小口徑高炮專家楊少宇談高炮
直到二戰末期,高炮一直是地面防空的主力兵器裝備。如今,這一地位已經被防空導彈所取代。但是,近年來隨著空襲兵器和空襲戰術的發展,各國高炮裝備並沒有停滯不前,呈現出很多新思路、新特點。近日,本刊記者采訪了我軍著名小口徑高炮專家楊少宇,相信他的諸多真知灼見能夠對廣大讀者進一步了解當今高炮的發展大有裨益。1口徑的是是非非
記者(以下簡稱“記”):當今世界現役高炮口徑繁多,如歐美的20毫米、25毫米、30毫米、35毫米、40毫米,甦/俄的23毫米、30毫米、37毫米等等。大于40毫米口徑的高炮,目前世界上可以說寥寥無幾,比較常見的只有57毫米和76毫米。那麼,這種高炮小口徑化的趨勢會一直持續下去嗎?
楊少宇(以下簡稱“楊”):高炮口徑的選擇往往與作戰使命和裝備級別有關,比如當今比較公認的做法是將高炮與防空導彈結合使用,主要彌補導彈低空和近距離火力盲區的缺陷。這就決定了其口徑一般為20~40毫米,更大口徑的高炮基本為使用多年的老裝備,新發展的高炮都是小口徑系列。那麼,是不是以後研制的高炮都是小口徑呢?從技術發展角度看,我認為將來高炮口徑有可能出現增大的趨勢。這一假設主要基于高炮未來有可能擺脫傳統的慣性彈道發射原理,作為炮射導彈、制導炮彈和彈道修正彈的發射平台。如果這一點能夠實現突破,那麼我想高炮憑借高初速、高精度、低成本的優勢,不僅會重新回歸中口徑,還將迎來一個發展的黃金期。尤其是利用制導技術改裝老式中口徑高炮,其效費比可能會很高。
當然,實現制導化也有很多難點,比如彈載器件的抗高過載與微型化集成問題。通常,35毫米高炮炮彈發射時的最大過載能達到6萬G,即使是老式的37毫米、57毫米高炮也有4~5萬G。這麼大的過載一般精密器件是無法承受的,需要在加固技術上獲得更大突破。再一個就是體積問題。炮彈的體積本身就很小,留給制導模塊的就更小。沒有更先進的微電子甚至納米技術的支持,制導模塊微型化也就無從談起。
記:那麼按照您的設想,會不會出現新一代大口徑高炮?如果有可能的話,其應用前景在哪?
楊:我認為,100毫米以上的大口徑甚至超大口徑(200~300)高炮將來都是有可能出現的,其主要作戰目標就是高空超高速飛行器。其實,攔截高空超高速飛行器從美國SR-71“黑鳥”戰略偵察機橫行世界的那一刻起,就已經有人在研究了。“黑鳥”從服役那天開始,直到被送進博物館,沒有一架被擊落。美國有關專家曾對此進行專門研究,他們認為高度1.2萬米、速度3馬赫是不被防空導彈擊落的門限值。
目前,美國計劃在2010年之前裝備新一代高空高速飛行器,其飛行高度可能會達到3萬米以上,最大速度可能達10馬赫。這樣的高度和速度早已大大超出了防空導彈的攔截能力。在這種情況下,大口徑高炮很可能有用武之地。高炮的作戰理念是針對未來點打攔阻,其並不強調彈丸一定要比目標飛得快。而導彈只有比目標飛得更快,才能實現攔截。因此,高炮攔阻射擊有可能突破美國專家提出的門限值。當然,實現這一目標還要大量融合新型發射技術、火箭技術、彈道修正技術等等。
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記:在眾多口徑高炮中,美國以20毫米為主,歐洲發展的重點是35毫米系列,而俄羅斯重點是30毫米系列。為何會出現這種差異?其中有什麼啟示?
楊:美國之所以主要裝備20毫米高炮,很大程度上是出于其全球戰略下以導彈為主的防空理念,以及裝備輕型化適于空運等因素。歐洲國家,特別是瑞士等國多采用35毫米高炮。不僅僅因為其與美國的戰略戰術需求截然不同,更在于35毫米高炮的綜合作戰效能更好。甦聯/俄羅斯的情況則更復雜。在原甦聯時代,斯大林的思想是要在各個方面壓過西方,表現在高炮上就是出現了37毫米(較西方的35毫米大兩毫米)、57毫米等口徑。現在,世界上通行做法是以5毫米的倍數作為火炮口徑,因此甦聯/俄羅斯用了將近二十年時間把海陸空三軍自動炮統一為30毫米口徑。
俄羅斯把30毫米作為三軍統一口徑的做法有其可取之處,但實施過程及手段基本上是失敗的。首先,俄羅斯海陸空三軍對小口徑自動炮的需求和使用條件差異非常大。事實上30毫米口徑很難兼顧各方的要求,要統一在一起是不現實的。其次,俄羅斯三軍只是名義上統一了30毫米口徑,實際上不僅彈藥沒有實現通用,連火炮零部件也做不到這一點。這種只是一種徒有虛名的做法,雖然表面上口徑統一,卻忽視了通用的實質。這種只注重表面的口徑統一還使個性化需求受到了影響,反倒得不償失。我認為,口徑統一的根本在于彈藥及火炮零部件通用,從而減輕裝備生產和後勤保障的壓力。
記:不同口徑的高炮固然會帶來作戰使用上的靈活性,但是也帶來了後勤保障上的不便,比如我軍就裝備有25毫米、30毫米、35毫米、37毫米、57毫米等多個口徑的高炮型號。那麼,我國三軍自動炮的口徑將怎樣發展?
