火箭炮与身管火炮综合对比研究

胡光宇, 胡隆基, 樵军谋

(1.中国人民解放军63961 部队，北京 100012；2.陆军装备项目管理办公室，北京 100012；3.西北机电工程研究所，陕西 咸阳 712099)

自20世纪末以来，随着科学技术的进步、战场环境和目标特征的变化，炮兵的作战任务也发生了根本性的变化，由压制、支援为主，直接火力打击为辅，转变为压制、支援和直接火力打击并举。在战术使用需求上，除了需要多门火炮能同时对面积目标饱和打击外，还要求火炮具备全纵深对点目标或小幅员目标的打击能力。面对这种新形式，火箭炮和身管火炮作为炮兵火力的两种骨干平台，世界各军事强国都在积极为之探索新的发展途径，以便更好地适应现代战争需求。其中，火箭炮作为压制武器的后起之秀，充分利用口径宽约束的储运发箱、卫星定位导航和制导技术，并结合火箭炮发射、火箭弹飞行过载低的特点，在口径、射程和精度等多方面实现突破，火箭炮已发展成为陆军远近程打击、集面打击、小幅员打击、点打击以及巡飞攻击于一体的全纵深多功能火力打击平台，显示出快速发展的势头[1]。身管火炮作为传统经典火力武器，也从未停止发展步伐，充分利用弹道修正、制导和増程等新技术，射击精度、射程也不断提高，但是受火炮质量大、发射过载大，口径约束严格，弹丸飞行过载大、转速高的限制，总体发展缓慢。因此，火箭炮和身管火炮谁更能适应现代战争要求，未来谁更具有发展潜力等，是业界普遍关心的问题。

火箭炮是以推进剂为能源，利用推进剂燃烧产生高速燃气的反推作用力推动弹丸飞行的一种武器。身管火炮是以发射药为能源，利用火药燃气压力抛射弹丸的一种身管武器。由于原理不同，两种武器在火力打击能力、机动性、经济性和功能拓展潜力几个方面有较大差异。以近几年服役的某远程火箭炮、某中程箱式火箭炮、某榴弹炮和某加榴炮为评价对象进行对比分析[2]。

由于远程火箭炮的主要任务是参加战役级联合作战行动，其射程与身管炮差距大，因此，不参与和身管火炮的性能对比。某中程箱式火箭炮，其机动性、自动化、自主化程度、编制编配以及射击指挥模式等与身管火炮相近，有较好的可比性，因此将对该火箭炮与身管火炮的火力打击能力、机动性、被拦截性能和发展潜力进行对比分析。

1 打击能力对比分析

1.1 近程直瞄、半直瞄打击能力对比

身管火炮初速是火箭炮的15～19倍，射程覆盖范围占最大射程的比例是火箭炮的1.5倍，并且在10 km射程范围内，射弹散布小，精度高，弹丸落速不低于500 m/s，动能存量大。因此，身管火炮除了具备间瞄火力打击能力外，还具备中近程直瞄和半直瞄火力打击能力，在战术使用时，经常用于10 km以内的近程攻坚、拔点任务。火箭炮在诞生之初，就是为中远射程面打击任务设计的，在中近射程散布大、落速小，动能存量小，火力打击能力没有优势。

1.2 面积目标火力压制能力对比

采用针对面积目标的毁伤效能计算模型[3-4]，以密集度、弹丸炸药质量、火箭炮及弹药成本等数据为基础，参考相应火炮射击诸元误差、射表散布误差参数，计算了射距离18 km、30%(一般压制)毁伤效能条件下，某榴弹炮22 km远程榴弹、某火箭炮30 km杀爆弹、某加榴炮38.4 km的増程弹耗弹量、弹药费用、射击持续时间、相对效费比等参数随目标幅员变化趋势，计算结果如图1、表1所示。计算时，不考虑试射、炸点修正和分火射击因素，统一采用同一距离射击，目标假设为在幅员内均匀分布的敌6门制火炮连，毁伤面积依目标特征面积与相应弹药毁伤半径而定。

