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高射炮的改进方案

发布时间:2019-08-08 22:35 来源:未知 编辑:admin

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  军事技术革命的飞速发展,必然导致人类对战争的工具——武器装备进行不断的改进革新。进入21世纪,世界各国军队的武器装备都在发生革命性的变化,特别是随着空中打击战略地位的上升,作为反空袭战不可或缺的地面防空武器装备发展越来越令人关注。海湾战争、科索沃战争、伊拉克战争等世界上近几场现代高技术局部战争证明,在现代信息化高技术战争中,高射炮仍具有独特的抗低空、抗饱和、抗干扰和反导作战能力,是现代地面防空武器系统的重要组成部分。因此,目前许多国家都在致力于改进高射炮系统,尤其是在研制反导、反中低空和超低空目标的高射炮系统上投入大量经费,对发现的新科技成果,总是设法尽快将其应用在高射炮系统的改造上。

  世界上一些军事强国已将微电子、新能源、新材料、航天以及随之而发展的计算机、通信、光纤、激光、红外等高新技术成果,成功运用于高炮、炮弹、火控系统等高射炮系统的改进上,使其总体作战效能提高了几倍甚至几十倍。 从地面对空中目标射击的火炮,简称高炮。它产生于第一次世界大战期间。1906年,德国人首先制造了第一门高射炮,在战争史上掀开了防空作战的新篇章。高炮是高射炮系统的重要组成部分。它炮身长,初速大,射速快,射击精度高。高射炮按运动方式分为牵引式高射炮和自行式高射炮。按口径分为小口径高射炮、中口径高射炮和大口径高射炮。小口径高射炮指口径小于60 mm的高炮,所用弹丸一般配用触发引信,靠直接命中毁伤目标,有的配用近炸引信,靠弹丸破片毁伤目标;中口径高射炮指口径为60 mm~100 mm的高炮;大口径高射炮指口径超过100 mm的高炮。大中口径高射炮的弹丸配用时间引信或近炸引信,靠弹丸破片毁伤目标。

  大口径高射炮主要打击高空空袭武器,中、小口径高射炮主要打击中、低空空袭武器。在对空作战中, 大、中、小高射炮系统组成一个严密的防空火力系统,不管空袭武器是从高空来,还是从中、低空来,都逃不脱高射炮系统的空中火力网。 采用先进的炮管新材料和新加工工艺来提高炮管质量、改进炮膛结构、加长身管等来提高弹丸初速;通过采用浮动原理和多管联装增大高炮射速,从而使其具备一定的反巡航导弹和空地弹的能力。因为高的射速不仅可以保证达到在近距离上使高炮系统能够最有效地击毁空袭武器,还可以确保可靠地将其击毁的要求。例如“卡什坦”武器系统中2门TⅢ—6—30K6管自动炮的射速比美国的GAU—8/A7管自动炮高1.5倍。可以再次将击毁目标所需的点射时间缩短到1.2 s,并且将击毁飞近边界之目标的平均射击距离缩短了50%(300 m ~500 m),从而将击毁空袭武器的概率提高了40%。

  采用液体冷却系统可以使高炮以猛烈的方式进行射击而没有寿命损失,这样高炮在抗击空袭武器的密集袭击时就具有了特别重要的性能。

  采用炮管自紧技术既可以提高火炮威力,增加炮管的使用寿命,大大降低成本,又可以减轻重量,改善机动性。厚壁圆筒的自紧原理最早是Saint-Venant在1872年提出的,但直到1906年,法国军械员Maiaval才真正把自紧原理成功地应用于火炮炮管设计上。例如,由英国诺丁汉皇家兵工厂 (Royal Ordnance Nottingham)研制生产的XL30式火炮采用了液压自紧炮管技术,使炮管寿命有了较大的提高,在炮管内膛磨损量达到极限值前不会因材料疲劳而报废。 将电源站配置到火炮炮架上,并将后续供弹改进为液压自动化供弹,这样即提高了单炮作战能力,又可以减少两个供弹操作手。例如,瑞士厄里空双35 mm高炮自动供弹机利用电机带动弹簧马达作为外能源,并采用柔性供弹原理,继承改进了具有高可靠性的前日本陆军研制并曾引起世界注意的11年式轻型机枪供弹原理。改进后的自动供弹机,柔性供弹可靠性高,在后续供弹上实现了电液自动化,从而在炮上减少了两个炮手。

  实战证明,选用超低碳钢弹带(采用专门脱碳工艺将弹带含碳量降低到0.01%)代替传统的铜弹带和本体弹带,将极大地降低传统弹带对炮膛膛线导转侧的磨擦阻力,且不需要铜弹带的射后除铜的繁琐操作。 把现有的普通炮弹战斗部的装药换装成具有特殊用途的物质,变现有普通炮弹为空袭武器克星的特种弹。如烟幕弹、空飘弹、电离弹等。

