单位文秘网 2021-10-08 08:13:30 点击: 次
思想与苏联迥然不同,设计理念强调“以质量优势对付数量优势”,要用性能先进的步坦炮密切协同的装甲兵器对抗苏联庞大的坦克部队和炮兵部队,因此M270火箭炮采用的是M2型履带式步兵战车底盘(M2步兵战车、M3骑兵战车与M1主战坦克同是这一时期研制的最先进的装甲兵器)。采用M2步兵战车的履带式车体加以改造后制成的M270火箭炮具有与装甲车相同的越野性能。全套武器系统由底盘、发射装置和火控系统组成,结构紧凑,外形低矮,全重仅25.9吨。改装后的车体比M2略长,安装了新的驾驶室。为了提高战场生存能力,在驾驶舱外面加装了一层铝合金防护装甲,可以抵御各种轻武器弹丸的袭击。车内有通风设备和空气过滤装置,可保障乘员在恶劣气候条件和核、生、化沾染区正常操作。
比较两者的总体结构可以看出,苏/俄一贯强调炮兵火力的强大突击能力,不断追求增长射程、增强威力,而将“龙卷风”火箭炮的战术机动性和战略机动性能置于第二位考虑。美国则强调质量优先,综合考虑了火力、机动性和防护性三大主要因素。M270的射程和威力不及“龙卷风”,但从总体设计、武器结构看略胜一筹,有较好的越野机动能力、火力突击能力和战场生存能力,使它在20年前的伊拉克战争中出尽风头。“龙卷风”若在冷战时代角逐欧洲战场,定能有突出表现,但在今天第三世界国家频繁发生的小规模局部战争中,似乎难以施展身手, “英雄无用武之地”。
武器威力
俄罗斯“龙卷风”火箭炮作为“喀秋莎”大家族中的精锐新秀,威力究竟有多大?一般地说,火炮的口径越大,威力就越大,无论加农炮、榴弹炮还是多管火箭炮,情况都是如此,因为大口径火炮发射的炮弹可以装更多炸药和钢珠。冷战时期,美苏为了增大火炮威力,先后研制过175毫米加农炮、203毫米榴弹炮、240毫米迫击炮甚至280毫米原子加农炮。但这些笨重的大炮最终都被淘汰,而将155(152)毫米火炮作为炮兵主要武器。火箭炮却与此不同。苏军为了追求威力而发展“冰雹”、“飓风”直到“龙卷风”火箭炮,3种型号形成122毫米、220毫米和300毫米装备序列,这在世界各国炮兵装备系列中还是十分少见的。“龙卷风”发射的火箭弹直径达300毫米,全重800千克,战斗部重量达到280千克。早期产品射程为20~70千米,近年来进一步改进后最大射程增至90~100千米,单炮一次齐射12发弹的总重量达到9.6吨,投向目标区的战斗部重量达到3.4吨。
“龙卷风”的强大威力主要表现在火箭弹上,它目前使用的和正在研制的火箭弹达15种之多,炮手可根据不同任务要求方便地选择不同的弹药。其中较重要的有以下几种:(1)反步兵/反装甲双用途子母弹。主要用于摧毁集群装甲目标,杀伤有生力量。它的战斗部内装有72枚反步兵/反装甲双用途子母弹,每个子弹重1.8千克,弹壁刻有预制破片,可以极高速度袭击坦克、装甲车辆,杀伤有生力量。如果落地后未爆炸,可在110~160秒内自动销毁。一次齐射12发弹共有864个子弹散出34万块0.8~4.5克重的破片,覆盖64万平方米的面积,摧毁敌1个指挥中心;10~16发弹可歼灭1个摩托化步兵连。正在研究的新型火箭弹还可提高毁歼率20%;(2)反坦克布雷弹。这种火箭弹的战斗部内装有25枚反坦克地雷,每枚地雷的重量为4.85千克,装药量1.85千克。当火箭弹飞抵目标区上空时自动抛撒出地雷。这些地雷布设在敌坦克或装甲车辆必经地段,当坦克经过雷区时触发地雷将其击毁。如在16小时内没有坦克通过,地雷可自行炸毁。(3)智能型子母弹。这种火箭弹的战斗部内装有5个反坦克子弹,每个弹上装有双光谱红外探测器,可对30度锥角的各种装甲目标进行扫描,引导子弹向目标方向飞行。它采用自锻破片战斗部,在飞行过程中射出高温高压金属射流,这种金属射流能迅速变成硬度极高的金属杵杆,专用来穿透坦克的顶装甲。(4)温压装药火箭弹,又叫云爆弹。这种弹的战斗部内装有100千克燃料空气炸药,在目标区上空爆炸后能产生大面积超压和缺氧效果,形成一条25米长的爆炸云带摧毁各种掩体、防御工事内的有生力量和装甲车辆。如战斗部未爆炸,可在110~160秒后自行炸毁。其它一些火箭弹多是在此基础上增强了威力,新型火箭弹的最大射程增大到了90千米。
美国M270发射的火箭弹,直径227毫米,长约4米,重310千克,不及“龙卷风”的一半。早期出厂的火箭炮最大射程只有32千
