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高射炮(防空武器)_百度百科

发布时间:2019-06-27 16:54 来源:未知 编辑:admin

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  高射炮主要用于攻击飞机、直升机和飞行器等空中目标。它产生于第一次世界大战期间,在战争史上掀开了防空作战的新篇章。当前,大口径高射炮虽逐步被地对空导弹取代,但各国仍装备和研制相当数量40毫米以下的高射炮系统,并广泛采用联系,配备雷达或光电火控系统,和火炮、火控同装在一辆车上的三位一体式自行高射炮。

  20世纪80年代以来,各国研制并开始列装高射炮与防空导弹结合于一体的防空系统堪称现代防空兵器的重要发展趋势。现代战争证明,高射炮是现代防空武器系统的重要组成部分,在地对空导弹已成为地面防空主力的今天,高射炮在抗击低空目标中仍将发挥重要作用。所以,进入21世纪之后,高射炮的种类和型号也越来越多,各种新型高射炮开始登上战争的舞台,如电磁高射炮、激光高射炮、隐身高射炮、火箭高射炮和智能高射炮。

  是从地面对空中目标射击的火炮。它通常具有炮身长,初速大,射界大,射速快,射击精度高等特点。二战以来的高射火炮多数配有火控系统,能自动跟踪和瞄准目标。高射炮也可用于对地面或水上目标射击。

  高射炮按运动方式分为牵引式和自行式高射炮。按口径分为小口径、中口径和大口径高射炮。口径小于60毫米的为小口径高射炮,60~100毫米的为中口径高射炮,超过100毫米的为大口径高射炮。小口径高射炮有的弹丸配用触发引信,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。大、中口径高射炮的弹丸配用时间引信和近炸引信,靠弹丸破片毁伤目标。20世纪60年代以后,有些国家用地空导弹逐步取代了大、中口径高射炮。但由于地空导弹在低空存在射击死区,小口径高射炮仍获得发展。

  虽然独立的步兵武器或高射火炮也能参与防空作战,但是由于观瞄系统不适合打击高速,远距离,不规则移动的目标,对地攻击的强击机通常受装甲保护等因素,在现代战场上一般不采用单门防空系统反击空中目标,而是将高射火炮同其他技术装备配套,组成高射炮系统。

  火炮自动瞄准和射击。自行高射炮系统由装于同一车体内的炮瞄雷达、光电跟踪和测距装置、火控计算机以及火炮构成。牵引高射炮系统一般由炮瞄雷达高炮射击指挥仪、 电源机组和多门高射炮构成。

  在对空作战中,高射炮系统的炮瞄雷达根据目标指示雷达提供的目标信息,搜索、识别和跟踪目标,测量出目标现在坐标(目标的斜距离、方位角和高低角),并将其不断地传给高炮射击指挥仪。指挥仪根据目标现在坐标和有关参数决定对目标射击的提前点位置,算出射击诸元(提前方位角、射角和引信值),并将其不断地传送给火炮随动装置。随动装置根据射角和方位角诸元驱动火炮,使炮身处于发射位置,以便进行射击。大、中口径高射炮的随动装置还控制引信测合机装定引信分划,使引信适时起爆弹丸毁伤目标。

  第一次世界大战中,使用了机、听音机、探照灯等配合高射炮对空作战。20世纪30年代,采用机械模拟式指挥仪计算射击诸元,用电缆同时向各炮传送射击诸元,缩短了传送时间,提高了射击精度。第二次世界大战期间,以炮瞄雷达、机电指挥仪和火炮组成的高射炮系统能在全天候条件下测定目标坐标,并提高了精度。火炮上增加了随动装置,能自动瞄准,消除了人工操作的误差,提高了瞄准速度。20世纪60年代以来,出现了自行高射炮系统,有的系统采用了红外、电视跟踪和激光测距,配合雷达对目标实施观测,并配用多功能的数字式火控计算机,使求取射击诸元的速度和精度进一步提高,抗干扰能力进一步增强,反应时间进一步缩短。

