背在身上的“超级大炮”
2015-06-25江雨
江雨
火箭筒与单管/发火箭炮
冷战期间虽然没暴发世界大战,但局部战争始终没停,游击队也成为了各种战争中的重要角色。各色局部战争中,苏联研制并在全世界扩散的RPG几乎成了游击队的代表,但以反装甲为主要目标设计的RPG,威力显然无法满足多用途的作战要求。
RPG(代表型号是ILPG7)虽然是游击队的主要支援火力,甚至是各处低烈度战争中的“明星”武器,但前装的超口径RPG弹均为反装甲武器,对人员的杀伤效果非常有限。RPG7也有专用的同口径破片杀伤弹,很多时候看着人拿着个RPG的发射筒东指西比,弹筒内很可能装备的就是破片杀伤弹。RPG不占编制,使用灵活,确实很适合分队作战使用,但RPG杀伤弹头的威力并不比手榴弹高多少,破甲弹反人员、掩体效率又很低,难以有效毁伤工事和建筑。RPG的另一个明显缺陷则是射程太小,必须靠近目标才能发挥作用,射手容易受到直射火力杀伤。
RPG这种打起来烟尘滚滚,炸起来声光明显的武器,对防护一般的装甲车辆还算有些威胁,但在野战和城市作战中,以掩体和有生力量为目标的攻击任务中,杀伤威力甚至还不如破片手雷,不足300米的直射距离也过于有限。
近几十年的局部战争中,便携火箭炮成了很多游击队手中的“超级大炮”,中国研制的107毫米火箭弹(以下简称107火箭弹及火箭炮)则是这类武器的经典。这些局部战争中,裸弹简易发射甚至成了107火箭弹的常规作战方式,出镜率也很高。
单管火箭炮相比RPG的优势
轻步兵组成的游击队很少有清晰的战线和阵地,面对强敌时往往打一下就跑,武器的便携条件、战术灵活性和威力同样重要。迫击炮和无后坐力炮的射击特征明显,体积大,携带也不够方便,步兵用RPG这类便携武器的毁伤威力又太小。近几十年的各地游击队、反政府武装作战行动的资料片和图片中,经常能看到中国制107火箭炮的身影,联装火箭炮装在皮卡、吉普上甚至由士兵肩抗行动,也经常可以看到把火箭弹直接摆在地上发射的例子。107火箭弹的火力密度不如迫击炮,威力和射程很难满足对炮兵火力的要求,但拥有可简易发射的使用优势,不需要携带发射装置就可以把火箭打出去,这也使威力相当于105榴弹炮弹,射程相当于120迫的107火箭弹,成为作战灵活性很高的“超级大炮”。引进和仿制107火箭弹的国家,均将简易发射其基本作战手段。
火箭弹发射时对定向条件的要求不高,尤其是靠数量保证毁伤效果的集束火箭,短时间里大量发射要比单发精度更有价值。苏联在二战期间装备的BMl3火箭炮使用导轨架,德国在大战中装备的大口径火箭,甚至使用兼作运输包装的木框箱发射,定向管的长度基本相当于弹体的长度。
涡轮火箭弹的装备基础
火箭炮是简单化的压制炮兵火力,比身管火炮更方便,靠火力密度弥补精度。苏联在二战时期开发的BM13火箭采用气动稳定,采用了导轨发射装置。战后装备的BM14则采用涡轮稳定设计,使用笼形发射装置,再之后的BM21等则采用低旋气动稳定,采用带导向槽的发射管发射,属于典型的火力支援型火箭武器。德国在二战中、后期也研制了火箭武器,虽然也用了涡轮旋转稳定,却采用了前置火箭发动机的弹体结构,火箭弹的精度虽得到了保证,但弹体结构比炮弹还要复杂,在战后也没有得到认可和继续应用。
中国的炮兵装备以引进苏联装备为基础,但在朝鲜战争期间引进BM13之后,却没有继续引进苏联在50年代发展的后续型号,而开始自行研制。中国军工系统为满足师、团级炮兵支援,定型了130和107毫米两型63式多管火箭炮,均采用成熟的涡轮稳定设计,两型弹除口径差别外的基本结构也大体相同。
