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美国也有五对轮?——细数美俄长命武器背后的后勤学

2020-05-29 10:02 作者:冰封之龙  | 我要投稿

对于笔者那岁数的军迷,一定忘不了“远看炮塔吓死人,近看五对负重轮”的典故。由于中国技术薄弱,从59坦克到79坦克,以及59D,59-120,59-125等变形车或出口型,都是延续了59坦克的底盘,所以才有“五对负重轮”的典故。当然,实际上美俄也有很多非常长寿的武器,和中国因为技术发展迟缓而不得不延续59平台不同,他们保持武器设备的连贯性的原因是出自于后勤和人员培训的需求。

轻武器:

诞生于1930年代的M2HB风冷重机枪已经即将迎来百年

一提到长寿的轻武器,我们第一反应是美国将近百年的M2重机枪。这挺机枪由勃朗宁于1918年作为M1917机枪的扩大型设计,1921年水冷版本M1921服役,1933年该枪由水冷型改为风冷型,最常见的就是M2HB“重枪管”风冷型,还有机载的AN/M2 轻枪管型(因为飞机飞行速度大,冷却快,所以可以用薄一些的枪管)。虽然该枪因为技术老旧,重量过大,美国不止一次提出过更换它的计划,甚至M60坦克用了三十年的M85轻量化机枪,也最终让位给更老的M2重机枪。时至今日,M2重机枪仍然以武器站机枪、机载机枪、直升机机枪等不同平台亮相在最先进的防务展和战场上,由此可见,一款成熟的武器型号,在没有根本性的突破技术或者彻底变化的战场需求下,具有非常长的生命力。

从AK-47到AK-15:洋装披在身,内心还是AK心

早期型AK-47
AKM
AK-74
AK-15

从AK-47到现在最新的AK-15,卡拉什尼科夫在1946年以来的天才设计已经走过了74个春秋。在经历过AKM的稳定性升级后,进入俄军服役的AK系列基本上就没再改动过枪机结构,甚至大拨片快慢机也一起传承。虽然苏联和俄罗斯不断推出AEK-971(A-545),AN-94,AK-200等新式步枪与之竞争,但最终在大面积装备方面,所有的枪型都因为成本和性价比而落败给AK发展型。在大洋彼岸,美国的M16和M4,也在1960年代沿用至今,美苏两个最大的战争帝国长期维持轻武器不变的经验,给了那些每隔几年就大规模换新的国家一个深刻教训,就是在技术没有根本性变革的情况下,保持长时期装备稳定,既能够降低后勤成本,同时还能减低人员改装训练,以至于机动载具的改装成本。

说完了轻武器,我们再聊聊些大件的。毕竟有人会说,轻武器门槛那么低,这么多年火药推进学也没革命性的飞跃,我们就看看那些“高大上”的武器中,有多少是他们长期传承下来的。

小鲨鱼级潜艇的Fairbanks Morse 38 8-1/8 diesel engine 

TE-3的2D100发动机
哈尔科夫运输机械厂的TE-3内燃机车
中国以TE-3仿制的巨龙号内燃机车,使用10L207E发动机
T-64坦克的5TDF水平对置发动机,虽然动力轴结构受到JUMO205航空发动机影响,但是整体仍然受到38 8-1/8影响

你们可能会纳闷为啥我会把潜艇发动机,火车发动机和坦克柴油机列在一起。其实,这几个发动机都是一个母体Fairbanks Morse 38 8-1/8 对置活塞两冲程柴油机的发展型。该引擎首先由Fairbanks Morse在1930年代研发,动力1000KW,配装在小鲨鱼级潜艇上(因为订单紧急,实际上小鲨鱼级有一半用的是通用动力的发动机),在此之后一直是美国主流海工发动机,作为核潜艇备用柴油机一直沿用至今,海狼级,俄亥俄级等著名型号都是装机对象,除此之外还有很多巡逻艇采用该发动机。1990年,公司还对其进行了燃料改进,改为兼容天然气的多燃料模式,以适合日趋严格的环保压力。