  19世纪下半叶,西欧战争此起彼伏。1870年普法战争爆发,9 月,普鲁士派重兵包围了法国首都巴黎,切断了它同外界的地面联系。

  法国政府为了突破重围,决定派人乘气球飞出城区,同城外联系。10月初,内政部长甘必达乘坐载人气球,飞越普军防线,在都尔市进行宣传和鼓动,很快组织了新的作战部队,并通过气球不断与巴黎政府保持联系。普军发现这一情况后,立即研究对策,决定首先击毁这些人的气球。普军总参谋长毛奇下令,研制专打气球的火炮,以切断巴黎与都尔之间的联系。

  不久,这种打气球的炮就制造出来了。它是由加农炮改装的,口径为37毫米,装在可以移动的四轮车上。为了追踪射击飘行的气球,由几个普军士兵操作火炮,改变炮位和射击方向,打下了不少气球,并由此得名“气球炮”(Ballon·abwerhr·Kanonen,BaK)。它就是高射炮的雏形。

  二十世纪初期,随着气球越来越广泛地应用在战争之中,多数军火公司提出了关于专门的高射武器和弹药的主张,当时提出的弹药种类包括高爆弹,燃烧弹,榴霰弹,杆状破片弹,链状破片弹等;引信包括碰炸和定时等种类。

  1906年,德国爱哈尔特军火公司(莱茵军火公司的前身)根据飞机和飞艇的特点,改进了原来的气球

  炮装置,制成专门用来射击飞机和飞艇的火炮。这标志着世界上第一门高射炮正式问世。设计师将火炮装在汽车上,并采用了与现代舰炮相似的防护装甲。这门火炮口径为50毫米,炮管长约1.5 米,发射榴弹的初速可达每秒572 米,最大射高为4200米。

  两年之后,德国又制成一门性能更优越的高射炮。这门炮的口径为65毫米,炮管长约2.3 米,为口径的35倍。发射榴弹时初速提高到每秒620 米,最大射程可达5200米,而且高低射界和方向射界也都相应扩大了。这门炮已开始使用门式炮架并利用控制手轮调整高低射界。采用这些改进措施后,火炮的机动性能有了较大提高。

  继上述两种高射炮问世之后,1914年德国还制成了77毫米高射炮。1915年,俄国研制成76毫米高射炮,它是一种防空加农炮,也可用来射击地面或水面上的目标。与此同时英国皇家海军采用了3英寸和4英寸速射(QF)高炮和维克斯37mm“砰砰炮”。

  美国军队最早采用的高射炮是由唐宁将军(Admiral Twining)于1911年设计的1磅(37mm)火炮。其设计后来演变成了美军的3/23舰炮。

  在早期制成的高射炮中,性能最好的是德国1914年制造的77毫米高射炮。其突出特点是在四轮炮架上装有简单炮盘。这种炮盘在行军时可以折叠起来,用马或车辆牵引;作战时,打开炮盘,支起炮身即可对空射击。炮盘的使用既便于火炮转移阵地,又缩短了由行军转到作战状态的时间。由于它采用控制手轮调整身管进行瞄准,而且首次采用炮盘,因而射击命中率较高。

  第一次世界大战爆发初期,法国在两架双翼飞机上装上了炮弹,用它代替炸弹轰炸德国军队的飞机库。接着,英国的飞机于1914年11月又轰炸了德国飞艇库,德国损失惨重。

  由于飞机特殊的优势,一些地面使用的武器弹药如炮弹、手榴弹、机枪、步枪,甚至手枪等,都相继成了“航空武器”,被装备在飞机上,用来攻击地面上的目标。

  1912年,土耳其陆军用步枪击落了一架奥匈帝国的军机。这是人类历史上第一次用地面火力击落固定翼飞机的战例。

  1915年9月30日,塞尔维亚陆军士兵首次用一门缴获并改装过的土耳其加农炮击落了轰炸克拉库耶伐次市的一架敌军轰炸机。虽然这门火炮不是专用的高射炮,但这是有史以来第一个由地面火炮火力击落固定翼飞机的记录。

