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        艦炮也瘋狂(一)

        2020-08-12 09:10:30涂林峰
        兵器知識(shí) 2020年8期
        關(guān)鍵詞:艦炮戰(zhàn)斗部火炮

        涂林峰

        艦炮是一種古老的海軍作戰(zhàn)武器,也是最重要的艦載武器之一。在艦載機(jī)和導(dǎo)彈統(tǒng)治大海以前,戰(zhàn)艦裝備的主炮的威力一度成為評(píng)判艦艇作戰(zhàn)能力好壞的主要標(biāo)準(zhǔn),而大口徑艦炮在海戰(zhàn)中可以起到?jīng)Q定勝負(fù)的關(guān)鍵作用。在一戰(zhàn)和二戰(zhàn)中,“大艦巨炮主義”發(fā)展到了頂峰,各海軍強(qiáng)國不惜血本競(jìng)相研發(fā)威力更大、射程更遠(yuǎn)、精度更高的大口徑巨炮,以及為裝備這種巨炮而建造的噸位巨大的戰(zhàn)列艦。到了20世紀(jì)60年代,隨著反艦導(dǎo)彈技術(shù)的進(jìn)步,以及精確制導(dǎo)武器的逐漸應(yīng)用,使艦炮這種古老的艦載武器面臨著最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。導(dǎo)彈的出現(xiàn)使艦炮的作用大大下降。各種類型的導(dǎo)彈不但具備了極遠(yuǎn)的射程,而且命中率高、威力大,整體作戰(zhàn)效能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了艦炮系統(tǒng),因此一度出現(xiàn)了一種極端的觀點(diǎn),即現(xiàn)代軍艦可以不裝艦炮,艦炮可完全被導(dǎo)彈所取代。

        艦炮依然不可替代

        在經(jīng)過多次實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)后,艦炮的不可替代性重新得到了確認(rèn)。艦炮系統(tǒng)由于使用靈活、效費(fèi)比高、彈藥種類多,具備很強(qiáng)的持續(xù)作戰(zhàn)能力和很高的火力密度以及反應(yīng)速度,是艦載武器攻防對(duì)抗體系中的重要組成部分,也是艦載武器中唯一能夠承擔(dān)對(duì)岸火力支援、對(duì)海攻擊、防空反導(dǎo)以及快速應(yīng)對(duì)突發(fā)情況等多種作戰(zhàn)任務(wù)的武器系統(tǒng)。尤其是隨著技術(shù)的發(fā)展,近年來以精確打擊為主要用途的各種炮射制導(dǎo)彈藥技術(shù),正在改變艦炮的傳統(tǒng)作戰(zhàn)模式,使艦炮重新煥發(fā)出生機(jī)。比如以美國DDG-1000驅(qū)逐艦為代表的新一代先進(jìn)作戰(zhàn)艦艇,就非常重視新型艦炮以及炮射制導(dǎo)彈藥技術(shù)的發(fā)展。

        正在發(fā)射的美國“魚叉”艦艦導(dǎo)彈

        在1982年的英阿馬島戰(zhàn)爭(zhēng)期間,英國MK8型114毫米艦炮共發(fā)射了包括誘餌彈在內(nèi)的8000余發(fā)炮彈,有效打擊了阿根廷的空中目標(biāo)和地面有生力量。據(jù)統(tǒng)計(jì),在戰(zhàn)爭(zhēng)中MK8型艦炮擊落了7架阿根廷飛機(jī)。多年來,各國海軍發(fā)展了多種類型和口徑的艦炮系統(tǒng),口徑有20毫米、30毫米、37毫米、57毫米、76毫米、100毫米、114毫米、127毫米、130毫米、155毫米等。其中口徑20~57毫米間的艦炮為小口徑艦炮,主要用于近程防空反導(dǎo)攔截作戰(zhàn),也可用于打擊近距離水面目標(biāo)。這樣的近防系統(tǒng)有美國的“密集陣”、蘇聯(lián)的AK630、荷蘭的“守門員”、西班牙的“梅羅卡”等。中口徑艦炮為76毫米和100毫米口徑,其中以意大利的“奧托”76毫米艦炮最為出名。該炮同時(shí)兼顧了防空、反導(dǎo)和對(duì)陸攻擊能力,性能優(yōu)良,被各國海軍廣泛使用。大口徑艦炮的主要代表為美國MK45型127毫米艦炮(題圖)和俄羅斯AK130型130毫米艦炮系統(tǒng),其主要任務(wù)是用于攻擊岸上和海上的各類目標(biāo)。隨著導(dǎo)彈技術(shù)的發(fā)展,大口徑艦炮幾乎沒有了攻擊水面艦艇類目標(biāo)的機(jī)會(huì),其主要用于對(duì)陸支援。而且大口徑艦炮不適合裝備在中小型艦艇上,因此除了127毫米、130毫米和155毫米等少數(shù)幾種口徑的艦炮系統(tǒng)外,各國海軍大都放棄了研制更大口徑的艦炮系統(tǒng)。

