舰载弹炮结合近程武器系统技术研究

白奕

（江苏自动化研究所，江苏 连云港 222006）

舰载弹炮结合近程武器系统技术研究

白奕

（江苏自动化研究所，江苏 连云港 222006）

现代高性能反舰导弹是舰艇末端防御的最大威胁，而舰载弹炮结合近程武器系统为舰艇的末端防御提供了一种有效的途径。分析了舰载弹炮结合近程武器系统的作战使用和主要特点，针对海上空袭武器的特点，重点研究了增强系统抗饱和攻击能力的设计方法，并探讨了舰载弹炮结合近程武器系统在现代海战中的使用方向。

弹炮结合，饱和攻击，系统设计

引言

现代军事技术的飞速发展，超音速、掠海、末端有意机动反舰导弹将成为对水面舰艇的最大威胁。在未来的海战场中，反舰导弹为提高突防能力，将目前亚音速提高到超音速攻击，缩短被攻击目标的防御反应时间。由于目标难于探测、跟踪，交战时间非常短促，且来袭目标多采用饱和攻击样式，使其很有可能突防成功，如何有效提高舰艇的生存能力，已成为人们广泛关注的焦点。

多年来，世界上不少国家都在积极寻找进行舰艇末端防空反导的有效方法，所谓有效，一方面需要在层次上形成无缝配置的防空体系；另一方面系统反应时间要尽可能短，以在有限目标区段内高效完成拦截任务。经过长期综合论证，多国专家一致认为：弹炮结合近程武器系统是进行末端防御的较理想的武器，是现代防空武器发展的一个重要方向。

未来的舰载弹炮结合近程武器系统需要满足什么样的要求，如何设计出高质量的武器系统是本文将探讨的问题。

1 弹炮结合武器系统发展现状分析

在舰载弹炮结合近程武器系统中，已服役名气较响的主要有美国的“海火神”系统和俄罗斯的“卡什坦”。“海火神”系统是多位一体的弹炮结合系统，由2枚“毒刺”防空导弹和1门M1973管20 mm舰炮组成，配套有光学瞄准系统、供弹系统和火控系统等。俄罗斯的“卡什坦”系统是目前最成熟、作战能力最强的典型弹炮结合近程防御系统，系统采用弹炮与跟踪器共架的一体化技术，配备9M311防空导弹，双联装6管30 mm转管炮“万发”发射率对反舰导弹等来袭目标作最后的拦截。在研的几型舰载弹炮结合近程防御系统有：法国“萨摩斯”系统，该系统配置4枚“西北风”防空导弹，GAU-8型7管30 mm舰炮和“沃尔康”光电跟踪器安装在一个两位一体的综合体；美国通用动力公司研制的由4枚RAM防空导弹和GAU-12/U型5管25 mm舰炮组成的舰载弹炮结合武器系统；德国“毛瑟-沃克”公司研制“迈达斯”系统，该系统在4管27 mm舰炮的炮塔上安装技术成熟的2枚“毒刺”防空导弹。

国内弹炮结合武器系统研制起步较晚，2000年后陆续有弹炮结合武器系统装备，主要用于陆地防空，在舰载弹炮结合武器系统的研制方面还处于起步阶段。

2 典型舰载弹炮结合近程武器系统的作战使用和主要特点

弹炮结合近程武器系统是低空近程防空导弹和小口径火炮按照一定的战术要求、一定的秩序和关系，通过共用火控系统而集成的防空武器系统。防空导弹作用距离通常在1.5 km～10 km之间，具有杀伤空域大、单发命中率高的优点，但在近距离盲区大、超低空作战性能较差、反应时间较长。小口径火炮作为一种近程防御武器，具有射速高、反应快，能在杀伤区域内形成高密度弹幕等突出优点，在对付2 000 m以内的近距离目标，作战效能优于其他武器，不足之处是拦截空域小。因此，针对现代舰艇防御的需求，把具有反导能力的小口径火炮和防空导弹进行“多位一体”有机结合，就能够充分发挥各自的优点，形成一种具有同时“弹、炮”防御能力的独特系统。

