使用遠(yuǎn)程火炮準(zhǔn)確打擊堅固工事和移動點(diǎn)目標(biāo),一直是困擾炮兵部隊(duì)的技術(shù)難題。從二戰(zhàn)時期到上世紀(jì)七十年代,常規(guī)身管火炮的距離公算偏差都在1/200~1/300之間,方向公算偏差也在1密位左右,由于目標(biāo)定位誤差和彈丸散步誤差的存在,炮彈在20公里射程上,實(shí)際彈著點(diǎn)很可能會偏離目標(biāo)50~100米,要想打出理想精度,就必須使用足夠多的彈藥,或者反復(fù)校射來提高命中率。二戰(zhàn)時期的經(jīng)驗(yàn)也表明,遠(yuǎn)程火炮對點(diǎn)目標(biāo)的命中率只有2%,使用常規(guī)彈藥遠(yuǎn)距離精確打擊點(diǎn)目標(biāo)無異于天方夜譚。隨著激光技術(shù)、電子技術(shù)的發(fā)展,使古老的身管火炮煥發(fā)了活力,精確制導(dǎo)炮彈應(yīng)運(yùn)而生,通過在彈藥系統(tǒng)中引入制導(dǎo)技術(shù),排除了人工操作和射彈散布的偏差,使火炮的射擊精度有了質(zhì)的飛躍,常規(guī)火炮開始具有遠(yuǎn)距離首發(fā)命中和有效摧點(diǎn)目標(biāo)的能力。1979年美國研制出M712式155mm“銅斑蛇”激光制導(dǎo)炮彈,蘇聯(lián)也不甘落后,隨后推出以“紅土地”(Краснополь/Krasnopol)為代表的制導(dǎo)炮彈,以及9K116“堡壘”(Бастион/Bastion)為代表的炮射導(dǎo)彈。
例如蘇制紅土地炮彈作戰(zhàn)時使用教范要求,觀察員照射點(diǎn)距離目標(biāo)約5公里處,要求觀察員與火炮夾角不能大于45度(750密位),觀察員與目距離不能大于5000米,在條件許可的情況下,應(yīng)盡量把觀察點(diǎn)設(shè)在火炮目標(biāo)方向夾角為正負(fù)100密位(6度)的扇形區(qū)外,以免被炮彈掉下來的部件(譬如脫落的鼻錐)誤傷。先由前沿觀察員搜索、確定所要攻擊的目際、測定其距離和方位,用無線電通報發(fā)射陣地,指揮發(fā)射。炮彈出炮口后25米左右穩(wěn)定尾翼張開到位,5~10秒后火箭助推發(fā)動機(jī)開始工作,當(dāng)彈丸接近彈道頂點(diǎn),程控裝置按預(yù)先裝定的時間使慣性陀螺解鎖,開始測量下滑角。彈丸在升弧段及一部分降弧段是無控飛行的。當(dāng)下滑角達(dá)24°時,自動駕駛儀工作,彈丸進(jìn)入慣性制導(dǎo)階段,保持其下滑角不變。與此同時,保護(hù)鼻錐部脫落,自動導(dǎo)引頭作好準(zhǔn)備。在炮彈距目標(biāo)約3000米,也就是在彈道未段的6~15秒時間內(nèi),由同步器或手動計時啟動激光測距/目標(biāo)指示器,對目標(biāo)進(jìn)行照射。彈上的激光導(dǎo)引頭可搜索地面直徑為1千米區(qū)域內(nèi)的激光反射信號,當(dāng)導(dǎo)引頭接收到目標(biāo)反射來的足夠強(qiáng)度的激光編碼信號后,即捕獲到目標(biāo)并激活導(dǎo)引頭位標(biāo)器,導(dǎo)引頭陀螺解鎖加速旋轉(zhuǎn)并進(jìn)入跟蹤狀態(tài),導(dǎo)引頭給出含有重力補(bǔ)償?shù)谋壤龑?dǎo)引信號,靠舵片操縱炮彈自動導(dǎo)向日標(biāo),當(dāng)接近自標(biāo)數(shù)百米時從低伸彈道轉(zhuǎn)入俯沖彈道,以35~45°的著角攻擊目標(biāo)頂部,隨即延遲引信引爆戰(zhàn)斗部,摧毀目標(biāo)。