楊:我上面提到了俄羅斯把30毫米作為三軍統一口徑的教訓。正因為清醒地認識到了這種做法的局限性和不合理性,所以我們沒有受到誤導,將來也不可能把所有小口徑自動炮都統一到一個口徑上。關于自動炮口徑問題,我國海陸空三軍曾經進行過專門的研究論證。37毫米和57毫米高炮,都是過渡性裝備,已經停產,以後也將不再發展新的型號。
記:有一種觀點認為,目前40毫米以下的高炮對付武裝直升機已頗感吃力,比如“阿帕奇”武裝直升機的裝甲防護部位就有能夠抗23毫米炮彈打擊的設計要求,其利用各種遠距空地武器也可以實現在小口徑高炮射程外實施打擊。您對此如何評價?小口徑高炮對付武裝直升機是否還有作為?
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楊:從目前技術發展和作戰應用上看,小口徑高炮打擊武裝直升機依然相當有效。世界上的武裝直升機基本上把裝甲布置在機身底側部,包括飛行員座艙周圍。在作戰中,我們假設 20毫米高炮對1公里外掠地飛行(20~30米)的武裝直升機射擊,其彈道肯定是低伸的。也就是說炮彈到達目標附近時基本上處于低伸彈道的降弧段,其擊中的也一定是武裝直升機的頂側部。這里恰恰是武裝直升機防護力十分薄弱的部位。如果武裝直升機飛得很高、高炮能打到其底部,就該使用地空導彈對其實施攻擊了。因此,現在有很多人強調高炮攻擊武裝直升機的底側部裝甲是沒有多大意義的。
2彈炮結合與彈炮融合
記:彈炮合一的形式一直以來都有爭論,俄羅斯比較重視共底盤的彈炮結合方式,其率先裝備了“通古斯卡”彈炮合一自行防空系統,近幾年又推出了“鎧甲”-S1系統;而西歐國家比較重視分置底盤的彈炮結合方式,如瑞士的“防空衛士”系統。您認為在不同作戰環境下這兩種系統應如何選擇和發展?各有何優勢?
楊:防空導彈與高炮系統的結合主要有以下幾種形式:彈炮混編、彈炮軟結合、彈炮硬結合和彈炮技術融合。這是幾個不同層次的發展階段。
彈炮混編,顧名思義,就是將各自相對獨立的防空導彈系統與高炮系統布置在一個陣地上,是最容易實現的一種形式。當然,防空導彈與高炮都要通過C4ISR網絡實現信息共享和一體化指揮。這種形式通常適合防空導彈和高炮兩者之間體積、重量較大,無法集成在一個運輸平台的情況。
彈炮軟結合是指防空導彈與高炮共用一個信息源和指揮源,比如瑞士“防空衛士”系統,就是由一個指揮單元控制兩部雙管35毫米高炮和一部“阿斯派德”防空導彈發射裝置。這樣,導彈與高炮就不再是各自相對獨立的系統,而是通過電纜和無線通訊結合在一起,因此被稱為軟結合。
彈炮硬結合是將導彈系統和火炮系統集成到一個裝甲底盤上,其典型代表如俄羅斯“通古斯卡”、“潘澤爾”-C1等。由于這種形式是通過剛性結構將兩者安裝在一起,故而稱之為硬結合。彈炮硬結合的優點是機動性好、可伴隨機械化部隊行進作戰,缺點是造價高、維護保養比較難、大量裝備不太現實。
以上幾種形式都屬于導彈與高炮的機械拼湊做法,最新的技術發展趨勢則是彈炮融合。這種形式可以通過很多途徑實現,比如彈藥制導化(無動力)、炮射導彈(有動力)等等。這方面技術一旦成熟,那麼今後火炮系統與導彈系統、炮彈與導彈的界線將會變得模糊。比如微型小直徑導彈,其采用零初速形式發射必然導致成本高、反應慢、飛行時間長,如果利用高膛壓身管發射出去則足以彌補這些缺陷。
從目前高技術戰爭條件和技術水平來看,單純高炮系統的作戰能力和生存力都不強。因此,短期內彈炮機械拼湊的結合依然是防空系統發展的主要趨勢之一。但是從技術發展的長遠角度來看,彈炮融合將會成為主流。
3新型彈藥的啟示
記:瑞士35/1000式35毫米高炮使用的AHEAD彈是近年來新興彈種之一。這一彈藥有何優缺點?對高炮彈藥未來的發展有何啟示?
