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舰炮也疯狂(一)

2020-08-12涂林峰

兵器知识 2020年8期
关键词:战斗部舰炮制导

涂林峰

舰炮是一种古老的海军作战武器,也是最重要的舰载武器之一。在舰载机和导弹统治大海以前,战舰装备的主炮的威力一度成为评判舰艇作战能力好坏的主要标准,而大口径舰炮在海战中可以起到决定胜负的关键作用。在一战和二战中,“大舰巨炮主义”发展到了顶峰,各海军强国不惜血本竞相研发威力更大、射程更远、精度更高的大口径巨炮,以及为装备这种巨炮而建造的吨位巨大的战列舰。到了20世纪60年代,随着反舰导弹技术的进步,以及精确制导武器的逐渐应用,使舰炮这种古老的舰载武器面临着最严峻的挑战。导弹的出现使舰炮的作用大大下降。各种类型的导弹不但具备了极远的射程,而且命中率高、威力大,整体作战效能远远超过了舰炮系统,因此一度出现了一种极端的观点,即现代军舰可以不装舰炮,舰炮可完全被导弹所取代。

舰炮依然不可替代

在经过多次实战检验后,舰炮的不可替代性重新得到了确认。舰炮系统由于使用灵活、效费比高、弹药种类多,具备很强的持续作战能力和很高的火力密度以及反应速度,是舰载武器攻防对抗体系中的重要组成部分,也是舰载武器中唯一能够承担对岸火力支援、对海攻击、防空反导以及快速应对突发情况等多种作战任务的武器系统。尤其是随着技术的发展,近年来以精确打击为主要用途的各种炮射制导弹药技术,正在改变舰炮的传统作战模式,使舰炮重新焕发出生机。比如以美国DDG-1000驱逐舰为代表的新一代先进作战舰艇,就非常重视新型舰炮以及炮射制导弹药技术的发展。

正在发射的美国“鱼叉”舰舰导弹

在1982年的英阿马岛战争期间,英国MK8型114毫米舰炮共发射了包括诱饵弹在内的8000余发炮弹,有效打击了阿根廷的空中目标和地面有生力量。据统计,在战争中MK8型舰炮击落了7架阿根廷飞机。多年来,各国海军发展了多种类型和口径的舰炮系统,口径有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。其中口径20~57毫米间的舰炮为小口径舰炮,主要用于近程防空反导拦截作战,也可用于打击近距离水面目标。这样的近防系统有美国的“密集阵”、苏联的AK630、荷兰的“守门员”、西班牙的“梅罗卡”等。中口径舰炮为76毫米和100毫米口径,其中以意大利的“奥托”76毫米舰炮最为出名。该炮同时兼顾了防空、反导和对陆攻击能力,性能优良,被各国海军广泛使用。大口径舰炮的主要代表为美国MK45型127毫米舰炮(题图)和俄罗斯AK130型130毫米舰炮系统,其主要任务是用于攻击岸上和海上的各类目标。随着导弹技术的发展,大口径舰炮几乎没有了攻击水面舰艇类目标的机会,其主要用于对陆支援。而且大口径舰炮不适合装备在中小型舰艇上,因此除了127毫米、130毫米和155毫米等少数几种口径的舰炮系统外,各国海军大都放弃了研制更大口径的舰炮系统。

制导炮彈的出现使舰炮重新焕发生机

制导炮弹准确命中目标的瞬间

大中口径舰炮需要制导炮弹

对于舰炮来说,除了小口径速射炮在近距离反导拦截时还具有独特的作战价值外,其它大中口径舰炮要想在未来的高科技作战条件下生存下来,一个必然的发展方向就是采取制导弹药技术。比如舰炮在对岸火力打击时,127毫米舰炮发射常规炮弹打击24千米外的目标,其射击圆概率误差为300~400米,需要发射数百发常规炮弹才可能有1~2发直接命中同一个点目标。如果用制导炮弹,对同一个点目标只需发射1~2发即可命中。可见,舰炮使用精确制导弹药可以大幅提高攻击效率,如果舰炮装备的全部为制导弹药,其打击目标的数量是常规炮弹的100倍以上。由于打击效率的大幅提高,也使舰艇在进行对岸火力支援时耗费的作战时间大幅减少。一艘舰艇使用常规炮弹摧毁一个岸上点目标需要发射200多发炮弹,耗费的时间很长,这期间如果目标转移机动的话,就会导致攻击失败。而当舰炮使用制导炮弹时,通常只需1~2发就可击毁目标,耗时大幅减少。

