射程
人们经常听到那种论点，认为现代炮兵兵器系统的改进已使其更大射程超越我们目前在此间隔上侦查目标的才能。弦外之音是：钱更好是破费在改进整个炮兵兵器系统的其它部件上。人们完全能够提出明显理由使诸如火炮防护、射击速度之类的问题比进步射程更占优先的地位；但是，从久远看点看假设说会有炮手认为目前到达的射程已足够的话，那个炮手可能是比力勇猛的。就给定使命而论，决定抱负的更大射程起首要称心的次要目标是兵器系统的射程必需超越仇敌响应的兵器系统的射程。除非兵器系统能称心那一要求，不然批示官们将承认利用炮军力量的乖巧性，虽然那些炮军力量将搀扶帮助他们博得战场上的火力突击才能。
大部门西方国度陆军都深深意识到在人力和配备上正在被敌手从数量上超越。就加农炮、榴弹炮、迫击炮和火箭而论，射程优势将是改变那一差距的更好路子。通过把火炮设置装备摆设在仇敌还击炮兵火力的射程之外，射程优势就可使炮军力量得到庇护；射程远还能够削减火炮从头摆设的次数，特殊是在前进或撤离过程中，别的，射程优势还有利于集中大量的兵器于某一目标。虽然近十年来在射程问题上已经有很大的进步，但是上述那些讨论都是很好的、传统的增大射程的论据，显然对将来仍然有用。炮兵兵器对纵深目标总不成能发扬其全数射程能力的，那种观点就目前来说是有事理的。但是，跟着类似美国“天鹰星”(AQUILA)无人驾驶机的呈现，已促使现有的纵深目标定位办法得到改进。
未来用以增大射程的办法可能有两种。起首，可能会大量利用火箭；与一般火炮比拟火箭具有射程远，发射安装轻的固有长处。已经利用的牵引火炮其重量现实上已接近极限；与此同时，象SP70和“奥托·米拉拉”(Otof Milara)155毫米自行火炮一类的下代自行火炮其重量将大大超越40吨。比来试图把M109 155毫米自行火炮射程改进到24公里的企图表白，如许的射程在全重小于30吨或稍大于30吨的车辆上是很难实现的，假设要使火炮连结不变的话。关于某些戎行来说战术灵活性的要求已使增加火炮重量成为不成承受的事，因而必需逃求其他进步射程的办法。那些办法满是以改进弹药做根底：它们或者是依靠射击后使弹丸获得助推力，或者是间接改进弹丸运载才能。现已为105毫米和155毫米火炮消费了火箭助推弹丸，但是，弹丸的炸药拆药量削减近20%。改进弹丸运载才能目前有两种办法。其一是增加弹丸的弹道系数(Co)。弹道系数是丈量空气阻力对弹丸影响的一种标准，可表达如下：
此中M=弹丸量量；
d=弹丸曲径；
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x=弹形系数；
σ=不变系数。
跟着弹道系数Co值的增加，弹丸运载才能也增加。此外，从上式也可看出细长弹丸具有优良的运载才能。但细长弹丸的缺点是弹丸更难于不变，并且弹丸的拆药量遭到限造。
另一种改进弹丸运载才能的办法是利用“弹底排气”办法。弹底排气弹丸是在弹丸底部拆少量拆药，在弹丸飞翔过程中拆药燃烧以削减弹底阻力。与火箭助推弹丸类似，利用弹底排气弹丸也得在弹丸拆药上付出代价，只是其缺失不如在火箭助推弹丸上那么多，只及10%摆布。但在另一方面，火箭助推弹药增程效果较好，可增程25%摆布；而弹底排气弹药其增程效果只及15%。
底排减阻增程手艺：底排是通过底排药柱低速燃烧排气、气体高温膨胀来增加底压、削减低阻而实现增程的，是长途榴弹增程的次要办法，底排增程率一般在25%~30%。 底排弹减阻增程的原理是：弹丸飞翔时，弹底部构成低压区，产生底部阻力。排气安装向低压区排进量量与能量，进步底压，从而减小低阻。与其他增程法比拟，底排弹具有低阻弹药特征，全弹道可分为底排工做段和惯性飞翔段两部门，有较高的增程效率，进步了弹丸存速，增加了碰击能，或连结存速则可减小初速，，增加兵器的灵活性；具有构造简单、弹丸能力不降低等长处。因而，底排弹能够说是一种比力适用的、性能较好的长途榴弹。