  烟雾弹的战斗部的核心是发烟剂,一般都采用黄磷。当烟雾弹发射到目标上空时,引信引爆炸药,弹体炸开,将发烟剂抛向空中。黄磷一遇上空气,立刻自行燃烧,不断产生滚滚浓烟。现在一发烟雾弹,可以产生宽10 m ~30 m,高20 m ~50 m,持续时间20 s~60 s的烟云。如果运用防空高炮多炮齐射,就能形成一道浓密的“烟墙”,成为空中烟障。经实战检验,空中“烟墙”对付高技术空袭兵器,具有极高的实际应用价值,是局部防空的一种有效措施。它不仅可以机动设置,费用低廉,具有很好的保护作用和广泛的群众性,而且可以有效地对付光学侦察、电子侦察和无线电侦察等高技术侦察器材,同时还可以使敌人空袭武器成为“睁眼瞎”,找不到攻击目标。以往的实战经验证明,向敌人施放烟幕,可降低敌人射出的效果的2/3~3/4,同时还可给己方部队创造有利战机,掩护部队集结,转移或给接近“睁眼瞎”的敌空袭武器以冷不防的致命一击。

  空飘弹是指战斗部带有各种空飘雷的炮弹。空飘雷,主要包括低空悬浮雷、空中拦阻飘雷和智能空飘雷等,具有阻、炸两种功能。运用我防空高炮发射空飘雷炮弹可在空中构成雷区。空中雷区与防空高炮在抗击空袭武器作战上既能相互配合又互不影响。

  电离弹是指战斗部带有各种电离炸弹的炮弹。在己方空域内用防空高炮发射专用的航空电离弹,造成笼罩地面的绵亘电离空气层。这种电离空气层,具有较强的反射性,能明显降低高技术侦察器材的侦察效能,从而达到掩护军队主要集团和重要目标的目的。 发展威力更大、射击精度更高的新弹种是提高高射炮作战效能的重要举措。开发新弹种就是采集、消化、吸收微电子技术、集成电路技术、自动控制技术、定向技术、遥感技术、光纤技术、新能源技术等方面的新成果,将其灵活地应用在的炮弹上。如炮射制导炮弹、“阿海德”炮弹、电视侦察炮弹等。

  炮射制导炮弹是一种适口径的用常规火炮发射的炮弹。它不同于导弹,其主要性能是:在炮弹飞行过程中,大部分弹道遵循常规惯性弹道,但在弹道末端部分,弹丸头部的激光寻的头跟踪由目标反射的激光能量,以命中目标。

  “阿海德”炮弹是一种全新概念的高炮炮弹。该弹由可编程引信、抛射药、重金属子弹丸和弹体所构成。工作原理是每一枚炮弹都有一个精确计时引信,发射时,根据目标的距离和前面发射炮弹的射速设定好时间。炮弹发射后,根据发射时间当离目标到一定距离时,炮弹爆炸,向目标以约10%的圆锥角抛射大量弹丸,以此杀伤目标。弹药重750 g, 弹丸重750 g,内含152个重3.3 g的弹丸。最先采用这种弹药的是瑞士GDF—005 35 mm双联装牵引高射炮。该炮弹的飞行时间是可以安排的,因此它的出现将极大地提高高炮的防空能力。

  电视侦察炮弹,这种炮弹里面装有微型电视摄像机,把它发射到敌方阵地上空时,电视摄像机脱离弹壳,挂在降落伞上,对地面侦察录像,并及时把侦察拍摄到的图像传输到接受站荧光屏上。

  除上述新炮弹外,有些国家还在研制能摧毁各种雷达的反雷达炮弹;能对电台、雷达和红外寻的导弹实施干扰的干扰炮弹;能够在战场上进行火力侦察的声响震动传感器炮弹;以及与常规炮弹截然不同的新式炮弹,如次声弹等。它们的杀伤破坏效力将远远超过现代的常规炮弹。 改进火控系统是为了使高射炮系统更好地发挥其总体作战效能。改进后的火控系统自动化程度高、反应时间短、抗干扰能力强、作用距离远,同时能够控制炮弹射击。例如,俄罗斯2C6M防空系统采用一台数字式中心计算机、一部搜索雷达和一部跟踪雷达及潜望式光学瞄准具等,将跟踪雷达天线与制导天线合而为一,使该系统能全天候工作,反应时间为6 s~8 s,目标探测与跟踪距离分别为18 km和16 km,实现了火炮控制、目标搜索—截获—跟踪的自动转换。

  采用微型计算机网络技术实现火控系统的多重控制功能。火控计算机不仅可以完成坐标转换与计算,平滑目标运动参数,求解火炮射击诸元,而且可以完成对火控系统乃至整个武器系统总体功能的综合控制。例如,雷达的跳频控制、数据采集、记忆跟踪、数据处理,跟踪器的图像信息处理、数据采集,跟踪系统的控制,火炮伺服系统的控制,射击时机、点射长度控制,自行高射炮车体姿态控制等功能,都可以用计算机来完成。可通过数据总线或通信接口把各台微机连接起来,由中央管理计算机按预定的程序运转,使火控系统的微型计算机网络成为一个有机整体。

  通过将雷达与光学、激光、电视和红外等光电装置结合起来使用,可以使火控系统有不同的测角和测距方式,使它们互为补充,从而提高火控系统的全天候作战能力和抗电子干扰能力。

  此外,开发大闭环火控系统,可以缩短射击准备时间,因而是高炮火控系统的改进方向之一。 高射炮系统和其他兵器一样,只要战争存在一天,它就会在互相竞争、优胜劣汰的战场上一直发展下去,不会停留在某一水平上,只会随着高新技术成果的开发与利用,在原有的基础上不断地改进与革新。未来的高射炮将射得更远,威力更大,性能更加先进,并继续在反空袭作战的战场上发挥着重要作用。

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