中国63式107/130涡轮火箭采用动力旋转方式,依靠火箭弹尾部的8个倾斜喷管(喷管轴向与弹体轴线有角度差),利用喷管的切向推力使弹体旋转,飞行速度越高转速就越大。基本型107火箭弹的初速为32米/秒,最大速度为376米/秒,最大转速可达21440转/分。通过数据就可以知道,107火箭弹刚刚发射时的飞行速度和转速均不大,初始发射扰动不大,有利于降低无定向管约束时的偏差值。弹体转速在发射后随着火箭增速增加,能保证飞行时的稳定性。
涡轮火箭弹对简易发射的价值
涡轮火箭不需要弹翼或发射管的来复线导转,依靠火箭发动机偏心推力高速自旋稳定。发射管只起运输和导向作用,只需要可以包容火箭弹的滑膛钢管就能满足需要。发射管通过不同的仰角实现对应的射程。
中国在研制63式107火箭炮时,要求这型火炮作为团级压制火炮,12管发射装置可以采用吉普车牵引、马匹驮载,或分解成几部分后人工搬运。107火箭炮在机动作战中所具备的战术优势,是这型火箭弹的尺寸、重量和威力与西方通常的105毫米榴弹炮弹相似,不需要任何复杂的支撑和瞄准设备就能把炮弹以过得去的精度打出几千米。中国军队在装备63式107火箭炮后,为了使装备与“人民战争”作战思想相适应,很快就在已有装备使用经验基础上,系统开发出了简易发射107火箭弹的方法。
涡轮火箭在理论上只要能有个承载火箭弹体,并提供稳定发射仰角的支架就可以满足发射条件。107火箭弹之所以能采取简易发射方式,与其采用的涡轮稳定方式有直接关系,没有稳定翼的柱形弹体也适合简单发射。
中国军队在简易发射107火箭弹时,普遍用垒土台作为火箭发射平台,火箭弹直接放置在土垒的凹槽内,由弹体两侧垒土约束方向扰动。火箭发动机采用简单的电线连接,用直流手摇发电机或干电池点火发射。简易发射时需要确定仰角和方向角。电视新闻中经常可以看到的三角型比例尺,属于制图用的简单工具,之所以用这种工具是因为三角型截面的比例尺可以很稳定的放置到弹体上方,比例尺尖点形成纵向弹体的轴线可以直观确认方向角。仰角的确定可以通过射表查出,然后依靠简单的木工角度尺,甚至更简单的重锤(细绳吊挂的石子)和量角器测量。经过107火箭弹简易发射训练的战士,对经过测距定高的视距内目标,约5分钟就可构成发射土垒,几乎不受地形和气候条件的影响,甚至可以把火箭弹挂到树上发射。
简易发射107火箭弹的方法比较简单,但即使是长期训练的熟练士兵,利用简易瞄准装置的定位精度也不高,不到1度的角度偏差就将形成近百米误差。事实上,107火箭弹简易发射的实战价值受精度影响很大,为利用好107火箭炮的灵活性,满足机动作战需要,很多国家都研制和装备有单管中口径火箭炮。
涡轮火箭弹战术性能的局限
涡轮火箭的结构简单,使用方便,但却存在一个很难克服的弱点,就是旋转稳定对射程的直接限制。火箭弹的射程取决于动力持续时间和弹体气动条件。火箭发动机的持续燃烧时间越长,比冲值越大,弹体阻力越低,射程就越高,采用细长弹体设计有利于火箭弹的增程减阻。涡轮火箭不需要稳定翼面是减阻的有效手段,但从气动条件上就可认识到,火箭弹体旋转稳定要求限制弹体的长径比,超过限制长径比会破坏火箭的旋转稳定效果,增大射击散布,甚至使火箭失去正常使用的条件。按照稳定技术的标准作为依据,旋转弹体火箭的长径比很难超过10,也就是说100毫米口径的弹体长应该在1米以内,这就限制了火箭弹的发动机长度,使100毫米口径涡轮火箭的射程被局限在15千米内,增大口径所得到的射程增量也会加速削减。
气动稳定的火箭弹普遍采用低速旋转,同时利用稳定翼面提供飞行安定性,火箭的长度可超过20倍弹径,火箭发动机长度和装药量都有明显提高。
