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国家靶场:演绎常规兵器的“大舞台”

2009-01-05纪保成

现代军事 2009年12期
关键词:试验室兵器常规

纪保成

中国华阴兵器试验中心指控大厅,大屏幕上显示着空中目标和实时数据,指挥员正通过大屏幕发布着试验指令……“起飞!”随着指挥员一声令下,一架新型无人机从黄河之滨腾空而起,直冲云霄……

上世纪50年代初,伴随着我国兵工厂的建立,我国第一个常规兵器试验靶场在苏联的帮助下应运而生了。随后,由于中苏关系恶化,前苏联撤走专家,刚刚起步不久的我国常规兵器的研制和试验受到了严重干扰。为此,共和国的决策者们决定,依靠自己的力量建设一座常规兵器试验靶场。华阴坐落于巍巍华山,悠悠渭河问的关中平原,这里交通方便、气候适宜、地势平坦开阔常年都可以进行试验,最终我国自行建设的第一个综合性常规兵器试验国家靶场的场址选定在了这里。1 969年1 0月21日,根据周恩来总理签署的命令,华阴兵器试验中心正式诞生。40年来,中心最大的发展和进步就是试验技术的发展与进步。过去,中心仅能进行火炮的试验鉴定,而现在,中心已经能够对包括火炮、步兵战车,装甲车,精确弹药、高性能引信、导弹、光学设备,军用雷达、无人机、武装直升机等现代高技术武器装备进行试验鉴定,并可对部分大型工程设备进行气候环境模拟试验。

破除教条,创新试验技术,提高兵器试验效率

在试验中心40年的发展历程中,试验官兵没有被动地遵循已有的试验方法和技术,而是在工作中充分发挥主观能动性,不断破除兵器试验领域存在的教条,结合自身条件,对兵器试验的方法和技术进行创新,从而大大提高了兵器试验的质量和效率。

水介质破碎试验法的诞生

在常规兵器试验中,弹丸的破碎性试验以前一直是按照苏联传授的办法进行的。具体来说,就是把沙子作为破碎介质,将被试品埋在沙子中起爆。使用这种方法,试验弹丸产生的破片会被沙子磨损,无法很好保持破片的原始形状,破片回收率低,爆炸后破片飞行力度及破片杀伤范围都很难测定。这种试验方法不但试验质量低,而且每次试验前的筛沙工作也异常繁重和枯燥。为此,试验中心的工作人员,经过充分的论证,提出采用水介质弹丸破碎性试验法的设想。尽管这一技术方案耗资较多,同时也存在着一定的技术风险,但中心党委认为,这不仅是研究一项新技术的问题,而且是对传统试验方法的重大技术革新,应全力支持。在试验水池建设过程中,中心的试验官兵先后克服了水池下沉,减压设备、打捞设备、破片称量与分捡设备、数据处理设备的研制与安装等技术难题。特别是在减压设备研制过程中,火炮弹药试验室工程师邝积玉广泛收集相关技术信息,根据国外相关技术经验,独立制造出减震气幕发生装置。经过多次气幕发生试验和药柱爆炸试验,独立加工研制的气幕发生装置可减少起爆冲击波压力的90%,完全达到了试验要求。与原先的沙介质试验法相比,采用全新的水介质弹丸破碎试验方法的破片收集率高达98%,试验效率提高了20倍以上,大大缩短了试验周期,降低了试验人员的工作强度。此项目荣获全军科研成果二等奖。

马格努斯效应前后

常规弹丸的两个非常显著特点就是高速旋转(每分钟可达20万转)和弹丸速度向量线与弹轴之间有一个夹角(攻角),这使得常规弹丸在飞行中会出现特殊的力和力矩。这种特殊的力和力矩的产生被称为马格努斯效应,它对弹道的影响是不可忽视的。为了测出这种马氏效应,上世纪90年代,射表室的技术人员提出了一种用改变弹丸质心位置的方法进行试验测量。其过程是先对制式弹丸进行改造,使其在外形不变、质量不变的条件下,人为的让质心位置后移10N米到20厘米。1995年马格努斯效应试验终于在中心试验成功,中心用这种简单的改变试验条件的方法获得了马格努斯力和力矩系数,从而解决了中心长期以来用风洞试验无法解决的重大难题。空气动力学院乐嘉凌认为这是一个重大突破,主动推荐国家级奖,论文在飞行力学年会上发表,获优秀论文奖。

