公元1997年春季某日，坐落于中国北方内蒙古某地，兵器工业部下属国营第447厂的火炮实验靶场，一门采用大药室设计的120mm长身管（58倍口径）高膛压滑膛炮即将进行射击试验。试验火炮被牢牢固定在特制的射击试验台架上，随着远处观察所内的试验指挥员一声令下，炮尾电击发装置将发射药瞬间点燃。炮口顿时迸发出耀眼夺目的火光和苍龙咆哮般的轰鸣声。电光火石之间，钨合金尾翼稳定脱壳穿甲弹细长的弹芯挣脱了铝合金弹托的束缚，划出一条凄厉的弹道呼啸着命中远方的靶标。一声撕心裂肺的巨响过后，厚达数百毫米的大倾角重型复合靶在穿甲弹芯极高动能的冲击下，像黄油一样洞穿。弹孔边缘的金属被动能转化成的高温熔化，又重新冷却凝结，扭曲成参差不齐的可怕形状，靶板背面的装甲背板也在冲击作用下开裂变形，崩落出无数碎片射入大地……
这次射击试验使用的是数年前设计定型的120mmII型钨合金尾翼稳定脱壳穿甲弹。弹丸重量7.4kg，全装药的装药量达11.5kg。试射4发测得穿甲弹平均初速超过1850m/s，火炮平均膛压490Mpa，炮口动能达到了13MJ，2000m距离核算穿甲深度接近700mm。本次试验的穿甲威力已经和当时世界上最先进的美国XM829A2贫铀穿甲弹（弹芯长度接近120mmII型弹的两倍）处于同一水平，世界上任何现役主战坦克的前装甲在120mm高膛压滑膛炮面前都变得像纸一样脆弱不堪……
来自北方的沉重压力，“两炮”诞生的背景

让我们把时间的指针拨回到28年之前。1969年3月2日，中国和前苏联在东北国境线乌苏里江上一个名为珍宝岛的小岛发生了震惊世界的武装冲突。

在意识形态等众多原因导致中苏关系破裂以后

双方积蓄的不友好气氛终于在这片小的地图上几乎找不到的地方释放出来。

虽然对手拥有兵力和技术装备的绝对优势，但是我边防军战士却凭借良好的雪地战术素养取得了战斗胜利。战斗中，一辆当时苏军非常先进的T-62主战坦克被我方击毁并搁浅在江叉冰面上，最后为我方缴获。

这个宝贵的战利品对我们来说实在是太重要了。当时国内的用于对付坦克的主用火炮仍然是仿自苏联只有50年代初期技术水平的100毫米线膛坦克炮和85毫米加农炮。这些线膛加农炮的威力在60年代末期已经明显落后于时代，基本不能对潜在对手T-62的前装甲构成明显威胁。而珍宝岛缴获的T-62坦克却给了我们一次直接接触对手先进主战装备的机会。它所配备的115mm大威力滑膛坦克炮和世界上第一种短钢套长杆尾翼稳定脱壳穿甲弹早在中苏交恶之初即已成为我们研究和模仿的对象，通过对苏制115mm滑膛炮实物的测绘研究，加速了国产100毫米滑膛加农炮的研制进程。然而不幸的是，由于文化大革命的严重干扰，本应在70年代初期装备部队的100毫米滑膛坦克炮和反坦克炮分别被拖后到1974年和1973年才相继定型。虽然这两炮发射短钢套脱壳穿甲弹的威力已经能够保证击毁T－62坦克，但是装备整体性能却没有本质提高：69式中型坦克仍然和老59坦克处在同一技术水平上；而73式100mm滑膛反坦克炮则因为炮架结构过于原始存在结构重量、火线高度过大的缺点。
最为重要的是，在我们努力追赶的同时，潜在对手的装备水平也在飞速提高。100mm两炮定型之时，前苏联的T－62坦克已经开始退出现役。取代它的则是肩扛125mm高膛压滑膛炮，披挂厚度超过200毫米复合装甲的T-64和T72主战坦克。当中国的火炮工业从文革的混乱状态中挣扎着爬起来的时候，发现的竟然是这么一个令人恐怖的事实：自己付出十年心血努力试图弥补的差距非但没有缩小，反而被越拉越大！我们的战士虽然能够凭借高昂的士气和良好的战术素养取得小规模边境冲突的的胜利。但是国境线那边数千量武装到牙齿的钢铁怪物如果一起发动压过来的话，必然会将我们用落后装备构成的反坦克防线无情地撕开，碾碎……1976年，研制国产新一代坦克/反坦克炮的任务对中国来说，已经变得刻不容缓！

