远近通杀浅析韩国“天茂”新型火箭炮
2016-04-27
2014年10月,韩国向外界公开展示了其研制的“天茂”(K-MLRS)新型多管火箭炮样车。人们从展出的“天茂”火箭炮样车上惊奇地发现,该型火箭炮采用了当下多管火箭炮流行的共架发射技术。
火箭炮共架发射技术的潮流
多管火箭炮是陆军地面火力支援不可或缺的武器装备,其主要特点是机动灵活、火力密度大,可对集团军目标或面积目标进行突然的密集打击。在二战及战后的多次局部战争中,多管火箭炮作为一种高毁伤效能压制武器,其在战争中的优异表现给人们留下了深刻的印象。正因为如此,世界上大多数国家陆军都装备了多管火箭炮。
众所周知,在以往一型多管火箭炮只配备相同口径的火箭弹。为了满足陆军多种火力压制的需求,陆军不得不装备中程多管火箭炮、远程多管火箭炮等不同口径的火箭炮,这就导致火力支援武器战斗编成过于庞大,出现“走起来一大串,停下来一大片”的场面。在侦察技术和快速打击技术快速发展的背景下,多种火力支援武器构成的目标特征过于明显,其生存能力受到很大威胁。此外,这种构成也会增加部队后勤的压力。
箱式发射技术是实现弹箭一体、共架发射的关键技术
随着军事需求变化和多管火箭炮相关技术的进步,一种能克服上述缺陷的可共架发射多种口径的多管火箭炮开始出现。多种口径共架发射火箭炮是随着火箭炮箱式发射技术的发展而诞生一种新型多管火箭炮系统。由于其采用多种口径火箭弹一体、共架发射技术,一个平台既能发射大口径火箭弹,又能发射中口径或小口径火箭弹。此外,有些共架发射火箭炮还能发射战术弹道导弹或巡飞弹,变成一种弹箭一体化武器平台。如第10届珠海航展上亮相的中国WS-33/43/22弹箭一体化武器,就是巡飞弹与火箭弹结合的代表型号。该武器可在平台上同时混装WS-43巡飞弹、WS-33大口径制导火箭弹和WS-22中口径火箭弹等弹药。WS-43巡飞弹发射后可在目标区“巡弋飞行”,自身携带传感器发现目标后自主攻击目标,具有很强的时敏感目标攻击能力。WS-33大口径制导火箭弹配备了制导系统,可以用于打击远距离点目标。装备WS-22型122毫米中口径火箭弹后,可对40千米以内的面目标进行火力压制。
“天茂”多管火箭炮后部特写
多种口径火箭弹共架发射火箭炮通常集成了大口径远程火箭弹和中口径中程火箭弹,在制导方式上,大口径远程火箭弹一般采用了简易控制技术或精确制导技术,具有较强的远程精确打击能力,中口径火箭弹一般只采用简易控制技术,主要用于面积毁伤。但近几年也出现了中口径火箭弹制导化的趋势,提高了中口径火箭弹的任务灵活性。将不同口径火箭弹集成在同一个发射平台,结合不同口径弹药的优势,使同一个平台既可运用制导火箭弹对点目标进行精确打击,又可以使用无控火箭弹对纵深面目标进行梯次压制,实现了“一装多能、一炮多用”。多种弹药的集成使其成为了一款全新的一体化综合压制武器系统,具备遂行多种火力任务,提高整个武器的作战效能。这样就有利于简化部队火力支援武器的构成,提高部队火力支援能力,不但有助于降低部队装备的采购费用,而且可以大大减轻部队的后勤压力。
制导火箭弹赋予“天茂”多管火箭炮很强的精确打击能力
多种口径火箭弹共架发射给整个武器平台带来一系列好处,但由于武器平台集成了多种类型弹药,必然涉及诸多方面的关键技术。首先,在研制一体化武器平台之前必须进行统筹规划和论证,即整个武器平台要集成多少中口径火箭弹,并处理好不同口径火箭弹与发射装置的配合、协调关系。箱式发射技术是实现弹箭一体、共架发射的关键技术。箱式发射技术主要是为了使各弹药相互独立,互不干扰。按照功能划分,箱式发射装置可分为发射箱和储存/运输/发射一体箱。无论是功能单一的发射箱还是三位一体的储运发射箱,理论上任何不超过箱式发射箱最大容积的火箭弹、导弹都可以集成到同一个发射平台。
目前,采用最为广泛的是三位一体的储运发射箱。这种集发射、储存和运输为一体的箱式定向器能够防潮、防灰尘,出厂后库存很长时间不必做任何维护,大大减少了日常勤务工作。此外,完成发射后即可运用自身装填装置或弹药装填车进行快速更换,大幅提高武器平台的反应速度。共架发射技术相对于以往单一口径管束式或箱式火箭炮而言,是火箭炮技术领域一项革命性的突破。共架发射技术赋予了多种口径火箭炮共架和快速装填的两大特点,进一步提高了多管火箭炮的作战效能,增强了多管火箭炮现代战场的适应能力。因此,共架发射技术已经成为现代多管火箭炮重要发展趋势之一。许多国家新研制的火箭炮都采用共架发射技术,而本文的主角——韩国“天茂”新型多管火箭炮就采用了当下流行的共架发射技术,成为该家族的新成员。
