俄称中国仿俄制导炮弹有技术缺陷,瞄导合一自

  出品:科普中国

  尽管俄欧斡旋下的新停火协议已经生效,但乌克兰内战双方仍然千方百计地充实战力,提防对手“施放冷箭”。据俄罗斯《军工综合体》报道,乌克兰国防部已向位于基辅的光线设计局订购名为“战斗”的新式炮射导弹,它能用乌军T-64、T-72坦克的主炮发射,且射程远超普通炮弹,堪称攻坚作战的“撒手锏”。

  据俄罗斯军事观察网1月26日报道,上世纪九十年代,俄罗斯国防工业开始向中国供应“红土地”制导炮弹。与此同时,中国企业开始掌握这种弹药的许可生产技术。俄方总共供应和制造了大约2000枚“红土地”导弹,然后停产。中国专家随后开始研制国产类似武器项目。

  作者:闪耀星光工作室

  “老法师”研制新导弹

  相对不久前,中国工业开始在武器装备展上公开展示具有不同性能、采用不同制导系统的一系列炮射导弹。GP155系列炮弹供155毫米口径的火炮使用,主要应当在必须精确毁伤小型目标或移动目标,而使用非制导炮弹却无法达到目的时使用。需要指出的是,中国新型制导炮弹的一些特点让人怀疑中国研制人员至少借鉴了他人的创意。

  监制:光明网科普事业部

  与炮弹相比,导弹具有射程远、命中精度高、杀伤威力大等优点。炮射导弹就是使用坦克炮发射导弹,将精确制导技术与常规坦克炮有机结合。据悉,乌克兰光线设计局拥有炮射导弹的领先技术。

  GP155基础型

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  光线设计局全称为“光线国家控股设计局”,成立于1965年,是前苏联专门负责生产特种航空武器和反坦克武器的机构。早年,光线设计局主要研制移动式飞行轨迹探测器,利用该系统可对导弹的飞行和打击过程进行检测分析。从1979年起,光线设计局转为研制与炮射导弹有关的制导控制系统,俄军坦克使用的9M119导弹就配备了光线设计局制造的电子陀螺稳定器,其作用是保持导弹的飞行姿态稳定。

  该家族制导炮弹的基础型号是GP155(又称GP1)。这种弹药用于炮管长度为39倍或45倍口径的155毫米火炮。GP155炮弹的基本战术任务和家族其他炮弹一模一样,是以最小的弹药消耗量消灭敌方静止和运动目标,为此炮弹专门配备激光制导系统。

  04A步战车发射炮射导弹瞬间(来源:中国军网)

  值得一提的是,光线设计局开发的稳定器具有较强的抗干扰能力和抗过载能力,即便炮射导弹被高膛压火炮以高速打出,仍能正常工作。

  GP155使用制导炮弹标准的结构。带有激光照射接收仪的制导系统位于圆锥形头部整流罩内。中间部分是飞行控制舵和爆破杀伤战斗部。尾部是X形折叠稳定面。在运输状态和准备射击时,炮弹所有弹面都在特殊的弹腔内。炮弹出膛后,控制舵和稳定面展开,用来确保导弹飞行时的稳定性和可控性。

  近日,中国军网公布了一张04A步战车发射炮射导弹的高清图片,而这也是我军首次公开列装部队的炮射导弹高清发射照片,作为一种有别于普通导弹的导弹,炮射导弹究竟有何特点呢?今天我们就来分析分析。

  其实,光线设计局在2008年就对外发布了“战斗”炮射导弹系统。不过,可惜的是,由于“战斗”导弹必须集成到乌克兰国产“堡垒-M”坦克上才能发挥威力,这意味着乌克兰坦克的销售业绩间接影响着“战斗”导弹的销量。结果,受“堡垒-M”坦克销售不畅的影响,“战斗”导弹长期“待字闺中”。直到去年乌克兰东部武装冲突升级,乌政府军连遭败绩,总统波罗申科不得不重整军工,并要求兵工厂以“战时速度”补充部队损失掉的装备。在一片“自己武装自己”的喊声中,光线设计局的“战斗”导弹也被乌克兰国防部想起,确定安装在翻新的T-64BM主战坦克上,以便对东部民兵形成某种“威慑”。