层层论证，“两炮”项目上马
孙子曰：“知己知彼，百战不殆”。70年代中后期研制国产新型大威力反坦克火炮的目标只有一个,那就是：有效击穿潜在威胁苏制T-72主战坦克的前装甲。如果我们不能对T-72坦克车体首上装甲的防护能力进行详细而合理的评估，就不可能制定出新型反坦克火炮应该达到的威力指标，“两炮”的论证和研制工作也就无从谈起。
当时根据有限的国外情报分析，我们知道T-72车体首上装甲防护能力较T-62大幅度提升，采用的是倾角增至68度，厚达204mm的复合装甲。装甲由两层厚度分别为20mm和80mm的均质刚装甲板和一层厚度为104mm的非金属夹层组成。但是薄厚两层均质装甲那层作为复合装甲的面板，以及非金属夹层所用的材料均不得而知。在各种资料相互矛盾说法不一的情况下，我们大胆决定，自己通过实验来确定模拟T-72车体首上装甲的复合装甲靶板。
1976年底，在国内某厂进行了针对模拟T-72复合装甲的穿甲试验。实验火炮是当时国内威力最大的老120mm滑膛坦克炮（注：1），配用弹种为老120滑短钢套烧结钨合金脱壳穿甲弹。按基本情报制作的复合靶板共有两块，夹层材料分别为加胶玻璃布（1号板）和三层胶粘铬刚玉（2号板）材质。其中1号板将分别进行80mm面板的“正打”试验和20mm面板的“反打”试验。2号板则只进行”正打”。此外还有一块120mm厚的均质刚装甲板（3号板）用作对比穿透试验。所有靶板的法线倾角均为68度。实验结果表明，老120滑穿甲弹在平均着靶速度1615m/s的情况下能够击穿204mm厚的大倾角均质板，亦能在“正打”情况下击穿1号复合板。但是在2号板 “反打” 以及3号板则无法击穿。玻璃布夹层的1号板反打时背板穿深大约在50mm，因此核算的极限穿透速度大约为1650m/s，而铬刚玉夹层的2号板极限穿透速度高达1800m/s，老120滑完全没有击穿的希望。1977年下半年召开的“77107”会议上，进一步组织了国内各种反坦克武器对改进后的20mm面板模拟T-72装甲的穿破甲试验。最终确定以20mm面板，80mm背板，中间采用36mm玻璃钢和68mm铬刚玉各两层混合夹层的复合板结构作为模拟T-72主战坦克复合装甲。这种后来被命名为“681复合靶”的重型装甲靶板是国内第一种具备先进防护性能的复合材质装甲，后来的对比实验表明，681重靶的防护能力完全达到了T-72车体首上装甲的水平。681重靶的研制过程，即为 “两炮”的论证工作打下良好基础，又是国内主战坦克复合装甲研究的起点。中国火炮科研工作者的聪明才智让新炮研制尚未开始就充满了闪光点！
76年底的穿甲摸底试验为新炮的论证提供了充足的试验数据支持，心里有底之后，五机部于1977年4月组织了部、所、院校等14个单位参加的“二代坦克炮”和“师属自行反坦克炮”的系统论证工作。4个月的论证工作使专家们的意见基本达到一致，最后的论证报告指出：要实现有效对付世界先进主战坦克的目标，新研制的“两炮”应该是高膛压火炮系统，这是“打基础，上水平”的项目，必须在当时技术基础薄弱的条件下，进行多方面的艰苦努力。一年以后，1978年4月，五机部召开了“两炮”总体方案论证会（784会议）。会上正式确定两炮穿甲性能分两步走的指标：
第一步：在1500m距离上“正打”击穿玻璃钢夹层的复合靶板。
第二步：在1500m距离上“反打“击穿玻璃钢和铬刚玉混合夹层的复合靶板，即击穿681复合靶。
至此，“两炮”先期论证工作全面结束，在明确目标的指导下，作为国产“二代主战坦”火力系统的120mm高膛压坦克炮系统首先进入全面研制阶段。

重走论证路，细数120高膛压坦克炮的孕育过程
新型120mm滑膛坦克炮是中国对高膛压火炮技术的首次尝试，它的论证过程也是中国铸炮人对这种高技术火炮武器性能特点的领悟和学习过程。为了能更好的理解120坦克炮乃至今后二十年中国高膛压火炮发展演化过程，我们有必要在此重温一下120mm高膛压坦克炮的详细论证过程。
作为一种反坦克火炮武器，如何提高火炮发射穿甲弹的穿甲威力是120高膛压坦克炮论证设计的核心任务。穿甲性能的提升依赖于穿甲弹动能的提高，而动能和穿甲弹的初速有着直接的关系。开始论证以前，我们首先需要估计1500m的典型交战距离上，穿甲弹穿透各种复合装甲所需的初速。通过86年底进行的复合靶穿甲试验得到的老120滑膛炮穿甲弹的着靶速度和穿甲深度，我们计算出了老120滑穿甲弹击穿681复合靶的极限穿透速度高达1800m/s。利用外弹道阻力公式叠加弹丸飞行1500mm速度下降值估算的老120滑穿甲弹击穿T－72前装甲的初速将超过2000m/s！由此可见，单纯依靠初速的提高是无法根本解决穿甲问题矛盾的。
现代坦克炮使用的长杆动能穿甲弹的穿甲深度取决于穿甲弹的比动能。即：弹芯着靶动能与弹芯直径平方之比在乘以一个特定的比例系数。这个比例系数和甲与弹的结构、材料等诸多因素有关。针对特定厚度和材质的装甲，我们都可以由上面的公式推算出特定结构穿甲弹击穿它的极限穿透速度。极限穿透速度公式表明：弹丸的面密度越大这个速度值越低，火炮的穿甲性能就越好（注：2）。提高穿甲威力的途径因此可归结为以下几点：
1，提高初速
2，降低极限穿透速度
3，降低外弹道速度损失
首先讨论提高初速的方法。因为穿甲弹丸是通过发射药燃烧膨胀做功的能量在炮膛内加速运动获得极高速度的。所以提高初速主要手法不外乎提高火药能量（内弹道学上评价发射药能量的指标叫火药力）、增大发射药装药量（提高单位装填密度或扩大药室内容积）、加长身管、提高发射药做功效率（内弹道学上用充满系数这个指标来衡量发射药作功的效率）、增大火炮口径等方法。其中，除加长身管外，其它几种手段都会引起火炮膛压的上升。试验表明，在不改变弹丸结构的情况下，仅使膛压从老120滑的319MPa提升到500MPa，初速提高值就将超过100m/s。可见，利用各种手段有意识的提高火炮膛压，是火炮内弹道设计过程中提高初速的首要途径。但是需要注意的是，膛压提升的同时，穿甲弹弹托的强度和质量也会随之增加，当由此带来的消极质量（弹托不参与穿甲作用，它会消耗穿甲弹的一部分动能）达到一定程度时，弹丸的初速将会不升反降。所以，优化弹丸结构，减少消极质量的比重是充分发挥火炮高膛压性能的保证条件。

