南理工又一自主创新重大成果
卡车炮又称车载榴弹炮，是以载重卡车为底盘的自行榴弹炮。相对于履带式或轮式榴弹炮，因其兼备机动性与火力，采购和维护费用便宜，因而成为现代炮兵部队的重要装备之一。
自拿破仑战争以来，炮兵成为了一个独立兵种，并开始进入种类多元化，功能多样化的时期。第一次世界大战，火炮真正成为了战争的主力。第二次世界大战，坦克变成了战场的又一主力。二战以前火炮基本都是牵引式，二战以及二战以后，随着更多运动战的需要，对火炮阵地转移的灵活性有了更高的要求，在此大环境下火炮的机动能力大幅度提升，依靠卡车的牵引式火炮、放在装甲车底盘上的突击火炮、以卡车为平台的火箭炮由此诞生。
在经历了牵引式火炮、履带式火炮、轮式火炮发展后，卡车炮开始成为现代战场上高精度远程射击的新利器。
20世纪80年代中期，法国GIAT公司开始自筹资金进行卡车载155炮的探索，1993年在获得法国陆军的官方投资后，于1994年拿出了第一门样炮，被法国军方命名为“凯撒（CAESAR）”。2003年1月，法国陆军正式宣布“凯撒”车载榴弹炮定型，2008年7月正式列装，全部72门火炮的合同于2011年全部执行完毕。整个“凯撒”系统的全重只有17.4吨，比许多传统的履带式火炮要轻2/3。它安装了一台240马力的发动机，可以以110公里每小时的最快速度在铺装道路上狂奔，满油状态下一次可以行进600公里。
法国凯撒车载榴弹炮
“凯撒”火炮系统成为法国炮兵的旗舰。根据法新社报道，法国军队目前共拥有76套凯撒火炮，并已订购了109辆“凯撒”Mk2型。与此同时，“凯撒”系统已出口到比利时、丹麦、印度尼西亚、沙特阿拉伯和泰国等多个国家。持续三年的俄乌战争，乌军已获得“凯撒”援助超过50辆，同时也让“凯撒”自行火炮成为了国际市场上的新宠儿，2024年6月在法国巴黎北郊维勒班举行的欧洲国际军事博览会上，法国“凯撒”自行火炮仅获得的克罗地亚、爱沙尼亚和亚美尼亚3个国家的新订单就高达60辆。
炮兵是中国陆军战斗力的核心组成部分。20世纪末以来，中国研制卡车炮的步伐也在快速推进。
20世纪90年代初，海湾战争爆发后，受到极大触动的中国人民解放军有了实现军事现代化的迫切需求。中国开始尝试建设数字化炮兵部队，数字化技术逐渐在炮兵武器装备中得到了广泛应用，实现了从目标侦察到火炮瞄准全程一体化、数字化、自动化，完成了战区指挥自动化系统向武器平台的延伸，使火炮不再是原来的火炮，而成了真正的“火炮系统”。这种进步，被军事家称为我军“炮兵史上的一次革命”。
过去，中国炮兵装备的口径颇为繁杂，在炮兵现代化的过程中，身管火炮很可能被精简为122毫米和155毫米两种，130毫米和152毫米很快淡出。经过多年的研制，中国已是世界上研发155火炮品种最多的国家，也是全世界研究155毫米榴弹炮最为全面的国家，近30多年来，已发展出包含牵引炮、履带自行炮、自走炮、车载炮、岸防炮、舰炮、超轻炮等多品种、39/45/52等多倍径的火炮大家族，形成了世界最大的155火炮家族，型号数量赶上了全世界其他国家的总和，既装备国内，又打进世界市场。
与此同时，在性价比上具有突出优势的卡车炮自然受到了一定的重视。卡车炮的价格明显低于履带式自行火炮，更便于部队的大规模装备。由于卡车炮采用的是轮式越野车底盘，比起履带式自行火炮的履带底盘，它的装备成本更低、故障率比较低、维护保养工作量比较少、远程机动时不需要大型平板车运输，依靠自己就能够快速反应机动到达作战地域，这个特点对于一些特殊的作战环境任务来说，例如突然爆发的高原山地地区的边境争端危机处理任务，卡车炮能够迅速提升该地区的远程火力支援能力，增强己方底气。
