分激光能量传输给副药筒底部的点火药包上;为了便于火药的装填,所有光纤均置于点火管内或贴于可燃药筒内壁上。

XM91自动装弹机在1990年10月1日至4日在马里兰州阿伯丁试验场举行的美国陆军技术展上成功演示了57次。每次演示都包括在一个全尺寸火炮中装填和卸载口径140mm的模拟弹药。XM91自动装弹系统总体由沃特利夫特美国陆军Benet实验室研制,基本功能和英国FTMA自动装弹机相同。XM91的弹匣由内外套筒组成,装填时,内筒从前壁中间的装填门伸出到炮尾内与炮膛对接,通过折叠带式推弹机把组合弹药推送入膛。从膛内卸下弹药的过程即为上述逆过程。装弹机后部有可供补弹的窗口。装弹机的实际工作循环时间能够实现8~12r/min的射速。


XM91尾舱自动装弹机才是140炮的搭档,网上以讹传讹说Meggett的紧凑装弹机实际上是为了以更小代价改装M1而研制的,那已经是FCS时代,和140炮相去甚远。



其中推弹机构的子承包商是德国的Brunswick防务公司,1990年9月,该公司宣布,经过“原理证明”系统的广泛试验,他们已向美国陆军提供了3台自动推弹机原型,用于美国陆军140mm先进坦克炮系统(ATAC)的试验和开发工作,美方对接收到的推弹系统进行了改进,增加了弹药收回功能。这种自动推弹机本质上是一种薄金属箔展开臂技术(Thin Foil Boom原理类似于卷尺,但是刚度更大),该公司最初为维京火星着陆器开发,现在正被用于许多其他应用。该系统能够将38kg重的弹药1.5秒内从装弹机弹匣内推送入膛,推弹行程3048mm。

Brunswick防务公司的自动推弹机

ATACS的弹药输送/补弹机构是由洛克希德·马丁公司承制的,炮塔尾舱装弹机容量为17发140mm分装弹药或者相同数量的120mm定装弹药(一个弹匣内都是一发弹药,120占的长度短)。车体内带全自动补弹功能的备用弹药架安装在战斗室和动力传动室之间,容量为33发120mm定装弹药或者22发140mm分装弹药(输弹机上三个弹匣可以装2发完整的140mm弹药组合,即140mm射弹占一个弹匣,两组弹药的药筒共用一个弹匣)。

CATTB备用弹药架的位

美国开发的140mm弹药系列包括XM964动能弹,XM965多用途破甲弹,XM966双用(两种分别对应KE,CE)训练弹。

XM964 140mm KE,采用贫铀弹芯和复合材料弹托

关于ATACS—XM291坦克炮的集成对象,目前已知包括CATTB,THUMPER ATAC 演示车,早期M1 105炮塔改装车,还有M8 Thunder Bolt AGS 120。目前为止关于这M1 CATTB和M1 Thumper这两辆样车上安装的火炮口径到底是140mm还是120mm可谓是众说纷纭。唯一可以确定的是所有官方的报告和文献都指出CATTB安装的是轻量化120mm身管(ADA228389,R&D A Magazine – March-April1993),部分民间出版物认为是140mm(Ospreypublishing,TANKS 100 YEARS OF EVOLUTION,Richard Ogorkiewicz)。根据1990年5月美国陆军第六届火炮动力学研讨会的相关内容(Ronald G. Gast,“THE EFFECT OF BORE CURVATURE ON SHOTACCURACY IN TANK CANNON”):

“XM291火结构组成包括:长约265ins的120mm滑膛身管,重量约3200lbs(1451.5kg);重量为1300lbs(589.67kg)的炮尾炮闩组件,重心低于炮管轴线0.03in;重30lbs(13.61kg)的抽烟装置安装在距离身管后端面125ins-160ins之间(889mm长),重心高于炮管轴线0.625in;重12.4lbs(5.62kg)的炮口反射镜(MRS)安装在距离身管后端面259ins的位置,重心高于身管轴线1.35ins。炮身由长40ins的导轨支撑,炮身与导轨间的公称间隙为0.0075in。支撑刚度1000000lb/inch。膛内轮廓误差要求全长不超过0.05in(不考虑重力因素)或每25ins长度内不超过0.01in。这一要求的精确值比以往的坦克炮接收指标降低了很多。研究采用的弹药为XM866 KE弹和XM831 HEAT。KE射弹重12lbs,炮口初速5500fps(1676.4m/s),膛内运动时间7.00ms。HEAT射弹重30lbs,初速3750fps(1143m/s),膛内运动时间10.4ms。”

可见120mm身管的抽烟装置是非同轴布局,符合目前照片上M1改装炮塔和CATTB所安装火炮的特征。

安装XM291的M1

M1 Thumper上安装的身管应该也是120mm的。根据一些90年代研究长身管火炮弯曲振动问题的论文(Kathe, E., “Lessons Learned on the Application of Vibration Absorbers forEnhanced Cannon Stabilization,” Proceedings of the Eighth U.S. Army Symposiumon Gun Dynamics, Eric Kathe Ed., ARDEC, CCAC, Benét Technical ReportARCCB-SP-99015, Mc Lean, VA, 17-19 Nov 1998, pp10-1 – 10-15.):


