發(fā)展歷程
1950年代初期到1960年代中期是世界第一代單兵肩射筒式武器的發(fā)展時期。由于坦克及裝甲車輛防護(hù)能力的提高,掀起了發(fā)展反坦克火箭的新熱潮。1950年代中后期,一批新型反坦克火箭相繼問世。它們是蘇聯(lián)的RPG、美國的M20、瑞典的M2卡爾·古斯塔夫、西德的PZF44和中國的56式40mm反坦克火箭。這一時期的反坦克火箭的直射距離達(dá)到400m以上,破甲威力也有所提高,如M2卡爾·古斯塔夫的靜破甲深度達(dá)到400mm,是這一代反坦克火箭中的佼佼者,先后被許多國家的軍隊選用。
第二代單兵肩射筒式武器的發(fā)展從1960年代中期至1970年代末期。地面戰(zhàn)爭的裝甲化促進(jìn)了單兵反坦克火箭武器的進(jìn)步與發(fā)展。在此期間,新材料、新工藝和新原理廣泛應(yīng)用干武器和彈藥的研制,原有的火箭發(fā)射筒得到了一系列改進(jìn),出現(xiàn)了一些發(fā)射筒與火箭彈合為一體的一次性使用的新型產(chǎn)品。例如美國的M72A系列、蘇聯(lián)的RPG-7系列和RPG-9、法國的Fl、西德的PZF44-2AI和“弩”式、瑞典的“米尼曼”、中國的70式62mm火箭和79式70mm手持反坦克火箭等。
第三代單兵肩射筒式武器的發(fā)展從1970年代末到1980年代中期。隨著重型坦克在火力、機(jī)動性和裝甲防護(hù)能力等方面的不斷提高,尤其是反應(yīng)裝甲的出現(xiàn),使原有步兵反坦克火箭黯然失色,一些國家對單兵火箭在未來反坦克戰(zhàn)斗中的地位和作用產(chǎn)生了懷疑。以美,蘇為代表的一些國家認(rèn)為,未來地面反坦克戰(zhàn)斗應(yīng)主要依靠反坦克導(dǎo)彈:但以德,法為代表的多數(shù)國家則認(rèn)為,未來地面戰(zhàn)場的裝甲密度日趨增大,僅靠數(shù)量有限的反坦克導(dǎo)彈是難以取勝的,因此在強(qiáng)調(diào)繼續(xù)發(fā)展輕型火箭的同時,突出其大威力、多功能的特性.從而出現(xiàn)了輕,重兩用型火箭發(fā)展的勢頭,產(chǎn)生了第三代火箭.例如美國的M72E4,蘇聯(lián)的RPG-18和RPG-22、法國的“阿皮拉斯”?!斑_(dá)特120”、“薩布拉岡”和WASP58(黃蜂58)、德國的“鐵拳3”,瑞典的M3和AT-4以及中國的PF89-80-1式火箭等。
第四代單兵肩射筒式武器從1990年代初期一直到現(xiàn)在,尤其進(jìn)入21世紀(jì)后,這類武器的發(fā)展速度明顯加快.盡管一些國家對單兵肩射筒式武器在使用上的觀點(diǎn)仍然有所不同,但這并不影響此類武器的發(fā)展與裝備。不少肩射筒式武器已由單一的反坦克武器,發(fā)展成為攻堅、多用途。多功能、微痕跡發(fā)射,并且具有一定智能特性的近戰(zhàn)武器。例如,瑞典的AT4-CS、西班牙的A1cotan—100和以色列的SHIPON火箭等。
未來走向
坦克與反坦克是地面戰(zhàn)爭的重要對抗形式之一,二者的對峙將長期繼續(xù)下去。俄羅斯車臣戰(zhàn)爭以及伊拉克戰(zhàn)爭表明,城市作戰(zhàn)是未來地面戰(zhàn)爭的重要組成部分。城市作戰(zhàn)戰(zhàn)場環(huán)境復(fù)雜,建筑物林立,觀察視野狹窄。在城市作戰(zhàn)中必然要面臨攻堅作戰(zhàn)、隱蔽作戰(zhàn)、近距離遭遇作戰(zhàn)等突出問題。因此,目前各國在研制新型單兵肩射筒式武器時,特別重視提高威力、射程、射擊精度和射手射后的生存能力,并通過光電技術(shù)的應(yīng)用,開始向隱蔽發(fā)射、自動探測、無人操作、多功能和軟殺傷方向發(fā)展。
采用多種途徑提高破甲威力
隨著各種目標(biāo)防護(hù)能力的不斷加強(qiáng),威力不足已成為當(dāng)今反坦克火箭比較突出的問題。為此,各國在改進(jìn)現(xiàn)役反坦克火箭時,都把提高威力作為首要問題。其主要有以下幾種:
增大戰(zhàn)斗部直徑 1960~1970年代服役的反坦克火箭的彈徑,大多數(shù)在60~80mm之間。近年來研制的火箭發(fā)射筒的口徑或彈徑增至80~120mm,如法國“薩布拉岡”(又稱“布朗特”)彈徑達(dá)130mm,破甲厚度提高到900mm,瑞典為卡爾·古斯塔夫發(fā)射筒研制的FFV597型火箭彈,戰(zhàn)斗部直徑增至135mm,破甲厚度達(dá)到900mm。
應(yīng)用高能炸藥 炸藥是破甲彈戰(zhàn)斗部的能源,采用高爆速炸藥是提高破甲性能的重要手段。過去大多數(shù)破甲戰(zhàn)斗部采用以黑索金為主體的混合炸藥,爆速在8400m/s左右。近年來,各國普遍采用以奧克托金為主體的混合炸藥,爆速高達(dá)8800m/s以上,破甲威力相應(yīng)得以提高。
設(shè)計最佳炸高 破甲彈是利用聚能效應(yīng)靠射流侵徹裝甲的,其侵徹深度與炸高有密切關(guān)系,一定的裝藥結(jié)構(gòu)對應(yīng)一個最佳炸高。以往在戰(zhàn)斗郊設(shè)計中,往往因全彈長的限制,炸高偏小,從而影響了破甲深度。近幾年來,一些國家在改進(jìn)戰(zhàn)斗部的設(shè)計過程中,在戰(zhàn)斗部前端設(shè)置一個可伸縮的炸高探針,如AC300“丘比特”和“鐵拳3”的破甲彈等,都是采用這種途徑獲得最佳炸高,以達(dá)到提高破甲的目的。
改進(jìn)藥形罩結(jié)構(gòu) 藥形罩是破甲彈的核心部件,它的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)與破甲性能關(guān)系極大。傳統(tǒng)的聚能裝藥采用紫銅單錐藥形罩和沖壓成型工藝,工藝落后,加工精度與破甲效果難以控制。改為雙錐或多錐藥形罩,并采用冷擠壓或旋壓成型工藝,改善了射流的連續(xù)性并使射流能量分配與利用更加合理。實(shí)踐證明,采用上述措施可使破甲穿深提高15%~25%。
尋求性能更好的藥形罩材料 試驗(yàn)研究表明,射流的穩(wěn)定性和連續(xù)性還決定于材質(zhì)的強(qiáng)度,密度和延展性等特性。目前,一些國家尤其是美國,對鉬、鉭藥形罩的高能鍛造成型技術(shù)開展研究,并取得了成效。美國進(jìn)行的鉬合金研究表明,經(jīng)高能鍛造。去應(yīng)力處理。冷加工后,鉬能形成穩(wěn)定、連續(xù)的射流,其頭部速度可達(dá)12km/s,而銅藥形罩的射流頭部速度僅為9.8km/s。目前,美國德克斯特朗防御系統(tǒng)公司還成功地演示了粉末冶金技術(shù),用來生產(chǎn)焊炸成型藥形罩。
廣泛采用串聯(lián)戰(zhàn)斗部 串聯(lián)聚能裝藥是在戰(zhàn)斗部軸線方向依次設(shè)置兩個或多個聚能裝藥,按照——定能量和時間匹配依次起爆,實(shí)施連續(xù)侵徹,從而大大提高破甲威力。由于串聯(lián)聚能結(jié)構(gòu)具有威力大、適于對付反應(yīng)裝甲等特點(diǎn),所以,許多國家已將該結(jié)構(gòu)用于單兵反坦克武器。蘇聯(lián)的RPG-16火箭彈的戰(zhàn)斗郎采用這種裝藥結(jié)構(gòu)后,彈徑從85mm減小到73mm,破甲穿深從320mm提高到375mm以上。法國和德國也將此技術(shù)分別應(yīng)用于“達(dá)特120”。“鐵拳3”上,破甲穿深提高到800~900mm。另外,美國還采用串聯(lián)空心裝藥戰(zhàn)斗部來改進(jìn)“斯達(dá)夫”XM943式120mm火箭彈,這種改進(jìn)型“斯達(dá)夫”火箭彈的威力比原型彈提高33%。俄羅斯的110mm低成本制導(dǎo)火箭彈也采用串聯(lián)空心裝藥戰(zhàn)斗部,能侵徹800mm厚的裝有爆炸反應(yīng)裴甲的坦克。
