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车床的结构示意图

来源:baiyundou.net   日期:2024-07-05

大口径火箭炮和近程弹道导弹都是现代化国家地面部队重要的远程支援力量,相比较空中火力支援模式,具有反应速度快,等待时间短,威力大和持续投送时间长等优点。是目前世界各国主要的远程火力支援手段,即便是依赖空中火力支援的美军,也没有放弃大口径火箭炮和近程弹道导弹。

身管火炮精度高,但是射程提高非常困难

而随着现代战争理论对地面部队的火力射程提出了更高的要求,相对于“射程提高非常困难”的身管火炮和“价格非常昂贵,功能单一”的近程弹道导弹,大口径火箭炮脱颖而出,承担了地面部队远程和超远程火力打击和支援的重担。目前射程最远的中国卫士2D远程火箭炮,理论射程高达460千米,甚至超过了了部分的近程弹道导弹,而且精度也不逞多让,对于固定目标实现定点狙杀也早已成为现实。

射程最远的中国卫士2D远程火箭炮

03式远程火箭炮定点击杀

而大口型远程火箭炮能替代身管火炮和近程弹道导弹成为地面部队主要的远程打击和远程支援火力,除了射程远,威力大和成本低之外。最大的原因在于其克服了本身存在的精度差的缺点,在打击固定目标的精度甚至逼近近程弹道导弹。那么,下面,我们就来看看,大口型远程火箭炮是如何一步步逼近近程弹道导弹的。

影响大口径远程火箭炮精度的几个原因

首先,我们看下两者定义上的区别,近程弹道导弹定位于点目标的精确打击;火箭炮的定位是面目标的覆盖杀伤。

近程弹道导弹定位于点目标的精确打击

传统上来讲,火箭炮不需要太大的精度,主要通过面的覆盖来实现,但是当火箭弹的射程超过一定值以后(比如40公里),火箭弹的散布加大,对目标已经不能实现有效杀伤覆盖。这个时候,提高火箭弹的精度就非常有必要了!远程火箭炮的射程必须要和精度关联起来才有实际的意义。一味地提升射程而不提高精度,就和海湾战争期间伊拉克自己改装的飞毛腿导弹一样,没有任何实际意义。

伊拉克的加长版飞毛腿精度非常差,基本没有使用价值

而现实中影响制约火箭弹精度的极大因素主要是以下两点:

一:就是生产工艺问题

火箭弹虽然看起来比较神秘,离我们也很远,归根结底就是一部机器(虽然是一次性的)。如果生产工艺不过关,就会产生“质量偏心”,质量偏心的存在会使火箭弹在高速旋转飞行中产生振动,飞行的稳定性受到影响,进而严重影响火箭弹的精度。

二:火箭弹离开发射架时的产生的不确定扰动和干扰

这个因素比较复杂,包含了火箭弹发射时的推力偏心以及不同条件下(比如气温,湿度,海拔高度等)空气产生的干扰等(这些因素具有极大的不确定性,很难通过建立科学模型的方法予以避免;也无法通过生产工艺的改良等手段予以消除)。

提升大口径远程火箭炮精度的手段

既然找到了影响精度提升的罪魁祸首,那么有哪些可以提升精度的手段呢?

一:提高加工精度和改良火箭弹的气动布局

通过提升加工精度可以解决一部分问题,不过这对一个国家的工业实力具有极高的要求,五轴联动数控机床肯定是少不了。不过这可是高科技,尤其是能军用的,更是每个国家严密封锁的技术。目前拥有远程火箭炮的国家里,也只有中,美具有独自研发军用级别五轴联动数控机床的能力。

五轴联动数控机床示意图

其次就是改良火箭弹的气动布局,火箭弹一般都采用和远程防空导弹类似的无翼布局,仅装备气动尾翼。这个时候,可以通过改进气动尾翼设计或者加装边条,鸭翼等来改善。

卫士1型火箭炮的弹药就是典型的无翼布局

加装了鸭翼的SY300和加装了边条的SY400

二:让弹体低速旋转起来

让火箭弹低速旋转,可以有效消除火箭弹发动机推力偏心对火箭弹精度的影响。此外还可以同时使用同时离轨技术来减小火箭弹发射时的初始扰动。让火箭弹转起来目前有两种方法。

1:是通过在火箭弹定向器内加装螺旋线导轨来实现火箭弹的低速旋转。这种方法结构简单,可靠性高。也是目前大部分远程火箭弹使用的方法。采用这种方式的远程火箭炮外观上有一个最大的特征,就是采用的圆形定向器(当然采用圆形定向器的不一定就是采用螺旋线导轨)。

美制M270采用了导轨螺旋线和同时离轨技术来提高精度

俄制龙卷风远程火箭炮也采用了导轨螺旋线

2:就是通过在弹体上加装旋转发动机来实现。采用这种方式的远程火箭炮主要是因为火箭弹的气动布局限制(比如采用十字形尾翼),不能采用圆形定向器,无法采用螺旋导轨的方式使弹体旋转。这种情况下主要通过在弹体上(一般在弹头后面一点的位置)加装旋转发动机来实现弹体的旋转。这种方式的远程火箭弹的特征一般是非圆形定向器(也有可能是圆形,比如A100),且发射后,可以在弹头后面一点的位置看到很明显的圆形火焰环!