国内将火炮铜柱标定膛压在400Mpa以上的火炮称为高膛压火炮。80年代西方英、法、西德等国研制的120mm坦克炮都是设计膛压在540～630Mpa水平上的高膛压火炮。我们新炮论证时对国内高强度火炮身管的研制实力进行摸底调查的结论是，当时国内能够研制并测试的火炮最高膛压值为588Mpa。在此基础上，论证组确定了新型高膛压坦克炮研制的两步走膛压指标（常温铜柱测压值）为：
第一步：431Mpa
第二步：539Mpa
提高膛压的主要手段是增加发射药燃烧的能量，这就涉及到火药力这个参数了。火药力表示单位质量的发射药膨胀做功的能力，理论上来说，发射药的火药力参数越大，表示这种发射药的含能越高，燃烧后也就能赋予弹丸更高的初速。当时国内火炮普遍使用的低含氮量火药的火药力只有95×104J/kg，如果能将它提高到115×104J/kg的水平，初速就可提高71m/s。80年代初，欧美等西方国家已经研制并装备了多种高含氮量的混合硝酸酯火药，其火药力均已接近110×104J/kg的高水平。而国产新型高膛压坦克炮要想达到既定的设计目标，也必须采用高火药力的新一代发射药。
当时国内的新型发射药有太根、吉纳、硝基胍等三种，其中吉纳发射药的火药力最高，达到112×104J/kg的水平。但是吉纳火药的燃烧温度很高，对火炮炮膛有比较严重的烧蚀作用，而且容易结晶不耐存储。硝基胍发射药的火药力较小，仅为105×104J/kg左右，燃烧时易发烟，而且不容易加工成型。太根（TEGN）也是一种高含能基数的混合硝酸酯有机物，最早由德国人成功合成。70年代开始被普遍应用到新型非匀质发射药的配方中。“两炮”论证阶段，国内的太根发射药研究已进行了近10年时间，已经初步具备进入推广应用阶段的能力。虽然现有的太根发射药样品的火药力仅与硝基胍火药相当，但是具有较好的提升潜力，而且还具备烧蚀程度小，机械强度高等优点。论证组经过综合考虑，最后选定太根发射药作为新炮的标准发射药配方。同时定下了具体研制过程中火药力参数的两步走指标：
第一步：105×104J/kg～110×104J/kg
第二步：115×104J/kg
除了大幅提高火药力这一手段外，尽可能增加炮弹发射药的装药量也是提升火药总能量的重要手段。特别是当时国内技术条件有限，新型发射药的火药力暂时无法达到110×104J/kg以上的情况下，这种方法对穿甲弹初速的提升的贡献有着更为简单和直接的意义。提高装药量的方法一是增大发射药的装填密度，二是加大药室容积，以容纳更多的火药。发射药的装填密度显然是无法大幅增加的，因此研制人员在“两炮”在论证一开始就定下了新炮大药室容积的研制方向。低膛压的老120滑的药室容积是12L，那么新炮的药室容积选择多大最为合适呢？
从药室容积和初速增量的关系来看，新炮的药室容积取为14.5L是最为有利的，这时火炮能够获得最大的初速增量（药室容积继续扩大的话，初速增量将会迅速下降，结果得不偿失）。但是药室容积的选取还要考虑新炮的搭载用户——设计中的国产二代主战坦克的实际情况。因为14L有余的药室容积会带来过大的炮尾体积，同时定装穿甲弹的重量和长度也会超出人工装填的能力，需要采用分装弹自动装填的设计，而当时以国内的机电设计水平研制坦克用的全自动装弹机是很困难的。最重要的一点是，14L以上药室容积的坦克炮装车以后，坦克重量将增加到40吨以上，只有安装功率1200～1500马力的发动机才能满足坦克的机动性需求，这种超大功率的坦克发动机在当时的中国是根本无法研制的。最后，考虑到国内技术基础的限制，论证组决定新炮采用定装弹设计，药室容积为13.08L。
提高穿甲弹初速的方法还有提高充满系数和加长身管两个途径。对于前者，将主要留待日后详细设计时通过优化发射药颗粒的结构、形状等方法实现。对于后者，论证组通过内弹道计算初步确定，新炮的身管长度为6m（为当时东西方115～125mm口径坦克炮身管长度的最大值）。

新型高膛压坦滑膛克炮的初始论证过程至此基本结束。最后需要确定的就是火炮的口径了。当时新炮的备选口径有120mm和130mm两种，按照上述论证数据，选择相同参数对两种口径的火炮进行计算（130mm炮的药室容积参数略大）后发现，120mm口径火炮初速为1727m/s，130mm口径火炮的初速为1762m/s。虽然后者较前者初速高35m/s，但是却要付出火炮身管质量增加近180千克，弹药重量和长度超标，后座阻力超标等巨大代价。因此，最后确定“两炮”的口径为120mm，延续了老120滑的口径指标。