解析“天茂”新型火箭炮
其实,在韩国公开“天茂”新型火箭炮之前,外界就有该型火箭炮的相关信息。2011年6月韩国防卫事业厅表示,正在研制新型多管火箭炮系统,该型多管火箭炮被命名为“天茂”,预定于2013年研制完成。根据韩国媒体公布的信息,“天茂”多管火箭炮由韩国神华公司研制。据称,韩国国防部计划订购58门“天茂”多管火箭炮。
与M270和“九龙”多管火箭炮一同展出的“天茂”
↑试射中的“天茂”,韩国称,该炮将在2016年交付使用
当时,韩国防卫事业厅并未公布“天茂”多管火箭炮的具体性能数据,外界只能从其公布的“天茂”多管火箭炮发射车和弹药输送车的CG图得出大致信息。从CG图可以看出,“天茂”多管火箭炮采用8×8军用卡车底盘,该发射车上装备了两个并列的箱式定向器发射装置,每个箱式定向器发射装置内装有6根发射管,1门火箭炮共装12枚火箭弹。外界当时普遍认为“天茂”多管火箭炮只是一款远程火箭炮,主要用于弥补进口M270系列火箭炮数量的不足。但“天茂”多管火箭炮的首次亮相表明当时的外界观点并不完全准确,因为这是一款采用共架发射技术的多管火箭炮,不但可以发射远程火箭弹,其还可共架发射中口径火箭弹。
从展出的“天茂”多管火箭炮来看,底盘采用8×8轮式越野车底盘,车长9米,宽2.5米,战斗全重25吨。驾驶室采用防弹设计,可以抵御小口径轻武器和炮弹破片的袭击。驾驶室后方安装了一个大型矩形火箭弹发射箱,发射箱被分割成两个更小的矩形发射箱。火箭炮发射完毕后,抛弃空箱,弹药输送车配备了更换新弹箱的吊车。重新装弹时,吊车将发射/储存器吊入发射箱内,更换完毕后即可发射。相对于以往管束式定向器火箭炮,箱式定向器在出厂之前就已经将火箭弹容纳于定向器中,前后用定向破碎塑料盖进行密封。这种集发射—储存—运输为一体的箱式定向器出厂后库存很长时间不必做任何维护,有助于减少了日常勤务工作。此外,装填速度的提高不但减轻了炮手的劳动强度,还提高了该炮的快速反应能力。
“天茂”多管火箭炮可共架发射130毫米、227毫米和230毫米火箭弹。130毫米火箭弹箱式发射器采用凹字型设计,发射箱内含有20根定向器。根据韩国媒体报道,“天茂”多管火箭炮配备的130毫米火箭弹由现役“九龙”火箭炮的K-30型130毫米火箭弹发展而来。该型火箭弹最大射程23千米,采用杀伤爆破战斗部,战斗部内装有炸药和钢珠,采用近炸引信。由于韩国已经发展出了改进型K-33型火箭弹,其最大射程提升至36千米,因此“天茂”多管火箭炮也应该会配备这种火箭弹。无论是K-30系列火箭弹还是基于K-30型研制的运用于“天茂”的130毫米火箭弹,其都属于无制导火箭弹,散布精度与世界主流中口径火箭炮处于同一水准。从现有信息来看,“天茂”多管火箭炮未来可能会采用130毫米制导火箭弹。
众所周知,制导化是近年来中口径火箭弹的重要发展趋势之一。采用低成本制导系统的中口径火箭弹射击时的散布误差大大小于无制导火箭弹,有利于提高火箭炮的面杀伤能力,并且低成本制导系统很好地平衡了成本和需求之间的矛盾。在第10届珠海航展上,北方工业公司就展出了用于SR-5共架发射火箭炮的“火龙”40型122毫米制导火箭弹,据称其射击精度小于25米(CEP)。从25米的射击精度来看,122毫米火箭弹应该没有采用卫星制导,因为采用卫星制导其精度通常可以达到10米以内。因此,SR-5所使用的122毫米火箭弹可能采用了MEMS器件陀螺仪或单轴陀螺稳定平台简易惯性制导等低成本精确制导技术(可能还会在上述制导技术基础上增加被动控制、尾翼延长等提高火箭弹射击精度的技术)。“天茂”多管火箭炮若装备130毫米低成本制导火箭弹,中近程精确打击能力会有很大程度的提高。
