在二十世纪五十年代后半期，苏联军方寻求以多种方式向敌方领土远程投送核弹，随之推出了许多大型的核弹投送武器项目，由于当时的弹道导弹研发技术尚处于初始阶段，除了远程轰炸机以外，还运行了许多采用传统火炮设计理念的核火炮研制项目。 6park.com
50年代，由于导弹技术不成熟，苏军除了远程轰炸机外，还需要更有效的核弹投送武器 6park.com
那么在讲到本文主题——535毫米口径核火炮之前，有必要以一些篇幅讲一些之前的事儿做个铺垫。 6park.com
苏联核火炮的三大件：SM-54、C-103和2B1，分别为榴弹炮型、无后坐力炮型和迫击炮型。 6park.com
1954年，苏联开始开发用于发射核弹的巨型自行火炮。1955年，按照常规火炮的结构原理，苏联中央第34设计局完成了406毫米（实为406.4毫米）SM-54（2A3）自行火炮的设计，它采用了T-10M重型坦克的改进型底盘，配备了功率为650马力的B-6B柴油发动机，总行程达到200～220公里。它的总长度超过了20米，宽度3.08米，总重量为64吨。配套的弹丸重量为570千克，最大射程为25.6千米。为便于弹丸的装填和火炮操瞄，还配有一台容量为3千瓦的G-74发电机提供电能。1956年8月30日，伏尔加格勒机器制造厂完成了第一辆SM-54火炮系统身管部分的制造，然后送往基洛夫工厂完成底盘的总装。SM-54的第一个样炮于1957年完成。一共生产了4辆SM-54火炮系统。
为了多个方案的进一步选优，根据1955年4月18日苏联国防委员会的决定，又开始设计一种口径为420毫米的滑膛自行迫击炮2B1。1956年12月29日，苏联科洛姆纳机械制造设计局提出了该自行迫击炮的设计。在1957年，制成了一个自行迫击炮的样炮，用于发射特殊的核弹头。它仍然采用了和SM-54一样的T-10M改进型底盘，全重为55.3吨，身管长度为20米，最大射程为45公里，配备了专门的装弹系统，射速仅为1发/5分。 6park.com
2B1自行火炮参加苏联红场阅兵 6park.com
这两种庞大的自行火炮虽然都已成型，而且经过测试的结果较好，但由于两者重量和尺寸均较大，无法通过桥梁或涵洞，也不适合于在城市街道机动或使用铁路运输。
早在1947年，苏联中央科学研究院第58局就开始设计一种280毫米口径的自行无后坐力炮，项目编号为“7840”。鉴于SM-54和2B1巨大的发射后坐力和重量，苏联国防委员会决定在“7840”项目基础上研制420毫米口径重量更轻的自行无后坐力炮C-103，用于核弹的发射。C-103与普通无后坐力炮的结构原理类似，它由420毫米的线膛身管和一个结构相当复杂的后膛组成。发射时，发射药在身管内燃烧（膛内压力高达196兆帕），一部分气体用于推动弹丸，另一部分气体通过身管后膛的特殊喷嘴喷出，产生反作用力，以平衡后坐力，使火炮后坐力大幅降低，从而省去了火炮反后坐装置，减轻系统重量。为了对该设计的结构方案和发射药量进行验证和精准的测试，中央科学研究院第58局预先设计了420毫米无后坐力炮的弹道装置0114BU。 6park.com
C-103自行无后坐力炮，后膛的体积硕大 6park.com
从1956年1月开始实弹测试，历经半个月时间到第六次发射时，就发生了身管和后膛爆炸分离的事故。之后，中央科学研究院第58局分析了原因，并重新设计了后膛并将身管安装到重型履带式底盘上。从1956年5月开始恢复测试，又进行了101轮的实弹发射。但是到了1956年11月，再次发生严重的身管爆炸事故，造成了身管和后膛完全被破坏无法恢复，该项目即停止。 6park.com
C-103的弹道装置0114BU进行发射试验，发射药燃气向后喷出，场面非常恐怖 6park.com
C-103与普通无后坐力炮的结构及发射原理类似 6park.com
最终由于爆炸事故被彻底破坏的C-103身管，后膛的多个圆形喷口清晰可见 6park.com
下面正式进入主题。