高歌猛进，120高膛压坦克炮横空出世
120mm高膛压滑膛炮作为我国主战坦克和新型师属自行反坦克炮的研制任务在784会议上正式下达给国营447厂，参研单位在初期阶段一度达到近50个，两年后通过零部件优选，最终确定为24个。其中120高膛压坦克炮的研制进程在开始阶段就遇到困难。当时初步设计定型的ZT型太根发射药的火药力指数为107×104J/kg，离110×104J/kg第一步上线指标尚有差距。第二步112×104J/kg的目标虽然也有下降，但是短时间内要想达到更加困难。另一方面，火炮身管长度再次因为二代主战坦克总体布置困难的原因被迫缩短，最终设计长度被定为48倍口径（5.75米）。这样，为了保证初速和炮口动能指标不受影响，同时也为进一步发展留下技术储备。120坦克炮最终采用了长达790mm，全容积16.1L的特大药室设计，发射穿甲弹的理论最大装药量在10kg以上，已经接近定装炮弹的极限。火炮设计参数和必须达到的战技指标最终确定为：
火炮口径：120mm滑膛
火炮全长：6600mm
身管长：5750mm
炮尾尺寸：530mm×530mm×540mm
摇架全长：1000mm
耳轴宽：540mm
火炮采用带热护套的自紧结构身管；带电发火机构的横楔式半自动炮闩；带齿端离合器的机械式高低机；反后座装置上置，包括节制杆式制退机和带液量指示器的液气分离式复进机。火炮可以发射尾翼稳定脱壳穿甲弹、尾翼稳定榴弹和破甲弹，采用半可燃药筒定装弹设计，其中穿甲弹和破甲弹在1500m距离上均能有效穿透68度倾角的681装甲板；火炮千米立靶密集度穿甲弹为0.3m×0.3m，破甲弹为0.4m×0.4m；发射速度达到6发/分；俯仰角－8度～＋18度；适应温度－40℃～50℃；火炮具备不吊装炮塔整体更换能力。
120高膛压坦克炮的设计膛压较老120滑膛炮提高了120 Mpa以上，常规技术生产的火炮身管根本无法满足如此高的膛压上升幅度。为了能使火炮身管反复承受超高压力的冲击并达到足够的寿命长度，必须对身管进行自紧处理。所谓身管自紧技术，就是在火炮身管粗加工成型后，采用特殊手段对身管内壁施加高压，让管壁钢材由内而外产生连续的塑性变形。压力卸去后塑性变形无法恢复，会在管壁横截面方向上留下内层受拉，外层受压的残余应力分布。经过自紧处理后的火炮身管在发射时内层残余应力能够抵消掉部分膛压对身管内壁产生的膨胀应力，从而达到减少身管疲劳损耗延长身管寿命的目的。身管自紧技术早在1906年就由法国火炮设计师马拉瓦尔（Malaval）首先提出，但是限于理论和技术的不完善，直到二战期间才得以实际应用。二战以后，自紧技术在西方有了突飞猛进的发展，相关理论研究逐步成熟，广泛应用于各种高膛压火炮身管的生产中去。
中国火炮身管自紧技术的研究始于文革末期的1975年，经过数年的理论研究和模拟实验，基本掌握了液压自紧身管的设计方法和生产制造工艺。447厂为了120坦克炮的生产和某研究所联合设计了国内第一条高膛压火炮液压自紧身管生产线。采用新研制的720电渣重熔高强度高韧性厚壁炮钢，在保证加工余量的前提下，设计人员将自紧压力定为877Mpa，自紧段长2500mm有余。1987年年底，3根经过自紧处理的120mm高膛压弹道炮身管成功下线，为弹药及其它技术攻关提供了条件。

1979年2月19日，中国的高膛压火炮在西安某靶场发出第一声怒吼。1979年8月27日，82－8方案弹道试验炮以1646m/s的初速成功穿透大倾角的681重靶，开创了国产动能穿甲弹穿透复合装甲的先河（注：3）。中国铸炮人在成绩的鼓舞下再接再励，以综合性能最好的82－14方案为主，全面展开样炮设计工作。1979年底120坦克炮初样炮（两门）下线，1980年10月，120坦克炮第二轮样炮（一门）下线。1980年年中初样炮的射击试验表明，火炮千米立靶密集度指标较好（横向精度较高，纵向精度略有超出），炮身各部分机构动作正常，主要结构件结构可靠，强度完全满足要求，充分证明了120mm高膛压火炮的总体设计是成功的。试验中曾发现火炮电击发机构存在线路接触不稳定，击针强度不高的问题，设计者在第二轮样炮设计生产时进行了有针对性的改进，成功解决了这一问题。此外，设计者还对二轮样炮的反后座装置及架体结构进行了优化调整。经过第一阶段近千发穿甲弹（400发为结构弹，其余为模拟弹）的攻关射击试验，至1981年下半年，除少数零部件外，火炮各部件高温高膛压条件下的结构强度和其它基本性能问题均已初步解决，120mm高膛压滑膛炮的样炮设计取得成功。
与火炮同期展开研制的，还有120mm滑膛炮弹药系统，而弹药系统研制的核心则是设计膛压高达540Mpa的新一代高膛压尾翼稳定脱壳穿甲弹。前面已经提到，解决穿甲问题矛盾的方法除了提高火炮初速以外，优化脱壳穿甲弹的结构，一方面降低弹丸对复合装甲的极限穿透速度，另一方面减小弹丸在飞行过程中的速度（能量）损失也是至关重要的。弹药设计人员在设计新型120mm尾翼稳定脱壳穿甲弹时，立足国内当时高密度高韧性穿甲材料研制的实际情况，选用工艺成熟的烧结态钨合金（加工成本仅为变相态钨合金的60％）材料锻造长杆穿甲弹的侵彻体（弹芯）。为了解决烧结钨合金材料强度差的缺点，设计人员创造性的在弹芯后部增加了一截短钢套，组成独特的半钢套钨合金脱壳穿甲弹。弹芯侵彻体重4.45kg，长细比14.4。弹芯头部有三个被风帽包裹的短圆柱形钨合金穿甲块，在接触装甲表面时，穿甲块将首先破碎消耗掉，从而防止主侵彻体过早的断裂影响穿甲效果。弹芯后部装有5片尾翼，因为不用像老120穿甲弹那样起膛内定位作用，尾翼的尺寸大大减小，尾翼前后都带有一定的切角，使弹芯在飞行过程中能够低速旋转并保持稳定。三块马鞍形的铝合金弹托由前后紧固环抱紧，弹托外嵌有尼龙材质的滑动弹带（和线膛炮起导转作用的弹带不同，滑膛炮弹带主要用于密闭火药燃气，因此也称为闭气环），弹带外刻有预弱槽，出膛后能迅速膨胀断裂以释放弹托。弹托通过数十圈环形齿与弹芯连接，高膛压脱壳穿甲弹弹托齿的设计非常关键，因为弹丸在膛内运动时，这些齿将直接承受弹托带给弹芯的巨大作用力，带动弹芯向前高速运动。120mm高膛压脱壳穿甲弹在早期试验时曾出现过弹托齿强度不够，脱壳后发现齿全部被剪断的问题，后来通过重新设计齿的形状，改善受力条件才解决这一问题。铝合金马鞍形弹托的质量远小于钢质短弹托，这样整个弹丸不参与穿甲作用的消极质量就被成功的控制在10％以下，弹丸截面密度明显提高，成功达到了降低极限穿透速度的目标。头部风帽经过优化设计的穿甲弹芯飞行阻力极小，飞行1000m速度损失不超过60m/s。

