在冷战初期,几乎在苏联装备原子弹后不久,最高军事领导层便开始思考如何打造能够发射不仅是常规炸药炮弹、还包括原子弹头炮弹的重型火炮系统。为了“试验”这项新技术,需要一种全新的、口径足够大的火炮系统——而现有的型号由于各种原因并不能满足军方要求。就这样,苏联可能列装的最重型自行火炮——С-103 的故事开始了。
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当时还计划将一门420毫米火炮安装在重型履带式牵引车底盘上,但最终未能实现。
研制历史
苏联军队装备原子弹后,刚刚开始的冷战局势立刻变得紧张起来。两大超级大国——苏联与美国——距离全面军事接触只差一步。然而,在当时,两国都没有大量的原子炮弹,也缺乏能够跨越大洋投送这类武器的手段。在这种情况下,战术武器一度成为关注重点——双方都明白,在战场环境中依靠航空兵投送原子炸弹并不现实。同样双方也意识到,需要研制能够发射破坏力极大的炮弹的重型火炮,最好还是自行式的。然而到50年代初,无论哪一国都尚未开始开发此类装备。
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美国的280毫米原子炮 M65,更广为人知的是“原子安妮”。
事实上,早在1947年,美国便开始研制用于280毫米半固定式大炮 M65 的核炮弹,即“原子安妮”。差不多同一时期,苏联通过对潜在对手的情报获悉了类似武器的研制情况。苏联最高领导层意识到,在此类系统上落后可能付出惨重代价,于是下令由火炮系统设计师瓦西里·格拉宾(Василий Грабин)研制一款性能不逊于美国样品、最好是更先进、更有前景的新型火炮。格拉宾立即投入工作,到1949年便计算出了口径280毫米的无后坐力火炮所有必要参数,未来可安装在自行式底盘上。当时尚未开始计算核炮弹参数,因此暂时没有涉及核装药炮弹。
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瓦西里·加夫里洛维奇·格拉宾(Vasilij Gavrilovič Grabin),本项目的作者。
在完成火炮全部计算后,项目却突然被叫停——理由是“苏联会造大量远程轰炸机、大量原子弹,用飞机去吓唬敌人,因为苏联的飞机(原则上苏联的一切)都是世界最好的”。不过,相关技术成果并未被要求销毁,而是被封存进档案馆——稍后,当苏联收到美国拥有核炮弹的情报时,这些成果将重新派上用场。
1952年,苏联下令计算现役火炮发射核炮弹的参数;两年后,即1954年,又下达指令要求研制一个由迫击炮、传统线膛炮以及口径400毫米以上的无后坐力炮组成的火炮体系,用于发射“广泛种类的弹药”。正是在这一刻,格拉宾当年的280毫米火炮设计重新发挥了作用——从尘封的档案中取出资料后,格拉宾再次投入绘图与计算,仅几个月便提交了口径406毫米超重型火炮的提前设计方案,编号为 С-103。新火炮被设想安装在重型坦克 T-10 的底盘上。
需要指出的是,格拉宾一口气提出了两种系统——他回顾了自己的280毫米方案,对计算稍作修正后,又在同样的结构基础上提出了一种420毫米口径的“原子炮”方案。但军方一向追求“更快、更强、更猛”,因此建议从口径更大的420毫米火炮开始研制与试验。
在该项目框架下研发的两门无后坐力火炮应拥有类似的结构——火炮系统将安装在履带式底盘上,并配备水平与垂直瞄准机构。与后来出现的其他原子“超级大炮”不同,С-103 自行火炮不需要大型反后坐装置或地面支撑板来吸收巨大的后坐力。无后坐力炮的理念在理论上确实能够解决这一难题。
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从固定装置上发射 420 毫米口径 С-103 火炮的试射画面。这样的试射共进行了 101 次。