  根据GP155炮体的典型轮廓和弹面结构可以推测,中国工程师在研制过程中积极利用了对苏联/俄罗斯3OF39型“红土地”制导炮弹的研究成果。正是由于这个原因,这两种炮弹无论是在外观上,还是性能上,都非常相似。

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  真正的“战斗”很复杂

  官方数据显示,中国GP155制导炮弹配备半主动激光自动导引头,使用激光束照射被攻击目标,由炮弹制导装置探测反射光并进行引导。GP155炮弹的类似应用需要外部目标指示,据推测应当由侦察分队、无人侦察机等搜索和照明目标。有关GP155制导炮弹的宣传材料指出,它有能力一发即中,摧毁敌方装甲车辆而无需调整射击。但是现在暂时没有关于其圆概率偏差的准确情报。

  我国用于出口的105毫米口径的GP105型炮射导弹以及125毫米口径的GP125型炮射导弹,可以看见弹头部装有两对鸭舵,鸭舵的主要作用是分别对导弹的俯仰和偏航进行控制(图片来自网络)

  按照乌克兰军方的标准化命名,一套完整的“战斗”导弹系统应该叫作“综合坦克炮射制导武器”,它包括炮长用半自动电视定位激光火控系统、激光控制通道、自动化组件、变压器、G-621-1UT导弹弹体以及S01M02检测仪等多个部件。

  据称,GP155制导炮弹能够杀伤距离在3到20公里之内的目标。这个事实,以及弹药的外观,都可以视为中国这种炮弹源自俄罗斯“红土地”说法的佐证。此外,还有理由认为,GP155的其他性能与“红土地”的指标大体相当。这样算来,中国制导炮弹的长度可能达到1300毫米,重量约为50千克,爆破杀伤战斗部重约20千克,炸药重约6-7千克。

  炮射导弹一般指利用坦克装甲车辆上的火炮或牵引身管火炮发射的一种制导武器,其主要由控制舱 、发动机舱 、战斗部舱 、舵机舱等主要舱段组成 。这种导弹一般用于摧毁静止或者移动状态下的各类地面装甲目标,也可以用于打击战场上出现的各类地面工事以及低空静止或慢速飞行的飞行器(如直升机等)。

  需要指出的是,许多媒体所说的“战斗”导弹,实际专指G-621-1UT导弹弹体,但如果没有其他的配套设施,“战斗”导弹就只是一件废物,无法发挥丝毫威力。正因为如此,兵工厂在改装T-64BM坦克之初,就邀请光线设计局工程师参与,尽可能实现炮射导弹与坦克火控系统的高度集成。

  GP155A改型

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  具体到G-621-1UT导弹,它包含2个部分,分别是导弹主体和投射器。后者可将导弹推出炮膛,协助导弹打开闭锁保险,并向目标发出激光束,引导导弹飞向目标。据介绍,当坦克以30千米/小时行驶时,这种炮射导弹仍可打击时速低于70千米/小时的移动目标,打击静止目标更是不在话下。另外,该系统从行军状态转入战斗状态所需时间不超过3分钟,反之亦然。

乐白家手机客户端 ,  GP155A作为该家族的第二种制导炮弹,同样配备半主动激光自动导引头。与基础型GP155相比,最明显的区别在于弹体形状及内部结构布局。 GP155A炮弹的头部整流罩形状有所变化,长度变短,但是激光制导系统仍旧位于整流罩内。弹体和弹面其他部分的尺寸和布局保持不变。

  俄罗斯部分炮射导弹介绍

  至于“战斗”导弹主体,弹体长1083毫米(弹头675毫米,弹尾408毫米),弹径125毫米,重约30.45千克,采用半主动激光制导方式。其中又可分为控制室、火箭发动机、串联式聚能战斗部、尾舱和弹托等5个部件。控制室接收处理由尾舱传输来的制导信号,并把它们转换成控制方向舵所需的控制信号;火箭发动机使用固体燃料,当导弹离开炮管后,发动机自动点火,燃料燃烧后产生的大量气体从喷嘴喷出,为导弹提供飞行动力;串联式聚能战斗部由导引装药与基本装药组成,导引装药用于击穿爆炸反应式装甲块,基本装药用于摧毁目标基础装甲并产生爆炸;尾舱内安装有一个激光接收机,用于接收与坦克相连的投射器发射的激光,并将接收到的光信号(来自坦克的制导信号)转变成电信号,然后传输给控制室。