1981年年中，在某靶场举行了120mm新型脱壳穿甲弹“817”穿甲表演实验。试验初步展示了120mm半钢套脱壳穿甲弹良好的穿甲性能。弹丸平均初速超过1700m/s，对厚120mm 倾角68度的均质钢装甲板极限穿透速度（90％穿透率）只有1300m/s，对同倾角681复合靶的极限穿透速度为1410 m/s，以60 m/s的千米速度损失值计算，相当于在4800m以外就能击穿T-72主战坦克的前装甲！
除新型脱壳穿甲弹外，120高膛压坦克炮还计划装备前张式尾翼稳定榴弹和尾翼稳定空心装药破甲弹。这两种弹药的研制在1982年以前也取得了一定成果，但是因为经费不足，82年以后研制暂缓。
主战坦克内部空间非常狭小，乘员很难在车内处理处理大口径坦克炮弹的废弃金属药筒，为了解决这一矛盾，同时节约铜等宝贵金属资源，120高膛压坦克炮配用炮弹也计划采用当时国际上已经较为普遍的纸基硝酸纤维半可燃药筒结构定装药。药筒金属底缘直径185m，长度超过700mm，采用19孔梅花形太根发射药粒的密实装药结构，装药量达9.4kg。药筒中心插有长度较大的可燃中心传火管以保证全部发射药的可靠点火。药筒底部是起闭气作用的金属短弹底，金属弹底和药筒可燃部分通过一个特殊塑料材质的可膨胀闭气环进行连接。闭气环在发射药点火后受压膨胀，紧密贴合药室内壁从而有效封闭药室内的火药燃气。为了解决高膛压大装药量火炮发射时身管烧蚀严重的问题，科研人员在80年代初还同时开展了缓蚀添加剂和身管内膛镀铬技术的研究，但是至120mm高膛压坦克炮技术鉴定时为止，这两项技术仍处在研究阶段，尚未达到实用化的程度。
无言的结局，120高膛压坦克炮通过鉴定后下马
120高膛压坦克炮骄人的威力并不是没有代价的，16L的大药室设计从一开始就为火炮的装车适应性埋下了隐患。当时火炮设计组内曾有另一种声音坚持要将120炮的药室容积减小到12.5L以下，从而迎合前二代主战坦克不断变更的炮塔和车体设计。这种观点有它的道理，120坦克炮的药室容积参数选取本来就已经接近火炮内弹道设计规范的极限，为了迁就二代坦克有限的车体而被迫缩短的身管长度进一步恶化了火炮内弹道设计的不平衡性。这些问题如果在定型前不能加以很好的解决，必将对火炮使用和身管寿命造成不利影响。然而，从1982年以后的情况来看，120高膛压坦克炮恐怕很难等到定型投产的那一天了。适时，限于国内综合技术实力的不足，国产前二代主战坦克的研制方案经过数次修改已经出现陷入无限期搁置僵局的苗头。始自1980年2月，先后分两批由西方国家引进105mm线膛坦克炮（及弹药）和光电投射式火控系统等相关先进技术改造升级69式中型坦克作为二代坦克暂时替代的“三七”工程亦全面展开。120mm高膛压坦克炮如果不能坚持既定方案努力前进的话，必将导致现有众多技术成果的报废和全系统的大返工，对同期发展的120高膛压反坦克炮也会产生致命影响。事实上，从120高膛压坦克炮炮选定大药室设计的那一刻起，设计人员就已经把新炮火力目标实现的重要性摆在了坦克装车适应性位置的前面，在后来的具体研制过程中基本放弃了对坦克总体性能的考虑。7、80年代我们面对北方巨大压力的情况下，对火炮反坦克能力重大突破需求的迫切性甚至高过了对新一代主战坦克的需求程度（坦克毕竟是一种用于进攻的武器）。120高膛压坦克炮的设计参数虽然不尽合理，却是当时国内外客观条件制约下我们能作出的唯一正确选择。

无论如何，事情接下来的发展，是120高膛压坦克炮设计者们无法左右的。前二代主战坦克在研制出1224和1226两种样车方案，几经降低设计难度以后，最终还是在80年代初期黯然下马。120高膛压坦克炮顿时成了嫁不出去的媳妇，前景变得越发暗淡。经过6年的辛苦努力，为了给国家同时也给设计者自己一个交代，447厂于1984年9月至10月对已经基本成熟的火炮和脱壳穿甲弹系统举行了工厂联合鉴定。鉴定一共发射穿甲弹176发，按照战技指标对火炮内弹道、千米立靶密集度和穿甲威力指标进行了严格的考核评定。鉴定结果显示，120高弹压坦克炮项目完全达到了预期的战技指标，高膛压坦克炮这块身管火炮技术领域难啃的硬骨头终于被中国铸炮人成功咬动了！
120mm滑膛坦克炮的设计和研制从1978年提出到1984年结束，一共经历了6年时间，项目最终没有设计定型。经过新老两代120mm坦克炮的技术尝试以后，120mm火炮从此彻底失去了作为坦克炮口径序列装备中国军队的机会。尽管如此，120高膛压坦克炮主要分系统——火炮和脱壳穿甲弹性能经鉴定已经达到了80年代初期国际先进水平，对潜在对手装备的125mm滑膛坦克炮形成了明显的技术性能优势。特别是通过该项目带动了国内高强度炮钢、身管液压自紧技术、大威力钨合金长杆脱壳穿甲弹、火炮高能发射药等一系列相关技术的蓬勃发展。心里明显有了底气的中国人一方面充满自信、游刃有余地同西方谈判105线膛坦克炮技术（120坦克炮穿甲威力明显优于105线膛坦克炮）的引进，另一方面开始了高膛压滑膛炮新口径上的探索。120高膛压坦克炮项目下马的同一年，国产125mm高膛压滑膛炮的技术论证悄然开始。通过对从友好国家渠道获得的苏制125mm滑膛炮进行测绘和反设计，中国掌握了这种口径坦克炮的设计要点，国产高能发射药的火药力指标也终于在80年代后期成功突破110×104J/kg大关，中国铸炮人再也不需要走通过扩大药室多装火药提高火炮威力的老路了。有了120高膛压坦克炮的技术铺垫，具备90年代后期国际先进水平的125mm高膛压滑膛坦克炮终于顺利发展定型，跟随国产新型主战坦克一起昂首步入人民军队的装备序列。