米,后因海湾战争急需,对火箭发动机加以改造后长度增加274毫米,推进剂增加了15%,使最大射程增大到45千米。2003年开始少量生产的M30型火箭弹,最大射程增至60千米,但因哑弹率稍高于军方要求,美军并未正式使用,仅英军有少量装备。美军自2009年起大量装备M31式火箭弹,它配用整体式战斗部,内有90.8千克钝感高爆炸药,最大射程增至70千米,这是美军现有各种火炮中射程最远的一种,与俄罗斯“龙卷风”几乎达到了同样射程。但由于体积较小,装药量有限,威力明显低于“龙卷风”的火箭弹,最大射程低于俄罗斯新研制的90千米的火箭弹。为此,美国正在加紧研制一种新型火箭弹,采用半主动激光制导技术,最大射程据称有望达到125~130千米,可部分取代陆军战术导弹使用。
M270火箭炮如同“龙卷风”一样,配有反步兵/反装甲双用途子母弹、反坦克布雷弹等多种弹药,在海湾战争中发挥了重要作用,但是与俄罗斯“龙卷风”相比有较大差距。美国火箭炮的发展方向已不再追求覆盖面积,而是提高射击精度,采用精确制导技术,减少附带杀伤作用。
射击精度
如何改善火箭炮的射弹散布、提高火箭弹的命中精度,是各国火箭炮研究发展中共同面临的重要课题。俄罗斯在“龙卷风”设计中首次采用了制导技术,在火箭弹上加装了一套飞行控制系统。同时在火箭炮定向管的末端安装了一个“黑匣子”,它的功用是为所发射的每发火箭弹自动编制程序。火箭弹按照事先编定的程序,在飞行的初始段经过简易惯性制导,并通过弹上燃气发射器驱动舵机,不断修正飞行方向、调整飞行姿态。定向管内壁的螺纹膛线,使火箭弹在飞行中保持高速旋转状态,也有助于飞行稳定,提高命中精度,减小射弹散布误差。通过以上各种措施, “龙卷风”的射击精度得到显著提高,发射装有制导装置的火箭弹时,比无控火箭弹的密集度指标提高了3-倍,在一次射击表演中火箭弹的弹着点偏离目标不到20米,接近某些身管火炮的精度。
为进一步提高精度,还为“龙卷风”火箭炮研究了P-9Q型炮射无人机。苏俄和美国都对炮射无人机研究多年,美国在海湾战争后曾提出火箭炮发射无人机的项目,但此后重点转向155毫米榴弹炮。俄罗斯的研究取得重大进展,于2005年即展出样机。这种无人机装在火箭弹内,发射到空中后由喷气发动机驱动。机翼长2.56米,无人机长1.42米。飞到目标后还可在200~600米高度持续飞行30分钟,可接受俄罗斯卫星定位系统或美国GPS全球定位系统发送的导航信号。机上光学传感器和红外侦察仪进行目标侦察,并将目标图像和坐标即时传送到火箭炮发射阵地。地面指挥车对图像信号经过识别、处理、判断目标种类、选定相关弹种后指挥火箭炮射击,并通过无人机的观察评估火力效果,修正射击诸元后继续射击,从而可确保对70千米远的目标实施精确打击。
美国为M270火箭炮研究了多项措施以提高射击精度。M27Q发射的火箭炮直径227毫米,长度近4米。其在飞行过程中受到风向,风力及地球引力等因素影响后易偏离目标,为此在火箭炮发射车的顶部安装有一部激光雷达,在射击前雷达由一个活门遮盖着。当火炮发射出火箭弹后活门立刻自动打开,射出一束激光不断向空中扫描。它的作用是可以测出空中100米高处的风速,并将测得的数据输送到计算机。经过快速处理后给出修正量,可供尔后发射的火箭弹提供修正。发射管的内壁有螺纹状的导线,火箭弹尾部有4片略微倾斜的尾翼。当火箭弹经过导线飞向空中时,即以10~15转/秒的速度旋转,从而保持飞行中的稳定姿态。其采取这些措施后能减小误差35%左右,但精度仍不如“龙卷风”。为此,美国大力发展精确制导火箭弹,在弹上采用GPS全球定位系统和惯性导航技术,达到70千米射程内径向概率误差5米的精度。与此同时改进了弹体设计,在前锥部增加了鸭式舵,在发射车上减小了发射时产生的晃动。经过一系列改进后,其目前的射击精度比早期的M270火箭炮提高了一倍。美军已在伊拉克和阿富汗战场多次使用精确制导火箭弹。目前正在进行的GMLRS+计划中采用了半主动激光制导,进一步提高了制导精度,可以使数门火箭炮发射的多发火箭弹同时落达一个目标区。未来的研究计划采用半主动激光/毫米波/红外热成像器,将显著提高恶劣气候条件下命中目标的精度。
火控系统
“龙卷风”和M270火箭炮都有完善的火控系统、较高的自动化运行能力。“龙卷风”火箭炮配有l辆轮式射击指挥车,内装的自动化射击指挥系统包括1台数字式火控计算机、数据传输系统、无线电通信系统和定位定向系统,可以接收、处理、贮存、显示和发送各种指令,向指挥中心报告发射阵地位置和射击准备情况,向炮阵地传达射击指令,以图表形式指定射击目标及毁歼目标的措施,制定集火射击的火力计划,计算坐标方位角,为6门火箭炮计算射击诸元、发布气象通告等。通信系统可保证运动状态50千米和固定阵地350千米的无线电通信联络,并通过无线电中继台和有线通信线路实现线路间的数据交换。