  面对空中威胁,各国开始积极研制新的高射炮。着重改进了高射炮的瞄准装置,使其射击精度有了很大提高。一战前期,用高射炮射落一架飞机平均耗弹量为11585发,到一战后期,耗弹量已降为5000发。

  在此之中,英国是最早意识到专用高射火炮重要性的国家。早在一战爆发之前的1914年,《纽约时报》就刊载了英国政府关于“在不列颠列岛沿岸建造防空炮塔,每个炮塔配置两门专门设计的高射火炮”的相关文章。1914年,英国皇家海军预备役部队(RNVR)装备了“砰砰炮”和探照灯,作为港口防空力量,而英国皇家炮兵营(RGA)负责野战防空。

  这一时期的高射火炮主要是改装自中小口径的野战加农炮。法国和俄国都采用改装了简易防空炮架的75mm和76.2mm火炮。这种简易改装对飞艇和气球的命中率尚可,但对固定翼飞机几乎无效,因为这类改装的火炮普遍缺乏测量目标距离,高度,速度等诸元参数的火控系统,操作手对防空作战缺乏经验和概念等因素,手动设置的定时引信通常不能有效地在目标附近爆炸。

  当时的弹药也有不足。高爆弹和榴霰弹的定时引信主要是药盘定时和机械定时两种工作模式,其中前者在射向高空时由于空中大气稀薄,燃烧速度变慢,导致弹药不能在预定时间和位置爆炸。为了更好地打击用氢气灌装的齐柏林飞艇,英国人发明了燃烧弹。同时英国人发明了曳光弹用于夜间射击。

  在观瞄系统方面,英国Barr&Stroud公司首先推出了结合2m合像式光学测距仪和测角装置的UB2测距/测高两用装置(HRF),后来这一装置与引信装定机构结合,成为了测高/引信两用装置(HFI)。为了计算射击前置角,英国和法国都采用了跟踪和计速装置。其中法国人采用的Brocq射击指挥仪是电子系统,操作手输入目标的高度,追踪结果直接显示在火炮上;英国人采用的Wilson-Dalby系统采用两台跟踪装置和机械计速仪,操作手输入测高仪读出的引信长度,计算结果显示在仪器上,需要汇报给火炮操作手。

  第一次世界大战向世人展示了飞机在战争中的重要性。高射武器在四年战争中受到了检验,经受过早期战略空袭的国家,包括英国,从中总结了许多经验教训。1925年发行的《高射火炮射击术》中总结了大口径高射火炮的五条技术要点:

  与此同时,英国军队采用了维克斯公司设计的1型高炮指挥仪。这是一种模拟计算机,能将输入的高度信息和通过目视追踪测得的速度信息换算成引信高度和方位角,并且通过表针式机构将方位角显示在炮位上。炮手通过“手摇对针”方式操作火炮瞄准目标。UB2型测高仪也逐渐被更精确的7m/10m测高装置取代。

  法国,德国等其他国家也在这一时期推出了新的高射火炮和火控系统的设计,但是由于正值战后重建时期,军事预算紧张,且飞机在结构和作战性能上都没有出现大的变化,高射火炮发展总体比较缓慢,主要的工作在于改装和升级已有的高射炮。

  从30年代开始,八个国家发展了雷达设备。到二战之前,雷达的精度已经超过了声学对空搜索设备,从而导致后者被淘汰。

  凡尔赛条约禁止德国持有高射武器,克虏伯兵工厂研究高射炮的人员转移到了瑞典的博福斯兵工厂。1933年,博福斯兵工厂发明了Flak1888毫米高射炮。

  苏联在30年代末采用了76mm M1931高射炮和85mm M1938高射炮。

  大口径高射炮主要用于对高空大型目标的防御,而直到三十年代中期,低空近迫攻击的小型飞机才进入军队的考虑。1935年英军的一项测试显示,最适合用来攻击这类低空小型飞机的弹药是装备了碰炸引信的2磅(40mm)高爆弹。为此英国军方获得了博福斯40mm高射炮的生产授权,同时采用了双管维克斯2磅炮。与此同时英军还装备了3型对空指挥仪(Kerrison指挥仪)。二战之前,博福斯公司的40mm高射炮还被其它十七个国家采用,直到今天其改进型已装备了98个国家和地区。