楊:從毀傷機理和毀傷針對目標上看,AHEAD彈與此前出現的各種高炮彈藥有所不同。AHEAD彈的殺傷力更多依賴于彈丸存速,其殺傷能量也是有限的,因此射程超過2公里後侵徹能力十分有限。相比強擊機、武裝直升機等帶裝甲防護目標,該彈更適合對付巡航導彈以及無人機等外形比較小、殼體薄的目標。
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如果根據直接命中體制和間接命中體制來劃分的話,AHEAD彈屬于後者,依靠其攜帶的152枚鎢柱來毀傷目標,以增大命中概率。而每枚鎢柱的殺傷力主要來自母彈存速,具有彈道追隨穩定特點,有一定精度要求。從這個意義上講,AHEAD彈應該屬于子母彈,國內曾經將其歸為預制破片彈,並不是很準確。
AHEAD彈在技術上有很多亮點,其中之一就是引信的設計。AHEAD彈的引信采用了炮口測速和感應裝定技術,不僅使火炮由直接命中體制轉變為間接命中體制、大幅度提高了命中概率,更確保了低空射擊的安全性。我們設想一下,高炮射擊低空、超低空目標時,采用傳統觸發引信的炮彈往往來不及自毀便會紛紛落地,很容易造成無辜人員的誤傷。尤其是在人口稠密地區,這一問題如果不解決將會帶來很嚴重的後果,有可能使指揮員有所顧忌而不敢射擊超低空目標。而AHEAD彈本身在毀傷目標和彈丸自毀方面是一致的,這樣就可以大大減少落彈誤傷問題。因此,AHEAD彈的這種高安全性將很可能成為未來高炮彈藥的發展趨勢之一。
再進一步講,偏重反導作戰也會成為未來高炮的發展方向之一。在現代戰爭中,西方尤其是美國大量使用各種導彈和無人機,用高炮對付這些目標可以說效果較好、性價比較高。而且由于防空導彈的快速發展,對付導彈和無人機這類目標也已經成為高炮最重要的作戰使命。AHEAD彈目前為我們提供了一個反導彈和無人機的發展啟示,接下來主要就是要進一步提高彈藥威力,如增加子彈數量、加大子彈的侵徹力等等。
記:高炮彈藥的另一個發展方向應當說是制導化,如激光制導或者全彈道修正等技術,其性價比能否達到大規模裝備的程度?
楊:從目前技術發展水平來看,大量裝備制導化高炮彈藥應該說沒有太大的問題。以瑞典研制的GJC4P彈藥來看,其彈道修正功能是更多依靠地面設備來實現的。彈體上只有執行機構,導引、誤差測量和控制等功能都由地面設備承擔。這樣,不僅實現了彈藥的小型化、輕型化,而且整個系統的可靠性和經濟性也大幅提高了,很適合大量裝備。采用這一技術來改造老裝備,性價比很高,潛力也很大。
4各國主力型號點評
記:為了對付火箭彈和迫擊炮彈,美國利用海軍“密集陣”系統發展出了陸用型。我國也有類似的情況,比如海軍新型戰艦上有730近防火炮,也有陸軍型自行式730近防火炮。那麼,海軍用防空炮和陸軍用小口徑高炮是否能夠通用?這種做法會成為新興的主流麼?