M270火箭炮配有先进的火控系统,它由计算机、视频显示、电子控制装置、手持遥控发射器和起重臂控制器等主要部件组成。火控面板位于驾驶舱内,装有等离子显示器,有英、法、德3种语言可供选用,以便于北约国家使用。火控面板上有各种操作部件和键盘。火控计算机的主体是计算元件和存储器,同时还有与通信器材、电源以及相关外围设备的接口装置。在驾驶舱遭到损伤或控制面板发生故障时,可改用手持遥控发射器进行遥控发射。炮阵地的车载火控系统与火箭炮排或连的射击指挥所接口,接收其传输来的有关目标数据,经过快速计算后决定本炮射击诸元。连指挥所与师炮兵射击指挥系统接口,形成炮兵射击指挥系统自动化网络,其具体任务则是为全连炮阵地选择地形、确定发射炮数、确定目标种类及弹药数量,以及打击集群目标时的瞄准点等。近年来对火控系统进行了不断改进,性能又有了新的提高,进一步提高了自动化程度。进入阵地后火炮自动放列、自动调平、自动计算射击指挥和武器瞄准的时间。3名炮手可在车内操控武器发射和再装填动作,紧急情况下只需1名炮手即可完成全部动作。与俄罗斯“龙卷风”相比,M270火箭炮在火控方面略胜一筹。
机动性能
火箭炮是一种“打了就跑”的武器,必须射击完毕立刻转移阵地,以防敌人的火力打击,因此它需要有良好的战场机动能力。在全球许多热点地区不断发生冲突的情况下,火箭炮还应有较好的战略机动能力,以便用运输机进行远距离投送。为提高机动能力,必须精心进行总体设计并选择适当的运
载车型。“龙卷风”火箭炮采用玛斯543M型(8)(8)重型越野车底盘,动力系统采用V-12型柴油发动机,功率518马力,行驶速度为60千米/小时,最大行程650千米。车底距地高0.44米,过垂直墙高0.78米,涉水深1.1米,越壕宽2.5米,战斗状态全重43.7吨。它的体积较大,重量超过了苏军2S7式203毫米自行榴弹炮和T-72主战坦克,要用大型战略运输机才能远距离运送,机动性能受到一定影响。
相比之下,美国M270火箭炮的机动性能占有明显优势。它采用M2履带式步兵战车底盘,车体全长不足7米,比“龙卷风”短5米多;高约2.6米,比“龙卷风”低0.4米。动力系统采用卡明斯VTA-903T型8缸4冲程涡轮增压柴油发动机,最大功率约500马力,虽然比“龙卷风”少18马力,但它的战斗全重只有25.19吨,比“龙卷风”轻18吨,实际效率要高得多。传动装置采用液力机械式自动变速箱和静液式转向机构,转向方便灵活。为它配备的弹药车采用M955型10吨载重车,可运载4个发射箱兼运输箱。另有1个拖车也可运载4个发射箱的24发弹,全套系统共可运送48发弹。车后部有起重机,可伸出4.87米吊臂,快速进行360度旋转,补充弹药非常方便。弹药车可用C-130或C-141运输机空运。
为进一步提高机动性能,美军还在M270的基础上发展了一种高机动性轻型火箭炮。它将原来的2个发射箱改成1个发射箱后装到中型轮式车上,发射与M270相同的弹药,既可发射集束式子母弹、制导式火箭弹,也可发射陆军战术导弹或防空导弹。武器重量则减至13.6吨,比M270减轻了近11吨,可以用C-130运输机远距离运输。C-130是美军使用最广的运输机,用它运送轻型火箭炮,可以抵达C-141等大型运输机无法进入的地区。在海军陆战队作战时,其还可以用两栖登陆舰或气垫式登陆舰运送,为作战部队提供及时的火力支援。
为提高机动能力,争夺外贸市场,俄罗斯近年来对“龙卷风”火箭炮进行了重大改进,主要是对导向器从原来的12管减至6管,并改用发射箱兼运输箱的集装箱形式,便于快速装运和弹药补充。发射装置改装在卡玛斯6350载重车底盘上,车上配有自动化瞄准与火控系统,由卫星导航系统测定炮车位置。集装箱采用复合材料制成,长7.5米,宽1.1米,高不到1米,比“龙卷风”体积明显减小。空箱重1420千克,装满弹时全重6220千克,比金属箱减少1000千克以上。这种轻型“龙卷风”火箭炮于2009年7月首次展出时受到关注,参展商期望能在东南亚国家打开销路。
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