虽然中国在现代化卡车炮方面起步较晚，但发展势头很猛。迄今已研发了十几种卡车炮，口径从122毫米到155毫米，各种不同的底盘，型号数量赶上了全世界其他国家的总和。仅外贸型号的122毫米和155毫米，就分别推出了SH-1（155毫米）、SH-11（155毫米）、SH-15（155毫米）、SH-2（122毫米）等不同的型号。
PCL-09式122毫米卡车炮
最早列装部队的国产自用型为PCL-09式122毫米卡车炮。PCL-09式122毫米卡车炮，由比较成熟的96式改进的122毫米口径榴弹炮和SX2150型6×6越野卡车构成，布局简单。上世纪90年代后期，随着数字化技术逐渐在炮兵武器装备中的广泛应用，与解放军现役炮兵数字化系统绞联的PCL-09式122毫米卡车炮拥有了“灵魂”。其作战能力得到提升，使侦察前端到火炮末端操作全程实现了一体化、自动化，指挥系统与各战斗要素无缝链接；发射弹种由传统单一型向多元化拓展转变，打击距离由浅近向纵深延伸转变，目标毁伤由面积覆盖到精确拔点转变，阵地配置由一线向后方机动转变，成为信息主导、火力主战的炮兵武器。
国产自用型155毫米卡车炮于2017年8月非正式曝光，第71集团军某合成旅成为首批列装车载155毫米加榴炮的单位，还冲上青藏高原，给了对面某国很大的震撼，这就是在国庆70周年阅兵式上成建制参阅的PCL-181式155毫米卡车炮。PCL-181式155毫米卡车炮因采用全新的设计，全身上下黑科技感十足，大量的创新性元素成为了人们关注的焦点。
哈军工时期，教员指导学员进行毕业设计
在火炮专业的发展过程中，几代科研人员瞄准国防尖端需求，矢志不渝，攻坚克难，探索创新，积木式120毫米迫击炮、PP89式60mm迫击炮、PP93式60mm迫击炮、82毫米无坐力炮系统（“营82”）等的研制成功，在我国火炮发展史上留下了专属于南理工人的印记，为我国火炮事业的发展作出了卓越贡献，铸就了祝榆生、沈正功、张月林、李洪昌、唐治、陈运生等一个个响亮的名字。特别是“营82”，“成为研制时间最长、涉及学院专业最广、参与人员最多的学校自主独立完成的成果。”
在现代战争条件中，火炮作为火力打击的主要装备，是攻防兼备的王牌武器，发挥着无可替代的重要作用。随着现代军事技术的发展，火炮武器装备在新一代火力打击体系中的使命更加明确、地位更加突出。适应现代军事需求，满足未来信息化条件下联合作战需要，提升我军火力打击的威力和效能是摆在新时代国防科技工作者面前的一项重要课题。
155毫米车载火炮项目于2009年立项。当时的总设计师单位并不是南京理工大学。从2009年到2014年之间的五年时间里，项目开展并不顺利，一直解决不了火炮的密集度问题。密集度是指弹丸落点彼此密集(或散布)的程度，是弹丸的主要技术指标之一，对射击精度有着极其重要的影响。
2014年，上级部门将总师单位调整为南京理工大学，2015年型号重新立项，155毫米车载火炮的研制任务转移到了南理工火炮工程系的一班人手里。此时距离2019年的国庆大阅兵只有不到短短四年时间了。
事实证明，南理工的火炮研究团队确实是一支实力雄厚，战斗力强，敢打硬仗，勇于拼搏奉献的科研队伍，也再次证明了长期以来南理工兵器科研的龙头地位。
南理工机械工程学院火炮工程系师生合影