  从30年代开始,日本、德国为了对外扩张侵略,加紧扩军备战,进而加速了飞机制造业和军火工业的发展。到第二次世界大战结束前这一时期,飞机无论是结构还是性能都发生了质的变化。原来采用的木、布等软质结构材料已被高强度的合金材料所代替;飞行速度比原来提高了一倍,达到每小时500 千米左右;飞机的飞行高度普遍达到8 ~10千米。

  与此同时,高射炮也毫不示弱,其作战性能得到了很大提高。在这一时期,高射炮在结构和性能方面有这样几个突出的变化:首先,高射炮采用了长炮管,借以提高初速和射高。有的小口径高射炮的炮管长度已达到口径的70倍,初速达到每秒1000米左右,比原来提高近 50 %。中口径高射炮的射高达到10千米以上,是原来的3 ~4 倍。其次,高射炮配备了先进的射击瞄准装置,提高了高射炮的命中率。再次,在小口径高射炮上配备了装填和复进等装置,大、中口径高射炮则采用了机械输弹设备,提高了高射炮的射速。另外,大部分高射炮都采用了自动化程度非常高的火控系统,全面提高了高射炮的作战能力。

  到了50年代初期,由于防空导弹投入战场,高射炮曾一度受到冷落。然而实战表明,防空导弹并不是万能的,它不能完全代替高射炮。从60年代中期开始,小口径高射炮又重新受到“青睐”。它反应快、命中率高、多管集中发射,可以迅速击毁低空进犯的敌机。

  在这一时期,苏联通过改进ZU-14 23mm高炮,制成了ZU-23-2固定式/车载式高炮,又通过整合雷达和履带底盘形成了ZU-23-4自行高射炮(石勒喀)系统。

  美国在这一时期通过将M61火神炮与“布雷德利”装甲车结合,设计了M163(自行式)和M167(拖曳式)近防系统。

  目前各国正在研究提高高射炮对空作战效能的各种新方法,高射炮正向着小口径化、自行化、炮弹制导化的方向发展。导弹和高射炮合一的防空武器系统在未来的战争中将发挥巨大威力。

  新中国成立时,人民解放军仅装备500多门高射炮,而且全是从战场上缴获的。1949年11月,中国开始从苏联进口高射炮。1955年仿制成功苏式37毫米高射机关炮,并开始大量生产,装备部队,成为20世纪50年代陆军野战防空的主要兵器。后将单管改成双管,称65式37毫米双管高射机关炮。从1959年开始,还仿制生产了59式100毫米高射炮、59式57毫米高射炮,自行研制了74式双管37毫米高射炮。它们都配备有炮瞄雷达和射击指挥仪,能全天候、全自动作战。1981年以来,中国自行研制成功新一代高炮系统,野战防空火力得到较大加强。

  英文名称: 100mm Anti-aircraft Gun Type 59

  简介:该炮60年代装备于中国陆军及空军的高炮部队。它主要用于歼灭高度在12000米以下的各种空中目

  标,保障军队(物体)的对空安全。必要时也可对地面或水上目标进行射击。通常在合成军编成内遂行任务。

  59式100毫米高射炮是前苏联KC-19M2式100毫米高射炮的仿制产品,1964年定型投入大批量生产,现已退役。

  该炮采用单筒式身管、立楔式炮闩、变后坐活门式制退机复进机、沟槽式复进节制杆以及气压输弹机;火炮输弹、闭锁、击发、开闩、抽筒等动作均利用炮身后坐能量自动完成;火炮配用电击发装置,可实现全连火炮齐射;炮车为矩形等断面钢板焊接十字梁结构,十字梁各端部装有螺杆式手摇杠起千斤顶,用于火炮放列时调平。