采取多種措施提高射程和精度
國內(nèi)外現(xiàn)役單兵火箭的初速大都在150~250m/s,直射距離200~400m,命中概率75%以下。為了進(jìn)一步提高射程和精度,目前正在解決以下技術(shù)問題。
提高推進(jìn)劑的能一和燃速 推進(jìn)劑是火箭動力系統(tǒng)的能源。為使火箭彈在膛內(nèi)獲得較大的推力和初速,美國研制成功了含碳硼烷的高燃速推進(jìn)劑,用于“毒蛇”反坦克火箭,使火箭彈獲得275m/s的初速:英國為“勞80”火箭彈研制了含鋁端羥基聚丁二烯燃速推進(jìn)劑,使火箭彈獲得305m/s的初速:法國采用改進(jìn)型雙基推進(jìn)劑,設(shè)計了截面呈“Ω”型的藥柱,增大了推進(jìn)劑的燃燒面積,使火箭彈初速達(dá)到245m/s。
采用兩級火箭推進(jìn)技術(shù)提高射程,采用低成本彈道修正技術(shù)或簡易制導(dǎo)技術(shù)以提高較遠(yuǎn)射程上的程上的命中精度 為了降低發(fā)射噪聲。提高射手的射擊安全性并大幅度提高射程,許多大口徑火箭都采用了兩級發(fā)動機(jī)推進(jìn)方式,即第一級發(fā)動機(jī)在發(fā)射筒內(nèi)燃燒完畢,將火箭彈以一定速度推出筒外,延時一定時間后,二級發(fā)動機(jī)在外彈道上點(diǎn)火工作,達(dá)到所需要的速度。采用增程發(fā)動機(jī)的產(chǎn)品有以色列的SHIPON,初速由150m/s增加到180m/s,德國的“鐵拳3”輕型火箭彈,初速由220m/s增加到310m/s:“鐵拳3”重型火箭彈的初速由165m/s增加到250m/s。另外,為提高對較遠(yuǎn)射程上運(yùn)動目標(biāo)的命中精度,大多數(shù)國京都在發(fā)展質(zhì)量小、精度高的近程單兵反坦克導(dǎo)彈,如美國的“掠奪者”、德國的“鐵拳3”、法國的“艾利克斯”以及英國的NLAW單兵便攜式反坦克導(dǎo)彈武器系統(tǒng)。
采用先進(jìn)的光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡 過去的反坦克火箭發(fā)射筒采用簡單的機(jī)械瞄具,而當(dāng)前的火箭發(fā)射筒普遍配用了能瞄準(zhǔn)、測距和賦予提前量的光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡。美國的SMAW和法國的AC300等配有夜視瞄準(zhǔn)鏡,瑞典的AT-4還配有微光瞄準(zhǔn)鏡,實(shí)現(xiàn)了全天候作戰(zhàn),瑞典還為M3卡爾·古斯塔夫配裝了激光測距儀,與先進(jìn)的FFV556型瞄準(zhǔn)系統(tǒng)配合使用,提高了該武器的有效射程和精度。
配用新式光電火控系統(tǒng) 為提高反坦克火箭的遠(yuǎn)距離射擊精度,西方發(fā)達(dá)國家開始為單兵反坦克武器配置小型光電火控系統(tǒng),把有效射程增加到600~700m,命中概率達(dá)到95%左右.如法國為“達(dá)特120”配用了由激光測距儀、彈道計算機(jī)和角速度探測器組成的火控系統(tǒng),有效射程從350m增至700m,對運(yùn)動速度為10m/s的裝甲目標(biāo)命中概串從73%提高到94%。以色列的SHIPON也配備了質(zhì)量僅2kg的先進(jìn)火控系統(tǒng),該系統(tǒng)包括激光測距儀、溫度測量儀。仰角修正機(jī)構(gòu)、對運(yùn)動目標(biāo)的角速率傳感器、自動數(shù)據(jù)處理和精確定位裝置等,可與發(fā)射筒快速連接,并且能夠重復(fù)使用。對靜止目標(biāo),在500m距離上的命中概率可達(dá)到50%,對運(yùn)動目標(biāo),達(dá)到同樣命中概率的射程為400m.
