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坦克炮射導彈
來源:互聯網

坦克炮射導彈作為現代坦克炮火力的重要補充和延伸,將常規火炮、彈藥技術與精確制導技術結合在一起。在不改變坦克裝甲車輛原有功能和使用操作方式的前提下,通過新技術的融合,憑借著有效射程和命中精度的提高,全面提高了坦克武器的綜合作戰效能。它將坦克的作戰距離由2000米左右提高到4000-5000米,是坦克發射常規炮彈射程的2-3倍,是地面反坦克炮的1-1.5倍,并具備精確打擊裝甲目標的能力。

結構組成

工作原理

坦克炮射導彈是利用坦克的火炮、觀瞄系統,以及指揮制導系統將導彈發射出去,并導向目標。炮射導彈系統主要由坦克炮、控制裝置、整裝導彈、檢測儀器及模擬訓練器等組成。

控制裝置

主要是發現,識別目標,并發射用于控制導彈飛行的激光束信息場。它主要由瞄準制導儀、變流器及全套連接電纜等組成。

整裝導彈

由導彈、藥筒及彈帶組成。導彈是一個具有聚能裝藥串聯戰斗部的激光半自動步槍缸導導彈參它主要由舵機艙、戰斗部艙、增速發動機、儀器艙及彈托等組成。

舵機艙主要用途是借助氣動力舵翼控制導彈航向和俯仰。導彈發射前,舵翼折疊在舵機艙內,覆以護板,在導彈飛出炮膛后,舵片張開機構拋掉護板,將舵片張開并定位于工作位置。

戰斗部艙由戰斗部和電子延遲裝置組成。其遠距離解除保險機構能保證引信在距坦克規定的距離外才能解除保險;自毀機構能保證導彈在未擊中目標和瞎火時自動銷毀。電子延時裝置位于前置戰斗部的底部。

增速發動機是一臺單室固體火箭發動機,用以保證導彈在彈道上獲得一定飛行速度。儀器艙用來裝所有控制裝置和彈翼(除舵機外)。

彈托由本體、活塞、藥室、感應器座、觸頭及節流閥等組成。為使彈托在導彈發射出炮口時能及時脫落,在藥筒與彈托本體底部空腔間設置了過濾器和節流閥。當導彈在炮膛內運動時,火藥燃氣通過過濾器及節流閥進入彈托底部空腔,導彈飛出炮口后彈托底部空腔和彈后空間便形成壓力差,將彈托與彈體的連接螺釘切斷,將彈托拋出,同時彈翼張開。

最新的坦克炮射導彈武器系統一般采用激光駕束制導方式,其工作原理是射手用瞄準制導儀瞄準、跟蹤目標,并用與瞄準鏡同軸的激光器向目標發射激光波束(直徑為6米的激光編碼場),然后發射導彈。導彈飛離炮管后進入激光波束,彈尾的激光接受器把接受到的光信號變為電脈沖信號、彈上控制電路的坐標分析器將電脈沖信號處理成與激光束坐標系中導彈的Y、Z坐標成比例的電信號(Y為垂直方向偏離,Z為水平方向偏離)。再通過轉換,在彈上控制電路的校正濾波器的輸出端形成既與導彈在激光束中的坐標成正比,又與這些坐標的變化速度成正比的信號Y′、Z′。

由于該彈為旋轉彈,彈上陀螺坐標儀將信號Y′、Z′轉換到導彈坐標系中,再提供給舵機。舵機將輸入信號轉換成導彈舵翼的偏轉角,舵翼偏轉產生氣動力,驅使導彈向激光束中心移動。導彈向激光束中心移動,相對激光束中心偏差在變化,激光接收器輸出端的電信號也將變化。因激光束中心與瞄準鏡中心平行設置,導彈沿激光中心飛行也就是沿瞄準線飛行,這樣就可以瞄到哪打到哪。

發展過程

20世紀50年代

早在上世紀50年代,蘇聯便于1957年提出第一代坦克炮射導彈的概念。美國從1958年開始研制坦克炮射導彈;并研制成功世界上最早的坦克炮射導彈“橡樹棍”,采用紅外制導。

20世紀60年代

60年代以后,坦克炮發射導彈的研究進入新階段。蘇聯研制了第一種“紅寶石”坦克炮射導彈。由于其空心裝藥戰斗部威力不大,無線電指令制導系統也容易受干擾,這種炮射導彈最終沒成功。此后,它們主要對已大量生產的T-62和T-64主戰坦克做改進。為避免重蹈覆轍,改進時沒有采用炮射導彈,而是用發射軌進行發射。287號坦克發射“臺風”導彈,150號坦克發射“龍”式導彈。其中“龍”式的試驗獲得成功。