除了在美国潜艇一直有一席之地外,该柴油机还在大洋彼岸落地生根。1947年,苏联做出铁路机车由蒸汽机转向内燃机和电力机车的决策,1953年,苏联哈尔科夫运输机械厂(也称马雷舍夫工厂)在TE3内燃机车上装备了Fairbanks Morse 38 8-1/8的发展型2D100发动机,成为苏联干线铁路机车一直生产到1973年。该车采用双节重联编组,一共生产了13614节,也就是6808对。其发展型的TE10继续使用发展来的10D100型发动机,一直生产到苏联解体,可见其影响力之大。TE3在中苏友好时期引进中国,中国仿制为上图的巨龙号机车,仅生产1组,就因为国产化的10L207E达不到2D100的1450KW而放弃,之后用的东风型内燃机车的10L207E降低到1320KW后稳定生产,东风1-3型内燃机车在80年代停产以前生产了约1000台,此后被采用四冲程柴油机的东风4型替代。

至于最后出现的5TDF发动机是T-64坦克的发动机,也是世界上为数不多的水平对置两冲程坦克柴油机。该引擎同样是由TE3的制造厂马雷舍夫工厂研发,布局受到德国容克斯JUMO 205航空发动机影响而把主轴置于两组曲轴之间,但整体设计仍然受到同厂的2D100影响。该引擎一开始不算成功,后来多次改进后逐渐稳定,在1980年代发展为6TD-2柴油机,用于T-80UD,T-84系列坦克,国内国产化后也用于MBT2000和VT-4主战坦克。

由此可见,一台可靠的引擎设计,在经过了90年的发展仍然长盛不衰,可看到其长足的生命力,这种高强的生命力恐怕也只有T-34的V-2坦克柴油机能够媲美。那么说到这,我们就接下来讲讲V2坦克发动机。

T-34使用的V-2-34发动机来自于飞机的V型发动机
T-90的V-92S2发动机

1937年,苏联开始为坦克研发一款新的柴油机,以配套最新的BT-7M坦克。这项计划当时是非常超前的,因为除了日本人的坦克用柴油机外,全世界绝大部分国家都是用汽油机。苏联一开始并不着急研发该引擎, 因为柴油机制造成本和制造难度都大于当时主流的汽油机。但1939年诺门罕之战中,仅仅7月3日一天苏联就在日本人的燃烧弹攻击下损失了120多辆BT-5和BA装甲车,绝大部分都是汽油机被燃烧瓶击中后起火爆炸。这让朱可夫在面见斯大林时说过:

1940年5月初,我接到莫斯科的命令,去人民委员部另行分配工作。

  当我到达莫斯科时,政府颁布决定,授予红军高级指挥人员将级军衔。我和其他同志一起被授予大将军衔。

  几天以后,我被斯大林亲自接见并被任命为基辅特别军区司令员。

  我以前没有机会见到斯大林,在被接见时,我非常激动。

  除斯大林以外,房间里还有М·И·加里宁、В·М·莫洛托夫和其他政治局委员。

  斯大林同我问好以后,抽着烟斗,立即向我问道:

  “你认为日军怎么样?”

  “与我们在哈勒哈河作战的日军士兵训练不错,特别是近战,”我回答说,“他们守纪律,执行命令坚决,作战顽强,特别是防御战。下级指挥人员受过很好的训练,作战异常顽强。下级指挥人员一般不会投降,‘剖腹’自杀时毫不迟疑。军官,特别是中高级军官,训练差,主动性差,习惯于墨守成规。

   至于日军的技术装备,我认为是落后的。日军的坦克相当于我们的MC—1式坦克(MC为俄文,即MS-1/T-18坦克),非常落后,武器很差,最大行程小。应当说,在战役初期,日军的空军比我们强。在我们还没有得到改装的‘鸥’型和伊—16以前,他们的飞机比我们的优越。在以Я·В·斯穆什克维奇为首的一队荣获苏联英雄称号的飞行员到来以后,制空权就很牢靠地掌握在我们手中。

应当指出,与我们作战的是日本的精锐部队,是所谓的H军。”

  斯大林很注意地听我说的一切,然后他问道:

  “我们的部队打得怎么样?”