紅土地激光制導(dǎo)炮彈的作戰(zhàn)過程
現(xiàn)今制導(dǎo)炮彈的三大流派,即半主動激光制導(dǎo)、主動尋地制導(dǎo)和末端敏感彈藥,都各有優(yōu)缺點(diǎn)。在作戰(zhàn)使用時,激光半主動制導(dǎo)炮彈因?yàn)橛腥藚⑴c組成閉環(huán)系統(tǒng),由人操縱激光照射器可靈活選擇不同的目標(biāo)-活動或固定不動的坦克、裝甲車、導(dǎo)彈發(fā)射車、指揮車、工事或重要的點(diǎn)目標(biāo)等,能區(qū)分?jǐn)澄,因此可?shí)現(xiàn)指那打那。而自主尋地制導(dǎo)和末端敏感彈藥炮則能自動攻擊裝甲目標(biāo),實(shí)現(xiàn)了“發(fā)射后不管”,但它們僅能攻擊裝甲目標(biāo),而且攻擊具有一定的隨意性
美國和蘇聯(lián)雖然都在70年代開始研制激光制導(dǎo)炮彈,但美蘇軍隊(duì)對這種炮彈的定位卻有很大差別。美國人認(rèn)為半主動激光制導(dǎo)炮彈不能實(shí)現(xiàn)“發(fā)射后不管”,操作上較被動尋地型炮彈復(fù)雜,而且在發(fā)射前要測距、通報目標(biāo)坐標(biāo)和氣象云高,確定激光編碼,需要同步器的無線電聯(lián)絡(luò),武器系統(tǒng)及其操作都很復(fù)雜,容易受干擾。所以,美國陸軍比較熱衷于使用紅外/毫米波復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)的自主尋地和傳感器引爆彈藥。俄羅斯則認(rèn)為,半主動激光制導(dǎo)能夠打擊戰(zhàn)場上幾乎所有目標(biāo),不受目標(biāo)背景對比度限制,具有較高的命中率(目前為止,地球上現(xiàn)有的精確制導(dǎo)彈藥類型中,精度最高的還是激光制導(dǎo)彈藥),研發(fā)成本比較低,技術(shù)風(fēng)險比較小。這樣紅土地和銅斑蛇在技術(shù)上就有很多差異,如圖表所示:
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1000米以內(nèi)(縱向)
400米以內(nèi)(橫向) |
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根據(jù)云高設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)和低伸彈道 |
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紅土地的命中率較高,人民解放軍裝備該彈以后,歷次演習(xí)演練中實(shí)彈射擊都能達(dá)到俄方技術(shù)資料顯示的90%以上的命中率,基本符合我軍對該彈首發(fā)命中的要求。中國軍隊(duì)引進(jìn)紅土地炮彈以后,就在軍事演習(xí)中頻繁使用,1999年10月福建石獅將軍山舉行的新裝備展示活動,即進(jìn)行了紅土地對海上艦船的射擊表演,在大風(fēng)、水霧等惡劣氣象條件下仍能達(dá)到很高的命中率。2000年8月在東山、紹安舉行的“東海5號”演習(xí)中,針對岸防永備工事目標(biāo)發(fā)射了數(shù)十發(fā)紅土地制導(dǎo)炮彈。在以后的實(shí)彈發(fā)射中,我軍指戰(zhàn)員更是創(chuàng)造性的證明,在打擊永備工事等大型目標(biāo)時,紅土地1Д15目標(biāo)照射/測距機(jī)的有效照射距離,可以從原來的5公里提高到10公里,這極大拓展了炮兵前沿的安全性和戰(zhàn)術(shù)靈活性,連俄國技術(shù)人員也始料未及。