中国人自己的射表技术

上世纪70年代以前,我国常规兵器试验一直沿用从前苏联引进的射表编拟方法,而这种方法在实际应用中存在精度差、耗弹多、周期长等许多问题。一次射表试验的精度问题引起了新任射表组组长闫章更的关注,他们编制出的射表用前苏联的“三个评定标准”衡量,竟然是不合格的。闫章更和同事们经过严密的检验和推理,最终证明试验无误,原有“三个评定标准”存在严重的理论错误。他一口气写了三篇论文和一份报告,深刻阐明了“三个评定标准”的错误所在。上级部门和国内相关领域的专家为此争论了一年零七个月。最后上级决定,调200发炮弹在不同的场区由不同的技术人员背靠背进行试验,重新鉴定。最终,试验结果与闰章更编拟的射表完全一致,而且精度大大超过了设计指标。

上个世纪80年代初,我国新研制了两种炮弹,准备投人边境自卫作战。上级要求基地用最短的时间编出射表,按照传统的射表编拟方法,完成这两种射表分别需要100个和130个工作日。闰章更查阅了国内外大量资料,反复比较各种射表编拟方法,大胆提出用刚引进的多普勒雷达编拟射表的设想,而当时国内还没有用雷达编拟射表的先例。通过采用新方法,两个射表的编制工作只用了4个和7个工作日就完成了,后据前线反映,射表的实战效果非常好。

提取弹丸空气动力参数,是构建我国常规兵器试验理论的关键。多年来,国内一直没能有效解决这个问题。上世纪90年代中期,欧洲某国成功提取了空气动力参数。中心得知这一消息后便派闰章更和同事前往考察。就在他们满怀希望地来到该国时,对方却以种种理由拒绝提供。这件事让闰章更深切地感受到,国防尖端技术不可能从国外直接拿来,只有靠我们自己去创新突破,否则将处处受制于人。随后的五年间,闰章更带领他的课题组,潜心钻研,刻苦攻关,进行了无数次试验,最终一举解决了4大难题,开拓了一条符合我国国情的外弹道试验技术新路子。进入新世纪以来,中心相继承担了两种重点型号高新武器系统的试验鉴定任务。这两种武器系统复杂、造价昂贵、技术含量高、考核项目多。用老办法试验鉴定这类高新武器,既行不通,也干不起,必须开创新的试验理论与方法。2000年,闫章更带领课题组开始系统进行高新武器试验鉴定理论与方法研究。经过不懈努力,他们的研究终于取得了重大突破,创新了九种军事抽样检验方法,为两种重点型号高新武器试验鉴定的圆满完成提供了理论支撑,这项研究成果获得了军队科技进步一等奖。

环境试验室的诞生与发展

新兵器从研发到定型,要过的第一道门坎是环境试验。过去很长一段时期,由于受技术条件的限制,我国的常规兵器试验一直是在自然环境中进行的。参试官兵为了找到符合试验要求的气候环境,冬要去漠河,夏要到海南,花费了大量的人力、物力和时间。如今通过环境模拟试验

设施,常规兵器在试验室内就能够接受严寒、酷暑、湿热、雨淋等各种恶劣环境的考验,一些极端的环境甚至在自然界中都难寻踪迹。环境模拟实验室大大加快了兵器环境试验的周期,极大降低了此项试验所耗费的人力、物力。是否拥有先进、完善的环境试验设施已经成为兵器试验场先进。性的重要标志。目前华阴兵器试验中心已经拥有亚洲最大的综合环境模拟试验设施,技术人员坐在控制机房内,就可自如地操纵着巨大的“空调系统”,控制各个试验室的温度和湿度,对各种武器进行高低温、干热,湿热交变,雨淋、扬尘等气候条件下的仿真试验。

华阴兵器试验中心环境试验室的建设序幕是这样拉开的。上世纪70年代,试验中心承担了空军某型航炮试验鉴定的任务。空军从战术技术实际需要出发,提出航炮在零下60摄氏度时要打得响、连得上,不出任何故障,强度符合规定的要求。这一特殊要求必须在超低温环境中才能做得到,而到哪里去找这样的环境呢?环境试验室的徐国瑞、石友权等同志跑遍了全国,所看到的低温试验室和资料,从大到小都是用氟利昂和氨循环制冷,而温度最低的也不超过零下40摄氏度。一个偶然的机会,他们看到北京航空学院有一小型空气循环制冷设备,温度能达到上述要求,便萌生了建立超低温室的想法。经中心同意与北航协作,先搞了一个较小的空气循环制冷试验室。经过多次的试验,效果很好。为此,经中心党委研究,决定开始建造大型空气循环制冷试验室。当时,由于项目投资大,无法一次满足经费要求,所以采取了先搭框架逐年追加的方法。最终,北航的专家和中心项目组的同志经历了8年艰难的历程,才完成了基建工程。随后,低温材料关,涡轮质量关等难题也相继得到解决。1976年2月,低温试验室运行成功,1000多立方米的大容积常温室的温度能顺利降至零下80多摄氏度,超过了设计要求。同年12月,中心开始动工建设包括低温、高温、湿热、淋雨四个试验系统。1981年基建完毕,开始设备安装。1984年,一个多功能大型现代化空气循环制冷模拟试验室,在华山脚下的常规兵器试验场落成,填补了我国大型空气循环制冷的空白,为大型武器、雷达、装备器材的定型试验。科研摸底创造了有利条件。此项目经全国制冷专家和制冷权威人士的评审后,定为国家一等