典型的舰载弹炮结合近程武器系统由情报系统、火控系统、导弹、舰炮4部分组成，其中火控系统包括火控设备、跟踪雷达和光电跟踪仪等，这些设备可集中配置，也可分散配置，就舰艇武器系统来说，由于往往需要满足一定的装舰体积限制，集中配置是目前的主要配置方式。同时，为了应对现代威胁，典型的弹炮结合近程武器系统应在全自动作战方式下进行，自主工作状态下典型全自动打击流程如下：

1）情报系统在侦查中发现可疑目标，立即向火控系统发出告警。

2）火控系统自动进行数据融合、目标识别、威胁排序、提取待打击目标，并向跟踪雷达、光电跟踪仪和导弹发射装置下达目指。

3）跟踪雷达、光电跟踪仪进行目标捕获跟踪，并将目标探测数据发送到火控设备。

4）火控系统在光电跟踪数据有效后优先使用光电的角度跟踪数据，进行数据融合、滤波及目标运动参数解算后，进行火力分配决策，并下令发射第1枚导弹。

5）火控系统控制跟踪雷达捕获己方防空导弹，此时跟踪制导雷达同时跟踪目标与防空导弹，并引导防空导弹不断接近目标，直至目标毁伤。

6）若目标未毁伤，则根据系统反应时间限制，选择发射第2枚导弹或采用舰炮对目标进行密集射击，直到目标被毁伤。

弹炮结合近程武器系统的主要特点包括：兼备防空导弹与火炮两种不同火力的性能优势，能对付低空近程内几乎所有的目标；弹炮共用情报和火控系统，能够协调一致地实现对近距目标的快速反应和多层次拦截，反应时间短、火力密集、系统精度高；可综合雷达、光电传感器的优势，抗干扰能力强；集成度高、结构紧凑、机动性好、独立作战能力强；资源利用率高，可降低武器系统成本，简化部队装备和后勤保障。

由于弹炮结合的突出优势使得其在现代海战中仍能发挥重要作用，从弹炮结合近程武器系统的发展趋势主要体现在如下4方面：①进一步提高系统的集成度；②对目标更快的反应；③增强抗饱和攻击能力；④进一步提高抗干扰能力。

3 舰载弹炮结合近程武器系统关键设计要素分析

面对新时期、新武器、新战法的挑战，对弹炮结合近程武器系统的要求进一步提高，只有更强的抗饱和攻击能力，更迅速的反应，更高的系统效能方能为我军赢得足够的优势，不给敌人任何可乘之机。针对当今海上空袭武器的特点、舰艇防御的需求，设计出性能优异的系统必须把握以下几方面：

3.1 满足总体的作战需求

在总体上吻合舰艇作战系统的需求，以需求为中心形成有效的拦截层次，充分发挥导弹和火炮的优势，实现本系统与其他作战因素的整体协调。从这个角度讲，弹炮结合并不是一味地追求远距离交战，关键在于实现作战区域的匹配、火力范围的衔接、火力与捕获跟踪能力的衔接，在自己的拦截区段内达到很高的毁伤概率，从而形成作战效能更高的武器装备。

3.2 高度的系统综合与集成

弹炮结合近程武器系统包括多种型号的传感器、武器，因此，系统设计必须从系统角度入手进行合理的综合与集成，达到1+1〉2的效果。

弹炮结合系统的研制，具体包括物理集成和功能集成。在物理集成方面，尤其在采用“综合体”方案时，要着重考虑多传感器的安装位置、多武器的优化布置和协调工作等问题，保证各自相对运动的结构能合理、通畅。在功能集成方面，则要充分利用各类传感器资源，协调使用导弹和火炮两种火力，精确设计各种作战使用，只有各个指标协调设计才能最大化总体的效能。如俄罗斯“卡什坦”系统，系统使用双联装交汇式小口径火炮，其交汇角设计就要从典型目标特性、火炮最佳打击区段、弹药散布特性等方面进行论证，确定最佳毁伤效能时火力交汇点。