  “我们的正规部队打得很好。彼得罗夫指挥的摩托化步兵第36师和来自外贝加尔由加拉宁指挥的步兵第57师都打得很出色。由乌拉尔调来的步兵第82师开始打得不好。该师的战士和指挥员训练时间都很短。这个师在开赴蒙古以前不久才加以扩充,补充了刚应征入伍的新兵。

  我们的坦克部队打得很出色,特别是由苏联英雄雅科夫列夫旅长率领的第11旅表现突

出,但БТ—5和БТ—7式坦克太容易起火。如果我没有这2个坦克旅和3个摩托化装甲旅,肯定不可能如此迅速地合围并歼灭日军第6集团军。我认为,我们必须大大扩充装甲坦

克部队和机械化部队。

  我们的炮兵在各个方面都比日军的优越,特别是在射击方面。我们的部队整个地说比日军强得多。

由此可见,BT坦克虽然在战略机动性上胜过了日军,但其薄弱的防御和易燃的发动机让苏联决心开发一种划时代的坦克,即有了后来的T-34坦克。而T-34坦克的V-2-34柴油机,也彻底拉开了坦克柴油机化的风潮。

从V-2-34到V-55,V-92S2,苏联坦克80年以来绝大部分坦克和装甲车(T-64/80,785/T-14系列除外)都采用这个古老的发动机的变形。他的功率也从1940年的500马力,翻倍增加到了V-92S2的1200马力,而且彼此之间仍然有大量的共同零部件,从B站可查的俄罗斯、乌克兰修复二战坦克视频可见,要不是该引擎一直传承至今,他们也不会在短时间内修复一台有70年历史的ISU-152和T-34-85。

由美俄两国柴油机的延续发展可见,在原始设计足够优秀的情况下,长期对其的发展传承非常有利于降低后勤成本和人员改装成本,在战争爆发时的物资短缺,时间紧迫之时,这一点更为必要。

飞机引擎:美俄的系列化,通用化发展

CF6发动机,747,767,A330,C-2运输机的引擎,2018年各子型号累计产量8300台
LM2500燃气轮机,发展自CF6
CFM 56 2018年累计产量已经突破32600台,每年产量维持在2000台左右,正被LEAP取代
B-1轰炸机的F-101引擎
F-16飞机配备的F-110发动机
中国涡扇10A发动机

作为世界上涡轮机技术的翘楚,通用动力在1960年代即致力于涡轮发动机的开发。在1967年,洛克希德三星客机(也是洛克希德唯一的一架量产过的宽体客机)研发时,GE拿出CF6引擎投标,虽然最终花落RR的RB211三转子发动机,但CF6还是凭借其性能成为747,767和A330客机的主发动机,同时由于核心机非常优秀,该核心机很快便向海工和发电机领域发展,即成为赫赫有名的LM2500发动机。后来,由于737客机要换掉陈旧的JT8D涡轮喷射发动机,GE一度打算以成熟的CF6缩减一下推力,但由于1972年美国空军出资奖励研发1款新的10吨级大涵道比涡扇发动机,因此GE决定以B-1枪骑兵的F-101加力涡扇发动机为基础,搭配CF6的风扇和大涵道比设计,开发出著名的CFM56发动机。

CFM56一经出世就赢得了广泛订单,从737,KC-135换发,再到空客A320,CFM56的年产量一度突破了5000台大关,2018年虽然开始为后继者LEAP让路,但他仍然有每年2000台次的产量,目前累计已经突破了32000台大关。由于CFM56拥有庞大的民用产量作为基础,其军用型号的成本和可靠性也变得很有竞争力,很快便成了美国空军F-16的主发动机供应商,后来还参加了F-14D。F-15E的换发工作。换句话说,美国三大三代机F14,F15,F16的核心机,都是和737这样的客机保持一致的,自然年产量就不存在任何发动机产能限制了,而且实战时,F15和F-16可以在一个机场部署,引擎甚至大部分零件可以互换,甚至还可以和KC-135这样的加油机进行互换,显然是大幅降低了成本。