        制導(dǎo)炮彈的出現(xiàn)使艦炮重新煥發(fā)生機(jī)

        制導(dǎo)炮彈準(zhǔn)確命中目標(biāo)的瞬間

        大中口徑艦炮需要制導(dǎo)炮彈

        對(duì)于艦炮來說,除了小口徑速射炮在近距離反導(dǎo)攔截時(shí)還具有獨(dú)特的作戰(zhàn)價(jià)值外,其它大中口徑艦炮要想在未來的高科技作戰(zhàn)條件下生存下來,一個(gè)必然的發(fā)展方向就是采取制導(dǎo)彈藥技術(shù)。比如艦炮在對(duì)岸火力打擊時(shí),127毫米艦炮發(fā)射常規(guī)炮彈打擊24千米外的目標(biāo),其射擊圓概率誤差為300~400米,需要發(fā)射數(shù)百發(fā)常規(guī)炮彈才可能有1~2發(fā)直接命中同一個(gè)點(diǎn)目標(biāo)。如果用制導(dǎo)炮彈,對(duì)同一個(gè)點(diǎn)目標(biāo)只需發(fā)射1~2發(fā)即可命中??梢?,艦炮使用精確制導(dǎo)彈藥可以大幅提高攻擊效率,如果艦炮裝備的全部為制導(dǎo)彈藥,其打擊目標(biāo)的數(shù)量是常規(guī)炮彈的100倍以上。由于打擊效率的大幅提高,也使艦艇在進(jìn)行對(duì)岸火力支援時(shí)耗費(fèi)的作戰(zhàn)時(shí)間大幅減少。一艘艦艇使用常規(guī)炮彈摧毀一個(gè)岸上點(diǎn)目標(biāo)需要發(fā)射200多發(fā)炮彈,耗費(fèi)的時(shí)間很長,這期間如果目標(biāo)轉(zhuǎn)移機(jī)動(dòng)的話,就會(huì)導(dǎo)致攻擊失敗。而當(dāng)艦炮使用制導(dǎo)炮彈時(shí),通常只需1~2發(fā)就可擊毀目標(biāo),耗時(shí)大幅減少。

        此外,由于水面艦艇的空間有限,艦炮的備彈量也是受限的(比如Mk45型127毫米艦炮系統(tǒng)的彈艙可儲(chǔ)存600~680發(fā)彈藥,重新補(bǔ)充彈艙需要12~16小時(shí))。如果是常規(guī)彈藥,艦上備彈量甚至連一次作戰(zhàn)任務(wù)都完不成,往往需要多艘艦艇同時(shí)作戰(zhàn)。而當(dāng)配備制導(dǎo)炮彈后,在沒有補(bǔ)給的情況下單艦就可以完成多次作戰(zhàn)任務(wù),大大減輕了補(bǔ)給的負(fù)擔(dān),這對(duì)于遠(yuǎn)洋作戰(zhàn)尤其關(guān)鍵。而且艦炮使用常規(guī)炮彈時(shí),隨著射程增大,打擊精度會(huì)急劇下降,彈丸的落點(diǎn)散布會(huì)越來越大。因此艦炮只有采用制導(dǎo)炮彈才能在大幅增加射程的同時(shí),保證精度不降低。常規(guī)炮彈對(duì)岸火力支援的有效距離通常不到20千米,在使用對(duì)岸遠(yuǎn)程精確制導(dǎo)炮彈后,大口徑艦炮的對(duì)岸打擊距離可以提升到100千米以上。如果制導(dǎo)炮彈采取了末制導(dǎo)技術(shù),還具備打擊移動(dòng)目標(biāo)的能力。

