自动榴弹发射器在直升机上射击精度分析*

吴 洁，高忠长，王小强

（1.国家知识产权局专利局，北京 101121；2.总参陆航研究所，北京 101121）

自动榴弹发射器在直升机上射击精度分析*

吴 洁1，高忠长2，王小强2

（1.国家知识产权局专利局，北京 101121；2.总参陆航研究所，北京 101121）

以外军某型35 mm自动榴弹发射器为研究对象，分析该类型武器在直升机上射击精度的变化情况，可为该类型武器在直升机上的加装和使用提供参考。

自动榴弹发射器，直升机，射击精度

引言

自动榴弹发射器具有命中精度高、杀伤范围广的优点，可在中近距离内对地面有生力量进行有效杀伤，是一种有力的火力支援武器。自从美军在越南战争中首次使用MK19榴弹发射器以来，各国军队纷纷研制和装备各种型号的自动榴弹发射器，该类型武器在直升机上的运用已有先例，比如，美军的越南战争和苏军的阿富汗战争中均在直升机上装备过，但目前各国直升机的舱门武器几乎没有见到该型武器的踪影。

1 自动榴弹发射器在直升机上的使用条件变化

1.1 射击距离

1.2 射击角度

自动榴弹发射器采用的是抛物线弹道，在地面进行射击时，一般都采用仰视射击方式，即枪口与水平面成正的仰角，自动榴弹发射器安装在直升机上，一般采用俯视射击方式，这是由直升机的特殊性所决定的。首先，在直升机上，必须考虑发射安全性问题，要确保榴弹发射器子弹不打到直升机旋翼上，一般要求其仰视射击角度不超过15°，其次，直升机携带该类武器进行作战时，飞行高度一般在200 m以上，为了打击500 m～1 000 m内的目标，根据该类型武器射表可知，需进行俯视射击角度进行射击，如图1所示。

图1 射击角度变化示意图

1.3 运动状态

自动榴弹发射器在地面射击时，采用三角支架驻锄拔地进行枪身稳定，射击时射手相对地面是静止的，而在直升机上使用时，为保证直升机的安全，大多是在直升机飞行状态下进行射击的，一般情况下，直升机运动速度大于100 km/h，这给目标的瞄准带来了难度。

1.4 架枪条件

一般情况下，陆用的自动榴弹发射器采用三角支架作为枪身支架，若在直升机上仍采用该方式，则该武器强大的后坐力足以把射手从直升机上弹出舱外，一般情况下，需要专门研制一种支架与直升机刚性连接，并在支架上安装后坐力缓冲装置，以提高枪身射击稳定性，从而提高射击精度。在直升机上，枪身后坐力传递到载机上，对载机姿态会产生一定影响，从而使射击角度变化，此外，载机机身的振动对射击精度也产生一定影响。

2 自动榴弹发射器在直升机上的瞄准精度分析

2.1 不同飞行高度对瞄准精度的影响

假设采用原枪的瞄准具进行瞄准射击，如图2所示，射角为仰视射击5°，不同高度射击误差如表1所示。可见，采用原瞄准具在不同高度上进行瞄准射击，其造成的瞄准误差不随高度的变化而变化，并且误差值较小，可以近似忽略不计。

（四）强化改革举措，提供最强保障。要坚持改革创新，坚持问题导向，着力破解难题、补强弱项、补齐短板，妥善解决改革存量问题，确保完成改革增量任务，实现工作创新发展。统筹推进以政治改造为统领的五大改造新格局，是政治性实践性很强的系统工程，要全面深化监狱工作改革发展，深化监狱体制改革，完善刑罚执行制度，加快推进监狱基础项目建设、信息化建设、改造设施建设，不断适应改造工作新格局、服务改造工作新格局、保障改造工作新格局。

2.2 不同飞行速度对瞄准精度的影响

直升机携带自动榴弹发射器进行作战时，飞行速度一般在 100 km/h～200 km/h之间，即约 30 m/s～60 m/s之间，这样的速度对于主要为地面射击设计的自动榴弹发射器而言，是很难保证瞄准精度的。以外军某型35 mm自动榴弹发射器为例，该榴弹发射器子弹初速为vx=200 m/s，若射击1 000 m距离，射向与直升机飞行方向垂直，直升机飞行速度vy=50 m/s，以子弹飞行时间Δt=5 s计算（实际超过5 s），则子弹偏离射向距离Δy=vy×Δt=250 m/s，可见，若不针对速度而进行射向上的修正，则无法使用。目前，陆军使用的自动榴弹发射器的瞄准具针对地面静止或慢速目标进行方位射向刻度标记，而直升机的速度范围超过了瞄准具速度修正范围，因此，很难满足在直升机上的使用。