由于CFM56的优势非常大,中国的涡扇10发动机的核心机也取自于CFM56的核心机,并且也如同CFM56的父辈CF6一样,以涡扇10核心机研发的QC70燃气轮机也用在了726型气垫船之上,而涡扇10回归客机的长江1000系列大涵道发动机(用于C919)也进入研发的后半程。由此可见,一台良好的发动机基础设计有着多么广阔的应用背景。

当然,不仅美国,英国的RR,以及苏联的航空发动机,也都有很广泛的跨界应用,这里不再赘述,大家有兴趣可自行查阅。

说完了动力,我们再来谈谈其他的通用化。

MIG-21 BIS的驾驶舱
MIG-23MS的驾驶舱
MIG-23ML的驾驶舱
MIG 29A座舱

看了上面四张图,大家是否发现,米格21BIS的座舱和MIG23MS的座舱,米格23ML的座舱和MIG29A的座舱彼此有很多的相似之处?其实这就是苏联米高扬设计局在设计飞机时采用的一个思路,即新一代战斗机换装之初,在电子设备和座舱布局方面沿用上一代机型的布局。这样的设计很有利于降低新装备服役时的装备不可靠性(尤其是苏联弱项的电子设备),同时有利于加快换装进度。在某些情况下,甚至允许以前代机型的设备维修新一代飞机。

朝鲜人民军的MIG29很多都是苏联解体后以各种渠道获取的米格机零件组装而成,很多使用了米格23和米格21的零件,导弹也以MIG23的R-23.R-60为主

在苏联解体前,朝鲜人民军获得了米格29的组装线,比中国还要早10年具备了三代机的组装能力。但是由于苏联解体,俄罗斯经济困窘,不愿意免费提供朝鲜更多的米格29零件,在这个时刻,东欧国家退役苏联武器的热潮中,朝鲜利用米格飞机前后的继承性关系,大量以“废品采购”名义获得了米格飞机的零件,其中大部分是米格23和21的零件。

根据报道:

早在80年代,朝鲜在苏联对米格-29发放出口许可后不久,就成功引进了该型先进战斗机及配套的武器系统。米格-29出口许可发放时间是1985年下半年,首批交付朝鲜空军的6架为米格-29B-12型。这批飞机于1989年之前交付完毕,总计22架,其中两架为双座型的米格-29UB-12型。该系列型号为苏联专门出口盟国和友好国家,其机载系统配置低于苏联空军所装备的同型机。

在苏联解体前夜,朝鲜已经与苏联达成在朝鲜国内组装米格-29战斗机的意向,计划组装150架米格-29S-13型。该型号同样是专门针对友好国家出口,与米格-29B-12相同,但加装了 针对火控雷达的多模式干扰机。

尽管愿望很美好,但是现实很骨感。此时红色帝国苏联已经摇摇欲坠,根本无力支持这一项目,以至于该项目拖拖拉拉。到1993年才完成了2架米格-29B-12的组装。此后该项目一直处于停滞状态,俄罗斯正处于经济危机,没有能力生产,而朝鲜也没有能力支付采购飞机的外汇,因为朝鲜经济在这个时期也一塌糊涂,正处于号召全国人民苦难行军时期。朝鲜在平安北道郭川与泰川的组装工厂也改作维护其他航空装备用。

尽管如此,朝鲜并未放弃获得米格-29系列战斗机的努力,通过国际军火黑市,或是正常经贸渠道,处心积虑地搜罗米格-29的一切零部件和整机。实际上朝鲜在1994年组装成功两架米格-29S-1之后,已经具备了组装该型战斗机的生产能力,主要搜罗到足够的零部件,或是有足够的资金用于采购零部件,就能生产出米格-29战斗机来。尤其是苏联或俄罗斯战斗机设计模块化标准化程度高,而且要求采用常规工艺快速生产,这些特点非常适合朝鲜的航空工业能力。