在弹药方面,除了130毫米火箭弹,“天茂”火箭炮最令人感兴趣的是配备了两种口径相差无几的大口径火箭弹——227毫米和230毫米火箭弹。究其原因,笔者认为韩国这一做法主要基于技术风险和国防自主方面的考虑。从227毫米火箭弹265千克的弹重和45千米的最大射程来看,其应该是美国M270火箭炮上的M26A2型火箭弹的仿制品或者直接采用M26A2型火箭弹。230毫米口径火箭弹显然是韩国基于为了与西方227毫米口径火箭弹形成区别做出的选择,表明韩国自主国防的态度和成绩,因为3毫米口径的差异对火箭弹性能的影响非常小,这和“九龙”火箭炮选择130毫米这个口径的初衷如出一辙。但“天茂”是韩国研制的第一款大口径火箭炮,技术风险又让其选择了比较的稳妥的方案,即一旦国产230毫米火箭弹遇到波折,至少还有227毫米火箭弹作为备选。并且两种口径火箭弹也利于增加国外客户的选择,增强“天茂”的国际竞争力。
230毫米制导火箭弹是“天茂”的主要远程打击利器,其也是该火箭炮的最大亮点。230毫米火箭弹弹重230千克,最大射程80千米。其战斗部为一个120千克左右的整体式杀伤爆破战斗部,具有一定的穿透能力。目前还不清楚230毫米火箭弹有没有配备子母式战斗部,但根据各国大口径精确制导火箭弹都会配备整体式和子母式战斗部的现状,其配备子母式战斗部的可能性很高。这样的话,230毫米火箭弹可以运用不同战斗部执行任务。从韩国公开的230毫米制导火箭弹照片来看,其采用了鸭式气动布局,弹头上安装了4片舵面,弹尾安装了4片可折叠的卷弧式尾翼,结合相关资料可以确定其采用了与美国M30制导火箭弹(装备于M270火箭炮)相同的制导方式——GPS/INS组合制导。
这种制导组合是远程火箭弹常用的简易制导方式,INS制导的优点是自主性强,载体发射后不与外界发生联系,其既不向外界发送信号,也不从外界接受信号,封闭的工作方式使其具备很强的抗干扰能力和全天候作战能力。虽然INS具有不少优点,但其也存在误差会随着时间和距离的累积不断增加,若不进行及时修正的话,其导航精度会越来越差。GPS的优点定位精度高、技术成熟和成本较低,其缺点主要无法提供载体的姿态信息(加速度和姿态角),容易被干扰。GPS/INS组合制导综合了各自的优点,相辅相成,整个系统的抗干扰能力、容错能力都强于单一GPS或INS制导。因此,GPS/INS 组合制导被广泛用于现代制导弹药。
鸭式气动布局是制导火箭弹常用的气动布局。鸭式气动布局的舵面位于弹头,舵面改变的方向和弹体改变的方向相同,舵面对来流改变的角度实际上大于舵面本身所偏转的角度。因此,采用鸭式气动布局的火箭弹对舵面改变的响应速度较快,此外其升力特性也比较好。由于鸭翼舵面离全弹质心距离较远,拥有较长的纵向操纵力臂,加上弹头的有利干扰,舵面的效率较高,较小的舵面面积就可以满足操纵性的要求,并且舵面更容易采用折叠式设计,减少火箭弹弹翼所占的空间。230毫米制导火箭弹整个制导和控制组件包括:INS组件、4片舵面、4台电动舵机、1台GPS接受机和导航计算机等。制导任务由GPS辅助INS来完成,根据制导指令由电动舵机驱动舵面偏转,分别对火箭弹俯仰和偏航进行控制,舵面的差动偏转还能对火箭弹滚转进行控制。参考M30制导火箭弹最大射程小于15米(CEP)的打击精度,韩国230毫米制导火箭弹最大射程的打击精度应该在同一量级,具备很强的精确打击能力。
“天茂”多管火箭炮配备了完善的火控系统,包括:新型火控计算机、操作显示系统、姿态角传感系统、惯性导航和GPS导航系统等单体组成。可完成火箭炮与指挥车之间的通信;接受射击指令,装订诸元,自动完成火箭炮操瞄等工作。据称,“天茂”火箭炮战斗准备时间小于5分钟,完成发射后可在1分钟内撤离发射阵地,战斗—行军时间比较短,具备“打了就跑”的能力。一个完整的作战单元包括:指挥车、发射车、弹药输送车及气象车等,采用无预设阵地和有预设阵地两种作战模式。
现代战争中,精确制导弹药广泛运用已经成为现代战争的常态。武器射击精度关系到能否获得战争的主动权,赢得战争胜利。陆军远程精确打击弹药首推是弹道导弹,但弹道导弹造价昂贵是人尽皆知的事实。远程精确制导火箭弹相对于无控远程火箭弹和弹道导弹具有较高的效费比优势,已经成为当下各国陆军精确制导弹药发展的重点,引起了各国的高度关注。“天茂”多管火箭炮的研制成功增加了韩国陆军远程精确打击手段,对提高韩国陆军的远程精确打击能力大有裨益。此外,作为一款配备了远程精确制导火箭弹的新型共架发射火箭炮,“天茂”多管火箭炮在总体设计和性能上进入了世界先进多管火箭炮行列。它的到来对于近年来积极进军军火出口大国的韩国而言,可谓是锦上添花,增加了一件可能在国际军火市场上小有斩获的“神器”。
(编辑/弓鸣)