火箭增程手艺：火箭增程弹其实炮弹的后段增加火箭策动机，在弹丸飞翔时，策动机供给推力增大射程。那种弹丸，将火箭手艺用在通俗炮弹上，使弹丸在飞出炮口后，火箭策动机点火工做，付与弹丸以新的鞭策力，从而增加速度，进步射程。增程率在25%~40%。 火箭增程弹由引信、弹体、拆填物、火箭策动机构成。火箭策动机与弹体底部毗连，它由策动机壳体、火箭推进剂、点火系统和喷管构成。火箭增程弹拆进火炮，击发后，在火炮发射药燃气压力鞭策下在膛内运动，同时点燃延期点火安装的点火药，弹丸以必然初速和射角飞出炮管，沿弹道飞翔至延期药烧完。策动机点火，并起头工做，火箭增程弹起头加速，曲至火箭推进剂烧完，火箭策动机停行工做。之后，火箭增程弹按惯性飞翔至落点。 在火箭增程弹设想中，火箭策动机的点火时间对射程的增加和射击精度均有影响。换句话说，就是存在一个最有利点火时间的问题。总的来说，火箭增程弹固然能够增程，但它的构造比力复杂，战斗部能力和设想精度都将下降，并且成本较高。
底排--火箭契合增程手艺： 底排—火箭复合增程弹是近十年来开展起来的一种增程弹药，它同时摘用底排和火箭增程手艺，将底部排气安装与火箭策动机相连系，其增程率可达40%~70%以上。 底排—火箭复合增程弹可以获得更大射程的理论根据是：弹丸出炮口后在空气密度很大的低空飞翔时，空气阻力大 ，低阻占全数空气阻力的比例也大，因而摘用底部排气减阻增程。当弹丸进进空气密度小的高空时，在用火箭策动机加速，以获得更高的增程率。其一般的工做时序应该是底排在先、火箭在后。且底排安装的更佳点火工做时机是弹丸出炮口即工做，那是弹丸空气阻力更大，低阻更大，减阻效率更高。 目前国外次要有三种构造底排—火箭复合增程弹：
1）.前后分置式规划，即在弹体头弧部放置火箭安装；
2）.弹底并联式规划，即火箭药柱在内圈、底排药柱在外圈处一个 安装内，并共享一个排气口；
3）.弹底串联式规划，即火箭安装与底排安装同处弹底部，相对弹 头而言，火箭安装在前，底排安装在后，呈串联体例排布。
总的来说，底排—火箭复合增程是目前普遍摘用。增程率到达55%以 上的手艺。
固体冲压策动机增程手艺： 炮弹摘用的固体燃料冲压策动机与导弹类似或不异，其次要由进气道、喷射器、燃烧室、燃烧壁和喷管构成。其工做原理是当弹丸从膛内发射出往之后，获得很高的初速。在高速飞翔中，空气由弹丸头部的进气口进进弹丸内膛的喷射器，然后进进燃烧室。空气中的氧与燃料足够感化，燃气流经喷管加速，以很高的速度喷出，产生很高的后喷动量，以使弹丸获得很大的增速量。因为操纵了空气中的氧气参与燃烧，进步了燃料比能量，因而增程效率大幅度进步。从有关材料报到，其摘用冲压策动机后，使炮弹的飞翔速度比一般情状下的炮弹至少要超出跨越50%，射中率进步到本来的5倍。不外固体冲压策动机在炮弹上的利用还处于研究阶段。
滑翔增程手艺： 滑翔增程，本色上是通过增大弹丸升力来实现增程的。根据弹丸的空气动力特征和滑翔飞翔的弹道特征，在弹丸飞翔到某一有利于滑翔飞翔形态时，通过掌握俯仰掌握舵偏转，使其按所需的攻角飞翔，从而产生一个确定的向上升力，且该升力征服弹丸本身重力对其飞翔轨迹的倒霉影响，抱负的成果是使弹丸在运动过程中法向加速度趋近于零，如许弹丸便能以较小的倾角沿纵向滑翔较大间隔，从而到达增加射程的目标。 滑翔的次要长处在于对弹丸的初速要求不高，即在一般的发射初速前提下，就能够到达长途炮弹的射程。滑翔增程弹的那一特征为处理兵器系统设想中射程与灵活性、射程与能力之间的矛盾创造了有利前提，但存在炮弹落速较低的问题。目前该手艺倍受重视并表示出较优良的利用前景。