與此同時,西方國家也開始探討如何在坦克上采用反坦克導彈、法國研究了利用坦克炮直接發射的反坦克導彈,這就是有名的“阿克拉”導彈、它采用激光駕束制導方式,飛行速度500米/秒,最大射程3800米,單發命中概率接近100%。1966年,美軍在M551“謝里登”坦克上裝備了MGM-51A“橡樹棍”導彈。

20世紀70年代

進入20世紀70年代,美軍用M60A2和“謝里登’,坦克發射的“橡樹棍”導彈準確擊中2000米的試驗坦克,此距離超過了當時主戰坦克的直射距離,引起世界各國極大關注。

20世紀80年代

80年代,由于導彈的技術復雜,研究導彈付出的代價比常規炮彈高很多,而發展坦克火控系統和先進的光電傳感器,也可達到與制導炮彈相當的效果,因此西方國家逐漸放棄發展坦克炮射導彈。只有蘇聯一直堅持研制炮射導彈

各國產品

俄羅斯

俄羅斯炮射導彈的發展水平處于世界領先地位,擁有基于三種型號(9M112?、9M117、9M119)的12種坦克炮射導彈,10多種反坦克導彈武器系統,約20多種類別的反坦克導彈。有便攜、車載、直升機載、固定翼機載、炮射等多種形式。射程最短的有1~1.5千米,最遠的10千米,導彈平均飛行速度最大達800米/秒。此外,世界上許多國家都相繼加入研制坦克炮射導彈的行列。

烏克蘭

研制的激光駕束制導炮射導彈已從最初的125毫米拓展到100毫米和120毫米口徑。不同口徑的炮彈采用相同的氣動布局,戰斗部位于前端,后部包括推進系統、4片彈翼和4片尾翼。100毫米的彈重25千克,120毫米的彈重27千克,125毫米的重30千克,25毫米導彈可配裝于T-80主戰坦克UD、T-84主戰坦克、?T-72AG?、T-72B?和T-72C坦克,100毫米導彈配裝于T-55M坦克和MT-12牽引反坦克炮。120毫米導彈可配裝在采用120毫米滑膛槍坦克炮的坦克上,但必須裝有用于精確制導導彈的瞄準系統。

以色列

STAR智能攻頂炮射導彈的獨特之處是采用了最先進的“純心”制導模塊。“純心”是一種結合制導、導航、飛行控制于一體的小型計算機,最小直徑80毫米,長82毫米,重量低于500克。安裝它后,STAR能在最大射程接收第三方目標信息(條件是在1000米/秒的速度下)。

以色列王國還研制子“拉哈特”(LAHAT)激光制導炮射導彈,其自標指示裝置既可設置在發射系統內,也可采用外置方式。LAHAT共有105毫米和120毫米兩種基本型號分105毫米的重19千克,長984毫米,采用傳統黃銅藥筒分120毫米導彈藥筒較短,有彈托直徑適配器。導彈飛到4000米只需14秒,有效射程超過6000米。“拉哈特”除裝備在“悍馬”車和BMP裝甲車上以外,還可供武裝直升機使用。

印度

“弩馬”超視距激光制導炮射導彈可裝備在阿瓊主戰坦克上。有效射程5~8千米,可曲射打擊裝甲戰斗車輛,也可直射打擊直升機。

瑞典

瑞典研制的炮射導彈“斯垂克斯”可供120毫米滑膛炮發射,于1994年前后開始裝備部隊。

中國

中國的ZTZ-99主戰坦克的炮射導彈射程可達5公里。

前蘇聯

9M112“眼鏡蛇”是蘇聯研制的第一類坦克炮射導彈,口徑125毫米,最大飛行速度為400米/秒,最大射程為5000?米,破甲厚度700~800毫米。1981年列裝,分別裝配在T-64主戰坦克T-80主戰坦克上,供2A46型125毫米滑膛炮發射。

9M112采用藥筒分裝式結構,類似野戰火炮發射的炮彈匆平時分前后兩部分,裝在自動裝彈機內,前部是導彈本體部分,_包括破甲戰斗部和固體推進續航發動機;后部包括起飛推進劑和底板,相當于普通炮彈的藥筒部分。使用時,將前、后兩部分送入炮膛,二者自動連成一體。車長座位的前方裝有小型指揮天線,可向導彈發送無線電控制指令。制導系統為半自動步槍瞄準線指令制導,炮長必須在整個過程中瞄準目標,同時組裝在制式炮長瞄準鏡內的測向儀則利用導彈尾焰的紅外光源跟蹤,飛行中的導彈接收到無線電控制信號后,不斷修正彈道,直到命中目標。

9M117“堡壘”是第二類坦克炮射導彈。口徑100毫米,導彈重26.8千克,最大射程4000米,平均飛行速度375米/秒,破甲厚度550毫米。該彈于1985年列裝,在T-55和BMP-3步兵戰車上,用2A70式100毫米線膛炮發射,T-62上,用2A20型115毫米滑膛炮發射。