3.3 增强高强度作战能力

作为舰艇末端防御的最后一环，舰载弹炮结合近程武器系统应对高强度作战能力主要体现在：快速反应和抗饱和攻击能力方面。在高强度作战中，一旦有一个目标突防成功，就会对我方造成重大的损失，因此，舰载弹炮结合近程武器系统必须进行快速反应和抗饱和攻击能力设计。主要从以下几点入手：

3.3.1 缩短系统反应时间

对于现代弹炮结合近程武器系统，能否实时快速反应对作战效能的发挥起着至关重要的作用，为了缩短反应时间，在设备上尽可能选择速度快的防空导弹、弹丸飞行时间短的炮弹，在系统设计上必须进行全自动自主作战能力设计，使弹、炮作战协调衔接。为对付现代高速的固定翼飞机和各种精确制导导弹，如果系统反应太慢，可能根本就开不了火，也可能只能发射1枚导弹或火炮打出一个短点射，目标就过航。反应时间短，就有可能对一个目标连续发射2枚导弹或发射1枚导弹后，火炮打出1～2个短点射，那么系统对目标的毁伤概率就可高达80%以上。俄罗斯的弹炮结合近程武器系统从“通古斯卡”到“潘泽尔”-S1就是最有力的说明。“通古斯卡”的系统反应时间为8 s～10 s，新型的“潘泽尔”-S1系统采用自主式的全自动工作方式，系统从搜索、发现、识别、选择目标、目标指示、跟踪直至打击的全过程采用全自动控制工作方式时，系统的反应时间为4 s～6 s。

3.3.2 追求对付多目标的能力

为了增强抗饱和攻击能力，必须充分提高系统资源的使用效能。具体包括3个方面：①实现多目标打击能力，弹炮结合近程武器系统的武器配置一般为2门小口径火炮+8枚舰空导弹，那么，系统设计就围绕提高它们的效能开展，如提高舰炮的转火速度，实现打击一批目标同时可以保持待转目标，短时间内对付两匹目标等。例如，俄罗斯“通古斯卡”系统，导弹与火炮能够同时攻击不同的空中目标，且倘若一门炮发生故障，另一门仍可射击，这就大大提高了系统的防御能力。②配置多目标跟踪手段，实现目标跟踪能力和打击能力的匹配。例如，俄罗斯的“潘泽尔”-S1，其合理的结构和通道选择能力使雷达和红外探测装置可同时跟踪目标，除了可通过雷达和光电通道同时制导3枚导弹分别攻击3个目标外，还可以同时制导2枚导弹攻击同一个目标，这就大大提高了系统的防御能力。在相控阵雷达的技术突破后，系统还可以接收舰艇的指控系统信息，使用相控阵雷达实现多目标的探测、跟踪。③优化给定空袭环境下的拦截策略，实现导弹与舰炮的火力交接，以及系统火力的最佳梯次拦截。

3.3.3 实现导弹火炮的火力精确互补

在弹炮结合近程武器系统中，防空导弹的特点是射击精度高，射程较远，而火炮的特点是反应快，火力密集，近距离毁伤概率大的优点，而且由自动炮向目标航路上快速发射密集的弹丸，具有很高的命中概率，据通用动力公司称，这种快速密集的弹丸分布模式方法可以有效地对付随机运动目标。弹炮是共用火控系统的，因此，必然能够在作战中更协调地发挥两种火力点特点和优势，实现火力的互补，从而大大提高系统的毁伤概率。比如为了对抗速度高于2 Ma的超音速目标，需要提高武器的射程，同时也必须提高跟踪雷达的跟踪能力，以实现早发现、早打击。

实际中，弹炮结合近程武器系统的构成是由现有装备情况和所具备的基础条件所决定的，其中最关键的涉及到两点，一是有没有比较合适的导弹，在空域上与火炮射高、射程合理匹配；二是制导设备与自行火炮已有的组成及性能是否兼容，实现对两种不同火力的控制。

3.4 充分运用光电手段，提高抗干扰能力

鉴于现代空袭常伴随强烈的电子干扰，严重影响了防空武器系统的效能，因此，系统除了采用雷达作为跟踪器外，一般还要充分运用光电手段，如配有光学瞄准具、电视、红外跟踪仪和激光测距仪组成的光电系统等，由此系统就可以综合雷达、光电的优势，提高抗干扰能力和低空探测能力，使系统向全天后、全自动作战方式发展。