涡轮稳定火箭弹在50年代兴起,却在60年代开始就处于颓势,主要是无法满足地面压制炮兵越来越大的射程要求。涡轮稳定的130~160毫米口径火箭弹,最大射程被限制在10千米范围内,而122毫米低旋尾翼稳定的BM21可达到20千米。当涡轮火箭弹射程增加到15千米时,122低旋尾翼稳定火箭弹的射程已达到30-40千米。涡轮火箭弹的弹体载荷很大,结构和强度要求较高,战斗部的尺寸和重量局限性也大,战斗部载荷灵活性不高。涡轮火箭弹为了保证稳定,每分钟的转速可达上万转,弹体和内部器件要承受很大的离心力,对精密电子器件稳定工作有不利影响。
中国军队的涡轮火箭炮装备时间很长,但这种较长的装备寿命是因为缺乏更新的条件。中国在对越作战中遭遇“冰雹”火箭炮后,参照BM21研制出了新的火箭炮,并用国产81式122火箭炮替换师属130涡轮火箭炮,也仿制过苏联式的单管“冰雹”火箭炮。
单管火箭炮的装备对比
63式多管火箭炮行军状态全重只有385千克,定向管长0.9米。中国在研制并装备63式107火箭炮后,为了改善其机动性,还开发了适合人工背负,行军重量降到170千克的63-1型,并在之前的简易发射方式基础上,研制了专用于单发射击的85式107火箭炮。
63式牵引火箭炮的精度不算高。专用的单管85式107火箭炮,采用比较稳定的支撑和通用瞄准设备,具备与普通火箭炮相当的精度,为执行突袭任务的步兵分队提供携行压制火力。
国外也有类似的单发火箭发射装置,如苏联生产的122毫米单管火箭,也是为机动部队提供火力支援,但其采用的122毫米减射程火箭弹仍需专用的发射管和支架。中国模仿苏联单管122毫米“冰雹”火箭炮,也研制了88式单管122火箭炮,但从技术条件对比就可以发现,122单管火箭炮的威力虽然增加明显,但作为机动作战的炮兵装备,便携性和战场机动性都不够理想。
苏联的122单管火箭炮必须依靠发射管发射,发射管与三角支架本身的运输就很麻烦,还要携带火箭弹,作战班组对携行的人力要求较高。“冰雹”配用的M21火箭弹爆破杀伤型的标准长度达2.87米,重量为66千克,战斗部重量18.4千克,装药量6.4千克。每枚M21火箭弹在人力携行时需要分解成2段,各重约30千克,由2名士兵运输1枚火箭弹。
107火箭弹相比122毫米的M21火箭弹,弹头空间小,载荷也小。M21火箭弹可根据不同载荷发展出爆破、破甲、子母、布雷等弹型。107标准型火箭弹的长度只有0.837米,仅相当于M21火箭一段药柱的长度,全弹重量为18.7千克,战斗部重量为7.65千克,战斗部装药量为1.27千克,最大射程8或10千米。M21火箭弹的射程明显高于107火箭弹,但单管BM21火箭发射器采用简易发射方式,火箭弹的远射程能力很难发挥。为了保证在实用距离上获取较好的杀伤效果,火箭弹的落地倾角要尽可能大,射击中、近距目标时,需采用阻力环降低射程并增大落角,实际射程远无法和标准的车载BM21火箭炮相比。BM21火箭弹最大射程略超20千米,但人力携带时很难配备远程目标指示设备,系统重量和火力密度也难以实现命中修正。单管发射时,M21型122火箭弹大射程的实际价值并不大,战斗部威力才是单管122火箭弹相对于107火箭弹的基础优势。
编制完整的作战部队不需要使用单管火箭炮,游击队对重武器尺寸和重量要求较严格,炮兵武器的威力、射程和携行性之间的平衡,要比单纯的炮兵作战效能更为重要。苏联在BM21基础上研制单管火箭炮,不是因为苏联缺乏轻便的涡轮火箭弹,也不是不会火箭弹简易发射(中国火箭弹简易发射还是从苏联学的)。BM14火箭弹理论上比M21火箭弹更适合机动作战,但单管122火箭炮的威力相对要大,装备通用性也比其取代的BM14更好。更重要的是,对于拥有充足规模炮兵武器,规划实施大规模机械化战争的苏联军队,轻便却不够精确的单管火箭炮实际意义并不大,单管122并不是苏军标准的炮兵火力。