总体而言,项目得到了批准,但决定先从火炮本身开始——1955 年,曾称为第 221 号工厂(现为伏尔加格勒“巴里卡迪”生产联合体)被指派制造编号为“0114БУ”的火炮炮管与炮闩部分。这些部件的制造于 1955 年 11 月完成,不久之后,中央科学研究院第 58 研究所的专家将炮管与炮闩组装起来,并送往位于列宁格勒附近的日热夫卡(Ржевка)试验场进行全面测试。
1956 年 1 月 13 日,这门新的重型火炮进行了首次试射——试射使用自由后坐测试台,以确定火炮的能力、所需的发射药装药量以及炮管平衡程度。在第一阶段试验中共进行了六次发射,其中包括两次空包弹试射。自然,试射中并未使用核装药的炮弹。
据报告显示,试验通常每天进行一次发射,之后工程师团队会对火炮进行详细检查,以发现可能的损伤。1 月 18 日进行的第六次发射以事故告终——火炮结构未能承受这一发射,导致设备严重受损:炮管沿第一圈螺纹槽方向发生纵向破裂,炮闩被冲飞数米外,而炮管则向前飞出了同样的距离。
幸运的是,对试验团队而言,严重损坏的只有炮闩部分。炮管仅受到轻微损伤,不影响其性能,因此仍可在后续试验中继续使用。更为庆幸的是,现场无人伤亡。
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被摧毁的火炮,在完成 101 次发射后。
专家们查明了事故原因,并据此将受损炮管送去重新熔炼,同时订购了一根新的炮管,其膛线几何结构、炮管壁厚等均有所改进。而且第二根炮管计划不再安装在固定试验台上,而是直接安装在重型坦克 T-10 的底盘上,以进行全面测试。至于最初的 280 毫米火炮,依然无人再提。
1956 年 5 月 16 日,安装在坦克底盘上的火炮被送上试射阵地。试射持续到 7 月 17 日,随后火炮被送回进行分析和改进,这项工作持续到同年 8 月底。经过改进的自行火炮在 9 月初重返靶场,并于 9 月 29 日推出了略作现代化改进的 С-103 自行火炮。
新一轮试验从 9 月 29 日持续到 11 月 29 日,但再一次显示出系统仍然“不成熟”。1956 年 11 月 29 日,在一次发射中火炮再次发生爆炸。令项目团队沮丧的是,这次的破坏程度远比一月份更为严重。受损的火炮试验装置已无法修复,而再建一套新的设备则被认为不具备意义。
对试验期间收集的资料进行分析后得出结论:继续推进 С-103 项目已没有任何价值。尽管作为“超级火炮”,这种无后坐力巨炮在理论上具备一些优势,但其前景极为不确定,结构也过于复杂。试验装置“0114БУ”测试结束后不久,V.G. 格拉宾及中央科研院第 58 研究所的工作人员便全面终止了该项目的所有工作。
与此同时,“原子口径”迫击炮与传统的膛线加农炮项目则并未中止,且之后还以少量形式被制造出来。
结构描述
С-103 的结构外观相当粗犷,外形与战前的一些车辆有些相似——例如高射自行火炮 СУ-6。一样的露天布置火炮(虽然这种口径本来也几乎无法遮蔽),一样使用了看似不太合理、即将过时的重型坦克底盘。但让我们详细来看。
装甲车体
С-103 的车体装甲完全继承自重型坦克 T-10——该装甲在设计时充分考虑了对当时所有反坦克武器的最大防护效果。坦克车体由不同厚度的轧制装甲板焊接而成,形成坚固的盒式结构。其最大特点是采用了从 IS-3 重型坦克继承而来的“鲟鱼鼻”(щучий нос)设计。
上前装甲由两块 120 毫米厚的装甲板组成,这两块板以复杂的倾角(最大 57°)向中线收拢。这种布局结合装甲厚度,使其等效防护可达到约 320 毫米,同年代的大多数北约坦克炮几乎都无法在正面击穿其车体。下前装甲也是 120 毫米厚,倾角约为 50°。
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С-103 曾考虑过安装在多种不同的底盘上,包括重型履带牵引车。
车体侧面采用分区装甲:上方为 80 毫米,并以较大倾角安装;下方为垂直布置的 80 毫米装甲。尾部装甲为 60 毫米;车顶和底板的装甲厚度则为 16–30 毫米。
