DCN 100mm 55倍快砲

安裝在一艘法國艦艇上的Model 1968 100mm 55倍徑艦砲。

安裝在一艘花月級巡防艦艦首的Model 1968 100mm 55倍徑艦砲。

拉法葉級巡防艦使用的Model 1968 II(Model-100TR),強化了砲塔匿蹤性。

 

──by captain Picard

 


 

口徑:100mm

砲身倍徑數:55

砲管長度:5.5m

冷卻方式:液冷

砲口初速:855m/s

工作膛壓:2825 kg/cm2

最大射程(砲身45度仰角):17.26km

對地/水面實用射程:12km

對空射程:6~8km

砲塔水平迴旋範圍:左右各150度

砲身垂直俯仰範圍:-15~+80度

彈藥資料:

砲彈全重23.5kg,彈頭重量13.5kg,裝藥約4.5kg,全彈長108/5cm。彈種選擇包括OEA F1高爆彈(HE,彈頭13.5kg)、OPF F4 PFHE(彈頭13.5kg)、照明彈(彈頭13.5kg)、高爆燃燒彈(Bursting Charge HE,彈頭重1.1kg)、PFHE(彈頭重1kg)。照明彈作用時間30~50秒。

砲身壽命:高射速約3000發,低射速約6000發。

使用國家:法國、土耳其、阿根廷、葡萄牙、比利時、烏拉圭 、沙烏地阿拉伯、馬來西亞、中國。

起源

二次大戰結束以後,法國海軍標準的中/小口徑艦砲分為127mm與57mm兩種,前者主要負責對水面與對沿岸的攻擊,後者負責防空。在1950年代, 法國克勒索·盧瓦爾(Creusot-Loire)工業公司(現為GIAT)開始研發該國第一種全自動中口徑艦砲,為了兼具防空與反水面能力,因此採用折衷的100mm口徑,砲管長度為55倍徑。

Model 1953/1964

法製100mm 55倍徑自動快砲的第一代產品:Model 1953。圖為法國李維埃船長級巡邏艦。

100mm 55倍徑自動快砲的第一種版本於1953年推出,稱為Model 1953,在1957年正式服役。其砲塔外罩由玻璃纖維製造,採用單一砲管,液冷冷卻,砲塔下方有一個容量600發的再裝填彈艙。Model 1953最大射速為60發/分,由類比射控計算機進行控制;火砲可自動控制,必要時也能由人員在砲塔內進行操作,人工操砲的瞄準裝置設於砲塔正面左側。100mm快砲接下來的改良型是1964年推出的Model 1964,射控系統經過改良(仍為類比式)。

法國海軍裝備Model 1953的船艦包括克里孟梭級(Clemenceau class)航空母艦、李維埃船長級(Commandant Rivière class)巡邏艦、Type-56加里蘇尼爾號(D-638 La Galissonnière)驅逐艦等。採用Model 1964的則有聖女貞德號(Jeannea d'Arc R-97)直昇機巡洋艦、敘佛倫級(Suffren class)飛彈驅逐艦等。

外銷方面,德國的德意志級(Deutschland class)、漢堡級(Hamburg class)與科隆級(Köln class)都配備Model 1953快砲。


Model 1968/CADAM

法國花月級巡防艦的Model 1968 100mm快砲。

在1968年,100mm快砲完成了顯著的改良,稱為Model 1968,在1971年開始服役。Model 1968的砲塔稱總重22ton,比Model 1953更輕。Model 1968採用全新的電子伺服控制裝置,以數位化的CTD射控系統取代原本的類比計算機,並整合入Senit艦載戰鬥系統之中。在外觀上,Model 1968與Model 1953最大的區別,在於前者砲塔左側後段增加一個艙門。

Model 1968的砲塔內有35發備射彈藥,下甲板彈藥庫容量約600發;砲塔水平迴旋速率為40度/秒,砲身垂直俯仰速率為25度/秒。Model 1968隨後普遍裝備於法國海軍的新造艦艇上。 在1986年,Model 1968進行改良作業,應用了外銷用緊致型(見下文)的新技術,稱為 CADAM(Cadence de tir Ameliore) ,射速提高到78發/分,砲身俯仰速率增加為29度/秒,法國海軍多數的Model 1968在此時都升級為CADAM的標準。