由于C-103自行火炮系统在技术问题无法有效解决，而SM-54和2B1这两种超大口径自行火炮系统在机动方面存在很大的问题，因此苏军需要更轻便且机动能力更强的大口径核火炮。
苏联的第9火炮工厂从1955年也开始了基于传统火炮和炮弹的核火炮的研究工作。1963年，苏联的第9火炮工厂下属的第9设计局被授命研制一种535毫米口径的自行火炮，它与之前研制的核火炮有一定区别，可发射火箭增程型核弹头，该项目被定名为D-80。
苏军军方之所以提出研制D-80火炮，另一方面的原因是，当时苏联其他科研机构正在进行采用火箭投送核弹的研究工作，研制代号为“月亮”（北约称为“蛙”式）射程约为70公里的固体燃料推进剂战术火箭，它于1960年投入苏军使用。经过苏军对“月亮”战术火箭装备使用后的分析得出结论，与传统火炮的弹丸比较，战术火箭的成本要高得多，而且需要增加发射器的数量来实现核武器的集中打击，此外战术火箭的发射准备时间非常长。在成本方面，战术火箭发射器在当时的价值为152000卢布。经过测算，D-80火炮发射系统的造价虽然也接近150000卢布，但是弹药的成本差距较大，D-80一发弹的发射成本仅为5000卢布，而战术火箭一枚的成本就高达18000卢布。 6park.com
苏军于60年代装备的“月亮”（北约称为“蛙”式）战术火箭系统 6park.com
第9设计局经过初步设计，制作出了D-80系统的1:10比例的模型，用于苏联国防委员会的评审。在设计之初，就考虑了该武器系统向海军舰艇移植的可能性。该设计于1965年5月10日通过评审。 6park.com
D-80的模型 6park.com
第9设计局设计的D-80火炮采用了半挂车牵引的形式，火炮的身管连接在半挂车上，由ZIL-135四轴重型军用卡车作为牵引车。口径为535毫米的身管后部与一个“多边形”座钣连接。在作战状态时，炮身抬起，由座钣直接接地，可承受发射后坐力；牵引状态时，炮身向下放置在牵引车车架上，座钣升起。为降低大口径火炮的后坐力，在炮口设置了一个巨大的多侧孔炮口制退器，其制退效率为58%。身管内膛为线膛结构，有64根膛线。身管加炮口制退器的长度为8045毫米（15倍口径）。弹丸的装填采取了类似迫击炮的炮口装填方式，在牵引车的车体顶部（炮口前）设置了一个容纳4发弹的旋转弹鼓，炮身放平时可进行弹丸装填。 6park.com
D-80的4发弹鼓设置在了牵引车顶部，采取炮口装填方式 6park.com
用于承载身管的半挂车由一根连接牵引车变速箱的万向节传动轴驱动。在牵引过程中，由牵引车的车轴和半挂车“4+1”车轴形式全轮驱动。半挂车和牵引车配备了完全一样的大直径越野花纹轮胎，可根据路况进行轮胎气压的调整。牵引车的动力系统为ZIL-135L的标准配置，8缸V型发动机、液力机械6速自动变速箱，油箱容量为180升。 6park.com
D-80模型车体中间的黑色杆状物为后部挂车的传动轴 6park.com
D-80配套的弹药包括：
a）常规弹头。重达905千克的535毫米常规高爆榴弹，射程在5公里至13公里之间，发射药量为144公斤。
b）火箭增程核弹头。重905千克的535毫米火箭增程核弹头，炮弹初速为250米/秒，发射药量为144公斤，膛内压力为100.52兆帕。该弹头配备有强大的固体燃料发动机，火箭燃料重量为286公斤。在离开身管后，炮弹的固体燃料喷气发动机启动，燃烧时间为14.8秒，在这种情况下，射程范围为5至75公里。核战斗部与9M21B战术火箭的相同。
C）集束弹。
弹丸落点的圆周概率偏差为550米。
以上弹头在弹体上均采用了“预制刻槽弹带”形式，与身管的64根膛线完全配合。 6park.com
D-80的火箭增程核弹头，弹体后部可见发动机尾喷管和预制卡槽弹带 6park.com
D-80的火箭增程核弹头与9M21B战术火箭的核战斗部相同，该火箭弹直径为500毫米 6park.com
由于D-80系统的用于运输和重新装弹的结构复杂，牵引状态的尺寸长，而且从牵引状态转换到战斗状态的时间长且过程繁琐等原因，苏联军方叫停了D-80系统的一切研制工作，并敦促对方案进行修改。
