火炮射击问题探究

2013-11-27 05:29胡献君王航宇石章松
火炮发射与控制学报 2013年3期
关键词:火炮射击体制

胡献君,王航宇,石章松

(海军工程大学,湖北 武汉 430033)

火炮在历次战争中经受了考验,成为不可或缺的武器并广泛应用于各军兵种。战争表明,作战过程中使用导弹攻击目标,由于其存在射击死区、系统反应不够迅速、费用昂贵降低作战效果等缺点,这些往往不能用导弹的射击精度高的特性来弥补,特别是应对突然出现的快速过航目标,或复杂地形、地貌出现的低空快速目标时,火炮武器却恰恰能够弥补导弹的这些缺点[1-4]。

历次战争火炮的表现让现今各国重新认识到火炮的重要性:从1982年的英阿马岛战争,1991年的海湾战争,到1998年“沙漠之狐”行动等等,无不证明了火炮的威力和有效性。特别是在1998年,美英对伊拉克发动了“沙漠之狐”的空中行动中,两天即发射了305枚巡航导弹,但其中有77枚被23 mm 口径高炮击落;以及1999年3月29日南联盟防空军在科索沃战争爆发的前6 天就用小口径高炮击落了北约13架飞机以及30枚巡航导弹[4],使火炮创下了不菲的战绩[1]。

如今火炮种类繁多,射击体制多样,作战用途广泛,对世界范围内的火炮及其射击问题进行系统深入的探究是大有裨益的。笔者在对火炮武器系统深入了解的基础上,梳理、综合、探究现有公开文献中的各类火炮武器的射击概念和理论,区分这些体制之间的异同和实质,并将它们分类整理,从而为火炮武器及其射击体制的研究提供一定参考。

1 相关射击概念

笔者查阅和研究了火炮射击相关的大量公开参考文献。其中提到有关射击体制的概念非常多,有理论层面的,也有实际应用方法层面的。表1分别给出了主要文献中的射击体制的相关定义。其中,射击体制、射击机制、射击方法、射击模式是频繁出现的概念。笔者认为,应从体制、机制、模式和方法四个概念入手,对射击体制、射击机制、射击方法、射击模式四个概念的界定范围进行清晰阐述和探究。

在《辞海》[5]中,体制指的是某个系统的有关组织形式的制度,该系统往往具有等一定的层级关系。机制指的是在系统在工作或运转时,其各个组成部分之间互相作用、互相协调、互相影响的工作过程和工作方式。对这两个概念来说,机制更加侧重于系统或事物内部,突出内部各个部分的工作机理、工作流程以及相互关系。方法指手段和形式的综合;而模式就是解决某一类问题的方法论,它更加侧重于将每类问题的方法总结归纳到理论高度,往往具有更高的普适性。

在以上概念中,模式具有一定的理论高度,更具有一般性,而方法的概念更为具体,含义也较为广泛。因此,模式具有更高的指导意义,它可以让系统在该指导下,给出一个良好的行动方案,使得系统更加科学、统一、有效地执行预定任务。而体制和机制的主要区别在于侧重的主体不同,体制更加注重系统各个部分的组织形式、组织结构以及层次关系,而机制更加注重内部机理、工作流程以及相互关系。

表1 与射击有关的概念和定义

由此可见,若从理论上讨论一个系统或事物,应选择模式,若从具体实践层次讨论一个系统或事物,则应选择方法的表述;若从内部机理上讨论一个系统或事物,应述以机制;若侧重系统或事物的组织关系和组织结构,则选择体制。

将这四个词语运用到武器系统射击领域可以得到:射击模式的概念更加侧重于理论指导意义,一般具有高度的概括性;射击体制不仅注重武器系统的组织结构,也注重其组织运用方式;射击方法是有关射击问题的具体的手段和形式表述,是武器系统射击体制的具体化,而射击机制则是更为微观层面上的表述,往往反应武器系统内部各个部分的工作机理和工作方式。

2 射击问题探究

以上射击体制或射击方法、射击模式等诸多概念中,应用情况各有不同,因此有必要对这些射击问题进行适当的归类整理描述。因此,根据以上概念的理解以及上述射击体制的定义,对这些问题进一步展开分析,给出了几点意见:

1)直接命中、间接命中应属于射击机制的范畴,不应与射击体制混淆。

2)单炮多发同时弹着方法、未来空域窗射击方法是多重命中射击体制的具体应用,故属射击方法的范畴。

3)短点射、长点射、齐射、急射为实际战斗中常用的两种发射方式,因此应属于射击方法的范畴,其中短点射、长点射对应于小口径火炮,齐射、急射对应于大口径火炮。

4)集火射击、拦阻射击应属射击模式的范畴,射击体制是其表现形式,这两种射击模式对射击体制的发展能够起到一定的理论指导作用。在集火射击、拦阻射击模式下,才提到了所谓的射击体制问题,如单一命中体制、多重命中体制等等。