表1 毁伤效能30%时火箭炮和身管火炮相对效费比变化

由图1可知，随着目标幅员的不断扩大，各种火炮的耗弹量都会不同程度的上升，当目标幅员增大到某一数值(称为激增点)，耗弹量会急剧上升，某加榴炮激增点约是600 m×700 m，某榴弹炮和某火箭炮因为散布较大，激增点后推，超出图例范围。某火箭炮与某榴弹炮的耗弹量曲线在目标幅员700 m×800 m时开始交叉，与某加榴炮在550 m×650 m时开始交叉，意味着在该目标幅员时耗弹量趋同。这就表明，从耗弹量角度分析，当目标幅员大于550 m×650 m，采用火箭炮射击相对合理。

由表1可知，随目标幅员的不断扩大，火箭炮的相对效费比是不断增加的，某加榴炮的相对效费比是不断减小的，说明对较大面积目标采用火箭炮射击效费比较高，对中小面积目标采用身管火炮效费比较高。如果以某榴弹炮的效费比确定为标准值1，则当目标幅员大于700 m×800 m时，某加榴炮的相对效费比为0.458，某火箭炮的相对效费比达到0.479，开始反超某加榴炮。从效费比的角度分析，当目标幅员大于700 m×800 m时，采用火箭炮射击相对合理。

由于现代炮位侦察装备能力很强，火炮在同一阵地射击时间超过3 min，便会被敌人侦察并炮火反击，因此，一般要求火炮在同一位置持续射击时间不超过3 min。当采用一个营(18门炮)射击，目标幅员分别大于200 m×300 m、300 m×400 m、400 m×500 m时，某榴弹炮、某火箭炮(考虑20 s齐射后的再装填时间为300 s)、某加榴炮的射击时间都超过3 min。当采用两个营射击，目标幅员分别大于500 m×600 m、600 m×700 m、700 m×800 m时，某榴弹炮、某火箭炮和某加榴炮的射击时间都超过3 min。这就表明，从生存能力角度分析，火箭炮能适应更大的目标幅员。另据统计，炮兵最佳火力打击效果的70%是在初始10～20 s之内达成的，超过这段时间，受攻击的目标即可进入隐蔽状态，火力效果将急剧减弱。因此，当需要向大幅员目标瞬间倾注大量炮弹以达成战术目的时，采用以火箭炮为主的火力打击效果会更好。

综合权衡上述不同角度计算分析结果，射击距离大于10 km时，目标幅员不大于550 m×650 m，采用身管炮射击更合理，大于550 m×650 m，采用火箭炮或采用火箭炮与身管火炮组合射击更合理。

2 机动性对比分析

身管火炮炮身质量大，导致全炮质量较大，外观尺寸较大，机动性变差。火箭炮由于多管联装，上装质量也较大，机动性也受限。某加榴炮和某火箭炮战斗全重分别是43 t和36 t，底盘功率、转弯半径、越壕宽、涉水深等机动性参数相差不大，但某火箭炮公路最大行驶速度、加速性、特别是转向性能等还是有一定优势。

3 被拦截性能

随着防空武器装备的发展，世界各国都在积极探索针对炮兵火力打击装备的末端拦截技术，其中以色列研制的“铁穹”系统即是针对火箭弹、炮弹拦截装备的典型代表。

“铁穹”系统主要由探测/跟踪雷达、指挥控制中心及3部导弹发射架组成。其拦截目标的机理是：指挥控制中心接收雷达探测的目标弹道信息，计算预计的弹着点，对探测到的目标进行拦截分配，并控制发射对应的攻击导弹，在导弹飞向目标过程中，为其提供雷达发送的关于目标弹道的更新信息，目标进入导弹攻击范围，导弹战斗部立即起爆攻击目标。

