反坦克导弹对装甲目标射击起爆率分析＊

段振国，卢 伟，陈 军，刘亚滨，陈煜强

（解放军炮兵指挥学院，河北廊坊 065000）

0 引言

反坦克导弹对装甲目标射击时的起爆率是确保反坦克导弹对装甲目标造成毁伤的重要前提，是正确运用反坦克导弹火力、正确估算弹药消耗量和实施正确指挥决策的重要依据。反坦克导弹的战斗部在命中目标时，其法线角（垂直装甲平面的法线与导弹轴线构成的角度）必须在一定的范围内时才能可靠起爆，导弹也只有在起爆后才可能穿透装甲毁伤目标。文中以某型反坦克导弹和T 72坦克为例，在建立坦克形体描述模型和导弹系统仿真模型的基础上，构建完整的半实物仿真系统，进行射击仿真实验，以仿真实验数据及部分实弹射击数据为依据，对反坦克导弹命中坦克不同部位时的起爆率进行分析。

1 建立闭环仿真模型

1.1 坦克整车描述模型

要建立坦克整车几何描述模型，必须首先建立相应的空间坐标系。以T 72坦克为例，可以建立以坦克底装甲平面和炮塔旋转轴线的交点为坐标系原点，以坦克纵轴为X轴、横轴为Y轴、炮塔旋转轴线为Z轴的三维空间坐标系（X、Y、Z）。坦克整车的几何形体按其受弹面可分为若干部分，每个部分可以由一个子模 型 fi（x1，x2，x3，x4，x5，x6，…）来 描 述，而 整 车则用下面的模型描述：

式中：x1为编码描述符（确定该部分的编号）；x2为几何形体描述（确定该部分的空间形状）；x3为空间位置描述（确定该部分的空间位置）；x4为正面垂直等效装甲厚度（该部分的等效装甲厚度）；x5为装甲的安装倾斜角度；x6为受弹概率（该部分的受弹概率）。而每一部分，即每一个被弹部位，其空间位置的描述，可以用其顶点坐标表示。即：

模型中的等效装甲厚度指对于复合装甲、主动装甲等所等效的均质装甲钢的厚度。

根据上述分析，结合T -72坦克的具体形体数据，可建立该坦克的整车描述模型和部件描述模型。其中表1所示为整车描述模型。

表1 坦克整车模型描述

1.2 建立导弹系统模型

为实现反坦克导弹对坦克射击全过程的仿真，必须建立反坦克导弹射击仿真模型。主要包括：

1）建立反坦克导弹射手模型、控制模型和弹体运动模型，实现反坦克导弹控制特性和飞行姿态的全数字仿真；

2）建立逼真的三维虚拟战场环境，使射手的射击仿真环境更加接近实战；

3）按坦克整车描述模型中给出的真实坦克数据构建三维虚拟坦克模型，使命中点可精确对应坦克上的各个部位，并对坦克各部位装甲的倾角及厚度等进行了精确描述；

4）借助必要的反坦克导弹控制设备硬件及软硬件接口，构成完整的、具有很高仿真度的半实物仿真系统。

2 仿真实验

在构建的仿真系统上共进行800发导弹射击实验，其中对不动目标射击450发，对运动目标射击350发。表2给出了对不动及运动目标射击时，命中点处俯仰角和偏航角分布的部分仿真数据。

表2 导弹的俯仰角和偏航角分布

由于是“人在回路中”的仿真实验，不同技术水平的射手，其射击命中率、命中精度及命中点位置分布会有很大区别，这将直接影响导弹起爆率统计结果。为使仿真结果更加贴近实际，分别选取了不同层次的射手参加仿真实验。由于该仿真系统采用的各种模型经过了多年验证，其弹道与真实弹道高度一致，因此所获得的数据具有很高的可信性。通过仿真可获得每一发弹在不同时刻的飞行数据，包括导弹的姿态角、飞行时间、飞行距离等。同时还可获得所有导弹在终点处的飞行数据，包括导弹的命中着角、速度、在目标上的命中坐标等。其中导弹的命中着角和在目标上的命中点位置是进行起爆率分析的数据源。

对不动及运动目标射击实验中，弹着点散布如图1所示。

图1 导弹命中点射弹散布图

3 对起爆率数据源的统计分析与计算

以坦克的正面或侧面作为射击平面，分别以0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12、0.14、0.16、0.18、0.20rad为半径作圆，通过对所获数据进行统计分析，可得表3所示的对不动及运动目标射击时入射着角的分布规律。

表3 入射着角的分布规律

若反坦克导弹的可靠起爆角度为65°（与形体装甲法线构成的角度），则无论从哪一个方向对不动目标或运动目标射击时，射弹的入射方向与形体装甲法线的夹角应小于等于65°才能保证可靠起爆。根据T-72坦克形体结构可知，其形体装甲中的首上装甲的法线与水平面的角度为68°，首下装甲的法线与水平面的角度为60°，其它形体装甲与水平面的角度为90°。从仿真数据可计算出反坦克导弹在飞行末期，对不动目标射击时，俯仰角的散布范围为－1.5633°～6.2782°，对运动目标射击时，俯仰角的散布范围为－3.7433°～6.5043°，可见，反坦克导弹在飞行末期近乎水平飞行。通过与T-72不同装甲倾斜角度相比，可得出反坦克导弹命中T72坦克不同部位时的起爆率。其中，从正面对不动坦克射击的450发导弹中，命中首上装甲121发，可起爆导弹74发，起爆率为61.16%；命中首下装甲49发，可起爆导弹49发，起爆率为100%；从正面对运动坦克射击时，命中首上装甲103发，可起爆导弹48发，起爆率为46.60%；命中首下装甲38发，可起爆导弹36发，起爆率为94.74%。而对于坦克的其它形体部位，其入射着角均在可靠起爆角度的范围之内，起爆率为100%。

4 结论

从以上分析可知，反坦克导弹击中首上装甲时，有一部分导弹的轴线与装甲法线之间的夹角会大于导弹起爆角度，无法满足反坦克导弹正常起爆所要求的着角，所以导致一部分反坦克导弹在击中首上装甲时发生跳弹而无法正常起爆。为应对此问题，在实战过程中，可适当采取俯冲攻击方法加以弥补。或者在作战过程中，选择与敌坦克位置有较大高程差的地形进行阵地配置，这样对坦克的射击就变成了俯角射击或仰角射击，使导弹命中坦克时，导弹轴线与坦克首上装甲或首下装甲的法线之间的夹角减小，从而满足导弹正常起爆所要求的角度，进而提高起爆率。在可能的情况下，尽量攻击坦克侧面或其他薄弱部位，以提高起爆率。

［1］ 黄文香.反坦克导弹射击原理［M］.廊坊：廊坊陆军导弹学院，1996.

［2］ 林智源.现代坦克组成与发展［M］.哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1983.

［3］ 郑振忠.装甲装备战斗毁伤学概论［M］.北京：兵器工业出版社，2004.

［4］ 段振国.反坦克导弹对装甲目标毁伤效应分析与仿真［R］.国防科技报告，2006.