摘用多种增程体例相连系的增程手艺： 关于通俗榴弹，在必然的初速下，都有与之相适应的弹形抉择，现实上是速度与阻力的合理婚配。关于火箭增程弹、底部排期弹及滑翔增程弹和冲压策动机增程弹等，初速、弹形和增程体例也都有一个合理婚配的问题，那些问题，都需在优化设想时处理。从广义上说，可认为是多种增程办法相连系的契合增程手艺。目前列国处在概念研发阶段的超长途炮弹有摘用滑翔增程与底部排气弹形优化设想复合、滑翔增程与火箭策动机弹形优化设想复合以及滑翔增程与弹形优化设想复合增程的手艺，使炮弹的射程大幅度进步，成为本世纪初弹药增程手艺研究的热点。
口径
一旦决定用某一口径并且有关的弹道计算成果确定以后，要改动那个口径，就会碰着能够理解的某些困难。即便不算老口径弹的现有库存量的投资量，单是考虑研造和消费一个差别口径系统的成本也是不成行的。在对口径问题摘取片面动作之前，大大都国度老是需要考虑一下和友邦的原则化问题。很明显，要说服友邦理解改动口径是值得的事，并且假设值得的话又须用什么新口径那一点，往往是很困难的。有时能够为火炮供给能够互换的身管，使新、旧弹药库存都可用于发射。
例如，英国轻型火炮就曾设想来利用两个身管：一个身管可发射105毫米自行火炮用的ABBOT弹药，另一个身管可发射M1式弹药。显然，那种办法有时也可用于统一口径的几种差别弹道计算成果；但是要使身管口径加大以增加火炮才能将极其困难，因为那将改动火炮的不变性方程。从外表上看，互换身管对自行和牵引火炮都可行，现实上对牵引火炮来说几乎必定是不现实的。次要原因是大大都牵引火炮在设想上已竭尽可能地到达更大极限重量，炮重很难再增。在那种火炮上耳轴拉力的任何较大增加都意味着火炮必需做严重设想改进。
越来越公用某一口径的后果，可能会使越来越不适应其使命的某一系统长久地保留下来。比来，因为对155毫米口径火炮的偏心，某些研造新的轻型牵引火炮系统的测验考试已经末行。与美国舍弃了M204式105毫米软后坐火炮类似，法国也舍弃了它的105毫米口径火炮项目。舍弃那两个项目标原因中，也包罗次要的口径问题。那意味着在需要高度战术和战术灵活性的做战活动中，105毫米口径火炮的利用范畴将明显削减。但是，155毫米口径火炮的局限性目前也已经很明显。
155毫米火炮的根本弹丸，即杀伤爆破榴弹系设想来进攻人员和轻型防护目标的，对它们具有更佳效果。目前那种弹丸在155毫米口径火炮弹药中仍居最常用弹种位置。假定大量拆甲目标呈现在以155毫米做根本火炮口径的陆军面前，则利用杀伤爆破榴弹的效果似乎是难于令人称心的。那并非说155毫米杀伤爆破弹丸的集中利用会完全无效；与此相反，只要火炮数量多，射击速度高，也会到达预期效果的。但是也应该熟悉到，就对于拆甲目标来说其它弹种将比杀伤爆破榴弹更为有效；那些其他弹种包罗子母雷弹、末造导子母弹和炮射造导炮弹。然而，所有上述那些进攻拆甲目标的弹种，其效能也受口径限造。例如利用155毫米弹药运载的聚能破甲弹丸，口径尺寸就对聚能拆药的药形罩尺寸有限造。假设拆甲防护才能进一步得到进步则将会使155毫米口径弹药无法适应，那种推论是合理的。
假设需要用更大口径的兵器来发射反拆甲弹药，则可有几种抉择。一种抉择是把进攻硬目标的使命留给无控火箭，余下的使命由155毫米火炮或迫击炮担任。但利用155毫米火炮担任余下使命，火炮口径似乎嫌大。另一种抉择是完全不消155毫米火炮，用迫击炮和火箭的混合火力进攻所有目标。利用那种处理办法存在的问题，能够从下图中看出。再一种可供抉择的处理办法就是以更大口径的火炮系统代替155毫米口径火炮，选用更大口径火炮的益处是它有助于处理对硬目标的进攻问题，但利用那种火炮无助于完成近接援助使命。总之，处理那一难题的关键在于对加农炮、榴弹炮、迫击炮和火箭停止改进；但是，无论呈现何种情状，最可能呈现的似乎仍是对155毫米火炮的将来最末可能呈现的公开争议。