火炮团队没有辜负上级机关和学校的信任、支持，他们利用其深厚的火炮设计功底，在原有技术基础上很短的时间内即完成研制，通过大量的测试，完成了技术定型，小批量装备于我军炮兵部队，经过几年的试装，于2018年1月正式定型，2019年10月1日闪亮登场于国庆70周年大阅兵，目前已开始大量生产列装我军炮兵部队。
之所以能够在如此短的时间里，完成这一重大任务，在于他们深厚的技术积累，扎实的理论功底，探索创新与献身精神和强大的综合协调攻关能力。
深厚的技术积累。火炮学科一直是南理工的龙头学科。学校紧紧围绕火炮技术及相关的配套学科建设发展，目前已经成为国内同类学科中研究方向最齐全、内涵最丰富、培养体系最全面的学科，在火炮新技术、新原理、重大理论和关键技术研究、行业领军人才培养等方面引领我国火炮行业的发展。学校兵器科学与技术是国家一级重点学科，全国排名第一，依托该学科还设立了多个专业及专业方向。这些门类齐全、内涵丰富的学科与专业设置，有利于火炮技术发展的交叉融合，也为火炮技术基础理论和关键技术的突破提供良好保障。
几十年来，南理工火炮专业科研人员一直承担着我国火炮知识创新、推动我国火炮技术发展的使命和责任。他们始终瞄准世界前沿科技进展和现代战争条件下的武器装备特点，潜心涤虑，持之不懈致力火炮技术的探索研究，取得了大批研究成果，也进一步丰富了火炮理论，积累了丰富的研究和技术经验。
扎实的理论功底。火炮团队一直以来始终坚持科研工作理论先行，他们认为只有坚实的理论创新，才能改变兵器行业这种‘画加打’的比较传统的做法，而不再是凭经验，先画个图，然后加工出来打一下，效果不行再画个图再打一下。155毫米车载火炮型号副总设计师陈龙淼在谈到项目总师钱林方教授时说：“他几乎天天都在办公室搞科研，每天晚上大概10:30左右才从办公室离开，他的办公室没有熄灯，我们都不会离开。他理论知识非常扎实，科研项目中涉及到的所有理论公式都是他自己亲力亲为推导，这是我最佩服的地方。”陈龙淼认为，担任型号总师，需要有坚实的理论分析和运用能力，把理论应用到型号当中，才能够取得成功。在155研制过程中，他们针对之前研制团队中遇到的密集度问题，先进行理论上的分析，“理论上先弄明白了，重新做了一个总体方案，问题一下子都解决了。”这样，原来几年解决不了的难题，在钱林方带领下，研制团队只花了一年时间，就彻底解决了这个问题。
155毫米车载火炮型号总师钱林方教授
探索创新与献身精神。作为总师单位，项目组不仅要协调内部各项研究工作的进展，还要反复奔波在包头、太原、齐齐哈尔、成都、西安等地的研究所、企业、试验场、部队之间，为试验、试制进行大量的试前准备、数据收集、评估分析等工作。为了检验装备在不同地域和环境条件下的适应性和作战效能，项目组跟随装备上高原、过沙漠、度酷暑、熬严寒，和部队一起开展作战试验，在海拔五千米的高原缺氧暴晒，在荒无人烟的沙漠满面风沙，在炎热潮湿的热区全身湿透，在零下三四十度的寒区瑟瑟发抖，严酷的试验条件并没有挡住南理工火炮人的脚步，从总师、副总师到普通科研人员，都坚持守在第一线，全程参与试验过程，为装备的后续改进获得了第一手的宝贵的试验数据。
研究过程既有暂时成功的喜悦，但更多面对的是一次次预研项目实验的失败。一次，由于实验前考虑不周全，实验过程中，发射试验装置突然解体，掩体被打出了巨大的凹陷，装置的碎片飞溅到500米开外的地方。那次失败，让陈龙淼第一次真切体会到，研制武器装备，要担负的责任和压力。他更体会到武器装备不是简单的一种设想或是一张图纸，而是装备部队今后几十年内要实际使用的，责任与使命重于泰山。