        意大利“地平線”級(jí)驅(qū)逐艦前部的兩門“奧托”76毫米艦炮

        制導(dǎo)炮彈最早應(yīng)用于陸上火炮,世界上第一種制導(dǎo)炮彈——美國M712“銅斑蛇”激光半主動(dòng)制導(dǎo)炮彈即是為陸軍155毫米火炮研制的。但海軍發(fā)展艦炮用制導(dǎo)彈藥有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。我們知道,現(xiàn)代海軍艦艇的技術(shù)含量非常高,一艘艦艇往往集成了艦載雷達(dá)、光電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)、火控系統(tǒng)和綜合指揮控制系統(tǒng)等,這些系統(tǒng)不但作用距離遠(yuǎn)、精度高,而且還能通過各種外部平臺(tái)(空中預(yù)警機(jī)、偵察機(jī)、無人機(jī)以及太空中的衛(wèi)星等)獲取實(shí)時(shí)的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息。水面艦艇的信息作戰(zhàn)能力,即使是支持遠(yuǎn)程艦空導(dǎo)彈、對(duì)地巡航導(dǎo)彈的作戰(zhàn)也是綽綽有余,支持制導(dǎo)炮彈自然不在話下。比如艦載雷達(dá)不僅可以向艦炮提供目標(biāo)的距離、方位等信息,還可以提供炮彈發(fā)射后的彈丸初速、彈道參數(shù)以及彈道偏差等信息,艦上火控系統(tǒng)可以對(duì)目標(biāo)的具體方位和炮彈的飛行彈道進(jìn)行實(shí)時(shí)解算、預(yù)測(cè),并進(jìn)行對(duì)比分析和處理,將控制信息發(fā)送給空中飛行的制導(dǎo)炮彈,從而更好地發(fā)揮制導(dǎo)炮彈的作戰(zhàn)效能。而陸上火炮系統(tǒng)往往不具備這種能力,炮彈發(fā)射后就不再與發(fā)射平臺(tái)產(chǎn)生聯(lián)系,對(duì)目標(biāo)的毀傷效果完全取決于彈丸自身的彈道和性能。而制導(dǎo)彈藥在發(fā)射前和發(fā)射后往往都需要系統(tǒng)的支持,而這正是艦艇平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)。某些新型艦艇甚至不需要為艦炮發(fā)射制導(dǎo)炮彈配備單獨(dú)的觀瞄設(shè)備,只憑借原有的艦載系統(tǒng)就足以支持制導(dǎo)炮彈的作戰(zhàn)。比如某些配備了“小盾”的“神盾”艦就可以利用X波段相控陣?yán)走_(dá)實(shí)現(xiàn)炮瞄雷達(dá)或中近程搜索雷達(dá)的功能。

        俄羅斯研制的AK130型雙管130毫米艦炮

        艦炮制導(dǎo)炮彈的不易之處

        艦炮在采用制導(dǎo)炮彈時(shí),相比陸上火炮也有自身的劣勢(shì)。比如陸軍現(xiàn)階段的制導(dǎo)炮彈多用于155毫米或152毫米大口徑火炮上,而艦炮的口徑則普遍偏小,除了美國DDG-1000驅(qū)逐艦采用兩門155毫米口徑艦炮外,各國海軍現(xiàn)役大口徑艦炮均以130毫米和127毫米為主。而中輕型艦艇配備的主炮口徑更小,如我國052B/C型驅(qū)逐艦均配備的是100毫米主炮,英國45型驅(qū)逐艦配備的是MK8型114毫米主炮,法意“地平線”級(jí)驅(qū)逐艦配備的是“奧托”76毫米中口徑艦炮。由于艦炮和陸上火炮在口徑上的差異,兩者難以實(shí)現(xiàn)制導(dǎo)炮彈的通用化,艦炮也不能直接采用陸上火炮的制導(dǎo)炮彈技術(shù),需要研制專用的炮射制導(dǎo)彈藥。由于現(xiàn)役130毫米或127毫米艦炮彈藥與陸上155毫米、152毫米火炮的彈藥相比,在彈體空間上差異較大,艦炮彈藥的口徑小,對(duì)相應(yīng)的彈上部件(如導(dǎo)引頭、自動(dòng)駕駛儀、引信等)的小型化設(shè)計(jì)要求更高,如130毫米制導(dǎo)炮彈采用的控制艙的截面積就比155毫米炮彈要小40%以上,從而給艦炮用制導(dǎo)炮彈帶來了更大的研發(fā)難度。此外,不同類型的艦艇的艦炮口徑往往都不同,即使同一國也往往有多種不同口徑的艦炮系統(tǒng)??趶皆蕉?、型號(hào)越多,就要給每一種艦炮都研制專用的制導(dǎo)炮彈,這些制導(dǎo)炮彈難以實(shí)現(xiàn)通用化,這不但增加了研發(fā)難度和成本,對(duì)后勤保障體系也是一個(gè)災(zāi)難。