这套装甲布局是一个经过深思熟虑的折衷方案。设计师有意减弱侧面与尾部的防护,以便将更多质量用于加强正面,因为正面中弹概率最高。同时要将整车重量控制在规定的 50 吨以内。这一理念反映了当时对重型坦克全新战术运用方式的思考——以强大正面装甲突破敌军防御,但仍需保证机动性和火力。
布局与火炮安装
车辆的总体布局保持不变,但炮塔被拆除,取而代之的是一个巨大的火炮座架,其水平射界受到严格限制。这很好理解——即便是无后坐力炮,也仍然存在一定的后坐效应,相对于此口径来说虽然较小,但转向射击依然可能对车体与乘员造成危险。
更重要的是,该系统并未为火炮或乘员提供防护盾板——从设计理念来看,С-103 本来就不需要抵近前线。它的任务是从纵深阵地对目标实施远程打击,因此无需面对直接的敌方火力。
武器装备
S-103 项目的核心“亮点”是它的火炮——由瓦西里·加夫里洛维奇·格拉宾设计的420 毫米膛线式无后坐力火炮“0114БУ”。这门火炮的研发采用了几乎已经失传的库尔切夫斯基(在大清洗中被枪决)的相关技术。
采用无后坐力结构属于一种被迫的选择——为了通过取消支撑铲来减轻车体结构重量,格拉宾不得不让火炮本身变得更加复杂。他设计了一种巧妙的发射结构:弹丸被放置在炮闩部位,与装填发射药的药室之间由一道隔板-隔膜分开。类似的隔板还应位于药室的后部,将其与带喷嘴孔的前药室分隔开。为了避免损伤,火炮的炮闩部分必须使用相对较厚的壁体。
这种火炮的发射过程应如下进行:
- 发射药在独立的药室中燃烧,产生约 2000 公斤/平方厘米的高压
- 一部分火药气体通过前隔膜的孔进入炮管,推动弹丸射出。
- 剩余的气体通过另一隔膜进入前药室,再从喷嘴排出炮外。
通过合理配比隔板开孔尺寸与喷嘴的几何参数,设计团队希望实现火药气体能量的最有效利用,并使后坐力得到完全抵消。
关于这辆试验性自行火炮所使用的瞄准装置,我没有找到任何资料。更何况我们知道火炮安装到履带式底盘上的时间非常短——在所有改进与调整中,用于试验的总时间不超过五个月。
可以说,瞄准装置根本没有必要——所有射击都是“凭目测”进行的,根本没有机会去绘制任何射击表。
同样,也没有任何关于防御性武器的数据——很可能项目中完全没有这部分设计。如果突发情况出现,乘员很可能只能依靠随身携带的个人武器进行防卫。
发动机、传动装置与底盘
S-103 的机动性由其当时先进且强大的动力系统和底盘提供保障。核心动力来自V 型 12 缸四冲程液冷柴油机 V-12-5,排量38.88 升,在2100 转/分时可输出700 马力。发动机与复杂的传动系统配合工作,传动系统是重型坦克 T-10 的一项关键创新——S-103 完全沿用该动力单元。
传动系统包括带液压控制的行星齿轮箱,并与转向机构合为一体。它提供前进 8 档、倒退 2 档,能够在广泛的速度范围内有效发挥发动机功率。根据计算,坦克在公路上的最高速度可达30–35 公里/小时,对于重型坦克来说,这是一个非常出色的指标。
S-103 的底盘也沿用了重型坦克 T-10 的设计,以保证高越野能力和平顺性。所有履带轮采用独立扭杆悬挂,提供较大的动态行程,并能很好地适应复杂地形。后置驱动轮通过齿形啮合与履带连接,履带本身由88 块钢制小节链板组成,每块链板宽720 毫米。
然而,相比重型坦克,S-103 的总质量显著增加,使单位地面压力增加,从而影响了车辆的越野性能,整体机动性有所下降。
结论
S-103 是一个极好的例子,说明了“更快、更高、更强”的口号,有时比精心设计、选择合适口径的火炮更具破坏性。无论是计划中的原子弹弹药,还是令人震慑的巨口径火炮,都无法挽救这个项目。在技术限制面前(这些限制会让整车成本过高,同时实际作战价值有限),加上当时火箭武器尚处于萌芽阶段,首台履带式原子炮项目最终被取消。
(感谢收看,同时向大伙请假。今天进行一个肠镜胃镜检查)
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