高射速中口径舰炮反导射击体制探究

王学军 ，贾国辉

(海军工程大学 兵器工程系,湖北 武汉 430033)

高射速中口径舰炮反导射击体制探究

王学军 ，贾国辉

(海军工程大学 兵器工程系,湖北 武汉 430033)

面对日益精准、快速的反舰导弹，论述了发展中口径舰炮反导能力的必然性和提升中口径舰炮射速的必要性及可行性，提出了在高发射速率下中口径舰炮远距离多发同时弹着拦阻射击和近距离穿甲破片直接命中拦截的反导射击方法，并对两种射击方法进行了简要分析，分别描述了多发同时弹着空炸形成的破片域和穿甲破片弹的特点。

高射速中口径舰炮；反导能力；多发同时弹着；穿甲破片弹；拦阻射击

伴随着制导技术、驱动技术、探测技术、材料技术的飞速发展，反舰导弹的飞行攻击速度越来越快，攻击的多样性愈发难以判断，末端的机动性越来越强。例如，俄罗斯和印度联合研制的“布拉莫斯”反舰导弹飞行速度可达2.5～2.8Ma；美国不断改进升级的“鱼叉”系列反舰导弹制导精度、反应速度都在不断提升，在海湾等战争中取得了辉煌的战绩；台湾的“雄风”-3型导弹无论在射速、射程还是制导精度上都可与俄罗斯“日炙”反舰导弹相抗衡，性能较“雄风”-1型、“雄风”-2型大大提升[1]。因此对于舰艇安全来说，充分利用反舰导弹航路上的各个时刻，在各段航程上对其进行针对性拦截是非常必要而且必须的。

1 发展高射速中口径舰炮

中口径舰炮在射速、精度、射程、弹丸威力等战术技术指标上都处在大口径舰炮与小口径舰炮之间，集防空、反导、对海、对岸等多项使命任务于一身，是水面舰艇唯一具有较强综合作战能力的武器系统，是水面舰艇上的多面手。其本身具有可持续射击能力强、稳定性好、射击精度高等优点[2],在对空反导上具有较大开发潜力。

1.1 发展提高中口径舰炮反导能力的必然性

舰艇上配置的反导武器主要有3种：小口径超高射速舰炮、中口径舰炮和反导导弹。对于小口径高射速舰炮，如美国的“密集阵”系统和荷兰的“守门员”系统，基于系统的超高射速，能在反舰导弹的末端快速做出反应，有效地拦截来袭导弹[3]。但是其存在一个很大的缺陷——有效射程短，导致系统有效的拦截时间有限，对超音速和超高音速反舰导弹的拦截显得力不从心。超高音速反舰导弹的速度可达到3Ma[4]，近程小口径高射速舰炮弹丸的初速约为1 000 m/s，取拦截区段500～3 000 m，则小口径舰炮对反舰导弹的有效拦截时间只有2.5 s甚至更少，而且大部分的小口径舰炮有效拦截区段都不足3 000 m 。对于舰载防空反导导弹，其易受控制系统和初始弹道的影响，射击近程存在不可避免的盲区，抗干扰性差，并且造价昂贵[5]。而中口径舰炮一方面在射程上刚好可以弥补小口径舰炮和反导导弹的射击盲区；另一方面在反导性能上具有更大的提升空间，在英阿马岛海战中，英国射速为25 发/min的MK8型114 mm舰炮击落了7架阿根廷战机[6]，说明中口径舰炮在对空作战中仍然具有不可忽视的作用。

中口径舰炮的作战使命主要是对岸射击和对海射击，提高其对空反导能力也有很现实的战场需求。面对日益精确快速的反舰导弹，充分发挥中口径舰炮不易受干扰、射程远、可以持续射击的特点，努力提升中口径舰炮的反导能力，弥补小口径舰炮和近程防空导弹的反导射击盲区，是增强舰艇反导能力的必然选择。