单管,简易发射火箭弹的精度不算好,只是射程和威力要大于普通的单兵火箭。理论上,迫击炮是更适合山地或机动作战的炮兵武器。中口径迫击炮的弹丸威力不小,射击精度相比简易发射火箭也高,但以最普通的81/82口径迫击炮为例,迫击炮和最基本的弹药运输就需要4-5人,翻山越河行动起来并不容易。尤其是采用突袭战术的大都是游击队,用以袭击防御能力较强的对手的基地,进攻后脱离的危险性远比渗透和射击前准备阶段要大。根据游击队在阿富汗和伊拉克对美军作战的例子看,迫击炮的重量本身就是突袭小组撤退时的负担,很多次作战都是在完成炮火袭击后,作战小组放弃回收迫击炮而轻装撤退。迫击炮虽然是种低成本的作战武器,但也算是步兵使用的重火器,对于装备补充难度比正规军大的游击队来说,放弃迫击炮本身就是个难以忽略的损失。相对于迫击炮这种撤退难度比较大的制式武器,涡轮火箭简易发射的携行量基本相当,但不用发射架就不存在撤退的装备消耗,打掉火箭的小组马上就可以转化为轻步兵,无论是继续执行突击任务或轻装撤退都更为方便。
单管火箭炮在现代战争中的价值
冷战期间特种部队的应用逐步增多,局部战争中游击队往往也可得到大国的支援,便携武器已不再是步枪和手榴弹这样的等级。渗透突袭的特种部队和游击队,在作战中经常需要一种射程较大,威力也比较满意的武器,以替代沉重的火炮和危险的炸药包。107火箭弹所以被开发出单发射击功能,国外也有单管122火箭的装备,很大部分意图是为满足机动作战的需要,为徒步渗透突袭的步兵分队提供可用的装备。
步兵通常使用的武器中,RPG7虽然简单又轻便,但威力和射程都太小。82无后坐力炮和PF98的战斗部威力不足,2千米的最大射程也在防御方的直射火力范围内,远距离射击的误差也比较大。单管火箭炮的精度事实上也不好,但战斗部威力比较充足,射程也是单兵火箭的几倍,既可以在远距离上进行压制或骚扰射击,也可以在较近距离上攻击坚固的目标。中国在1979年对越自卫反击作战时,越南军队就使用过单管的122火箭,但在山地丛林作战条件下,这种火箭的作战效率却不如中国的107。单管火箭炮的作战特点决定了简易发射虽然无法成为有效的作战手段,却是种低成本的灵活压制炮兵手段。85式单管107火箭炮的研制,也证明了这种作战手段对性能平衡的意图。
中国研制的107火箭弹有简易发射能力,更大口径的130火箭弹同样可简易发射,只是相对于不到20千克重的107火箭弹,130火箭弹重30千克以上,射程却只增加了20%。国内外之所以广泛应用107火箭弹简易发射,只是因为其尺寸重量都控制在单兵可携带范围内,是一种能与RPG和迫击炮互相补充的面杀伤武器。很多武装力量都利用过简易火箭发射装置,尤其是以色列对该武器的感触最深。
战争效果已经证明,任何非集束发射的中、小口径火箭炮的作战效率都不高。无论从技术还是实战去分析,即使是带发射管的85甚至是88式单管火箭炮,仍不具备有效的精度和毁伤效果,简易发射的107火箭弹精度问题更严重。单管火箭炮射程越大命中误差就越大,很难实现直接瞄准射击的效果。
单发射击的火箭弹在战争中能够发挥的作用,与中国在朝鲜战争中的“冷枪冷炮”作战效果相似,都是在隐蔽条件下给对方造成有限威胁,心理压力要比实际效果明显得多,却始终也无法成为真正有效的作战手段。相对于在现代中国炮兵火力构成中,装备空间越走越窄的130口径火箭炮,107口径火箭炮虽然也存在性能局限,但其轻便、灵活和制式装备的特点,仍可在快速反应部队和空降部队中找到位置,在特种战或游击战中获得发挥的空间。
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