几乎所有国家的弹炮结合武器系统都采用了光电火控作为基本配置，对于末端防御作战光电火控确实具有雷达所不可比拟的优势，主要表现在：在天气允许的条件下，光电能够提供精度更高的角度跟踪数据；目标跟踪不发射电磁波，隐蔽性好；抗电子干扰和海面杂波干扰能力强，适用于对付低空快速目标；提供目标跟踪通道，支持多目标攻击；若配置红外跟踪仪则系统具备全天候能力。

4 适用方向设想

以往的弹炮结合武器系统大多用于陆军，整个系统集中装车，独立作战、简单轻便、机动性好的特性表现尤为突出。

作为舰载方式，一方面可与中程、中远程舰空导弹的层次搭配，构成远、中、近，中空、低空、超低空的防空体系，作为近程防御的最后一道屏障。另一方面，由于部署在小型舰艇上的轻型火炮在小于3 km距离上才有效，而口径大于40 mm的火炮尽管能达到更远的射程，但由于重量重，也不宜于部署在小型舰艇上，而通过小口径炮+中近程导弹的弹炮综合体的方式则可装备20 T级小排水量舰船，执行沿海和领海巡逻和战斗任务，用于摧毁小型快艇、中等排水量舰船、空中和海岸目标等，即可解决射程、重量、精度等多方面的问题［7］。

可见弹炮结合近程武器系统作为一个功能丰富而高效的系统，能够很好地适配舰载防空体系，且同时具备占用空间小等特点，在海上作战中必然大有用武之地。

5 结束语

弹炮结合防空武器系统通过充分发挥导弹、综合光电对抗和火炮各自的作战优势，能够实现对低空、近距目标的快速反应和多次拦截，是一种高性能的防空武器系统。本文首先分析了弹炮结合近程武器系统的主要特点和典型作战使用，由于未来的防空作战对弹炮结合系统提出了很高的要求，因此，在研发此类系统时必须以系统观来指导系统设计，通过整合系统的各个方面，形成作战效能更高的武器装备，为此，本文结合现代海战场的特点，系统阐明了系统设计的关键要素。最后，分析了弹炮结合近程武器系统在未来海战场的适用方向。

［1］董文祥，李才葆，毕建民，等.国外弹炮结合防空武器技术发展［M］.北京：兵器工业出版社，2006.

［2］徐霄兵，于军善，于 磊.弹炮结合防空作战系统观［J］.国防科技，2004，22（12）：68-70.

［3］卢 石.浅谈弹炮结合防空武器系统［J］.兵器博览，2005，26（2）：8-11.

［4］陈建军，吴三宝.弹炮结合防空武器系统综合研究［J］.装备发展争鸣，2005，15（9）：41-43.

［5］范 勇，陈有伟，李为民.弹炮结合防空武器系统火力分配模型［J］.火力与指挥控制，2004，29（6）：46-51.

［6］闵 松.关于“弹炮合一”武器系统的发展［J］.海军大连舰艇学院学报，2001（2）：23-27.

［7］李 桥，何 毅，邱一文.弹炮结合系统作战效能仿真［J］.四川兵工学报，2013，34（1）：39-41.

Study on Shipped Missile-Gun Integrated Defense Weapon System

BAI Yi
（Jiangsu Automation Research Institute，Lianyungang 222006，China）

Modern high-powered antiship missile is the main threaten of ship，and shipped missile-gun integrated defense weapon system is an effective way to the terminal defense of ship.This paper first analyzes the combat operation and main characteristic of missile-gun integrated defense weapon system，then studies the key factor of designing a system.At last the system usage is discussed in the modern sea war.

missile-gun，saturation attack，system design

TP391.9

A

1002-0640（2014）10-0001-04

2013-08-15

2013-10-07

白 奕（1979- ），女，内蒙古赤峰人，硕士。研究方向：舰炮武器系统方向。