1.2 提高中口径舰炮射速的必要性

国外典型中口径舰炮的主要技术指标如表1所示。

表1 国外典型中口径舰炮的主要技术指标

现有中口径舰炮的射速都普遍较低，主要通过研制发射新型炮弹、提升瞄准跟踪系统性能等手段来提高系统的反导性能。而作为舰炮最重要性能之一的射速在各舰炮改良的过程中并没有得到充分的发展，所以要充分发挥中口径舰炮反导效能就很有必要提高其射速，而且其本身也有较大的发展空间。

以76 mm口径和30 mm口径的舰炮为例，两者的口径比为2.5，76 mm中口径舰炮弹丸的有效体积可粗略地认为是30 mm舰炮弹的15倍左右。容积和质量成正比关系，即可粗略地将1发76 mm弹丸弹芯的破坏力等效为15发30 mm穿甲弹丸的威力，按这样的条件，假设某76 mm中口径舰炮的发射速率达到500发/min，在此高发射速率下，该中口径舰炮1分钟发射的弹丸毁伤能力就相当于发射率为7 500 发/min的30 mm小口径舰炮1分钟的发射量，这个发射速率甚至超过了许多现有的高射速小口径舰炮的发射速率。可见，通过提高射速，可以显著提升中口径舰炮的反导效能，保证舰艇安全。

1.3 发展高射速中口径舰炮的可行性与限制条件

现在的超高射速小口径舰炮发展比较成熟，可以将其某些方面的优势借鉴移植到中口径舰炮上，比如内能源或外能源转管技术、雷达跟踪探测技术等。另一方面，现有的中口径舰炮很多技术也比较成熟，可以直接在现有的舰炮上进行改造，可以减少研制时间。

但是随着中口径舰炮射速的提升，整个武器系统也会面临更多问题。比如，射速提升后，如何解决快速供弹难题；舰炮系统体积和质量的增大，需要占用更多的甲板空间；如果使用外能源，电机的功率存在工作极限等。

2 高射速下中口径舰炮的射击体制探究

射击体制涉及到两个方面的内容：射击方式的选取和命中机理，即如何射击和射击之后以何种方式打击目标的问题。针对中口径舰炮具有不易受干扰、射程远、可以持续射击的特点，笔者针对高射速中口径舰炮，提出远距离上单炮多发同时弹着拦阻射击和近距离上穿甲破片直接命中的射击体制。

2.1 远距离单炮多发同时弹着下的拦阻射击

单炮多发同时弹着指通过改变火炮射角、控制弹丸的装药量或者发射弹道修正弹，使得飞行时间长短不同的各发弹丸同时到达交汇点，同时作用于目标的射击方法；拦阻射击指在射击过程当中，仅选取航路上满足特定条件的点作为命中点解算射击诸元，使得舰炮在目标到达某些特定的距离上时才进行射击，这样可以降低火炮的跟踪速度，提高射击过程当中的命中概率[7]。将两种方法结合使用，即可实现单炮多发同时弹着下的拦阻射击。

舰炮为直射火炮，不能依靠改变射角来实现多发同时弹着，主要通过后两种方法实现。通过装药量来控制多发同时弹着时，根据预设的拦截点距离调整每发弹丸的装药量，通过装药量控制弹丸的初速，实现不同时间不同初速的炮弹同时到达预设的爆炸点，但这对炮弹的要求较高，中大口径陆炮很多采用此类方法[8]。发射弹道修正弹一方面可利用雷达/火控系统进行弹道修正；另一方面可利用阻尼板、阻力环和脉冲发动机等修正机构调整弹丸飞行姿态，控制弹丸飞行速度，实现多发同时弹着[9]。目前弹道修正弹较成熟的如意大利76 mm CC(舰载反导弹道修正弹)、瑞典40 mm舰炮的4PGJC(气体喷气控制可编程近炸引信预制破片弹)和德国155 mm一维弹道修正弹。