  该炮配用59-01型指挥仪和瞄5型雷达,另配有59式高炮瞄准镜和58式周视瞄准镜;火炮有自动、手摇对针、手动三种瞄准方式。

  90式双35毫米高射炮是中国引进瑞士“厄利孔GDF”(Oerlikon GDF)系列防空炮后的仿制产品,使用瑞士35*228毫米炮弹,其性能已完

  90式双35毫米高射炮的作战对象是低空飞行的固定翼飞机、直升机、无人机及巡航导弹。

  装备在履带式底盘上的90式高射炮系统已经研制,并正在测试中,但尚未装备部队。现在90式双35毫米高射炮已经取代65式和74式双37毫米高炮,成为陆军集团军和师一级野战防空的主力。

  要论在二次世界大战中使用得最成功的火炮系统,非德军装备的88毫米高炮莫属。虽然它是一型非常成功的

  中口径高炮,但最为人津津乐道的却是它无与伦比的反坦克能力。 88毫米高炮是由世界著名的火炮制造商克虏伯(Krupp)公司在二十年代末开始设计(在虎门沙角炮台现尚存有一门克虏伯公司制造的155毫米大炮,但从未发挥过作用,它的第一发炮弹至今仍卡在炮膛里)。当时,作为第一次世界大战的战败国,德国还被严格限制发展军备,故该型火炮是在瑞士的克虏伯子公司完成设计和测试的。克虏伯公司的设计人员预见到作为高炮的主要作战对象--轰炸机将会向飞得更高、更快的趋势发展,因此他们选择了88毫米这一在当时尚属罕有的大口径,并使其赋予弹丸较高的炮口初速,这个特点为它日后成为有效的反坦克武器奠定了基础。他们还设计了一个相当精致的自动供弹装置,使该型高炮具有很高的射速。当希特勒最终抛开限制军备条约的桎梏后,88毫米高炮马上被德国空军--德军的防空力量是归空军管辖--采用,作为中口径高炮的标准装备。

  一九三七至三八年的西班牙内战中,德军提供的PzKwⅠ、Ⅱ型坦克只装有机枪和20毫米主炮,不是对方使用的苏联坦克的对手。此时已有德军将领使用88毫米高炮作为反坦克武器。但它真正成为坦克克星是在四零年的法国战场。

  当时交战双方的标准反坦克炮的口径都很小,德国的是37毫米,英国采用的则是2磅(口径约40毫米)炮。并且基于坦克炮与步兵反坦克炮的目标是一致的--都是打坦克--这种看法,双方主战坦克的火炮亦采用同样的小口径。但英国与法国均配备有重型坦克,如英国的马蒂尔斯II型,装甲厚度近80毫米。若不是仗着装有无线电通讯设备,联络指挥方便,再加上英、法军战略战术指导思想失误,而德军则战法灵活,操作熟练,德军的PzKwⅢ、Ⅳ型坦克是根本无法与英法重型坦克周旋的。

  1940年五月,隆美尔指挥的第七坦克师从比利时境内向敦克尔克高速挺进,中途遭遇一支英军的反冲击。面对英军的重型坦克,德军的37毫米反坦克炮束手无策。关键时刻,一个高炮连的88毫米高炮压低炮口,向英军开火,眨眼间击毁英军九辆坦克,迫使英军后撤。这一仗,给隆美尔留下了很深印象。从此,88毫米高炮成为他一张得心应手的反坦克王牌。

  1941年二月,隆美尔率非洲军团开赴北非战场。与对垒的英军相比,隆美尔手中的坦克不论是质量还是数量都不占优势。但这个不足却令88毫米高炮有机会大显身手。六月的萨拉姆(Salum)战役中,英军以近240辆坦克向德军占据的海尔法亚(Halfaya)隘口发动进攻。当英军坦克接近德军阵地,霎时间,在预先掘好并经过巧妙伪装的工事里,88毫米高炮发出怒吼。英军被打得措手不及,仓惶败退。是役,英军丢下123辆坦克残骸,其中三分之二是88毫米高炮的战果。