为满足越来越严格的试验要求,华阴兵器试验中心的环境综合模拟设施还在不断完善中。2008年8月,沙尘试验室正式竣-工并投入使用,中心兵器环境试验能力更为全面。

国产反坦克导弹从这里走向战场

在华阴兵器试验中心试验鉴定的武器装备中,三代国产反坦克导弹无疑是最引人瞩目的。在上世纪70年代初的中东战场,阿拉伯和以色列大量使用反坦克导弹,并取得令人瞩目战绩的时候,我国还沿用坦克炮和火箭筒来攻击坦克,其命中率低、战斗威力小。面对多变的国际局势,我国急需拥有自己的反坦克导弹武器。“红箭-73”是我国第一代反坦克导弹,对其进行鉴定试验也是华阴试验中心承担的第一项反坦克导弹试验任务,但当时的整个鉴定试验流程并不成熟与系统。当时担负此项任务的老高工聂木生这样讲述当时的试验情况:“我们一次次到工厂调研,饿了吃点干粮,困了随便找个地方打个盹,回来就一头扎进办公室整理资料,最终,拿出了一套完整的试验方案。”中心老领导庞常战认为,反坦克导弹试验鉴定技术真正成熟、系统化是在1984年进行“红箭-8”试验时。

“红箭-8”属于第二代反坦克导弹,系统更加复杂、精度更高,在以前的基础上有许多突破。中心为此制定了三个方案。一个是试验方案,一个是测试方案,一个是数据处理方案,并形成三本很厚的资料。当时,经过几年的相关技术研究和分析,中心在试验设计、可靠性分析、数据处理方面都比较精确化了。1984年,“红箭-8”反坦克导弹在中心完成定型试验。“红箭-8”定型以后,性能质量一直比较好,可以同美国的“陶”式导弹相媲美。在进行“红箭-8”试验的时候,中心引进了许多比较好的设备,其中的一个是用于弹道测量的阿斯卡尼亚电影经纬仪。中心自己研究的控制回路参数测试系统可以进行控制回路参数实时测试,准时处理。

到了上世纪90年代中期,我国又成功研制出新一代反坦克导弹——AFT09重型反坦克导弹,该武器杀伤威力大,其命中率高达95%以上。中心在试验技术上也有了很大的发展,包括采用了模拟仿真技术和一体化试验模式。一体化试验模式是高技术武器装备试验鉴定的新模式,它一改过去国家靶场独立试验、独立鉴定的方式,将工厂研制试验,靶场定型试验和部队试验三者结合起来进行鉴定。AFT09试验还采用了模拟仿真技术,可以对很多没法实际开展的试验项目进行模拟。到了1998年,AFT09重型反坦克导弹定型试验完成,该项目试验有4项成果获得军队科技进步二等奖。

建设先进的信息化武器试验场

近20年来的局部战争充分展示了信息化作战的强大威力,各种精确制导武器以及先进的指挥系统无不给人留下了深刻的印象。面对挑战,中心主动站在了军队现代化建设的第一线,提出了构建信息化靶场的奋斗目标。某型无人机系统定型试验的成功,实现了中心由常规地面武器试验模式向空地一体现代信息化武器装备试验模式的转变,为高新技术武器试验鉴定探索出了一条新途径。

科研试验取得骄人成绩的同时,中心的试验设备也在不断发展,电磁环境监测系统、红外经纬仪、姿态测量系统、多狭缝式高速摄影机联动系统,超高速摄影系统、某型通用遥测系统的建设和投入使用极大地提高了中心的试验能力。新建的试验指挥控制中心实现了现场试验的信息化指挥调度、试验数据的实时采集与传输、试验信息的综合显示、测试设备的实时引导,中心由原来各自为战的试验模式转变为联网联测模式,综合测试能力全面提高。

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