我軍從1994年從俄羅斯引進(jìn)152毫米“紅土地”激光制導(dǎo)炮彈開始,就積極進(jìn)行國產(chǎn)化仿制,于十五期間仿制成功,國產(chǎn)紅土地逐步裝備炮兵部隊(duì)。根據(jù)2001年新華社文章《目擊中國新型火炮試驗(yàn)》,筆者可以確定國產(chǎn)化紅土地制導(dǎo)炮彈于2000年開始國家靶場鑒定,2001年底定型。在此基礎(chǔ)上,中國還進(jìn)一步研究和改進(jìn)激光制導(dǎo)炮彈技術(shù),提高性能射程,拓展用途和彈種,陸續(xù)研制了155毫米,152毫米,122毫米,105毫米等激光制導(dǎo)炮彈,以及120毫米、122毫米、152/155毫米半主動激光末端修正炮彈(即固定導(dǎo)引頭,不使用陀螺穩(wěn)定平臺的低成本型號,當(dāng)然,精度7~10米左右,比照紅土地要差很多);竞w了目前我軍炮兵部隊(duì)的主要大口徑火炮,使我軍炮兵中遠(yuǎn)程精確打擊能力大幅提升。2008年第七屆珠海航展上展出的GP-1型155毫米激光制導(dǎo)炮彈,顯示出中國軍事工業(yè)的強(qiáng)大研發(fā)能力,這種炮彈比俄制紅土地精度更高、威力更大,目標(biāo)照射/測距機(jī)質(zhì)量更小,目前這種炮彈已經(jīng)成功出口數(shù)千發(fā)至阿聯(lián)酋、科威特等國。至此,中國已經(jīng)完全掌握了半主動激光制導(dǎo)炮彈技術(shù)并把這種技術(shù)發(fā)揚(yáng)光大,未來中國的制導(dǎo)炮彈還將應(yīng)用衛(wèi)星制導(dǎo)、毫米波/紅外復(fù)合末制導(dǎo)等技術(shù),以紅土地技術(shù)為基礎(chǔ)的某型火箭助推遠(yuǎn)程滑翔制導(dǎo)炮彈試驗(yàn)圖樣,射程達(dá)到了驚人的120公里,這就是中國制造的奇跡。
密位
角度的測量使用兩種單位制:角度制和弧度制;《龋≧ad)是用弧長與半徑之比來表示角度的。根據(jù)定義,在半徑為1的圓周上,長度為1的弧長對應(yīng)圓心的角度為1弧度。然而弧度這個單位太大,用起來很不方便(特別是在軍事上),于是毫弧度(mRad)就運(yùn)用而生。
顯然:1Rad=1000mRad
它的意義為:在半徑為1000的圓周上,1個單位的弧長(實(shí)際應(yīng)用中指的是被觀察物的高或?qū)挘⿲?yīng)的圓心角為1毫弧度。對于360°的圓周,就有:
360°=2πRad=2000πmRad≈2000×3.1416mRad=6283.2mRad
因?yàn)?283.2不是一個整數(shù),算起來很不方便。于是人們便將它取整,俄羅斯人將其取整為6000,它的優(yōu)點(diǎn)是計算方便。以法國為代表的西歐、美國等西方國家將其取整為6400,它的優(yōu)點(diǎn)是在制作機(jī)械羅盤時,進(jìn)行6次二等分后它為100,是個整數(shù),容易畫刻度。也有的國家將其取整為6300,這個取法的優(yōu)點(diǎn)是與毫弧度最為接近,不過意義不大。取整后這個角度單位就不能稱為毫弧度了,于是給它取了個新的名字叫mil。有人說它最早是由德國人創(chuàng)立的,估計該角度單位最早應(yīng)該用在航海上。mil翻譯成中文叫密位,可見密位是由毫弧度轉(zhuǎn)化來的,二者非常接近。于是就有:
360°=6000mil(俄制) 或 360°=6400mil(法制)
方圓激光
2014-1211 |