9M117裝于像炮彈一樣的藥筒內,靠發射藥將導彈推出炮管。該導彈采用激光駕束制導方式,使用望遠式瞄準鏡瞄準。它與激光發射器組裝在一起,并配有穩定器。瞄準線隨動于裝有穩定器的火炮,制導期間瞄準線在水平和垂直方向單獨穩定,不隨火炮運動。

當制導彈由電擊發后,藥筒內的發射藥立即點燃,在1.5秒內導彈飛出炮管,彈上電源及陀螺儀同時開始工作、然后拋掉彈底蓋,展開控制尾翼,點燃導彈的固體燃料火箭發動機,使導彈沿坦克上的激光發射器發出的紅外激光波束形成的制導區飛形。若未擊中目標,彈上自毀機構可在26~41秒內引爆空心裝藥戰斗部使導彈自毀。為能在夜間發射導彈,坦克配有紅外和微光夜視儀。紅外視距1200米,微光視距500米。

雖然“堡壘”導彈的最大射程、平均速度和破甲厚度均比“眼鏡蛇屬”有所下降,但它采用了激光駕束制導方式,代替了無線電指令制導。激光駕束制導方式很難受外界干擾,而且使車長在操作時減少了操作難度。

在“堡壘”導彈的基礎上,還有兩種變型彈,構造和性能與“堡壘”大體相同,只是配用的武器不同。一種是“鐵拳反坦克火箭筒”主要用于MT-12牽引式反坦克炮,口徑100毫米。炮上新增加了1具專用激光指示器,以便對導彈進行激光制導。另一種是?9M117M導彈,主要裝備于BMP-3步兵戰車。這種步兵戰車采用的2A70火炮口徑雖然也是100毫米,但彈道性能與T-55坦克炮不同。為此,對導彈的發射藥組件進行了改進。由于導彈與車內原有自動裝彈機不太匹配,因而重新設計了裝放導彈的彈藥箱,可以存放6枚彈。

蘇聯研制的第三類坦克炮射導彈是9M119“蘆笛”(北約代號為AT-11“犯擊手”),1986年列裝,分別裝配于T-72和T-80主戰坦克上,供2A46型125毫米滑膛炮發射。“蘆笛”重17.2千克,彈長450毫米,最大射擊范圍為5000米,平均飛行速度高達800米/秒,破甲厚度為帶反應裝甲770毫米。

9M119導彈由彈體和發射藥筒兩部分組成。彈體的底部有一圓形光學元件,用來接收編碼激光信號。彈體中部和尾部有兩種不同用途的控制翼,尾部的彈翼用于調節導彈在飛行中的穩定性,中部的用于控制飛行方向。這種導彈與眾不同的是,把固體燃料續航發動機移到了導彈的最前端,戰斗部則移到了發動機后面,可使金屬射流獲得最佳破壞效果、戰斗部直徑125毫米,重4.2千克,對目標的破甲厚度與彈徑之比達7:1,這在當時確實是不錯的性能。

從性能數據可以看出“蘆笛”導彈在各個方面比“堡壘”有很大提高,特別是其800米/秒的平均速度已達到世界上反坦克導彈的最高時速,這種高速度為炮長的操作提供了相當大的便利。

在發射激光駕束精確制導導彈的過程中,炮長必須在瞄準鏡中始終瞄準目標為導彈制導。假設目標處于4000米處,若以“堡壘”380米/秒的飛行速度計算,擊中目標需11秒左右,而“蘆笛”只需5秒就可擊中,6秒鐘對于低速行駛(或停止)發射導彈的坦克具有相當大的戰術意義。‘蘆笛”導彈比“堡壘”導彈的另一個優點是其450毫米的彈長(“堡壘”約為1米),這就使其可按普通炮彈的方式進行存儲和填裝,而不需要單獨的設備,提高了坦克的整體可靠性。“蘆笛”將裝備俄羅斯T-90E主戰坦克,供2A46MI型125毫米滑膛炮發射。

9M119的最重要特點是制導方式采用了較先進的激光駕束制導原理而不再是老式的無線電制導,它可能得益于“紅土地”制導炮彈的技術發展,也可以說是受益于激光制導技術的日趨成熟。

發展前景

出于進攻與防御兩方面的考慮,坦克攜帶導彈已成為必然的趨熟最先進的“蘆笛”導彈比“紅寶石”導彈在整體性能上有很大提高,但坦克炮射導彈技術仍有很多改進之處。首先是其昂貴的價格,1枚“蘆笛”約4萬美金,30發就可以買1輛T-72坦克。如何降低成本是坦克炮射導彈發展的關鍵問題。另外,坦克炮射導彈在制導方式上也需進一步改進,現發射“蘆笛”導彈,炮長仍需長時間瞄準。做到準確射擊還有一定難度,若能進一步改進制導方式,實現“發射后不用管”,那么坦克炮射導彈必將會以更快的速度發展。

參考資料 >

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