5)对于射击体制,可以根据以下几点进行分类:根据火炮命中的机理,可以分为单一命中体制、多重命中体制,而单一命中体制又可从命中机理上区分,如直接命中、间接命中;根据各个炮管是否等待时机射击,可以分为跟踪射击体制和射击门体制;根据发射的身管数不同,可以分为单管射击体制和多管射击体制;根据射击是否进行修正,可以分为开环射击体制和校射体制。

因此,在笔者看来,以上公开出现的各个概念之间的框架应如图1所示。当然,射击理论的诸多概念并不局限于这些,这里只是对公开文献中中出现的一些概念,尤其是关注较多的概念进行分析。但是笔者认为,这些概念均应在图1所示的射击方法、射击体制、射击体制、射击模式的框架中,新的概念不断地对该框架进行扩充和丰富。

3 射击体制及方法的发展

纵观火炮武器的发展,其作战任务特点和技术进步等直接影响了射击体制的发展及应用。近年来随着科技的发展,大中口径火炮继续向远射程、高精度和强毁伤力的方向发展,而小口径火炮研究专注于高发射率、大杀伤力和高拦截概率。针对不同口径类型火炮武器的发展趋势,相应的射击体制及其相应的射击方法发展趋势如下[6]:

1)多重命中体制下各种射击方法的发展将极大提高炮火的突然性、猛烈性、拦截率和毁伤程度。在传统的射击体制中,往往通过多舰齐射或单舰多门火炮射击的方式增大毁伤效果;而随着增程技术、制导技术等技术的发展,相继出现了末敏弹、末制导弹、滑翔增程弹、电视侦察弹等新型弹种,其弹道控制参数由传统的控制射角改变弹道变为控制初速等级、射角、制导修正时间等多种弹道控制参数,从而导致射击方式相应发生改变。对目标的突然猛烈毁伤可以通过改变火炮发射的各发炮弹的控制参数来实现多发弹丸同时达到预定位置。

①单炮多发同时弹着方法。当多重命中体制应用于大口径火炮武器系统中时,从20世纪80年代起就已经出现了多发同时弹着射击法,近年来随着火炮武器的发展变得越来越重要,大大提高了火炮武器的炸点密度、缩短其射击时间、节省弹药消耗量、提高自身生存能力和首发命中率,被誉为“战斗力倍增法”。该方法对有生力量、坦克以及自行火炮等战场上机动的目标射击,具有重要的价值;在炮兵战术、技术、射击和后勤保障方面都有重要的意义,值得进一步研究。

②未来空域窗射击方法。即射击过程中在未来预测面内选取一个空域窗,并在该空域窗内设定多个预测的命中点,通过合理配置这些命中点,使得该空域窗内的综合射弹散布密度接近常数,从而达到兼顾有效毁伤目标和节省弹药的目的,进而便于实现饱和射击和多层拦阻射击。未来空域窗射击方法采用多重命中的原理实现了弹幕射击,对于提高火炮的拦截率和杀伤力具有显著的作用,是提高多管速射高炮近程防空反导能力的一种有效手段。特别在打击超音速、高超音速目标时,能保证目标通过的区域,发射足够数量的弹幕,有效提高了拦截概率。在高炮、舰炮近程反导方面应用有着十分迫切的需求。

2)校射体制下大闭环校射方法的发展将极大提高火炮武器的打击精度。在传统的开环射击中,由于火炮武器系统中各种误差源导致出现脱靶量,单发射击精度较低,因此往往通过增加发射弹数提高打击的效果;大闭环射击方法在闭环射击理论的基础上,利用逐发弹丸之间脱靶量的相关性,通过获取前发弹丸的脱靶量预测后续弹丸的脱靶量,并利用反馈原理进行自动修正。随着传感器的发展,雷达的探测能力不断增加,无人机、电视侦察弹、卫星等等技术不断进步,脱靶量的实时获取预测逐渐成为了可能;同时各种制导炮弹出现,能够在预测脱靶量后将修正指令实时发送给制导修正弹药,大大提高了修正的时效性。

大闭环射击方法无疑是提高弹丸命中概率的一种有效途径。随着火炮在末端防御中发挥越来越大的作用,以及近年来传感器技术、脱靶量探测技术的迅猛发展,大闭环校射法得到了充分的发展和应用。目前多个国家已有产品装备部队。随着火炮武器及各种射击方法的进一步发展,将诸多射击体制相互结合起来考虑,形成更具战术应用价值的具体射击方法,也必将是相应的射击体制及其相应的射击方法的发展趋势之一。

4 结束语

随着高新技术和新射击模式的发展,出现了多种射击体制和射击方法,极大地促进了火炮武器系统射击效能的提高。笔者总结了现有主要火炮与射击有关的问题,在界定定义的基础上,对现有的一些射击体制、射击模式、射击方法和射击机制进行了分类整理。随着火炮武器系统及其射击体制的发展,新概念火炮以及新射击方法的应用必将极大地提高作战射程、精度和打击威力。

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