单炮多发同时弹着下的拦阻射击方式类似于饱和空域窗射击，在中口径舰炮的有效射程内选取若干个拦截点，控制数发弹丸的飞行使其同时到达拦截点爆炸，形成破片域。通过控制各发弹丸的交汇点使破片域成一定的形状，各发弹丸的破片不会重合的同时又能够相互之间补充，最大限度发挥单层拦截网的拦截效能，这样既能有效地毁伤目标也能节省弹药[10]。而单炮多发同时弹着拦阻射击方式，要求舰炮的发射率越高越好，发射率越高，拦阻射击就越容易实现，射击效能也越高。

2.2 近距离上穿甲破片直接命中

反舰导弹运动到近距离上时，舰炮的弹丸散布间距减小，此时中口径舰炮利用跟踪射击方法，使用穿甲破片弹毁伤目标。穿甲破片弹指弹丸内部不再是数量众多的预制破片，而是几十枚成钉形的类似于小口径穿甲弹的破片，这种破片的毁伤效果可媲美小口径舰炮的脱壳穿甲弹，与瑞士Oerlikon公司研制的35 mm口径高炮防空系统的配用弹药AHEAD弹相似，不同之处在于AHEAD弹内部含152颗重金属子弹[11]，而穿甲破片弹丸内部的破片数更少，威力更大。1发76 mm弹丸的弹芯威力可粗略的等效为15发30 mm穿甲弹丸，那么在76 mm口径舰炮弹丸内部装填15枚这类破片，就会达到非常理想的反导毁伤效果。

远距离上多发同时弹着拦阻射击，使用近炸引信预制破片弹间接命中毁伤目标；近距离上进行传统的跟踪射击，使用穿甲破片弹的破片直接命中毁伤目标，在导弹目标运动的各个航段上最有效地实施拦截。实际作战中可数门舰炮共同实现多发同时弹着拦阻射击；中口径舰炮与小口径舰炮配合反导。随着各种射击方法的进一步发展，形成更具有战术价值的射击方式，配合各类新型弹药使得射击效能最大化。

3 结束语

在反舰导弹攻击航路上充分利用各段航路特点，协调衔接好反导导弹、中口径舰炮、小口径舰炮的反导区段，利用各反导武器系统的特点使得全航路上的反导效能最大化。这其中，中口径舰炮在三类反导武器系统中起着承接的作用，并且其本身拥有巨大的对空反导潜力，应该进行有效的开发。发展中口径舰炮的对空反导能力，一方面要加快研制新型高射速中口径舰炮或改进现有的中口径舰炮；另一方面要不断优化射击方法，创新射击体制。“硬件”和“软件”的升级需要同步进行，舰炮的性能提升后可适用更加复杂精巧的射击方式；射击方式升级后需要更加精良的舰炮来实施。所以，在发展中口径舰炮反导能力时，两者应该同步进行，既提高射速又创新方式；既保证精度又满足强度。

拦截日益精确、快速的反舰导弹需要提高中口径舰炮的发射速率、创新反导射击方法和研究使用新型弹种，这是提升中口径舰炮反导能力的必经之路，只有这样才能完整地构筑起舰艇多层防空反导体系，确保舰艇安全。

References)

[1]海天.独来独往的海上凶煞——世界反舰导弹大盘点[J].舰载武器，2003(8)：59-68. HAI Tian.Loner sea weapon large inventory：world’s anti-ship missile [J] .Shipborne Weapons, 2003(8):59-68. (in Chinese)

[2]戴自立，谢荣铭，虞汉民.现代舰艇作战系统[M].北京:国防工业出版社，1999：739-740. DAI Zili，XIE Rongming，YU Hanmin. Modern naval combat systems [M].Beijing: National Defense Industry Press, 1999:739-740.(in Chinese)

[3]王宝成，冯宇晨.近程反导舰炮武器系统的发展趋势[J].火炮发射与控制学报，2008(3)：94-96. WANG Baocheng,FENG Yuchen.The development trend of short range anti-missile naval gun weapon system[J].Journal of Gun Launch & Control,2008(3): 94-96. (in Chinese)

