Đã có giáo nhọn thì ắt có lá chắn, lá chắn càng chắc thì giáo càng phải nhọn, đó là một vòng tuần hoàn lớn.
Đây là mối quan hệ biện chứng cùng nhau phát triển giữa vỏ giáp và đạn pháo tăng. Nếu như sử dụng pháo tăng thì chẳng thành lũy kiên cố nào chịu đựng được, pháo tăng có thể làm khuynh đảo cả chiến trường; ngược lại, nếu lớp giáp của xe tăng kiên cố vững chắc, bắn không thủng, thì cũng không thể tiêu diệt được xe tăng.
Về tổng quát, hai bên giáp và đạn đều nằm ở trạng thái cân bằng. Đến lúc nào đó, pháo và đạn pháo tăng ở vị trí vượt trội; thì ngay sau đó, giáp phòng hộ lại được phát triển, lại vượt lên trước đạn. Cuộc quyết đấu này, hai bên luôn đuổi theo nhau, làm cho cả giáp và đạn đều phát triển đi lên.
5 cột mốc phát triển đạn pháo tăng
Nhìn vào lịch sử 100 năm phát triển của vỏ giáp và đạn phá, có một số sự kiện cần phải đề cập đến.
Một là, sự ra đời của đạn xuyên giáp và đạn phá giáp đã mở đầu cho đạn pháo tấn công trực tiếp vào "mục tiêu điểm", đã làm cho đạn pháo cũng giống như viên đạn con trực tiếp bắn trúng, xuyên thủng lớp giáp và xe tăng bị tiêu diệt.
Loại đạn pháo này ra đời đã chấm dứt thời đại thịnh hành của xe tăng hạng nhẹ.
Hai là, trong CTTG 2, cuộc đấu thực tế dữ dội giữa giáp và đạn pháo, đã làm cho cỡ nòng pháo ngày càng to lên, lớp giáp ngày càng dày thêm, xe tăng đã nhanh chóng đi vào thời đại xe tăng hạng trung là chính.
Pháo tăng bắn vào xe tăng đối phương, giáp xe tăng chống được đạn xe tăng đối phương, làm cho cuộc chiến xe tăng chống xe tăng trở thành phương thức và thủ đoạn tác chiến chủ yếu.
Ba là, sau cuộc Chiến tranh Thế giới lần thứ hai, việc ứng dụng số lượng lớn tên lửa chống tăng đã tạo ra sự mở đầu về nhiệm vụ bắn chính xác "mục tiêu điểm". Sự kiện thứ nhất và thứ ba cho thấy kỹ thuật đầu đạn đã dẫn trước kỹ thuật vỏ giáp, thậm chí có một số thời điểm, đã nổi lên "lý luận xe tăng đã lỗi thời".
Tất nhiên, kỹ thuật vỏ giáp không thể lạc hậu hơn kỹ thuật đạn pháo trong thời gian dài. Bốn là, những tiến bộ về kỹ thuật vỏ giáp, như sự ra đời của giáp phức hợp composit, giáp phản ứng nổ và giáp uran nghèo, đã làm cho vỏ giáp ở vào thế dẫn trước trong một giai đoạn; lớp giáp chính của xe tăng rất khó bị bắn thủng.
Để chống lại, phải tăng thêm cỡ nòng pháo tăng, tăng thêm sơ tốc đầu đạn pháo, tăng thêm liều lượng thuốc nổ, nâng cao năng lực xuyên phá, từ đó đã dẫn đến sự ra đời sự kiện thứ 5 là đạn nổ lõm chống tăng thoát vỏ ổn định bằng cánh đuôi và đạn xuyên giáp kiểu ghép nối tiếp hay còn gọi là đạn tandem ra đời, làm cho uy lực của pháo tăng được nâng lên rất nhiều.
Hiện nay, sự đối đầu giữa giáp và đạn, về căn bản ở trạng thái cân bằng. Theo trình độ phát triển, pháo tăng 120 mm và 125 mm đối ứng với lớp giáp phức hợp dày 500 mm trở lên. Có điều, cùng với sự phát triển không ngừng về kỹ thuật và độ dày vỏ giáp, thì pháo 120 mm và 125 mm đã tỏ ra "lực bất tòng tâm".
Trong khi tiềm lực kỹ thuật nòng pháo và kỹ thuật thuốc nổ hầu như đã được khai thác triệt để, thì cách lựa chọn đầu tiên của các công trình sư xe tăng là tăng thêm cỡ nòng pháo theo đà "nước lên thì thuyền lên theo".
Mọi người tự nhiên sẽ hỏi, đối với pháo 120 mm hay pháo 125 mm, hiện có thể khai thác thêm tiềm năng nữa được hay không? Đưa pháo 140 mm lắp lên xe tăng có được không?