公元1984年10月，国产120高膛压坦克炮的故事已经讲完了，但这并不是120mm高膛压火炮在中国发展历程的终点。就在120高膛压坦克炮进行工厂鉴定前不久，“两炮”项目的另一个主角——120高膛压反坦克炮也走到了研制过程中必须进行生死抉择的关键时刻，它的故事，这时才刚刚开始……

从濒临绝境到“四道金牌”
“784”会议通过120mm高膛压坦克炮正是立项以后，五机部随即开始组织部署120mm反坦克炮的研制工作。1978年底，五机部在东北召开了“7812”会议，会上明确了120自行反坦克炮的研制分工。来年2月，总参谋部和国防公办正式下文批复了120mm自行反坦克炮的战技要求，120反坦克炮项目至此正式起动。
按常理说，自行反坦克炮内部空间较为宽裕，应该有利于大药室长身管设计的国产120mm高膛压火炮的总体布置，研制进度应该较快。但是120自行反坦克炮却因为诸多外部因素的制约，辅一开始就陷入危机。因为当时对自行反坦克炮地位和作用认识不统一，项目指挥协调出现严重问题，五机部并未将120自行反坦克炮大主要研制工作交给447厂承担，而是给了另一家火炮生产企业——国营247厂。247厂因为以前根本没有研制相关口径火炮的经验，也没有现成的身管紧等高膛压火炮研制的关键机械设备和工艺，对120反坦克炮的开发自然无从谈起，再加上当时国内有限的研制资金几乎全投给了120坦克炮和前二代主战坦克，“无米下炊”的247厂在接到研制任务后就基本处在停滞状态。1981在120mm高膛压滑膛炮样炮研制取得可喜成果的激励下，炮兵方面向总参和国防工办提出了加快120mm自行反坦克炮研制进度的建议，但是研制方对此并为引起足够重视，研制体系依然混乱。120mm自行反坦克炮项目就是在这种混乱状态下毫无进展地消磨了5年时间，到了1984年，当前二代主战坦克研制都已经进入死胡同，随时可能取消的情况下，120自行反坦克炮的处境自然可想而知了。照此情况发展下去，数月之内120反坦克炮项目必然会在毫无建树的情况下胎死腹中！
另一方面，447厂的科研人员也在为120mm高膛压炮焦急的寻找出路，120坦克炮研制濒于下马当时已是众人皆知的事情，与其坐等下去不如利用现有技术主动出击，尝试在120反坦克炮方向取得某些突破，很可能就会盘活整个120高膛压火炮项目。正是基于这种想法，从1983年初开始，由447厂自筹资金，展开了120mm自行反坦克炮总体及装弹机的研制工作。同年底，447厂从兄弟单位借调了一辆WZ321履带式自行火炮通用底盘的初期样车，开始进行加长身管（52倍口径）120mm高膛压坦克炮装车适应性试验。这门试验炮的射击演示实验结果可以说是那个寒冷的冬天120高膛压火炮项目组唯一振奋人心的消息。试验表明，321底盘完全能够承受120mm高膛压火炮发射的后坐力，120mm高膛压坦克炮的设计在不经过重大变更的情况下就可以当作反坦克火炮使用，自行火炮特有的后置炮塔布局结构也允许120高膛压炮使用更长的身管优化性能。这次试验充分证明了五机部当初让“两炮”由不同单位研制的决定是不科学的；同时也打消了人们关于轻型装甲底盘能否承载大威力高膛压反坦克火炮的疑虑，现在该轮到决策部门重新考虑120自行反坦克炮研制方案和研制单位了。

1984年9月兵器部同时作出两项重要决定：批准447厂进行120高膛压坦克炮进行工厂鉴定试验，同时签订了新的120自行反坦克炮试验样炮研制合同。首先在321底盘上进行120坦克炮的工厂鉴定试验，以此作为120高膛压坦克炮研制工作鉴定总结的同时正式检验它在不变更基本设计的前提下装车的可行性。随着同年10月120坦克炮顺利通过鉴定试验，整个120“两炮”专案的研制重心从坦克炮转移到自行反坦克炮上面。机构调整后的120自行反坦克炮项目就像一个垂死的病人突遇神医被打通七筋八脉一样起死回生，僵局一旦被打破，研制进展就只能用突飞猛进来形容了。447厂仅用不到两个月的时间就设计生产出一门带有半自动装弹机的论证样炮，相关内、外弹道试验和新设计的半自动装填机构都显示出良好效果。12月底，120自行反坦克炮第一轮样炮被运到北京参加了国产新型反坦克武器系统系列汇报展示活动。因为身管长度增加了近半米，120反坦克炮穿甲弹初速超过1740m/s，威力明显提高，在1985年5月的一次射击演示实验上，两发半钢套钨合金脱壳穿甲弹在1000m距离上密集穿透400mm厚的均质装甲靶板和10块后效板！北京的展示活动使120自行反坦克炮在中央和军委领导面前充分展现了自己的威力和潜能，在技惊四座以后项目的受重视程度与日俱增。1986年2月，兵器工业部正式下文确定447厂为项目总装厂，同时还明确120mm自行反坦克炮为国家重点、合成集团军装备、国庆40周年受阅和合同制试点项目，当时号称“四道金牌”。世事难料，120反坦克炮项目的境遇在短短3年之内发生脱胎换骨般的巨大变化恐怕是研制之初谁也无法想象到的。
120自行反坦克炮的设计工作至1987年年中基本结束，先后生产的第二、第三轮样炮陆续完成了工厂鉴定试验和设计定型试验。1987年冬，120自行反坦克炮正样炮在沈阳军区某部进行了寒区部队使用试验（射弹48发）；1988年夏，正样炮在南京军区某部完成热区部队使用试验（射弹203发，烟幕弹16发，机枪弹200发）。至1989年1月还先后完成了6000km长途跑车试验和9100km补充跑车试验，充分暴露并解决了底盘动力系统存在的各种细小问题。在陆续解决跑车过程中发生的各种问题后，试验结果全面达到或基本达到战技指标的要求，为参加“8910”工程而准备的20门受阅样炮（预生产型）的生产合同在1988年年中正式签订。虽然原本在国庆40周年大阅兵典礼上高调亮相的计划因为当年春夏之交的政治风波而取消，但这并被没有影响120自行反坦克炮的装备计划。1990年，中央军委军品定型委员会正式批复“同意PTZ-89式120mm自行反坦克炮武器系统设计定型”，同年开始量产装备部队。从1979年开始，经过10余年的磨炼120“两炮”项目最终结成89式自行反坦克炮这个成熟的果子，落到中国铸炮人的怀里……