此外,由于水面舰艇的空间有限,舰炮的备弹量也是受限的(比如Mk45型127毫米舰炮系统的弹舱可储存600~680发弹药,重新补充弹舱需要12~16小时)。如果是常规弹药,舰上备弹量甚至连一次作战任务都完不成,往往需要多艘舰艇同时作战。而当配备制导炮弹后,在没有补给的情况下单舰就可以完成多次作战任务,大大减轻了补给的负担,这对于远洋作战尤其关键。而且舰炮使用常规炮弹时,随着射程增大,打击精度会急剧下降,弹丸的落点散布会越来越大。因此舰炮只有采用制导炮弹才能在大幅增加射程的同时,保证精度不降低。常规炮弹对岸火力支援的有效距离通常不到20千米,在使用对岸远程精确制导炮弹后,大口径舰炮的对岸打击距离可以提升到100千米以上。如果制导炮弹采取了末制导技术,还具备打击移动目标的能力。

意大利“地平线”级驱逐舰前部的两门“奥托”76毫米舰炮

制导炮弹最早应用于陆上火炮,世界上第一种制导炮弹——美国M712“铜斑蛇”激光半主动制导炮弹即是为陆军155毫米火炮研制的。但海军发展舰炮用制导弹药有其独特的优势。我们知道,现代海军舰艇的技术含量非常高,一艘舰艇往往集成了舰载雷达、光电系统、数据链系统、火控系统和综合指挥控制系统等,这些系统不但作用距离远、精度高,而且还能通过各种外部平台(空中预警机、侦察机、无人机以及太空中的卫星等)获取实时的战场态势信息。水面舰艇的信息作战能力,即使是支持远程舰空导弹、对地巡航导弹的作战也是绰绰有余,支持制导炮弹自然不在话下。比如舰载雷达不仅可以向舰炮提供目标的距离、方位等信息,还可以提供炮弹发射后的弹丸初速、弹道参数以及弹道偏差等信息,舰上火控系统可以对目标的具体方位和炮弹的飞行弹道进行实时解算、预测,并进行对比分析和处理,将控制信息发送给空中飞行的制导炮弹,从而更好地发挥制导炮弹的作战效能。而陆上火炮系统往往不具备这种能力,炮弹发射后就不再与发射平台产生联系,对目标的毁伤效果完全取决于弹丸自身的弹道和性能。而制导弹药在发射前和发射后往往都需要系统的支持,而这正是舰艇平台的优势。某些新型舰艇甚至不需要为舰炮发射制导炮弹配备单独的观瞄设备,只凭借原有的舰载系统就足以支持制导炮弹的作战。比如某些配备了“小盾”的“神盾”舰就可以利用X波段相控阵雷达实现炮瞄雷达或中近程搜索雷达的功能。

俄罗斯研制的AK130型双管130毫米舰炮

舰炮制导炮弹的不易之处

艦炮在采用制导炮弹时,相比陆上火炮也有自身的劣势。比如陆军现阶段的制导炮弹多用于155毫米或152毫米大口径火炮上,而舰炮的口径则普遍偏小,除了美国DDG-1000驱逐舰采用两门155毫米口径舰炮外,各国海军现役大口径舰炮均以130毫米和127毫米为主。而中轻型舰艇配备的主炮口径更小,如我国052B/C型驱逐舰均配备的是100毫米主炮,英国45型驱逐舰配备的是MK8型114毫米主炮,法意“地平线”级驱逐舰配备的是“奥托”76毫米中口径舰炮。由于舰炮和陆上火炮在口径上的差异,两者难以实现制导炮弹的通用化,舰炮也不能直接采用陆上火炮的制导炮弹技术,需要研制专用的炮射制导弹药。由于现役130毫米或127毫米舰炮弹药与陆上155毫米、152毫米火炮的弹药相比,在弹体空间上差异较大,舰炮弹药的口径小,对相应的弹上部件(如导引头、自动驾驶仪、引信等)的小型化设计要求更高,如130毫米制导炮弹采用的控制舱的截面积就比155毫米炮弹要小40%以上,从而给舰炮用制导炮弹带来了更大的研发难度。此外,不同类型的舰艇的舰炮口径往往都不同,即使同一国也往往有多种不同口径的舰炮系统。口径越多、型号越多,就要给每一种舰炮都研制专用的制导炮弹,这些制导炮弹难以实现通用化,这不但增加了研发难度和成本,对后勤保障体系也是一个灾难。