法國海軍裝備Model 1968的艦艇包括改良後的Type-47蘇考夫級驅逐艦(Surcouf class)、改良後的科爾貝特號(Colbert C-611) 輕巡洋艦、A69代斯汀多夫級(D'Estienne d'Orves class)巡防艦、花月級(Floreal class)巡防艦、土維爾級(Tourville class)驅逐艦、喬治.萊格斯級(Georges Leygues class)驅逐艦與卡沙級(Cassard class)飛彈驅逐艦等。

緊致型(Compact)

主要用於外銷的100mm緊致型(Compact)快砲,砲塔完全實現無人化。

100mm緊致型的內部結構圖:

1:搖擺裝置(Oscillating unit)

2:活動輸彈彎道(Mobile curved duct)

3:中繼彈艙(Intermediate magazine)

4:固定輸彈彎道(Fixed curved duct)

5:引彈機構(Introduction device)

6 :揚彈機(Hoist)

7:主要彈艙(Main automatic replenishment system)(裝填傳統彈藥)

 8:次要彈艙(Secondary automatic replenishment magazine)(裝填特殊彈藥)
 

在1970年代後期,艦載中口徑快砲逐漸有趨於輕量化、自動化的趨勢。與當時新推出的義大利OTO Melera 76mm快砲相較,法國Model 1968不僅體積與重量偏高,而且供彈系統落伍,只能單向輸彈;如果砲塔彈艙儲滿彈藥後卻想使用其他彈種,就必須先將砲塔內的35發砲彈打完,再從下甲板重新裝填。基於改進這些缺點,以擴大100mm快砲的銷路,克勒索·盧瓦爾在1978年遂推出嶄新的緊致型(Compact)100mm快砲。

為了確保在降低體積、重量的同時仍能提高射速與精確度,緊致型100mm快砲的內部供彈過程完全重新設計。火砲各個部件大量採用輕質材料,能在不增大伺服系統功率的前提下提高瞄準速度。由於採用了最新穎的供彈與彈藥管理系統,緊致型100mm快砲的自動化程度大大提高,砲塔內完全實現無人化,只需由戰情中心控制。

為了在縮減體積的情況下仍能維持甚至增加射速,緊致型100mm快砲採用類似中/小口徑的設計,在砲塔內部設置一個容量18發的中繼彈艙;如此,揚彈機從下甲板彈艙提取彈藥之後,先填滿中繼彈艙,火砲就能以中繼彈艙內的彈藥進行 短時間的連續急擊,無須再從下甲板提彈。這個中繼彈艙與砲身共同俯仰動作,每次上膛時砲管不需回到特定角度,省去了重新瞄準的時間。砲彈從下甲板彈艙被揚彈機提取後,由輸入裝置進入砲塔,再通過固定式輸彈彎道進入中繼彈艙,中繼彈艙則透過一個活動的U型輸彈彎道將砲彈送到砲尾上膛位置,並由引信測合機來裝置引信。由於新技術的引進,緊致型100mm快砲的射速提高到78發/分。

緊致型的中繼彈艙採用雙向可逆傳動輸彈帶,能根據需要來更換彈種,約需7至15秒。緊致型100mm快砲的下甲板儲彈/輸彈系統包括主供彈鏈、副供彈鏈、旋轉撥彈鼓、揚彈機和彈箱控制機組等部分,與砲塔中繼彈艙之間同樣為雙向溝通,能依照戰術需求將中繼彈艙內的彈藥退回下甲板彈庫並重新裝填,選擇彈性頗佳。彈藥自動控制系統由彈藥管理電腦機櫃、人工裝彈控制機櫃、艦砲控制箱等設備構成,能根據戰情中心火砲顯控台下達的指令,在射擊時正確地選擇或更換不同彈種(可識別彈種與數量),並下達正確的發射指令;緊致型100mm快砲能選擇單發、二發、三發或六發連射。

緊致型100mm快砲的瞄砲伺服系統由2個瞄準箱、2部電樞控制箱、l個電子設備箱、l部遙控機櫃、1個瞄準維修箱、1個砲塔顯示箱和2台執行電機組成,整套系統接收射控系統提供的瞄準指令,控制火砲迴旋與俯仰來完成瞄準。為了提高火砲系統的追蹤精確度,這套瞄準控制系統採用了精、粗雙通道組合;如果火砲需要調舷射擊,還會採用超粗調裝置進行瞄準控制。