  GP155A炮弹用于攻击敌人静止和移动目标,主要用来摧毁坦克、装甲车、火炮和防御工事,能以最小的附带伤害执行“外科手术式”精确打击任务。它能可靠毁伤移动速度不超过36公里/小时的目标。半主动制导系统使用第三方目标指示,需要通过激光束照射被攻击目标。有效射程为6-25公里。

  从我国自身来说,目前使用的炮射导弹主采用了聚能破甲战斗部,口径包括100、105及125毫米三种,且由于我国炮射导弹的技术来源于苏俄,所以也基本使用的是“激光驾束制导 三点法导引 鸭舵控制”的原理,且战斗部也均为聚能破甲战斗部。利用这种原理的炮射导弹首先由射手将导弹瞄准制导仪上的与火炮瞄准镜同轴的激光编码器向目标发射经过编码的激光束,激光束的中心瞄准并跟踪目标,然后射手按下发射按钮发射导弹,使之飞离炮管并进入激光束中飞行,由此进入闭环制导阶段。

  据称,由于采用了新设计新工艺,“战斗”导弹的串联式战斗部可有效攻击安装有爆炸式反应装甲和间隔装甲的目标,最大破甲厚度提高到800毫米均质钢板。

  GP155B改型

  在闭环制导过程中, 弹尾的激光接收器把接收到的光信号变为电脉冲信号, 通过弹上控制电路的坐标鉴别器计算出偏差 , 经过转换和调制处理成垂直和水平两个方向的偏差信号,再进入控制器形成指令, 由陀螺坐标仪按照弹体旋转的实际姿态, 分配给两对垂直交叉布置的舵机, 舵机将输入信号转换成导弹舵翼的偏转角使舵面偏转适当的角度 , 使导弹进入动力学环节 ,然后导弹根据质心运动学环节,其舵翼偏转产生气动力, 从而得到合适的横向加速度, 驱使导弹向激光束中心移动。导弹向激光束中心移动 , 相对激光束中心偏差在变化, 激光接收器输出端的电信号也将变化。

  由于“战斗”炮射导弹的有效射程超过5千米,这一射程甚至能把掠地飞行的武装直升机逼出其有效射程,从而大大降低坦克遭受武装直升机猎杀的风险。正是基于对“战斗”炮射导弹系统的信任,乌克兰陆军希望在翻新的T-64BM以及新造的T-84主战坦克上普及这种“撒手锏”。

  GP155B炮弹同样是基础版的发展型号,但它不能再被视为俄罗斯“红土地”炮射导弹的修改版本。GP155B与中国此前研发的炮弹不同,它使用卫星制导系统。炮弹自动装置能够使用美国GPS和中国北斗卫星导航系统的信号,其制导系统在制造时使用了中国现有航空导弹的一些部件。

  此时,因激光束中心与瞄准镜中心平行设置, 故而导弹沿激光中心飞行也就是沿瞄准线飞行 , 且将导弹按三点法导引到瞄准线上并稳定在瞄准线附近 , 直到命中目标为止。

  或防范俄军坦克入境

  在炮弹发射之前,GP155B的制导系统会导入目标坐标,从而做到“射后不管”。不过,在攻击移动目标时,不可能使用事先确定的坐标。因此,使用卫星制导的炮射导弹应当成为该家族配备激光制导系统的其他弹药的补充,而不是完全取代它们。

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  军事专家分析,新签署的乌克兰境内停火协议并不稳定,冲突随时可能爆发。更重要的是,之前发生的冲突并非简单的“反恐行动”,而是混合多种作战特点的“特殊战争”。乌军所面对的东部民兵也绝非乌合之众,他们拥有各种先进武器,甚至有大量操作这些武器的“志愿兵”。基辅方面多次指责俄罗斯输送大批正规军和技术装备到乌东部参战,但俄政府对此予以坚决否认。