1991年，在一部描写当代中国炮兵军人风采的影片《弹道无痕》片尾，悄然出现了3门89式120mm自行反坦克炮的身影（这是国内第一次以影视作品的方式公开国产先进武器装备），随后它又在当年的新闻联播中正式亮相。中国装备第一种具备世界先进水平的大口径反坦克火炮武器系统从此在世人面前掀起自己神秘的面纱，慢慢由幕后走上前台。

89式自行反坦克炮的总体设计
如前所述，120mm自行反坦克炮的设计方案在初始阶段曾有过一定反复。因为当时国内缺少大口径高膛压自行火炮的设计经验，120自行反坦克炮的初始设计方案采用了131轻坦克底盘和战斗室中置的正常布局。 247厂设计人员对这种轻型底盘能否承受120高膛压火炮巨大的后坐力存在疑虑。为此，在设计火炮时，对当时已有的120坦克炮设计方案进行了大幅修改，将火炮后座距离增加50％以上，同时安装炮口制退器来减小火炮后坐力。对于火炮辅助装填机构，是否采用自动装弹机设计者也没有形成同意意见。可以说，120自行反坦克炮的初始设计方案是非常不成熟的，对已有设计成果的频繁修改必然导致项目长时间无法取得突破性进展。这对于当时处在生死存亡之际，急需现实成果引起各方关注的120自行反坦克炮项目来说几乎是致命的！
相比较而言，447厂作为120高膛压火炮项目的核心研制单位，对自己设计生产的火炮有更充分的了解。1983年的内部实验和1984年的120坦克炮鉴定试验最终证明120反坦克炮的研制不需要大改原有120高膛压炮的设计。对于自行反坦克炮的总体设计，从已有的经验来看，都是以突出火力为第一位，具备较轻的重量和适中的防护，火炮通常采用发动机前置，战斗室后置的布局，拥有较大的战斗室内部空间和较小的正面投影面积，利于遂行预设阵地反坦克防御任务。以历史上研制自行反坦克炮数量最多的德国为例，其在二战中研制的“黄鼠狼”、“犀牛”等著名自行反坦克炮莫不是采用这种风格设计的。按照军方要求，国产120自行反坦克炮最终采用的是随同38式152mm自行加榴炮一同设计定型的60－1（WZ321）履带式自行火炮通用底盘。该底盘全长7050mm，全宽3140mm，全高3490mm，车底离地高450mm，履带宽480mm，履带接地长4600mm。底盘采用典型的前置发动机，后置战斗舱的结构布局，驾驶员居于发动机左前侧。动力传动系统结构与59式主战坦克基本相同，采用一台382KW（520马力）的12150L型水冷高速柴油发动机。
这种底盘虽然符合自行反坦克炮的结构特点，也能满足炮兵部队统一自行火炮底盘型号，优化后勤保障体系的需求。但是从120自行反坦克炮总体设计上考虑，仍然存在不尽如人意的地方。限于当时国内技术条件的装备情况，60－1通用底盘研制时基本针对的是二线自行压制火炮的需求，动力系统功率较低，车体重量和承载能力有限。底盘首上装甲厚度仅10mm，动力舱冷却水箱更是几乎处在无防护状态。纵置发动机的设计导致炮塔座圈安装位置比较靠后，不利于大口径火炮下俯射界的发挥，也使全炮重心位置与底盘弹性中心位置产生近200mm的偏差，火炮发射时巨大的后坐力会使最后一对负重轮的扭杆承受超负荷扭矩，对车体结构强度、寿命、人机功效都会产生不利影响。针对上述情况，设计人员对60－1自行火炮底盘的总体布置进行了重点调整：将炮塔回转中心前移60mm，前装甲厚度增加到30mm，调整后重心和弹性重心的间距缩小到150mm以下；在水平方向尽可能配平炮塔回转中心，使其与炮塔重心基本重合，减小回转不平衡力矩，保证火炮在斜坡上仍能正常机动和手动瞄准射击；增加了用于快速构筑反坦克预设阵地的车首推土铲。
120自行反坦克炮论证样炮因为带有一定的竞争性，为了尽快产生成果，第一轮样炮炮塔设计大量利用双57自行高炮的现有成熟配件，从完成图纸设计到投料生产再到安装调试、完成试验仅用了7个月的时间。初样炮炮塔为薄装甲钢板焊接结构，带有大型尾仓，前装甲厚18mm，侧装甲厚15mm，顶装甲厚20mm，尾部开有两扇补充弹药用的后舱门。通过在炮塔内增加加强筋，基本解决了刚度强度问题。因为论证样炮炮塔带有强烈的临时色彩，第二轮样炮对其进行了大量有针对性的修改：调整了火炮耳轴的布置位置，在身管加长到6.25m的情况下，将炮尾配重铁块的重量控制在60kg左右，将火炮俯仰部分质量控制在火炮稳定器可接受的范围内；增大炮塔顶装甲前后部分倾斜角度，强化炮塔顶装甲板刚度；尾仓门由两块变为单块螺栓固定结构，解决了尾仓密封性问题。为保证火炮有足够的射击俯角，120自行火炮火线高度较大，前两轮样炮炮塔正面均为夹角105度的楔形结构，面积很大，对防护和隐蔽性产生不利影响。从正样炮开始，设计人员修改了炮塔防弹外形，前装甲变为60度角倾斜结构，既降低了正面装甲的宽度和高度，又为炮塔顶部的观瞄设备提供了更加开阔的视野，同时也造成了89式自行反坦克炮炮塔正面中央隆起一条明显背脊（里面是固定火炮耳轴的炮框）的独特外型。
自行反坦克炮的设计是一项非常复杂的系统工程。因为当时国内尚无成熟的装备预验机制，火炮、弹药、火控系统、夜视夜瞄设备等子系统同步研制，同时随炮定型，造成了各系统出现的问题无法及时随炮试验、解决。为此，设计者才采用多轮样炮，分步改进的方法，通过三轮样炮的研制，最终在较短时间内使89式120mm自行反坦克炮达到设计要求，顺利定型。