“炮口减振器安装在如Figure.2所示经过改装的M1A1坦克上,包括加长身管的XM291 120mm火炮系统,XM91尾舱自动装弹机,增强前馈和反馈的武器稳定系统,连续式炮口参照系统,还有数据采集器和遥测数据中继站。

XM291比5.3米长的现役M256坦克炮还要长出1.45米。简单来说增加的长度给解决问题发射带来了更大的工作量。更长的身管虽然可以以温度更低的发射药和膛压获得更高的炮口初速,但是相对的长身管更容易受到弯曲振动的影响。”

不难看该测试的M1A1坦克的炮塔以及火炮特征和Thumper实际上是一样的,而且这一套系统的抽烟装置和身管热护套都和CATTB上的配置完全不同,只是身管长度的数据非常接近(265.7英寸≈6750mm),巧合的是,德国140L48的身管长恰好也是6750mm。目前没有什么解密资料能将这几辆样车的关系联系起来,单看外观确实缺少足够的说服力。官方公布的资料中也没有提及140mm火炮实际装车的情况,而且不排除现有资料是刻意将140写成120的。

洛克希德·马丁的Thumper ATAC演示样车

超长炮塔尾舱的M1A1试验车


瑞士140坦克炮


80年代末开始,瑞士基于莱茵金属授权生产的RH120火炮技术,也发展了自己的140mm坦克炮(最初由K + W Thun(1863-1999)进行研制,后来该公司合并到RUAG)。该型火炮不仅可以安装在豹2坦克上,也可作为阵地火炮(堡垒火炮)使用。1988年夏天进行了第一次试射以确定安全相关的弹药技术参数。根据积极的试验结果,1989年140mm火炮成功安装在了Pz.87炮塔装甲升级型坦克上进行了试射。瑞士为其140mm坦克炮研制了HEAT-MP和APFSDS-T两种弹药,但由于瑞士没有参加四国弹道协议谅解备忘录,因此瑞士的140炮并未按照四国MOU规定的参数设计,弹药和北约标准并不通用。


集成了瑞士RUAG 140mmL47实验火炮的Pz.87炮塔装甲升级型,只是测试140mm火炮本身的适装性,没有配套的自动装弹机,因此还是人工装填。

RUAG的140mm坦克炮药室比FTMA标准要短,但是相应的直径更大,两者的药室容积实际相当。

以色列IMI和瑞士军火企业合作发展的140mm弹药系列,其中HEAT-MP的前段没有附加装药,只是确保装填到位的可燃药筒;穿甲弹前段包括钨合金弹芯+铝合金弹托及其它附件构成的弹丸,以及附加5kg装药;后段药筒两者通用,装药质量约10kg。

不同长径比的APFSDS

IMI和瑞士军火企业联合研制的140mm实验型APFSDS发射脱壳瞬间

上图是1992年第13届国际弹道学研讨会中瑞士终点弹道学家W. Lanz和W. Odermatt给出的常规大口径火炮穿深规律。其中Diagram2里的三角形表示140炮的实际测试结果,给定膛压P0=7000bar(700Mpa,相当于确定的输入能量)和长径比L/D=32,改变弹丸质量获得的3km穿深-初速曲线。Diagram3给出了如上条件下不同长径比穿甲弹的穿深极限。Diagram4给出的是膛压增大情况下得到的穿甲性能计算值,计算条件变更如下(mL—装药质量,eL—火药力,Pd—最大设计工作膛压,Lmax—穿甲体最大长度):


瑞士测试的穿深数据采用的是测有限厚靶极限穿透角θ50的方法,采用105mm,120mm,140mm三种口径的火炮,以不初速发射不同长径比和不同材料的穿甲弹进行打靶,总共发射41次,根据试验结果计算总结得到以上图表规律,因此具有较大的实际意义。


瑞典Strv 2000 的140mm火炮


Strv2000是瑞典于1984年发起的未来坦克研制项目,以取代过时的Strv103和Strv104。


最初Strv2000考虑采用120mm高膛压炮作为主要武器,对应于当时欧美主流的M1A1和豹2。但是研究分析认为120炮在可预见的未来无法保证击穿苏联的下一代坦克,北约内部开始把140mm固体发射药滑膛炮作为下一代坦克的优先选择(FTMA),参考国际行情,140mm口径自然而然地成为Strv 2000的火力首选方案。140mm坦克炮能够保证稳定击穿800mm的均质钢装甲,这是当时120mm坦克炮无法企及的成绩。然而140mm弹药比120大得多,要保证坦克重量和尺寸不超限,必须减少弹药基数。为了弥补这个这种火力持续力下降的问题,加装了40mm自动炮作为辅助武器,以对付敌步兵和轻装甲单位,甚至一些工事,而不至于在这些目标上浪费相对威力过剩的140mm弹药。


由于Strv2000并没有生产样车,甚至完整的技术设计工作也没有完成,基本上还只是停留在概念设计的绘图板上。因此其武器系统的具体结构并无可供参考的资料。从下面几张1990年间Strv2000的全尺寸模型和M1A1、豹2的对比照片上看,可以注意到坦克前面摆放了一个140mm穿甲弹的模型,其结构形式完全不同于FTMA标准,因此可以推测140mm火炮应该是瑞典自主研制的武器系统,尽管并没有完成。