强大的综合协调攻关能力。型号项目研究，确定总体方案非常关键，总体方案决定了型号的成和败。确定总体方案也是一个综合平衡、取舍选择、艰难决策的过程。陈龙淼在谈到担任总师的体会时说：“觉得难的地方就是总师要对总体技术方案一锤定音，开多次会，最后需要确定一个总体方案，第二个比较难一点的，就是协调各方抛弃本位主义，把总体的设计理念坚决贯彻和实施下去。从总师单位学校的角度来说，就是要把全国最好的资源调动起来，以我们的设计理念去贯彻去实施。”
正是有了这些素质和能力，所以他们对于155毫米车载火炮的研制目标明确，思路清晰，措施扎实，把探索创新贯穿于研制的全过程。
他们创新性地提出了车炮一体化综合优化设计思想。
按照车炮一体化综合优化设计思想，项目组从优化系统整体性能、减轻系统重量、提高系统机动性和可靠性的角度出发，开始进行全炮的优化匹配设计与结构布置、能源动力、电气信息一体化优化设计。
为了确保卡车炮在射击时的稳定性和精度，研发团队又采用了多项创新技术：首次将可升降油气悬架技术应用到该系统中，在射击时可降低底盘高度，降低了火线高，提高了射击稳定性，越野时可提升底盘高度，提升了地形通过能力。有效实现了低位战斗姿态和高位越野、中位行军姿态的自动切换。还首次使用蹲坐射击的设计，让卡车炮在射击时能够更加稳定。驻锄借助于液压机进行收放，在不同地形条件下都能快速稳固整个炮车。系统解决了传统车载炮车炮简单结合设计带来的火线过高、射击稳定性差、人员不能地面操作等技术难题，使该炮成为世界上首门具备前向零度直射强装弹药功能的大口径车载压制火炮，其多项关键性能指标均达到或优于国际先进水平，尤其是该炮发射无控弹药的射击密集度已处于国际领先水平。系统优异的综合性能也迅速获得了外国军队的青睐。
此外，研制团队还提出了等刚度框架加蒙皮结构的设计理念，突破了驾驶室防护高温高压冲击波技术瓶颈。
南理工的国防科技工作者始终牢记装备要“管用、好用、耐用、实用”的设计宗旨，尽量从使用者的角度研究和设计产品。项目团队联合学校设计艺术与传媒学院组建人机环专项组，深入多个部队调研交流，努力让部队用得放心、省心，让火炮成为需要精心呵护的有感情有温度的伴侣。
155毫米车载火炮型号副总设计师陈龙淼教授
第二，射击时的稳定性增强。SH-1由于火炮上架过高，在试验时长期受到射击稳定性的困扰。PCL-181卡车炮采用了南京理工大学独创的液压“蹲坐式”后座结构，首次将可升降油气悬架技术应用到该系统中，底盘有升降功能，机动行军时底盘升高，有利于越野过障，转换战斗状态需要射击时可大幅降低底盘和火线高度，直接把卡车炮后坐力传递给地面，降低了后坐力对车辆底盘的冲击，明显提高了射击稳定性。
在射击时由于火炮采用了52倍口径和23升药室，堪称最佳内弹道匹配，同时有利于普通炮弹提高射击精度。发射40公里射程的普通榴弹，圆公算偏差（CEP）仅为200米左右，号称“蹲坐射击，精度天下第一”。
第三，拥有更完备的数字化火控、通讯指挥系统。PCL-181式155毫米卡车炮配备一套完整的现代化炮兵情报、指挥、控制自动化系统，以及先进的火控系统，如安装有捷联惯导平台、火控计算机和指控接口的火控系统、北斗卫星导航定位系统和高程测量功能的定位定向系统、弹丸初速测量系统等。火炮从接收上级指挥控制系统自动传送过来的射击命令和气象数据开始，结合自身定位导航系统自动上传的阵地坐标、弹药药温和弹丸初速，将这些解算后的射击诸元输入火控计算机，火控计算机再根据各种传感器传回的数据，自动调炮，自动射击，完成上述全部过程所需要的时间不超过20秒，可谓是相当惊人。