第一代緊致型MK.1 100mm砲的射速為78發/分,下甲板自動化彈艙容量一般為42發 ,唯售予馬來西亞的系統增為90發。緊致型的砲塔重13.5ton,系統全重量(含砲塔與下甲板彈艙)18.7ton,砲塔水平迴旋速率為50度/秒,砲身垂直俯仰速率32度/秒。緊致型100mm快砲曾銷售至沙烏地阿拉伯、葡萄牙、馬來西亞與中國。中國在1980年代引進一門100mm緊致型快砲,安裝在江湖IV級巡防艦四平號(544)上;隨後中國以這們快砲的技術為基礎改進手頭上既有的79式100mm雙聯裝快砲(成為79A),然後仿製100mm緊致型快砲成為87式100mm 55倍徑快砲,安裝在2000年代初期推出的052B/C、051C驅逐艦與054巡防艦上。

在1990年代,改良後的Compact MK.2 100mm快砲推出,進一步更新電機伺服/控制裝置,反應速率度大幅增加,能在通電開機後10秒發射第一發砲彈。Compact MK.2的最大射速進一步增為90發/分,砲身俯仰速率增為35度/秒,射擊誤差為0.5 mrad。Compact MK.2能選擇的射速包括單發、90發/分、45發/分、20發/分,後三者都可進行調整(例如分別調降為85發/分、40發/分、10發/分)。Compact MK.2的下甲板彈艙容量也予以擴大,總共可容納三種砲彈共66發,其中主供彈鏈容量42發,裝置主要彈藥,另外兩個副供彈鏈容量各12發,分別裝填另外兩種彈藥;此外,總容量也可擴充為114發,其中 主供彈鏈90發,另外兩個副供彈鏈各12發。馬來西亞海軍在1992年與法國簽署合約,將該國兩艘FS-1500配備的緊致MK.1型100mm快砲升級為MK.2。

雖然緊致型100mm快砲先進而精巧,但複雜的結構反而衍生出一連串可靠度的問題;在供彈系統方面,其砲彈從下甲板彈藥庫被抓彈機提取後 經過中繼彈艙,總共需要轉三個大轉彎才能進入砲尾上膛位置,高速射擊或動作時更容易卡住 ;砲塔內部有限的空間被中繼彈艙佔據大半之後,維修與排除故障的作業變得更加困難。100mm緊致型快砲的設計思維是以供彈速率決定火砲射速(傳統作法是由火砲射速控制進彈速率 ),為此需要複雜的機電同步技術,不僅需要更多的液壓裝置與電機機櫃,而且其位置伺服迴路中的同步發送器和同步接收器極易產生誤差,進而發生故障;而機電可靠度問題又因為採用複雜的雙向可逆傳動輸彈帶 ,變得更加顯著。由於緊致型100mm快砲實現砲塔無人化,一旦自動化機構發生故障,就沒有辦法實施人力操作。結果,法國海軍本身並沒有使用這種緊致型100mm艦砲。

 

Model 1968 II CAMAD/TC-100

拉法葉級巡防艦使用的Model 1968 II(Model-100TR),強化了砲塔匿蹤性。

此後,DCN也進一步改良Model 1968 CAMAD,在1990年代推出Model-100 TR 的型號 (又稱為Model 1968 II),著重於強化機械可靠度(例如不使用時,將各活動部件用遙控鎖鎖定,避免不必要的損耗)與可操作性,能連續使用七年而不需要大幅度的保養 ;此外,改用複合材料製造的砲塔殼,造型經過修改,砲塔各面交界處從圓弧過渡改成直線,並取消原本砲塔表面突出的艙蓋或把手,可降低雷達截面積。Model-100 TR的射速為78~80發/分,砲塔水平迴旋速率為40度/秒,砲身垂直俯仰速率為29度/秒。Model-100 TR被拉法葉級(La Fayette class)巡防艦採用。

在1994年,GIAT打算為100mm快砲開發彈底噴氣增程彈藥;至於導引砲彈的研發計畫則遭到取消。

評析

整體而言,法製100mm自動快砲結構精巧,射速優異且功能廣泛,有效地統一了防空與反水面的功能。在100mm快砲推出後,新造的法國海軍艦艇就不再配備其他中、小口徑防空武器 ;然而,依照歐美國家在1950年代以來發展中口徑高射速自動艦砲的經驗,欲提高這些口徑起碼在100mm以上,都會面臨機械可靠度不佳的情況,而法國100mm快砲似乎也不能避免,其外銷的緊致型問題似乎最為嚴重。

進入2000年代以後,法國海軍完成的水平線驅逐艦與FREMM巡防艦,都改用OTO-Breda 76mm快砲。隨著裝備100mm艦砲的拉法葉級巡防艦在2020年代除役,這種頗具代表性的法國海軍武器將淡出法國海軍的武器庫。