  一般而言,反坦克炮是一种被动式的防御武器,通常的使用方法是将其预先布置在敌坦克可能经过的地点,待敌上门。但隆美尔逐渐摸索出一套把88毫米高炮作为主动性攻击武器使用的方法。他先把若干单位的88毫米高炮伪装布置好,然后命令一小队德军坦克向英军阵地发起进攻,当英军派出坦克反击时,这队德军坦克就且战且退,逐渐把英军坦克引入设伏地域。等到88毫米高炮一发言,英军坦克就凶多吉少了。22磅重的穿甲弹可以在近两千米的距离上把英军重型坦克的正面装甲击出一个直径四英寸的大洞,但德军往往都等它们进入一千米之内才开火。这时,88毫米穿甲弹从炮口飞至目标只需一秒多一点的时间,英军坦克根本来不及反应,更遑论还击了。一个被俘英军坦克手沮丧地说:“88毫米高炮看起来不起眼,但我们没有任何东西是它的对手。” 除了在北非战场令英军坦克损失惨重,在东线毫米高炮也成为德军反坦克力量的支柱。当德军在“巴巴罗萨”的节节胜利中初遇苏军的KV-1和T-34型坦克时,陷入了比在法国战场还尴尬的境地。这两型坦克的装甲防护力是德军闻所未闻的,37毫米反坦克炮弹打上去就像搔痒一样。于是,德军又一次倚重88毫米高炮,而它也再一次不负众望。

  由于88毫米高炮在反坦克方面的出色表现,德军决定进一步发掘它的潜力,在其基础上研制出专门的反坦克炮。40年军方责成克虏伯和莱茵钢铁公司展开竞争设计。最后莱茵钢铁公司成为胜利者,其产品被定名为PaK43。PaK43装在一个四脚座盘上,可以环向射击。它具有惊人的准确度和破坏力,是极其出色的反坦克炮。据报告,它有过击毁3,500米以外的坦克的记录。一次,苏军一辆T-34坦克被一门距离它四百米的PaK43击中后部,整个坦克发动机被巨大的冲击力击出5米,而坦克炮塔上的指挥塔也飞到了15米以外。直至大战结束前,仍没有任何盟军坦克能抵挡它的正面一击。

  以型号为FlaK18的原型炮作基础,除了PaK43之外,88毫米高炮还陆续推出其它各种改型,有大大提高了射程射高的FlaK36和41改型高炮,有成为著名的“虎”式重型坦克主炮的KwK42型坦克炮,还有的装备在“豹”式和“虎”式坦克歼击车上作为主炮。据统计,前后共有8型88毫米高炮改型投入使用。 即使担当它的最初角色--高射炮,88毫米也表现得十分出色。它是德军装备数量最多的高炮,和105毫米及128毫米高炮一道,组成中高空对空防御火网,保护德国本土的重要工业中心,使其在英美战略空军的大肆轰炸下仍尽可能地维持生产。

  一名在北非战场被俘的德国军官曾对英军提出他的疑问:“在最后的阿拉曼战役中,你们已经完全掌握了制空权。那为什么不把你们的3·7英寸高炮(一种性能与88毫米高炮相近的英军高炮,作者注)用作反坦克,它要比你们的6磅(口径约57毫米)反坦克炮有效得多。”成为对比的是另一个被俘英军军官的抱怨:“这太不公平了!你们怎么能用打飞机的炮打坦克呢?”

  二次大战,是英国人打赢了;但论对手中武器的灵活运用,则是德国人更胜一筹。

  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。

  基本方案是:将现有高炮从原来的四轮炮车上卸下,然后再把火炮装在全地形越野车底盘后部。经过上述这番改进将使现役的高炮机动性能、战场生存能力和武器效能显著提高,同时又大大减轻了炮手的劳动强度。如前苏联的2A38型30 mm双管防空高炮,经改进布置在具有液压悬挂的高通行性履带底盘(TM—352)上后,具有了高度通行性、良好机动性,并具有可沿起伏地形平稳地行驶的野战综合能力。