89式自行反坦克炮三个不为人知的细节
关于89式自行反坦克炮的文章已经有很多，在这里笔者对89式的详细结构不再一一展开介绍，仅选取其中三个以往文章着墨不多的三个细节部分加以探讨，以求大家对89式自行反坦克炮有新的认识。
细节之一：弹药系统与半自动装弹机
120反坦克炮从研制到定型，使用的都是120mm半钢套钨合金尾翼稳定脱壳穿甲弹系统，也就是所谓的120I型穿甲弹。因为初速大幅提高到1740m/s，炮口动能亦达到10MJ以上。该弹在在火炮直射距离内均可有效击毁T－72主战坦克，2000m低温垂直穿甲能力达到460mm均质装甲。这个威力指标虽然在80年代处于世界先进水平，但是89式自行反坦克炮定型时已近90年代，随着豹II及其改进型、M1A1HA、挑战者II和T－80等新型主战坦克的大规模服役，这种穿甲弹的威力已不具有优势。为了对付贫铀装甲、乔巴姆装甲等新一代复合装甲，必须为120反坦克炮配备威力更大的全钨芯脱壳穿甲弹。因此，120I型短钢套穿甲弹定型后并未批量生产，也没有正式装备部队，研制单位立即转入120II型全钨穿甲弹的研制。因为我们在80年代已有成功研制100mm全钨脱壳穿甲弹的经验，120全钨弹的设计过程本身并未出现重大问题，120II型脱壳穿甲弹在90年代初顺利定型并批量装备部队。
遗憾的是，II型弹的研制决策也出现了不应有的重大失误，在“老炮配新弹“的指导思想下，II弹完全不考虑火炮适配条件，孤立的展开研制工作，另一方面，89式自行反坦克炮在定型后也未考虑发射II型穿甲弹的实际需要，仅按发射I型弹的原样批量投产装备部队。最后的结果就是，定型后的II型全钨弹弹丸重量7.55kg，弹芯长度接近20：1，具有良好气动外形和更大的截面密度。但是，89式自行反坦克炮的反后座装置却无法承受II型弹弹重、初速同时增加后发射的后座能量。120反坦克炮空有大药室和12kg的最大装药量，II型弹却只能按I型弹9.5kg的小装药量定型使用。120反坦克炮发射II型全钨弹的初速比I型半钢套弹的初速还低几十米，2000m距离低温穿透550mm均质装甲的威力比其设计指标低了大约10％。90年代中期，用58倍口径120mm反坦克炮实验炮发射改进后的全装药II型穿甲弹的实验表明，120反坦克炮的穿甲潜力至少在700mm水平，随着90年代苏联解体，北方压力解除，89式自行反坦克炮失去继续改进的价值，120高膛压炮穿甲威力的进一步提升，只能通过随同新型号研制III型钨合金穿甲弹来实现了。
89式自行反坦克炮从其用途来说，必须隐蔽待机，先敌发现、先敌开火，足够的射速是达成其作战目标的先决条件。89式的设计指标明确提出，该炮从发现目标到完成一发弹开火射击的时间不超过12秒，能够完成3发/20秒、5发/30秒的急促射击，持续射速亦不小于6～8发/分。而大药室和定装弹设计使穿甲弹和榴弹的弹重达到23～30kg，为了解决高射速的矛盾，必须配备自动装填机构。447厂接手120自行反坦克炮项目后，从实际情况出发，否定了高难度的全自动装弹机方案，转而设计了一种尾仓结构，定点自动供弹，人工取弹装填的半自动装弹机。
这套半自动供弹系统布置在89式自行反坦克炮巨大的炮塔尾仓里，供弹滑车处在炮尾右后方和装填手之间的最佳位置。滑车左右两边各有一个成10度倾斜角的供弹滑道，分别存储7发穿甲弹和3发榴弹。弹丸通过电磁铁控制的供弹卡锁固定。装填时，炮长通过火控计算机向供弹机发出指令信号，相应弹种的供弹卡锁在电磁继电器控制下放倒，滑道上所有弹丸在重力作用下下滑一个弹距，使一发炮弹滑入供弹滑车，滑车在电机驱动下向前滑出到装填手面前，装填手取弹后送入炮膛。供弹机的所有运动部件在完成动作后都会自动复位，准备输送下一发弹，供弹机还能在失去电力后由人工驱动杠杆使用，装填手也可以操纵供弹机控制盒完成选弹。炮塔尾仓内除供弹机外，另有12个独立的弹药存储隔舱，整个尾仓供弹系统携弹量为22发，加上底盘和炮塔吊篮内的备用弹药，89式自行反坦克炮的携弹量在36发以上，战斗间隙，炮长和装填手可以以1发/分的速度向供弹机补充弹药。
89式的这种半自动装弹机在省略自动装填机构后，既不像任意角自动装弹机那样结构复杂；也不像定角自动装弹机那样效率低下。用极为简单的机电结构实现了战技指针的高速供弹需求。供弹机内的10发炮弹可在1分钟内全部输送完毕，战斗状态下，静对静射速高达8发/分，供弹滑道可以在6度倾角条件下保证可靠供弹（对于构筑阵地，静止发射的89式自行反坦克炮来说已经足够了）。89式自行反坦克炮的半自动供弹系统在研制过程中经受住了恶劣试验环境的考验，从未出现重大技术故障，装备后部队反映良好，作为国产大口径反坦克火炮自动装填机构系统的起步是成功的。