楊:關于這個問題我們要從多個角度進行分析。首先,海軍用小口徑火炮和陸軍用型號在使用條件上有很大不同。海上作戰中小口徑火炮射擊往往沒有太多的安全顧忌,落彈最後都要落到海里,不存在落彈誤傷問題。陸上使用則不同,考慮到居民區的安全問題,對小口徑火炮的射界和炸點都有嚴格控制。另外,陸上小口徑火炮的使用空間比較狹窄,遮蔽可能非常嚴重,如在多個地物的夾縫中射擊,而且作戰時間短暫。海軍上則不存在這些問題。再者,艦載小口徑火炮系統往往體積龐大、笨重,自動化程度高,配套設施齊全,而且價格昂貴。陸軍使用則不同,除了受成本的限制外(往往需要很大的裝備數量),還有機動性要求,體積和重量都有所限制。
海軍和陸軍用小口徑火炮對目標的毀傷程度要求也有所不同。海軍上有一個說法:大艦解體,小艦偏航。這句話的意思是:針對反艦導彈這類目標時,大艦的攔截要求是使其解體,小艦的攔截要求是使其偏航。因為海軍小口徑火炮本身和所要保護的目標位置是重疊的,其對目標的毀傷要求也比較高。陸軍對目標的毀傷要求則可以相應放寬一些,比如就典型地面區域防空來講,小口徑高炮陣地可以在保護目標的外圍前伸布置,攔截巡航導彈等目標時擊中其油箱、導引頭和彈翼等輕微毀傷,使其自行墜毀也能達到作戰目的。
因此,如果要將海軍用小口徑火炮移植為陸軍型,則不僅僅要考慮對目標毀傷等級的問題,還要涉及安全性、機動性、經濟性和可普及性等方面。全面衡量這幾個方面我們就能夠發現,其實這種移植通常是不可行的。
記:目前世界上的艦載近防火炮系統很多都采用加特林轉管炮,這種火炮大致可以分為哪些類型,各有怎樣的優劣?
楊:目前世界上的加特林轉管炮按照能量供應形式來分,大致可以分為內能源和外能源兩種。所謂外能源,是指自動機的供彈、裝填和發射等運轉的能量均由外部電源提供。內能源(也被稱作混合能源)是指自動機的能源來自火藥氣體,多數高炮都采用這種形式。當然,內能源式加特林轉管炮在一開始發射時,還需要小型外能源賦予其一個啟動轉速,空轉起來;待彈藥擊發後,自動機的主要能源就由火藥氣體提供。
外能源式加特林轉管炮的射速可調、精度很好,但是體積和重量都很龐大,價格昂貴、維護保養復雜。內能源式加特林轉管炮體積和重量都可以做得很小,而且動態響應好,可以達到令行禁止。從目前發展的趨勢看,內能源式加特林轉管炮更受歡迎。
記:瑞典35/1000式35毫米高炮采用了轉膛技術,理論射速大大提高,配合AHEAD彈,使其單管火炮的作戰效能比原先雙管35毫米炮更高。這一技術是否會成為未來高炮發展的方向之一?從技術上看是否存在某些不足之處?
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楊:瑞士研制的這種35/1000式35毫米高炮編號為GDF008,我認為其的確有過人之處,但是在信息化理念上顯得有些落後了。如果說二十年前我們剛剛接觸到瑞士“防空衛士”系統時眼楮睜得大大的,看到什麼都是新鮮的、先進的;二十年後再看瑞士的新型35毫米高炮,我們自身的技術水平足以與其相當,而且在信息化方面還要超過它。從技術上看,GDF008將原先的“魚鰓”式閉鎖自動機改進為轉膛式自動機,其射速、精度和可靠性都有大幅度提高,而且體積小、重量輕。但是與信息一體化方面的進步相比,這種機械上的改進只能稱為“一小步”。而且這“一小步”我們已經走過來了。
記:我國引進甦制37毫米高炮後不斷改進發展,至今已形成了一個大家族。而甦聯在戰後沒有繼續發展新的37毫米高炮型號,並用57毫米高炮將其取代。您認為造成這一差異的深層原因是什麼?
楊:上世紀50年代,受“導彈制勝論”的影響,甦聯曾一度停止了高炮的發展,以導彈作為防空主力裝備。而我國當時受技術條件所限,不可能發展和大量裝備防空導彈,因此只能發展各型高炮系統,並由此帶來了至今仍有大批庫存老式高炮。另外,我國國土面積大、所需的防空區域和防空裝備也比較多,這些老式高炮也相對具有一定的實用意義。因此,可以說種種因素促成了37毫米和57毫米高炮在我國防空兵器發展史上的這種特殊地位。在新技術層出不窮的今天,如果將制導彈藥技術融入到這些老式高炮中,相信它們也將再次煥發青春。
記:意大利“奧托”四管25毫米自行高炮是西方為數不多的多管高炮系統之一,其武器站外形及設備配置與我國新型四管25毫米自行高炮非常相似,兩者之間有何淵源和聯系麼?
楊:這兩者只是相似,並沒有什麼淵源。我國的25毫米高炮是在甦制23毫米高炮的基礎上發展而來,新型四管25毫米自行高炮的原型也可以追溯到甦制四管23毫米自行高炮。當然,我國在設計時做了很多改進,比如將原先的火炮中部集中配置改為兩邊分布配置,並且加掛便攜式防空導彈。意大利“奧托”四管25毫米自行高炮使用的是瑞士KBA-B02式自動炮,其自動機和彈藥與我國的25毫米自動炮完全不同。
記:很感謝您能夠接受我們的采訪,希望我軍小口徑高炮的發展在您這樣忠誠敬業的科技骨干的不懈努力下,早日達到世界先進水平。
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