图2 不同高度瞄准示意图

表1 不同飞行高度射击误差表

由于自动榴弹发射器子弹初速较低，在直升机上进行射击时，子弹飞行时间一般为3 s～7 s，射手采用瞄准具进行射击时，必须获取或判断直升机的飞行速度，带来了速度测量误差，此外瞄准具自身的刻度标记也存在精度误差，各种误差的累积，使得瞄准误差（用速度来表征）达到5 m/s～10 m/s，则偏差达到15 m～70 m，大大降低了命中概率。

3 自动榴弹发射器在直升机上的射击密集度分析

3.1 基于真空弹道特性的射击密集度分析

在真空中，子弹只受重心作用，可得到抛物线形式的弹道方程：

令y0=k1X，k1=k2tanθ0，y=0，可得落地点：

其中，X为射程，y0为子弹发射时离地高度，θ0为射角，k1为常数（一般小于1），k2为常数。

对式（2）两边取对数并微分，可得：

当速度初速度变化不大时，可得到射角变化对射程的修正公式：

由式（4）中cot2θ0可以看出，当θ0→0°和θ0→90 °时，此系数趋于无穷大，而在θ0=45°或θ0=-45°时，系数趋于零。因此，可以判定，射击密集度与射击时离地高度无关，接近水平射击（-10°≤θ0≤10°）或大射角射击（-90°≤θ0≤-80°或80°≤θ0≤90°）时，不大的射角变化会引起较大的相对射程变化，即射击密集度变差，在-45°或+45°附近的角度射击射击密集度趋于最好。

3.2 基于弹道仿真的射击密集度分析

上述关于射击密集度的结论是在真空条件下得到的，下面以外军某型35 mm自动榴弹发射器为例，进行在大气条件下的弹道仿真，初始条件为：初速200 m/s，连续发射100发子弹，射角θ0，假设该武器的散布角Δθs服从均方差0.186 9°的正态分布，则初始射角θc=θ0+Δθs。仿真结果见表2。从表中可以得知，当接近水平射击时，真空弹道特性的结论是近似适用的，但此时，与水平面成相同角度时（如-5°和+5°），俯视射击散布精度比仰视射击的要好；在俯视射击中，在-45°射击角度附近射击时，真空弹道特性的结论是不适用的，即在-45°角度附近射击时，射击密集度不是最好的，而是在-15°左右取得最优的射击密集度；射击角度是影响射击密集度的主要因素。

4 直升机使用自动榴弹发射器的一些建议

4.1 对瞄准系统进行相应改进

由于自动榴弹发射器子弹初速较低，子弹飞行时间较长，较小的射角误差能造成较大的偏差距离，普通的机械刻度瞄准具已无法满足精度要求，自动榴弹发射器瞄准具无法适应直升机快速运动的特点是造成其无法在直升机上作为舱门武器普遍使用的主要原因。若不用瞄准系统，仅凭借射手肉眼观察射击则对弹药的浪费是十分严重的，导致射击效能极差。可见，对瞄准系统进行改进是十分必要的，配备电子瞄准系统，能够自动采集直升机运动参数并采用相关火控模型精确计算直升机各种运动状态下的射击瞄准点，可有效提高目标瞄准精度。

表2 不同射击角度的弹道仿真结果

4.2 以俯视射击作为主要的射击方式

根据前面的分析可知，俯视射击可以有效提高射击的密集度，而采用仰视射击时，由于直升机对该武器仰角的限制，使得仰视射击处于小角度射击，是该武器处于射击密集度最差的射击角度，因此，要尽量避免在直升机上使用仰视射击的方式。对于射击距离500 m～1 000 m的范围，直升机采用俯视射击，其飞行高度一般为200 m～400 m，射角-10°～-30°是比较理想的使用方式。

［1］韩子鹏.弹箭外弹道学［M］.北京：北京理工大学出版社，2008.

［2］马建龙.简单，但实用欧美直升机舱门武器系统［J］.现代军事，2005，31（2）：55-57.

Analysis of Shooting Accuracy of Automatic Grenade Launcher Installed on Helicopter

WU Jie1，GAO Zhong-chang2，WANG Xiao-qiang2
（1.State Intellectual Property Office，Army Aviation Institute，Army Aviation Institute，Beijing 101121，China；2.Army Aviation Institute，Beijing 101121，China）

Taking a certain type of foreign military 35 mm automatic grenade launcher as research object，it analyzes the change of shooting accuracy of that type of weapons due to being installed on helicopter，and it can provide reference for the installation and usage of the type of weapons on helicopter.

automatic grenade launcher，helicopter，shooting accuracy

E911；N945.12

A

1002-0640（2014）09-0048-03

2013-07-05

2013-09-06

军队科研重点研究基金资助项目

吴 洁（1984- ），女，江苏淮安人，硕士研究生。研究方向：航空、航天、直升机载武器。