  GP155G改型

  采用“激光驾束制导 三点法导引 鸭舵控制”的炮射导弹的工作原理图示

  乌克兰媒体声称,来自俄罗斯的“志愿军”和重武器令乌东民兵变成“准正规军”,同时也迫使政府军不得不提升武备。考虑到东部战场出现了民兵驾驶的T-72B/BM坦克,乌军现役的T-64、T-62坦克必须进行技术升级,否则无法抗衡。

  GP155G制导炮弹受到更大的关注。这种炮弹专门用于摧毁敌方装甲车辆,它使用自动瞄准战斗部替代爆破杀伤战斗部。

  当然,目前国际上的炮射导弹还有很多种类型,比如以色列的“拉哈特”系列炮射导弹,该导弹采用激光半主动制导技术,具备“发射后锁定目标”以及“曲射攻顶”能力,而美国此前的XM1007炮射导弹更是采用了主动毫米波寻的制导技术及长杆动能穿甲战斗部,不仅具备“发射后不管”及“曲射攻顶”的能力,且对装甲目标的毁伤能力也更强。

  按照军事专家的看法,乌克兰并不缺传统武器平台,但它们都需要改造升级,乌军当前最急需的装备无非两类:第一类是侦察设备,用于搜寻敌踪、锁定目标;第二类就是大威力精确打击弹药,尽可能一次攻击就击毁目标。从这个意义上看,配备“战斗”炮射导弹系统的T-64BM坦克有望使乌克兰军人恢复一定的信心。(田剑威)

  GP155G炮弹应当在敌装甲车辆可能出现的方向射击,弹药在进入预定区域后抛射战斗部。为了及时投掷战斗部,使用手工安装或借助相关仪器安装的抛射管。自动瞄准战斗部在脱离炮弹后打开降落伞,开始平稳降落,通过红外自动导引头对地面目标进行扫描。发现目标后引爆聚能装药战斗部,爆炸时形成的核心冲击波能从上投影区摧毁装甲车辆。由于现代装甲车辆的顶部防护水平相对较弱,因此使用自动瞄准战斗部能够相当高效地毁伤目标。除了坦克和其他装甲车辆之外,GP155G炮弹还能用来对付其他目标,包括飞机、防护不严的设备、掩体和其他能被搜索系统发现的地面目标。

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  事实上,GP155系列制导炮弹虽是俄罗斯“红土地”炮弹的进一步发展版本,却在根据中国军方的要求不断改进。中国专家只借鉴了一些基本理念和解决方案,成功制造出了几种不同用途的制导炮弹,适宜广泛执行多种作战任务。当然,GP155系列炮弹完全可能存在一定的技术缺陷,不能视为该领域内处于世界领先地位的产品。然而,即使如此,它们也能提高人民解放军炮兵的作战效能。

  以色列及美国的炮射导弹介绍

  众所周知,俄罗斯“红土地”制导炮弹在执行作战任务时,能使必要的弹药消耗减少1/2到2/3,使总耗弹量减少98%,使执行战斗任务的成本下降到原来的 1/5到1/10。如果中国设计师能够成功地将自己研发的GP155系列炮弹的相应指标达到这个水平,就能视为巨大的成功。虽然中国GP155系列炮弹的某些性能不如俄罗斯“红土地”,但是它们在现役155毫米非制导炮弹面前仍有许多显著优势。(编译:林海)

  而不管是哪种炮射导弹,从目前来看都是需要在坦克装甲车辆原先火炮火控系统外再加装一套用于炮射导弹的射控系统,不过随着技术的发展,目前许多装备炮射导弹的坦克装甲车辆都使用了瞄导合一并具备目标自动跟踪能力的猎歼式火控系统,这样一来不仅可以节约坦克宝贵的车辆空间,也有利于减少射手的操纵负担。

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  99A主战坦克也装备有125毫米炮射导弹,且本身的火控系统就是瞄导合一并具备目标自动跟踪能力的猎歼式火控系统(图片来自网络)

  最后,笔者认为作为陆战战场上最重要的装备,坦克装甲车辆上的火炮在装备了炮射导弹后,其攻击的距离以及打击目标种类和灵活性可以说相比之前而言有了十分巨大的进步,而随着炮射导弹相关技术的不断发展,相信具备更强威力的炮射导弹也将在不久的将来走入我们的视野。

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