朝鲜搜罗米格-29飞机和零部件的工作不仅覆盖俄罗斯正规军贸渠道,还转向更广泛的原苏联米格-29飞机的用户国家,包括原社会主义阵营国家、从前苏联独立出来的加盟共和国、印度、伊拉克等国。其中从白俄罗斯获得了最大一批米格-29,约30架份的散件,其中相对完整的约有10至12架份,这是白俄罗斯空军退役的多型米格-29的一批大杂烩,包括最早的米格-29、米格-29S-13S、米格-29UB-12等,其中三架份的米格-29S-13S是苏联空军自用型,相对较为先进,但是套件中关键设备缺失。

朝鲜就是利用搜罗来的米格-29战斗机零部件,从1995年至今,陆续组装了大约10架米格-29,不过这些朝鲜组装的飞机型号很难归类,设备和部件混搭。据称,有组装的米格-29安装老旧米格-23或米格-21的改装设备,以应对配套设备不足的局面。朝鲜搜罗到的米格-29套材和部件等,实际上很多都缺失设备或部件,难以成套组装成飞机。

朝鲜在世界各地搜索的米格-29飞机中,很大一部分作为备件使用,尤其是发动机。朝鲜空军除了正规协定中的发动机服务以外,也一直在搜集米格-29的RD-33发动机。由于这种发动机维护性不好,使得朝鲜空军要为自行组装的米格-29混搭型号预备足够的发动机。搜集来的零件和RD-33发动机很多是陈旧的二手货,有的仅有几百小时剩余寿命,故障较为频繁,零件损耗较大,因此朝鲜空军为这些旧部件必须储备更多的备用件。因此朝鲜搜罗的很大一部分米格-29套件或部件,主要用于备件储备,并未组装成成品飞机。

朝鲜在苏联解体后,从俄罗斯正规渠道仅引进过一批米格-29S-13散件组装,数量12架,交付时间拖拉,大约是1998至2005年间。

正是由于这些问题,使得朝鲜空军米格-29战斗机交付部队的成品数量一直处于40至50架左右,其中部分因缺乏备件停飞用作备件储备,能够执行任务的约在32至40架之间。即便是这些战备执勤飞机中,很多是机载设备混搭,与通常苏联或俄罗斯生产的米格-29飞机型号序列不太一样。

所以,正是因为米格飞机具有的继承关系,才使得很多米格飞机持有者在苏联解体后,仍然能够继续独立的完成对其的改良和组装工作。

除此之外,苏联的苏15对苏9,苏22对苏7,还有美国的F-35对F16,F-22对F15也有相似的继承关系,只不过美国主要在功能和训练方面继承,而不是记载设备进行继承。

AIM-9B,中国仿制型霹雳2,苏联仿制为R-13
1980年代的AIM-9L
21世纪的AIM-9X

要说到机载武器的长寿大师,那莫过于经典的AIM-9响尾蛇导弹了,从1947年立项开发,到1958年首次亮相于台海空战,促使了中国霹雳2和苏联R-13的开发,再到马岛战争时的具备迎头拦截的AIM-9L,最终到现代配备在F-35的AIM-9X,响尾蛇已经在空军服役了整整73年的时间。它跨越了四代格斗导弹,从最早的只能尾追攻击,到具备迎头拦截,再到红外成像跟踪一直发展,但它的基本外形,气动布局却惊人的变化很少,相比于苏联的R-13,R-23T,R-60,R-73频繁变化气动布局来说,有着异乎寻常的“定力”。而且从实战来看,响尾蛇的战绩远远比苏联频繁变动外观的空对空导弹来的华丽。因此这充分证明,一款基础布局好的武器,只要对变化迅速的子系统进行更新换代,就可以做到历久弥新的发展。

武器重在继承和发展。人和企业也是一样,打好基础,保持初心,历久弥新,这才能够不断强化自己,不断进步。而如果动不动就“否定一切”,“全盘西化”,那么只会带来从内到外的骤变,无所适从,还失去了以前的发展积累,最终只会陷入无头苍蝇般的混乱之中。因此,我们要在继承中求发展,稳定中追求增长。

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