我国导弹驱逐舰上装备的130毫米舰炮射击瞬间

此外,舰炮在使用条件和作战环境上也与陆军火炮有很大不同。比如大口径舰炮的弹丸初速和过载明显要高于陆军火炮,其弹丸初速可以达到850~950米/秒,过载系数则达到12000~15000g,而陆军152毫米火炮的弹丸初速和过载系数分别为550米/秒和10000g左右。舰炮制导弹药特殊的过载条件不但对弹上制导器件提出了更高的抗过载要求,也影响到弹上的结构设计和封装方案,需要采取一些特别的技术措施。而且舰炮制导弹药的设计还需要考虑弹库和供弹系统的要求,一些发射条件都是陆上火炮所没有的。再加上水面舰艇上有众多的各种大功率雷达、通信设备,对舰炮制导炮弹有着比陆上火炮更加严格的电磁兼容和抗干扰要求,这也在一定程度上增加了研发难度。舰炮在海上作战环境,要受到潮湿和盐雾的影响,还要承受舰艇在水面行驶时的颠簸和振动,其工作条件比陆上火炮更恶劣,这些也都是舰炮制导弹药在设计时应当考虑到的问题。

舰炮制导炮弹怎么用

目前看,舰炮制导炮弹的主要用途可以分为三种。一是远程对陆攻击,这对于水面舰艇进行两栖作战或近海作战来说是非常重要的。二是用于水面舰艇自身的防空反导拦截作战,舰炮及炮射制导弹药是对舰空导弹系统的很好的补充。三是反舰作战。这曾是舰炮最主要的用途,但随着反舰导弹的发展,以及空中和水下力量的不断发展,舰炮的这一作用已沦为次要的功能,目前已很少有针对反舰作战而专门设计的制导炮弹了,但可以通过其它用途的制导炮弹来扩展出反舰功能。

由于海军舰艇的作战任务种类非常繁杂,而舰炮作为一种常见的海军武器系统,本身就具备很强的多功能性,使用灵活、反应迅速、持续作战能力强、作战效果可控,正符合了水面舰艇的多功能化作战要求。而舰炮系统要实现一炮多用,采用制导炮弹技术是必然的选择。

我国装备的76毫米舰炮具有一定的防空作战能力

比如以往大口径舰炮的主要使命是对海、对岸攻击,很少或不承担对空防御作战的任务,主要是因为大口径舰炮的射击精度偏低,射速也比不上中口径舰炮和小口径速射炮,用于防空反导作战时的效果非常差。但当大中口径舰炮采取了制导炮弹技术后,则可以极大地提高舰炮对空中目标的打击精度和毁伤概率,具备了用于防空反导作战的条件。比如美国海军发展的127毫米拦阻弹技术,其在目标处爆炸时,会射出大量的子弹药形成一个“弹幕”,从而可以有效地对付空中目标。同时,大中口径舰炮还可以保留原有的远程对陆、对海打击能力,从而舰炮的功能得到大幅扩展。舰炮制导弹药要实现多种不同的作战任务,不但可以选择不同的制导方式,也可以通过采取不同类型的战斗部和引信来实现,从而使舰炮具备对付多种不同类型的空中、地面和水面目标的能力。比如用于对陆打击时就需要对付坦克、车辆、人员、炮兵阵地、雷达阵地、导弹发射阵地、地面加固建筑物等多种不同的目标,炮弹在对付这些不同类型的目标时也往往需要配备不同类型的战斗部。因此舰炮制导弹药除了要有传统的爆破型、杀伤型战斗部之外,还要有用于对付装甲类目标的末敏战斗部、对付地面加固建筑物目标的整体式侵彻战斗部、对付大面积“面”目标的子母战斗部,以及对付海上舰艇类目标的穿甲/半穿甲爆破战斗部等等。采用模块化战斗部是新型舰炮制导弹药的一个发展趋势,如美国ERGM“增程制导弹药”就将采用灵巧子弹药、杀伤爆破战斗部、非致命战斗部和反舰战斗部等等。对于炮弹的引信来说,打坚固目标时更适合配用触发引信,而用于打击地面有生力量、轻型防护目标、空中机动目标时,近炸引信则具备了明显的优势。目前近炸引信的设计中都包含触发功能,在恶劣环境下可放弃引信的近炸功能,而改用触发模式,当近炸方式瞎火时,也可以以触发方式作为备用。集近炸、触发、触发延期、时间为一体的多功能可选择引信,正成为引信发展的主流。

而对于舰炮系统来说,除了要具备很高的发射速度和备弹量之外,还应当具备完整的供弹系统和先进的弹药控制、管理能力,通过采用先进的计算机自动控制系统,以实现不同弹种的任意更换、自动装弹、自动退弹。比如美国MK45型127毫米舰炮在20发/分的射速基础上,还具有自动选择6种炮弹的功能。法国研制的100毫米舰炮的射速则达到了90发/分,并实现了射击的全自动化。

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