Xe tăng T-14 Armata.
Pháo tăng của Nga và phương Tây
Đối với phương Tây, pháo tăng của những năm 1960 có cỡ nòng là 105 mm có rãnh xoắn; còn sau những năm 1980 lại là cỡ 120 mm nòng trơn. Còn đối với Liên Xô/Nga, cỡ nòng pháo của xe tăng chiến đấu chủ lực (MBT) lớn hơn 5-15 mm so với cỡ nòng pháo tăng của phương Tây.
Pháo 105 mm, như pháo tăng rãnh xoắn 105 mm kiểu M68 trên xe tăng M60 và M1, sơ tốc đầu nòng của đạn động năng là 1.501 m/s, đầu đạn nặng 5,8 kg, động năng đầu nòng là 6,55 triệu Joule.
Còn pháo 120 mm, như pháo tăng nòng trơn 120 mm kiểu Rh120 trên xe Leopard 2, thì sơ tốc đầu nòng của đạn động năng là 1.650 m/s, đầu đạn nặng 7,1 kg, động năng đầu nòng là 10 triệu Joule.
Động năng đầu nòng pháo 120 mm cao hơn động năng đầu nòng pháo 105 mm khoảng 50%, tất nhiên uy lực xuyên giáp tăng nhiều.
Áp suất nòng tối đa của đạn động năng pháo 105 mm là 4.300 bar, còn áp suất nòng tối đa của đạn động năng pháo 120 mm đạt 6.300 bar (tức 6,3x108 Pascal, tương đương với 6.300 Atmosphere), như vậy là cao hơn khoảng 50%.
Hiện nay, sức xuyên tối đa của đạn pháo 120 mm xuyên giáp thoát vỏ ổn định bằng cánh đuôi là 600-650 mm giáp thép cán đồng nhất (RHA), khả năng xuyên giáp như vậy là rất cao. Lớp giáp thép dày trên 500 mm, nếu như muốn khoan một lỗ, rồi còn phải có năng lượng dư để sát thương kíp pháo thủ bên trong xe, thì không dễ dàng chút nào.
Ở đây còn phải giải thích một khái niệm, đó là độ xuyên giáp của đạn pháo tăng, đều phải tính toán dựa trên độ dày lớp giáp RHA tiêu chuẩn.
Bởi vì các loại giáp phức hợp thường là dùng vật liệu gốm phi kim loại để chế tạo thành lớp trong của tấm giáp, năng lực chống đạn rất mạnh, chứ không thể đơn thuần so sánh với độ dày vật liệu gốm sứ, mà chỉ có chuyển đổi thành RHA tiêu chuẩn mới dễ so sánh.
Nhưng hiện nay, lớp giáp chính của một số xe tăng chiến đấu chủ lực đạt đến mức 600-700 mm. Có nghĩa là, pháo tăng 120 mm hiện nay, chỉ có ở trong điều kiện và cự ly tương đối lý tưởng, mới có thể bắn xuyên qua lớp giáp chính của xe tăng chiến đấu chủ lực tiên tiến.
Dù cho các nhà thiết kế xe tăng phương Tây áp dụng các biện pháp như tăng thêm độ dài nòng pháo, sử dụng các loại đạn kiểu mới, đã nâng cao thêm uy lực pháo tăng 120 mm lên một bước, nhưng khả năng của chúng hầu như đã được khai thác hết.
Xem ra, tăng cỡ nòng pháo lên nữa, để đối phó với giáp phòng hộ tương lai, đã trở thành nhận thức chung của các nhà thiết kế xe tăng trên toàn thế giới.
M1A1.
Lựa chọn pháo 120mm hay 125mm
Chúng ta đều biết rằng, cỡ nòng pháo tăng của các nước phương Tây là 120 mm, còn cỡ nòng pháo của xe tăng loạt T của Nga là 125 mm. Ở thời kỳ chiến tranh lạnh, trong lĩnh vực nghiên cứu, chế tạo vũ khí, trang bị cũng có cuộc chạy đua với nhau, không ai chịu nhường ai.
Về mặt nghiên cứu chế tạo xe tăng, Nga luôn muốn vượt trội hơn phương Tây.
Phương Tây sản xuất pháo 90 mm (xe tăng M48) thì Nga sản xuất pháo 100 mm (xe tăng T-54/55); Phương Tây sản xuất pháo 105 mm (xe tăng M60) thì Nga sản xuất pháo 115 mm (xe tăng T-62); Phương Tây sản xuất pháo 120 mm (Leopard 2, M1A1) thì Nga sản xuất pháo 125 mm (T-72, T-80).
