王建路,曾 志
(中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第四研究院第四十一所,西安 710025)
便攜式反坦克導(dǎo)彈發(fā)射裝置設(shè)計(jì)技術(shù)研究
王建路,曾 志
(中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第四研究院第四十一所,西安 710025)
反坦克導(dǎo)彈被廣泛用于反主戰(zhàn)坦克和裝甲車(chē)、打擊工事及非裝甲目標(biāo)。本文主要對(duì)便攜式反坦克導(dǎo)彈發(fā)射裝置設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的研究,希望能夠?qū)ξ疫^(guò)便攜式反坦克導(dǎo)彈發(fā)射裝置設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展有一定的作用
便攜式反坦克導(dǎo)彈;發(fā)射裝置;技術(shù)
便攜式反坦克導(dǎo)彈武器系統(tǒng)具有輕便靈活、操作簡(jiǎn)單、打擊威力強(qiáng)大、精確目標(biāo)打擊等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于反主戰(zhàn)坦克和裝甲車(chē)、打擊工事及非裝甲目標(biāo)。隨著高新技術(shù)的發(fā)展,局部戰(zhàn)爭(zhēng)的加劇,世界各國(guó)尤其是歐、美、俄等軍事強(qiáng)國(guó)紛紛加快便攜式反坦克導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的研制與裝備。譬如:美國(guó)的“標(biāo)槍”和“龍”系列、俄羅斯的“短號(hào)”和“混血兒”系列、以色列的“吉爾”、法德的“米蘭”以及英法德聯(lián)合研制的“催格特”等等。
本課題計(jì)劃對(duì)國(guó)外現(xiàn)有的便攜式反坦克導(dǎo)彈發(fā)射裝置的工作模式、結(jié)構(gòu)組成、人機(jī)工程設(shè)計(jì)、環(huán)境適應(yīng)設(shè)計(jì)等問(wèn)題進(jìn)行調(diào)研、分析,探討便攜式反坦克導(dǎo)彈發(fā)射裝置設(shè)計(jì)的方法及開(kāi)發(fā)過(guò)程,為我院發(fā)展彈總體技術(shù)提供情報(bào)資料的支持,為提高武器系統(tǒng)總體性能提供技術(shù)支持。
自從20世紀(jì)40年代開(kāi)始,反坦克導(dǎo)彈已經(jīng)經(jīng)歷了四代的發(fā)展,目前已經(jīng)具有命中精度高、發(fā)射方式簡(jiǎn)單、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。
第一代反坦克導(dǎo)彈開(kāi)始出現(xiàn)于20世紀(jì)40年代,最初是由法國(guó)研制。同時(shí)德國(guó)研制了X-7“小紅帽”反坦克導(dǎo)彈武器系統(tǒng),但是“小紅帽”還未研制成功二戰(zhàn)就已經(jīng)結(jié)束。在二戰(zhàn)結(jié)束之后,法國(guó)、蘇聯(lián)等國(guó)家研制成功第一代反坦克導(dǎo)彈,并且裝備部隊(duì)。第一代反坦克導(dǎo)彈受限于技術(shù)發(fā)展水平,它的技術(shù)特點(diǎn)是采用射手同時(shí)目視瞄準(zhǔn)與跟蹤目標(biāo)以及導(dǎo)彈、三點(diǎn)導(dǎo)引、手動(dòng)操縱、導(dǎo)線傳輸指令。第一代反坦克導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜,適用于單兵攜帶作戰(zhàn)。但是第一代反坦克導(dǎo)彈有著巨大的缺點(diǎn),因?yàn)檫@種導(dǎo)彈控制靠人工,對(duì)射手要求比較高,訓(xùn)練射手難度比較大,命中率不能得到保證;其次,第一代反坦克導(dǎo)彈速度比較低,這樣造成射手暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng);最后,第一代反坦克導(dǎo)彈制導(dǎo)時(shí)間長(zhǎng)、近距離攻擊死角大。第一代反坦克導(dǎo)彈在70年代初已經(jīng)相繼退役。
20世紀(jì)80年代,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各國(guó)開(kāi)始研制第四代反坦克導(dǎo)彈,其核心特點(diǎn)是“發(fā)射后不管”。第四代反坦克導(dǎo)彈的主要制導(dǎo)體制是紅外成像制導(dǎo)及毫米波制導(dǎo)。這一代導(dǎo)彈最大的特點(diǎn)是在導(dǎo)彈可以自主跟蹤和鎖定目標(biāo),直至命中,發(fā)射后射手和發(fā)射平臺(tái)即可撤離或者攻擊下一個(gè)目標(biāo),這一代反坦克導(dǎo)彈最大限度地保護(hù)了射手、具有大落角攻頂能力,是反坦克導(dǎo)彈當(dāng)前的發(fā)展重點(diǎn)。
3.1 結(jié)構(gòu)總體布局設(shè)計(jì)方法研究
發(fā)射裝置是筒裝導(dǎo)彈、發(fā)射指令控制單元、觀瞄單元等各部份的承載部件。發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)形式可分為一體式和分體式,整體式的代表有俄羅斯的塞子(AT-4),歐洲的米蘭和沙蛇等型號(hào)。整體式發(fā)射裝置將除了筒裝導(dǎo)彈外的高低機(jī)、方向機(jī)與發(fā)射控制單元以及觀瞄單元集成設(shè)計(jì),整體式發(fā)射裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是行軍戰(zhàn)斗展開(kāi)時(shí)間快,集成設(shè)計(jì)時(shí)可以降低整體質(zhì)量,但更新維護(hù)較困難,而且整體攜行較重,比較適應(yīng)于發(fā)射控制單元操作簡(jiǎn)單的武器系統(tǒng)。分體式發(fā)射裝置的主要代表是長(zhǎng)釘系列、MMP等,分體式系統(tǒng)主要分為三大塊,筒裝導(dǎo)彈、三角架、觀瞄制導(dǎo)指令單元,這類發(fā)射裝置在攜行時(shí)分開(kāi)背負(fù),作戰(zhàn)時(shí)各部分通過(guò)快速接口連接。這類發(fā)射裝置適應(yīng)于發(fā)射控制操作復(fù)雜的武器系統(tǒng),優(yōu)點(diǎn)是分體攜行減小單個(gè)士兵的負(fù)擔(dān),缺點(diǎn)是戰(zhàn)斗準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)。