        我國導(dǎo)彈驅(qū)逐艦上裝備的130毫米艦炮射擊瞬間

        此外,艦炮在使用條件和作戰(zhàn)環(huán)境上也與陸軍火炮有很大不同。比如大口徑艦炮的彈丸初速和過載明顯要高于陸軍火炮,其彈丸初速可以達(dá)到850~950米/秒,過載系數(shù)則達(dá)到12000~15000g,而陸軍152毫米火炮的彈丸初速和過載系數(shù)分別為550米/秒和10000g左右。艦炮制導(dǎo)彈藥特殊的過載條件不但對(duì)彈上制導(dǎo)器件提出了更高的抗過載要求,也影響到彈上的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和封裝方案,需要采取一些特別的技術(shù)措施。而且艦炮制導(dǎo)彈藥的設(shè)計(jì)還需要考慮彈庫和供彈系統(tǒng)的要求,一些發(fā)射條件都是陸上火炮所沒有的。再加上水面艦艇上有眾多的各種大功率雷達(dá)、通信設(shè)備,對(duì)艦炮制導(dǎo)炮彈有著比陸上火炮更加嚴(yán)格的電磁兼容和抗干擾要求,這也在一定程度上增加了研發(fā)難度。艦炮在海上作戰(zhàn)環(huán)境,要受到潮濕和鹽霧的影響,還要承受艦艇在水面行駛時(shí)的顛簸和振動(dòng),其工作條件比陸上火炮更惡劣,這些也都是艦炮制導(dǎo)彈藥在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到的問題。

        艦炮制導(dǎo)炮彈怎么用

        目前看,艦炮制導(dǎo)炮彈的主要用途可以分為三種。一是遠(yuǎn)程對(duì)陸攻擊,這對(duì)于水面艦艇進(jìn)行兩棲作戰(zhàn)或近海作戰(zhàn)來說是非常重要的。二是用于水面艦艇自身的防空反導(dǎo)攔截作戰(zhàn),艦炮及炮射制導(dǎo)彈藥是對(duì)艦空導(dǎo)彈系統(tǒng)的很好的補(bǔ)充。三是反艦作戰(zhàn)。這曾是艦炮最主要的用途,但隨著反艦導(dǎo)彈的發(fā)展,以及空中和水下力量的不斷發(fā)展,艦炮的這一作用已淪為次要的功能,目前已很少有針對(duì)反艦作戰(zhàn)而專門設(shè)計(jì)的制導(dǎo)炮彈了,但可以通過其它用途的制導(dǎo)炮彈來擴(kuò)展出反艦功能。

        由于海軍艦艇的作戰(zhàn)任務(wù)種類非常繁雜,而艦炮作為一種常見的海軍武器系統(tǒng),本身就具備很強(qiáng)的多功能性,使用靈活、反應(yīng)迅速、持續(xù)作戰(zhàn)能力強(qiáng)、作戰(zhàn)效果可控,正符合了水面艦艇的多功能化作戰(zhàn)要求。而艦炮系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)一炮多用,采用制導(dǎo)炮彈技術(shù)是必然的選擇。