从“铁穹”系统作用机理来看，其拦截成功率主要取决于探测概率和毁歼概率，在对比研究火箭弹和炮弹的被拦截性能时，可以假设探测距离、雷达频率、方位角、导弹性能、被探测目标的散布特征等因素相同，则拦截成功率主要取决于探测概率，探测概率取决于目标几何尺寸。根据弹药尺寸数据和雷达原理计算得到[5]，某火箭弹的雷达散射面积RCS是某榴弹的8.8倍，信噪比SNR是某榴弹的9.4 倍，则其被探测概率为某榴弹的4.5倍。可见，在相同条件下，火箭弹因其尺寸较大，比身管炮弹更容易被地面防控武器探测和拦截。

需要指出的是，采用“铁穹”系统或类似的防控系统对火箭弹进行拦截，当敌方发射的火箭弹数量较少时，针对被保护目标的防护具有可行性和有效性，当敌方采用火箭炮营齐射或炮兵群射击时，其可行性和有效性将大幅下降。

4 全纵深精确打击能力发展潜力对比分析

某火箭炮、某加榴炮均为我军合成师(旅)的骨干火力打击平台，随着现代军事斗争形式发展，未来合成师(旅)的火力控制纵深范围必将大幅延伸，势必对建制内压制火炮的全纵深精确火力打击能力提出了新要求，面对新要求，要么采取挖掘某火箭炮和某加榴炮的潜力来解决，要么研制装备新型号火炮。

某中程箱式火箭炮已采用了箱式发射技术，弹径在700 mm以内不受限制，与美军M270A火箭炮储运发箱尺寸完全一致[6]，为发展增程火箭弹打开了空间。美军基于该尺寸储运发箱火箭炮可发射4型弹径227 mm射程10～70 km的无控弹、制导火箭弹，5型弹径610 mm射程15～300 km的制导火箭弹、战术导弹。同比，某中程箱式火箭炮射程也可以达到300 km，并且由于其过载低(身管火炮的1/268)，转速小(身管火炮的1/11)，适于采用修正或制导技术同步提高其射击精度，远程精确打击能力发展潜力巨大，易于发展成为陆军集远近程打击、面打击、小幅员打击、点打击以及巡飞攻击于一体的多功能全纵深火力打击平台，只需发展新的弹药，无需发展新型号火炮，即可很好解决未来合成师(旅)控制纵深大幅延伸后的全纵深火力打击问题。

提高某加榴炮射程可能的技术途径有增大口径、提高初速和复合增程等。增大口径意味着研制新炮，火炮体积和质量会大幅增加，机动性、生存能力等作战使用性能随之大幅下降，并且投资大，周期长。提高初速涉及到火炮身管长度、膛压和发射装药等方面的优化提高，又涉及后坐力控制、全炮刚强度和稳定性等总体设计问题，是一个挖掘火炮潜力的复杂系统工程，相关技术难以在短期内实现并推广，而且增程幅度有限。采用底排增程、火箭增程和滑翔增程的复合增程技术可以大幅提高射程，但射击精度会大幅降低，同步提高射击精度又受高过载和高转速的制约。可见，提高某加榴炮射程，并同步提高射击精度并不容易，全纵深精确火力打击能力发展潜力受限。正因为如此，外军大口径火炮射程基本在40 km以下，虽然有超过40 km射程的弹药，但并不是主流。

5 结论

基于上述分析，得到以下结论：

1) 在10 km以下纵深范围，身管炮打击能力优于火箭炮，常用于完成直瞄、半直瞄攻坚拔点等射击任务。

2) 射距离超过10 km时，对目标幅员大于550 m×650 m的面积目标进行瞬时高强度火力打击，火箭炮优于身管炮；对中、小面积目标火力压制，身管炮优于火箭炮，可利用二者优势互补特点，组合使用。

3) 相同射程等级、机动方式的火箭炮和身管炮机动性虽有差异，但没有本质区别。

4) 在相同条件下，火箭弹因其尺寸较大，被地面防控武器探测的概率约是身管炮弹的4.5倍，更容易被地面防控武器探测和拦截。

5) 火箭炮全纵深精确打击能力发展潜力明显优于身管炮。

参考文献(References)

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