Về cỡ nòng, pháo tăng của Nga đều lớn hơn của Phương Tây từ 5-10 mm.
Tất nhiên, cỡ nòng pháo càng lớn thì uy lực càng mạnh. Nhưng, cỡ nòng pháo lại không phải là nhân tố duy nhất quyết định đến uy lực của pháo. Uy lực của pháo còn có liên quan trực tiếp tới thuốc phóng, hình dạng và trọng lượng đầu đạn, áp suất nòng pháo, nhiệt độ của thuốc pháo…
Nghiên cứu về nòng pháo bao gồm chuyên đường đạn trong nòng, đường đạn ngoài nòng, vật liệu kim loại, gia công và xử lý nhiệt, thiết bị đo lường và thử nghiệm, rất phức tạp. Trên xe tăng thế hệ 3 của phương Tây, đều sử dụng pháo nòng trơn 120 mm kiểu Rh120 của Leopard 2.
Trong nghiên cứu chế tạo xe tăng M1A1 và xe tăng Type 90, Mỹ và Nhật Bản đều độc lập tự nghiên cứu chế tạo pháo 120 mm, nhưng không làm được tốt như Đức, cuối cùng phải mua bản quyền sản xuất của Đức.
Trên xe tăng T-72 của Nga, mặc dù đã lắp pháo nòng trơn 125 mm, nhưng động năng đầu nòng của đạn động năng chỉ đạt 9,6 triệu Jul, vẫn còn kém hơn so với đạn động năng 120 mm trên xe tăng Leopard-2 là 10 triệu Jul. Điều đó đã có thể nói rất rõ vấn đề này.
Pháo tăng 140mm
Thực ra, cách đây 20-30 năm, các nhà thiết kế xe tăng đã nghiên cứu và thiết kế thử nghiệm pháo tăng 140 mm trên máy tính và trong phòng thực nghiệm.
Các nhà thiết kế Thụy Sĩ và Đức là những người đi đầu, thậm chí họ đã làm ra mẫu pháo tăng 140 mm, lắp lên xe tăng Leopard 2 để tiến hành bắn thử nghiệm và đã thu được kết quả tốt, chứng thực được tính khả thi lắp pháo 140 mm lên xe tăng chiến đấu chủ lực.
Nhà máy Nottingham của Công ty sản xuất vũ khí Hoàng gia Anh cũng đã chế tạo ra mẫu pháo nòng trơn 140 mm.
Nhưng vì, trong hoàn cảnh không còn chiến tranh quy mô lớn trên bộ nữa, nên sự phát triển của kỹ thuật tăng - thiết giáp đã bị chậm lại, một số nước phương Tây đưa pháo tăng 140 mm vào dự trữ kỹ thuật, mà không ứng dụng vào trang bị thực tế lên xe nữa. Chúng ta hãy xem xét những gì liên quan đến pháo tăng 140 mm.
Trước tiên hãy so sánh một chút về pháo 140 mm, 120 mm và pháo 105 mm. Đây là 3 loại pháo tăng, đều là loại nòng dài, áp suất nòng lớn mà không phải là pháo lựu của pháo binh. Nếu pháo lựu, loại cỡ nòng 155 mm, thì là loại pháo chính của pháo lựu tự hành.
Cả hai loại pháo tăng 140 mm và pháo lựu 155 mm đều có áp suất nòng pháo lớn nhất và lực giật lớn nhất. Căn cứ vào các tài liệu nước ngoài công khai, 3 loại pháo tăng điển hình đó, về độ xuyên giáp tối đa có sự khác nhau rõ rệt.
Pháo tăng nòng trơn 120 mm sau khi cải tiến nâng cao, độ xuyên tối đa đối giáp RHA là 700-750 mm, còn độ xuyên tối đa đối với giáp RHA của pháo tăng 140 mm tăng là 900-930 mm, tăng khoảng 30%; xét về động năng đầu nòng của đạn động năng, thì pháo tăng 120 mm là 10 triệu Joule, còn của pháo tăng 140 mm lên đến 15-16 triệu Jul, tăng 50%.
Leopard 2A6.
Thách thức về kỹ thuật khi sử dụng pháo tăng 140mm
Thứ nhất, kỹ thuật nòng pháo kiểu bảo đảm độ bền. Từ việc lắp pháo 140 mm lên xe tăng Leopard 2 của Đức mà xét, với áp suất nòng pháo tối đa đạt đến 8.000 bar, so với 6.300 bar của pháo tăng 120 mm, tăng lên hơn 20%, thì cần phải có vật liệu thép làm nòng pháo chịu được cường độ cao hơn.