        我國裝備的76毫米艦炮具有一定的防空作戰(zhàn)能力

        比如以往大口徑艦炮的主要使命是對(duì)海、對(duì)岸攻擊,很少或不承擔(dān)對(duì)空防御作戰(zhàn)的任務(wù),主要是因?yàn)榇罂趶脚炁诘纳鋼艟绕?,射速也比不上中口徑艦炮和小口徑速射炮,用于防空反?dǎo)作戰(zhàn)時(shí)的效果非常差。但當(dāng)大中口徑艦炮采取了制導(dǎo)炮彈技術(shù)后,則可以極大地提高艦炮對(duì)空中目標(biāo)的打擊精度和毀傷概率,具備了用于防空反導(dǎo)作戰(zhàn)的條件。比如美國海軍發(fā)展的127毫米攔阻彈技術(shù),其在目標(biāo)處爆炸時(shí),會(huì)射出大量的子彈藥形成一個(gè)“彈幕”,從而可以有效地對(duì)付空中目標(biāo)。同時(shí),大中口徑艦炮還可以保留原有的遠(yuǎn)程對(duì)陸、對(duì)海打擊能力,從而艦炮的功能得到大幅擴(kuò)展。艦炮制導(dǎo)彈藥要實(shí)現(xiàn)多種不同的作戰(zhàn)任務(wù),不但可以選擇不同的制導(dǎo)方式,也可以通過采取不同類型的戰(zhàn)斗部和引信來實(shí)現(xiàn),從而使艦炮具備對(duì)付多種不同類型的空中、地面和水面目標(biāo)的能力。比如用于對(duì)陸打擊時(shí)就需要對(duì)付坦克、車輛、人員、炮兵陣地、雷達(dá)陣地、導(dǎo)彈發(fā)射陣地、地面加固建筑物等多種不同的目標(biāo),炮彈在對(duì)付這些不同類型的目標(biāo)時(shí)也往往需要配備不同類型的戰(zhàn)斗部。因此艦炮制導(dǎo)彈藥除了要有傳統(tǒng)的爆破型、殺傷型戰(zhàn)斗部之外,還要有用于對(duì)付裝甲類目標(biāo)的末敏戰(zhàn)斗部、對(duì)付地面加固建筑物目標(biāo)的整體式侵徹戰(zhàn)斗部、對(duì)付大面積“面”目標(biāo)的子母戰(zhàn)斗部,以及對(duì)付海上艦艇類目標(biāo)的穿甲/半穿甲爆破戰(zhàn)斗部等等。采用模塊化戰(zhàn)斗部是新型艦炮制導(dǎo)彈藥的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),如美國ERGM“增程制導(dǎo)彈藥”就將采用靈巧子彈藥、殺傷爆破戰(zhàn)斗部、非致命戰(zhàn)斗部和反艦戰(zhàn)斗部等等。對(duì)于炮彈的引信來說,打堅(jiān)固目標(biāo)時(shí)更適合配用觸發(fā)引信,而用于打擊地面有生力量、輕型防護(hù)目標(biāo)、空中機(jī)動(dòng)目標(biāo)時(shí),近炸引信則具備了明顯的優(yōu)勢(shì)。目前近炸引信的設(shè)計(jì)中都包含觸發(fā)功能,在惡劣環(huán)境下可放棄引信的近炸功能,而改用觸發(fā)模式,當(dāng)近炸方式瞎火時(shí),也可以以觸發(fā)方式作為備用。集近炸、觸發(fā)、觸發(fā)延期、時(shí)間為一體的多功能可選擇引信,正成為引信發(fā)展的主流。

        而對(duì)于艦炮系統(tǒng)來說,除了要具備很高的發(fā)射速度和備彈量之外,還應(yīng)當(dāng)具備完整的供彈系統(tǒng)和先進(jìn)的彈藥控制、管理能力,通過采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)不同彈種的任意更換、自動(dòng)裝彈、自動(dòng)退彈。比如美國MK45型127毫米艦炮在20發(fā)/分的射速基礎(chǔ)上,還具有自動(dòng)選擇6種炮彈的功能。法國研制的100毫米艦炮的射速則達(dá)到了90發(fā)/分,并實(shí)現(xiàn)了射擊的全自動(dòng)化。

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