3.2 方向機(jī)、高低機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)研究
早期的二、三代便攜式反坦克導(dǎo)彈發(fā)射裝置為了獲得較為穩(wěn)定的跟蹤速度,設(shè)計(jì)有阻尼式方向機(jī)和絲杠式高低機(jī)。阻尼式方向機(jī)采用硅油作為粘性介質(zhì)和摩擦盤(pán)配合完成方位調(diào)節(jié),這類方向機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,高低溫適應(yīng)性較差。絲杠式高低機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄帶動(dòng)一對(duì)傘齒輪驅(qū)動(dòng)絲杠和螺母配合完成高低射角的調(diào)整,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,而且需要設(shè)置專門(mén)的手柄驅(qū)動(dòng)方位和高低角的調(diào)整。四代便攜式反坦克導(dǎo)彈由于發(fā)射控制單元操作較為復(fù)雜,得益于發(fā)射后不管的工作模式,在滿足一定的發(fā)射跟蹤穩(wěn)定的情況下簡(jiǎn)化了方向機(jī)和高低機(jī)的結(jié)構(gòu),比較有代表性的是長(zhǎng)釘和MMP反坦克導(dǎo)彈系統(tǒng),方位和高低角的調(diào)節(jié)與發(fā)射控制手柄共用,無(wú)復(fù)雜的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),通過(guò)整體的質(zhì)量配置,使得射手操作發(fā)射控制單元的同時(shí)擺動(dòng)觀瞄和發(fā)射筒完成方位和高低角的調(diào)整,操作舒適性較好。
3.3 支撐三腳架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)
二、三代便攜式反坦克導(dǎo)彈發(fā)射裝置一般采用用瞄準(zhǔn)線半自動(dòng)有線指令制導(dǎo)或激光駕束制導(dǎo),要求導(dǎo)彈發(fā)射后觀瞄裝置穩(wěn)定壓住目標(biāo),這類發(fā)射裝置的三角架中心較低,支腿的跨度較大,可有效減小發(fā)射后座力對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響,三角架質(zhì)量較重。四代反坦克導(dǎo)彈一般采用發(fā)射后不管模式,三角架跨度較小,整體質(zhì)量也較輕。
3.4 人機(jī)工程設(shè)計(jì)技術(shù)研究
便攜式發(fā)射裝置在設(shè)計(jì)時(shí)除了設(shè)計(jì)質(zhì)量要輕、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要好的要求外,宜人性設(shè)計(jì)也很重要,人機(jī)工程設(shè)計(jì)主要包括以下項(xiàng)目:
(1)工作空間,按人體尺寸確定各項(xiàng)技術(shù)原則與空間,應(yīng)以人體活動(dòng)的要求空間為依據(jù),比如操作手柄的布置應(yīng)符合人體的空間特征。
(2)操作姿勢(shì),便攜式反坦克導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)一般有跪姿、坐姿、臥姿三種姿勢(shì),在確定一定的火線高度的情況下,盡量適應(yīng)這三種人體姿勢(shì),確定操作手柄高度和觀瞄目鏡的高度相互關(guān)系,并且操作力應(yīng)在人體各種姿勢(shì)下的體力所能承受的范圍內(nèi)。
(3)信息的接收與傳遞,應(yīng)與認(rèn)得信息感覺(jué)通道、傳遞方式和人的操作反應(yīng)的生理、心理方面的有關(guān)要求相適應(yīng)。觀瞄顯示信息時(shí)應(yīng)充分考慮人的操作習(xí)慣。
3.5 建議
通過(guò)對(duì)國(guó)外便攜式反坦克導(dǎo)彈發(fā)射裝置的設(shè)計(jì)技術(shù)研究,可以得出以下結(jié)論:
(1)根據(jù)不同的發(fā)射制導(dǎo)模式,選擇不同的結(jié)構(gòu)總體布局形式,以發(fā)射穩(wěn)定性為首要要求,兼顧考慮各部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和人機(jī)工程設(shè)計(jì);
(2)在滿足發(fā)射穩(wěn)定性的需求的基礎(chǔ)上,可簡(jiǎn)化方向機(jī)和高低機(jī)的設(shè)計(jì),考慮發(fā)射控制單元的操控性,減小射手的操作負(fù)擔(dān);
(3)根據(jù)導(dǎo)彈發(fā)射初期的特性,設(shè)計(jì)合理的筒架連接裝置,考慮是否需要采用緩沖裝置;
(4)充分考慮人機(jī)工程設(shè)計(jì),采用虛擬樣機(jī)和人機(jī)工程設(shè)計(jì)方法合理布置操作手柄和觀瞄元件;
(5)在保證發(fā)射穩(wěn)定性的情況下,減小三角架的質(zhì)量和尺寸,采用高強(qiáng)度新型材料等。
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.243