  通过采用高性能减震系统来尽可能地减少火炮射击和行进时产生的震动误差,最大限度地提高火炮的射击精度。例如,瑞士厄—康公司将经多年使用考验且技术成熟的前苏联M1938式捷克加廖夫轻型机枪导气式原理,在35 mm口径炮上改进设计成功。35 mm自动机的导气孔靠近炮管尾部,实现了浮动和“复进过程中击发”,并控制使其作用力始终朝向后方;浮动机与炮口制退器联合作用,使其后座力降低到首发为14 700 N,连发浮动时仅为10 780 N。因此该高炮射击振动小,射击精度高。

  采用先进的自动瞄准伺服装置,无需像现在这样,由炮手操纵火炮进行瞄准,而是由炮载计算机通过自动瞄准装置直接驱动火炮自动装定诸元,进行瞄准并装填,大大提高了高炮反应时间,同时射击精度也得到明显提高。

  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。

  高炮是战场上重要火力力量,而炮弹是高炮的生命,从某种意义上讲高射炮系统的未来发展趋势,将在很大程度上取决于炮弹的发展。而且弹药比高炮研制周期短、费用低、见效快,并且新弹型号变化交替对装备和服役高炮的稳定性影响不大。另外与高炮本身相比,弹药吸收新技术容易,更新换代快,兼容性也好。

  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。

  采用控燃高密度装药、随行装药、多孔装药、液体装药等先进的弹药技术,对现有炮弹的发射装药进行改进,以提高炮弹的初速和射程。为了提高弹丸初速,国外正在研制弹药能源的3个“大力士”之一的液体发射药,所谓液体发射药就是应用能量较高的液体燃料作为发射药,能量比固体发射药高30~50倍,能使弹丸获得每秒2 000 m以上的初速。

  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。

  高射炮具有独特的抗低空、抗饱和、抗干扰和反导作战能力,因此其发展仍大有潜力。随着现代空袭兵器的飞速发展,结合近期世界局部战争的特点,近年来一些军事强国加紧了对新概念高射炮的研制,且不断有新技术、新成果、新产品问世,并呈现出全新的发展趋势。

  电磁高射炮属超高速弹射武器,是未来超音速空袭兵器的克星。它以电磁装置代替传统高炮的发射装置,以超大功率电磁感应原理,在炮膛内产生3兆焦耳以上的发射动能,是一种以弹丸撞击力毁伤目标的拦截武器,具有较强的防空能力,打击目标能力可提高5倍以上。

  外刊报道,美国在1995年电磁高射炮的试验中,连发8.5克重的弹丸,速度已达5.6公里/秒;俄罗斯在1999年用样炮进行打击目标试验,在4000米空中穿透了2枚“飞毛腿”靶弹;英国也在加紧实验,并声称按其计划电磁高射炮将在2005年装备部队。目前发达国家正从试验向实用发展阶段过渡,通过改进发射结构,减轻其重量,使其达到野战实用化水平。

  截至2019年,没有一型电磁火炮作为制式装备投入现役。各国正在致力于解决电磁火炮要求的高能耗(十兆瓦数量级的能耗,只有核动力舰船或大型水面舰艇才适合装备),高散热等突出问题,或寻求替代方案来改进电磁火炮。

  激光高射炮性能独特,前景广阔。它以激光发射镜为炮管,直接将束能以接近光速投射到目标上,使激光射中处瞬间被高热能毁伤。激光高射炮具有发射无需弹药、无声、无后坐力等特点,只要光能充足即可,可灵活、快速、高效打击不同方向的饱和攻击,所以发展激光高射炮备受世界各国青睐。

  美国在激光高射炮的研制中,曾多次击落靶机、靶弹,美国陆军曾在演习中使用“鹦鹉螺”激光高射炮,仅用5秒钟就击落3架无人靶机。俄军最近新装备的激光防空系统由两辆车组成,一辆载电源,一辆载发射机,用雷达捕捉目标后,发射高能激光毁伤或激燃目标内的仪器。法、德两国也正在实施化学助能激光高射炮的研制计划,让激光射束能更强、更远。