采用旋转发动机的WM80远程火箭炮

采用旋转发动机的A100远程火箭炮

采用了提高加工精度和让导弹旋转起来以及同时离轨技术等技术后的火箭弹,在射程不超过40公里的前提下,精度得到了大幅度提升,以中国的WM80大口径火箭炮为例,在射程40公里的前提下,其圆概率误差可达到346米。

三:加装制导装置

虽然采用了提高加工精度和让导弹旋转起来以及同时离轨技术等技术,当射程超过40公里以后,火箭弹的精度大幅度下降。还是以国产的WM80大口径火箭炮为例,在采用了新型的远程火箭弹后,射程提高到了83公里,其圆概率误差达到了800米,实用性大为降低。这个时候更先进的技术被采用了来提高精度。

1:简易制导装置

简易制导装置通过安装自动测量设备和燃气修正装置来修正火箭弹发射初期出现的各种误差。该系统是一款全自主性控制装置,自动测量装备自动测量出弹体各项数据,通过陀螺组件和燃气修正装置对火箭弹的姿态进行修正,进而显著提升火箭弹的精度,尤其适合大射程火箭弹的使用。而且该套系统不需要外界提供数据来工作,具有无法干扰,结构简单,可靠性高的特点。

在外观特征上,装备有简易制导装置的远程火箭弹在发射时,弹体前部会有燃气修正装置工作产生的较明显的烟雾,不过区别于采用旋转发动机的火箭弹,不会产生明显的火焰。

俄罗斯的龙卷风远程火箭炮是世界上第一个采用简易制导装置的火箭炮。此外,国产的03式远程火箭炮也加装有简易制导装置。

发射中的03式,可见弹体前部修正装置的明显的烟雾

简易制导装置能使远程火箭炮的设计精度提高一倍,虽然还是不能和近程弹道导弹相比,但已经能较好地解决了远程火箭炮在射程和精度上的矛盾。一定数量的覆盖,其杀伤效果不比近程弹道导弹差。

2:定乾坤的全球定位卫星(INS/GPS/北斗)简易复合制导技术

如果说简易制导装置较好地解决了远程火箭炮在射程和精度上的矛盾,算是向着近程弹道导弹前进了一步。

那么简易全球定位卫星复合制导技术就是最为关键性的一步,该项技术的采用,大口径远程火箭炮的精度进入了数十米级,而且还保持了很高的效费比,使用成本仍然大大低于近程弹道导弹。

远程火箭弹末端速度比较低(没有安装末端发动机),简易全球定位卫星复合制导系统可以获得更好的制导效果,打击精度可以达到数十米级。此外,如果给火箭弹加装气动控制装置(鸭翼,边条和气动尾翼)来辅助调整弹体末端姿态,打击精度甚至可以达到十数米级。

此刻简易全球定位卫星复合制导附体的远程火箭炮除了不具备末端机动变轨能力之外,其实和近程弹道导弹没有多少区别了!

采用了简易全球定位卫星复合制导技术的SY400

而且中国还根据土豪用户们的需求,在此基础上加装了末端主动雷达或红外成像导引头,打击精度甚至可以达到米级(WS-600L远程火箭炮)。当然,为了能卖个好价钱,这个时候的远程火箭炮都会改个更加高大尚的名字,比如WS-600L近程多用途战术导弹!

WS-600L近程多用途战术导弹还是WS-600L远程火箭炮

大口径远程火箭炮还是近程弹道导弹?这是个小问题

也许很多人会问,在进化到大口径远程制导火箭炮后,如何选择是不是成为了一个难题呢?其实这是个很简单的问题,在进化到近程弹道导弹之前,火箭炮还是火箭炮,它的定位并没有变化,还是面杀伤的武器(最多是超高精度的面杀伤)。虽然更贵了,但是同样杀伤效果所需的数量也大大减少了,效费比其实更高!

而且都是成体系模块化设计的武器,当需要弹道导弹进行更高精度的点杀伤时,更换个制导模组,弹道导弹就有了。所谓变与不变皆在一念之间,有没有需求而已!

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(编辑:自媒体)
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