[4]王继堂，王明晨，石晨光.提高中口径舰炮武器系统防空能力的途径[J]. 海军大连舰艇学院学报，2003(3)：33-35. WANG Jitang,WANG Mingchen,SHI Chenguang. The way to improve medium caliber naval air defense weapon system capabilities[J]. Journal of Dalian Naval Academy,2003(3): 33-35. (in Chinese)

[5]赵春虎，白江.国外中口径舰炮的发展[J].舰载武器，2002(2):33-35. ZHAO Chunhu,BAI Jiang.The development of foreign medium caliber naval gun[J].Shipborne Weapons, 2002(2): 33-35. (in Chinese)

[6]刘洁，陈拯民.中口径舰炮[J].舰载武器，1996(3)：23-25. LIU Jie,CHEN Zhengmin.Medium caliber naval gun[J].Shipborne Weapons,1996(3): 23-25. (in Chinese)

[7]胡献君，王航宇，石章松.火炮射击问题探究[J].火炮发射与控制学报，2013(3)：88-92. HU Xianjun,WANG Hangyu,SHI Zhangsong. Issue of artillery fire[J]. Journal of Gun Launch & Control,2013(3): 88-92. (in Chinese)

[8]祝军利，高效生，侯晓峰.自行加榴炮多发同时弹着技术[J].火炮发射与控制学报，2005(1)：6-8. ZHU Junli,GAO Xiaosheng,HOU Xiaofeng. The MRSI techniques of self-propelled gun howitzer. [J]. Journal of Gun Launch & Control,2005(1): 6-8. (in Chinese)

[9]黄义，汪德虎，汪汇川，等.舰炮发射一维修正弹多发同时弹着研究[J].弹箭与制导学报， 2012,32(5)：127-129. HUANG Yi,WANG Dehu,WANG Huichuan,et al.The MRSI study of naval gun shoots one-dimensional correct projectile[J].Journal of Projectiles,Rockets,Missiles and Guidance,2012,32(5)：127-129. (in Chinese)

[10]王学军，潘志刚.高速导弹的饱和拦截[J].火炮发射与控制学报，2006(1)：69-72. WANG Xuejun,PAN Zhigang. The saturation interception of high speed missile [J].Journal of Gun Launch & Control,2006(1): 69-72. (in Chinese)

[11]李向东，张运法，魏惠之. AHEAD弹对导弹目标的毁伤研究[J].兵工学报，2001，22(4) :556-559. LI Xiangdong,ZHANG Yunfa,WEI Huizhi. Damage study on missile targets of AHEAD projectile[J].Acta Armamentarii,2001,22(4): 556-559. (in Chinese)

Anti-missileFiringSystemExplorationofMediumCaliberNavalGunwithHighFiringRate

WANG Xuejun， JIA Guohui

(Department of Weapon Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, Hubei,China

Faced with the anti-ship missile which is more precise and faster, the inevitability to develop anti-missile ability of medium caliber naval gun and the necessity as well as the practicability to improve firing rate of medium caliber naval gun were discussed. Under the condition of high firing rate, the anti-missile firing methods for medium caliber naval gun multiround simultaneous impact and armor-piercing fragments shell direct impact and interception shooting at the close distance were put forward. These two kinds of firing method were briefly analyzed, and the features of fragments areas made by multiround simultaneous impact airburst and armor-piercing fragments shell were respectively described.

medium caliber naval gun with high firing rate; anti-missile ability; multiround simultaneous impact; armor-piercing fragments shell; interception firing

2014-06-11；

2014-08-21

2013AA8091002A

王学军(1963-)，男，副教授,主要从事火炮自动武器设计理论及总体技术研究。E-mail：xjwang_wh@sina.com

TJ301

A

1673-6524(2014)04-0079-04