  截至2019年,采用高强度激光直接毁伤战机结构的防空系统仍未被任何国家作为制式装备采用。更加小型化的装置能够迷盲导弹或无人机的光电追踪系统,使导弹失的或迫使无人机迫降,这种设备通常为人员手持或者车载使用。各国军队和警方都装备了这类设备用于在机场或重大敏感目标区域附近驱散或击落无人机,或用在地面车辆反导。

  隐形高射炮生存力强,最适应全天候、全频谱作战。目前,发展隐形高射炮有三种类型:

  涂料隐形。英、法军在1993年率先用吸波涂料研制出隐形高炮;俄军现正研制用电质变色吸波薄膜等视频隐形新技术,不但让其具备吸波能力,且能通过炮身颜色与地面背景调色,以求隐、景“合一”。

  反红外隐形。高射炮电器部分工作时会不断向外辐射红外线,易遭红外侦察和红外导弹打击。为提高反红外探测能力,美国将“高灵敏”油冷装备安装在“ 回击者”自行高炮各电器上,消除了热能的向外辐射。

  综合技术隐形。瑞典采用“综合隐身术”,将 MK2式自行高射炮炮塔、甲板采用复合塑料制成,炮管护有玻璃钢筒体外套,电器部分加装速冷空调,用迷彩、隐身材料伪装车体,使红外、电磁波向外辐射几乎为零。

  火箭高射炮最适应反导作战。较传统高炮无后坐力,可多管同时发射;管数多,射弹散布范围大,杀伤概率高;发射声极小,射速快。

  最早的火箭高射炮要追溯到英国列装的Z火炮系统。Z火炮系统是一种发射76mm固体火箭的火箭炮。其发射近炸高爆火箭或在空中撒布由降落伞系留的燃烧炸弹。旧日本海军也开发了类似的对空火箭系统(对空喷进炮),发射76mm和120mm近炸白磷燃烧火箭弹。纳粹德国军队开发了Hs 297多管火箭系统。

  由于火箭弹运动特性使然,上述武器在第二次世界大战中虽然都有研制,列装和使用,但是皆没有出色战果。Z火炮系统的降落伞系留火箭弹成功在一次对皇家空军Kenley基地的轰炸中拦截过一架德军Do17轰炸机。日军的对空火箭炮在旧日本海军多艘航母上服役,但是没有成功拦截战机的记录。Hs 297火箭系统也有装备到Ba349截击机上作为空对空武器的计划,但是随着Ba349项目失败,这一计划也失去意义。

  法国于1992年首先研制的30毫米64管火箭高射炮,3秒钟可发射64发炮弹,发射速度是同口径高射炮的5倍。意大利在2000年装备了20毫米36管火箭高射炮,作战时以“集阵射”方式将36枚火箭同时射向目标,一次齐射击毁巡航导弹的概率达99%。俄罗斯在研中的火箭高射炮,将“冰雹”40管地对地火箭炮进行改造,采用了新技术、新材料,射程比原来增加20%,毁伤目标的精度比普通高射炮增加20余倍。

  火控智能。由计算机自动控制,使火炮、导弹实现了共用一个控制系统的“ 软结合”;火控系统能控制和决定火炮、导弹打击的先后顺序;火炮实现了自我装填发射;导弹发射后对目标“自动寻的”,打了不用管。

  光电智能。俄罗斯“通古斯卡”自行高射炮,具有“三光合一”(潜望镜电视摄像机、激光)瞄准具、微光摄像机、计算机等特性,使捕捉、跟踪目标和计算射击诸元实现了自动化、精确化。

  弹药智能。瑞士双35高射炮采用“阿海德”子母榴弹,内装152枚子弹,母弹在发射时自动装定引爆时间,距目标8~10米爆炸。爆炸后子弹药可对目标形成一个半径为8米的弹幕群,使目标无处可逃。

  .History of the Royal regiment of Artillery – Anti-Aircraft Artillery 1914–55.

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