第9设计局按照要求，紧接着对D-80方案进行改进，推出了D-80-2项目。该方案与苏军2S4式240毫米自行迫击炮在结构上类似，它采用了哈尔科夫机械制造厂的MT-T重型履带运输车进行改进。设计局重新为D-80的身管设计了一套长行程的高效反后坐装置，在车体后部增加了一个大型的驻锄。与D-80有很大不同的是，D-80-2采用了炮尾装填方式，并配套了装弹系统。 6park.com
D-80-2的模型 6park.com
D-80-2增加了反后坐装置、车体后驻锄，采用了炮尾装填方式 6park.com
D-80-2身管的高低射角为+ 50°至+ 70°，俯仰的操作动作由牵引车发动机获取动力驱动液压装置执行，此外还有备用的手动操作装置。水平发射角为8°，由机械机构执行。火炮的瞄准机构采用了D-30式122毫米牵引榴弹炮的瞄准具。 6park.com
D-80-2的身管俯仰由液压系统来完成 6park.com
D-80-2的整个发射系统长度为12570毫米、高度为3680毫米、宽度为3250毫米。系统总重为35吨。最高公路行驶速度为60公里/小时。火炮操作手为3人。
该系统还配备了MT-T重型履带运输车底盘的弹药输送车，可装载11枚535毫米的备用炮弹。
1968年10月，D-80-2的身管和后坐系统订单交由伏尔加格勒机械制造厂生产。此后，与MT-T重型履带运输车“加长”改进型底盘完成总装后进行了测试。但是到了1968年底，由于重量仍达不到军方要求，D-80-2的研制工作再次终止。
1969年9月，第9设计局又提出了进一步的改进型——D-80C方案。D-80C可以看做是D-80-2的“极度”简化版。为减轻重量，它采用了较轻的哈尔科夫机械制造厂MT-LB履带装甲输送车底盘进行改进，并放弃了D-80-2复杂的反后坐装置，也没有在车体后部设置大型驻锄。在战斗状态，MT-LB的改进型底盘悬挂系统降低完全“贴地”，将底盘直接作为了火炮的“座钣”，承载后坐力。 6park.com
D-80C的模型，身管壁已非常薄了而且炮口开有反冲式圆孔 6park.com
D-80C的身管仍为原有的线膛身管，仍采用了后膛装填形式，但此时的身管壁已明显减薄，而且未采用原来硕大的炮口制退器，取而代之的是在身管壁的炮口位置加工了许多倾斜角冲击式圆孔，这些措施也都是为了进一步减轻重量。 6park.com
D-80C的身管降低状态 6park.com
与苏联的240毫米M-240迫击炮装填方式类似，D-80C身管的耳轴通过铰接装置和偏心机构被安装在底盘中部靠后的陀螺仪万向炮架上，身管可绕轴转动。弹丸的装填通过车体前部安装的一个输弹槽来完成。在装填时，身管旋转到装填角度（-7°至-10°），炮尾对正输弹槽，通过推弹装置将弹丸推进炮膛，装入发射药，而后炮膛完成密闭，身管再次旋转到发射角。为提高装填速度，还专门设置了一套身管快速旋转和复位装置。弹丸的输送和供应由配套的弹药车来完成。 6park.com
D-80C的身管处于战斗状态，图中的输弹槽中有一发弹 6park.com
苏军240毫米M-240迫击炮的装填状态 6park.com
通过优化的设计，D-80C的系统全重仅为16吨，比D-80-2的重量整整减少了2倍！但其弹丸的初始速度却提高到了425米/秒，发射火箭增程弹的最大射程仍达到了60千米，这种设计能力非常的令人钦佩。 6park.com
十几吨重的巨炮，小车拉大炮 6park.com
到了1970年，D-80C的各项技术已完全可以实现，但它的研制工作仍被放弃了，主要原因是从20世纪70年代初开始，苏联的火箭及武器制导技术的突飞猛进和蓬勃发展，多种大口径远程火箭炮和战术弹道导弹陆续装备苏军，它们比D-80C具有更为有效的远程投送能力和火力打击能力。从这方面来看，D-80火炮系列也只能算是一个时代的特定产物而已。 6park.com
随着具有制导能力的战术弹道导弹的装备，D-80C注定是昙花一现