PCL-181型155毫米车载加榴炮还采用了自动化控制架腿、后驻锄设计，耗时大为缩短。在液电系统加持下，可自动完成底盘下调、驻锄展开、半自动输弹机运行到位等一系列操作。从停车到开火、从直接校力射的6发急速射到撤出阵地，都可以在几十秒内完成。不仅大大提高了射速，而且有效减轻了炮兵人员的体力消耗。
第四，人机环境设计取得明显进步。PCL-181卡车炮火炮摇架外露零件、管线都被新设计的外壳包裹，显得整洁干净，外形更加简练，极具现代工业美感，火炮尾部看不到常见的火炮操作手轮，操作全靠电液系统驱动，具备高度的自动化水平。
PCL-181车载加榴炮运用了火炮低火线设计，采用弹丸半自动装填，发射筒人工装填的方式，尾部离地面高度较低，炮班成员只需站在地面上，就可以操作炮尾部的半自动装弹机进行装填作业。通过独特的药筒式装药结构和与之配套的半自动立楔式炮闩，开闩速度快，射速可达6至8发每分钟。特别是采用回转式半自动输弹机设计，使得装填手可以在较低的位置上，将一枚40多千克重的弹丸放置在托弹盘中，从而轻松完成上弹工作。而后装填手只需按下按钮，驱动输弹机在任意射角内用推弹链将弹丸及药筒推入炮膛，自动完成击发。
PCL-181全车携弹量高达30枚，比出口型SH-15式155毫米卡车炮的22发多了8发，和国际上携弹量通常在20枚左右的各型卡车炮相比，其携弹量几乎提升了一半，大幅提升了火力持续性。
第五，更好地解决了高寒、高海拔地区战术适应能力问题。2018年3月30日，官方媒体第一次公开了我国已经入列的新一代卡车炮PCL-181，并且在高原海拔4000米的地区进行了实弹射击训练。青藏高原海拔较高的条件给炮车发动机和传动系统的性能提出了很高要求，但也极大地增加了火炮的射程。高原空气稀薄，炮弹飞行时受到的空气阻力更小，能飞得更高，自然就飞得更远。PCL-181型155毫米车载加榴炮发射普通全膛圆柱榴弹的射程可以达到惊人的40公里，在使用火箭增程炮弹时更是达到了72公里，这相比老式的66式152毫米加榴炮的最大射程翻了两番。这一射程更是远超对手，令敌方十分忌惮。
第六，增强了车体防护能力。PCL-181型火炮采用了等刚度框架加蒙皮结构的设计理念，突破了驾驶室防护高温高压的炮口冲击波技术瓶颈，驾驶室采用了全封闭装甲式结构，具备三防能力，车体防护好，周围加装有防弹装甲及防弹玻璃，可抵御小口径武器射击及部分炮弹碎片杀伤，对班组成员有着较好的防护性，避免了对炮车人员的伤害。该炮成为世界上首门具备前向零度直射强装弹药功能的大口径车载压制火炮，危机时甚至可以上打直升机下打坦克，这种射击能力，国外其他的卡车炮都不具备。
PCL-181式车载榴弹炮除了发射传统的高爆榴弹，还可以发射诸如卫星制导炮弹、激光制导炮弹、末敏弹等先进弹药，令它的打击威力、精度、灵活性都更上一层楼。能够轻松敲掉数十公里外的点状目标，令陆军拥有了极强的远程精确打击能力。
总之，PCL-181型卡车炮总体结构匹配合理、系统稳定性好，多项关键性能指标均达到或优于国际先进水平，是世界最强卡车炮。作为我军最新锐的大口径压制火炮，具有机动性强、火力反应快、打击精度高、信息化水平高等特点，可负担陆军地面攻防战中火力突击、火力支援、火力封控等多种作战任务，既可单独执行火力战斗任务，也可以精准高效的火力支援合成部队作战行动，成为我军火力打击武器的主战装备。
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