Từ việc Thụy Điển lắp loại pháo 120 mm lên xe thiết giáp hạng nhẹ CV90, có thể thấy, kỹ thuật nòng pháo bảo đảm độ bền đã thu được những thành tựu nổi bật.
Thứ hai, kỹ thuật lực giật sau thấp. Nâng cao áp lực nòng tối đa, tất nhiên sẽ khiến cho lực giật trong thiết kế pháo tăng phải tăng lên.
Nói chung, lúc bắn đạn xuyên giáp tách vỏ ổn định bằng cánh đuôi 120 mm, lực giật lớn nhất là 40-50 tấn lực, còn lực giật tối đa của pháo 140 mm có thể lên tới 60 tấn trở lên, điều đó làm cho bệ tháp pháo và thân xe phải chịu áp lực rất lớn.
Vì thế, cần phải làm cho giá trị cao nhất của lực giật phải được cân bằng lại, cũng giống như kỹ thuật được sử dụng khi lắp pháo nòng trơn 120 mm lên xe tăng hạng nhẹ.
Thứ ba, vấn đề đốt mòn nòng pháo. Nâng cao áp lực nòng pháo sẽ làm cho nòng pháo bị đốt mòn càng nhanh, ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của nòng pháo. Cần phải tìm mọi cách giảm bớt mức độ đốt mòn nòng pháo, như sử dụng nòng pháo có độ cứng cao cho đến nòng pháo mạ lớp crôm dày.
Tuổi thọ của nòng pháo mạ lớp crôm mềm nói chung, phải tăng gấp 1-2 lần, làm cho tuổi thọ của nòng pháo 140 mm đạt được tối thiểu 500-700 phát bắn.
Thứ tư, nâng cao độ tin cậy của thiết bị nạp đạn tự động. Do cơ cấu của thiết bị nạp đạn tự động phức tạp, độ tin cậy chỉ đạt khoảng 0,95. Có nghĩa là, mỗi lần bắn 20 phát đạn có thể xảy ra một lần sự cố.
Còn pháo 140 mm, dù cho là dùng đạn kiểu lắp rời, nhưng khối lượng thuốc phóng và đầu đạn đều lớn hơn 15 kg. Dù cho ở thiết bị nạp đạn tự động xuất hiện sự cố, cũng có thể nạp đạn bằng tay, nhưng so với đạn 120 mm thì nặng nhọc hơn, chỉ có thể coi đó là biện pháp khẩn cấp trong trường hợp bất đắc dĩ.
Thứ năm, thiết kế mới lại và tối ưu hóa đạn pháo. Từ đạn pháo 120 mm đến đạn pháo 140 mm, không chỉ đơn giản là tăng thêm cỡ đạn, mà từ đầu nổ, đuôi đạn cho đến cánh đuôi…, đều cần phải thiết kế mới lại và được tối ưu hóa.
Ngoài ra, vì cỡ nòng của pháo được tăng lên, cơ số đạn tất nhiên sẽ giảm, nên cần phải nâng cao độ chính xác của hệ thống điều khiển hỏa lực, để nâng cao xác suất tiêu diệt mục tiêu.
Bắn một phát mà động toàn thân, từ pháo 120 mm hoặc pháo 125 mm, tiến đến pháo 140 mm, dù cho không cần cải tiến hay sửa đổi lớn toàn bộ xe, nhưng tất nhiên cũng cần có nhiều mặt phải theo cho kịp.
Độ dài nòng pháo tăng 140 mm là 47 lần cỡ nòng, tức là nòng pháo dài 6.580 mm, như vậy còn ngắn hơn 20 mm so với độ dài của nòng pháo 120 mm 55 lần cỡ nòng trên xe tăng Leopard 2A6.
Áp suất nòng tối đa theo thiết kế là 8.000 bar, độ dài tối đa đầu đạn của đạn xuyên giáp tách vỏ ổn định bằng cánh đuôi là 950 mm, vật liệu làm đầu đạn là hợp kim wolfram, thuốc phóng nặng 15 kg, động năng đầu nòng là 15-16 triệu Jul, độ sâu xuyên giáp RHA là 850-900 mm.
Thông qua những liệu đơn giản đó có thể thấy rằng, uy lực xuyên giáp của pháo tăng 140 mm có thể nâng cao hơn 40-50% so với pháo tăng 120 mm hoặc 125 mm .
Có thể cho rằng, pháo tăng nòng trơn 140 mm, đã căn bản đảm bảo về mặt kỹ thuật, còn việc lắp pháo 140 mm lên xe khi nào, lắp với quy mô lớn hay nhỏ, điều đó cần phải xem đến sự biến động của tình hình quốc tế và nhu cầu của chiến tranh tương lai.