改進(jìn)發(fā)射方式提高戰(zhàn)場生存力
火箭發(fā)射簡突出的特點(diǎn)是膛壓低,結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉.容易實(shí)現(xiàn)彈筒合一,一次性使用,但也存在著射程近和聲、光、焰較大等不足,容易暴露發(fā)射陣地。因此,國外很重視發(fā)射特征小的發(fā)射裝置的研究與發(fā)展。目前正在研究并開始應(yīng)用的發(fā)射裝置有以下幾種。
采用高低壓原理發(fā)射裝置 這種動力系統(tǒng)的特點(diǎn)是發(fā)射藥在高壓室內(nèi)燃燒,使火藥燃燒時間縮短,利用串提高4燃?xì)庠诘蛪菏彝苿訌楊^作功,對發(fā)射筒的強(qiáng)度要求不高,噪聲小(170dB左右),后噴火焰少,有利于減小武器系統(tǒng)質(zhì)量、保障射手安全。瑞典博福斯公司和法國TDA公司合作,設(shè)計出新型AT-4式84mm肩射反坦克火箭(AT4CS),能從有限空間發(fā)射。其減小后噴火焰的辦法是:利用內(nèi)簡上的緊口限制彈的射出。其內(nèi)簡的尾郎擰入一個平衡物,該平衡物內(nèi)充有一種特殊的液體。當(dāng)筒內(nèi)壓力升高時,緊口同時隨著尾部容器的前壁(接著是后壁)露出,其中的液體使燃?xì)饫鋮s并且具有消聲作用。這種方法中起作用的是液體平衡物,它使以更少的發(fā)射藥獲得相同的推力成為可能。AT4CS的初速較高,為220m/s,可摧毀500mm的裝甲。
發(fā)展平衡拋射系統(tǒng) 1970年代中期,西德的MBB公司采用戴維斯原理研制出“弩”式肩射筒式武器,是一種無燃?xì)庖莩?、全封閉式平衡拋射系統(tǒng),引起各國的普遍關(guān)注。但由于火箭彈和甲衡體都裝在簡內(nèi),筒身體積和質(zhì)量較大,在一定程度上限制了破甲威力的提高。1980年代中期,西德的諾貝爾炸藥公司在研制“鐵拳3”過程中,設(shè)計出半封閉式平衡拋射系統(tǒng),發(fā)射超口徑火箭增程彈,解決了威力不足的問題。這種發(fā)射系統(tǒng)雖有1m長的后噴火焰,但不影響在有限空間內(nèi)發(fā)射。法國的“達(dá)特120”也采用了類似的發(fā)射系統(tǒng)。
采用遙感遙控技術(shù)實(shí)施自動瞄準(zhǔn)射擊 為了減少傷亡,進(jìn)一步提高戰(zhàn)場生存能力,不少發(fā)達(dá)國家正在研究在火箭發(fā)射簡上配用光。聲、震等多種傳感器材,制成不需要人員操作的遙感式反坦克武器。已經(jīng)采用的傳感器有紅外、毫米波、電視和光纖傳感器,作用距離50~200m。當(dāng)目標(biāo)進(jìn)入范圍后,探測器接收目標(biāo)信號并傳至計算裝置.計算出目標(biāo)的距離,運(yùn)動速度和最佳開火時間,自動控制武器瞄準(zhǔn)射擊。英國“勞80”、法國的“阿皮拉斯”和瑞典的AT-4都已用上這種傳感器和計算裝置。西德將電視和光纖傳感器用于四聯(lián)裝的“鐵拳3”,也大大提高了武器對目標(biāo)的命中精度和毀傷概率,很有發(fā)展前途。
采用新型復(fù)合材料,減輕武器系統(tǒng)質(zhì)量 單兵肩射筒式武器的質(zhì)量是衡量武器性能的重要指標(biāo)之一,以往這類武器的發(fā)射筒多采用金屬材料,質(zhì)量比較大,通常要占戰(zhàn)斗全重的2/3左右。1960~1970年代開始部分采用玻璃鋼,進(jìn)入1980年代以后普遍采用新型復(fù)合材料代替高強(qiáng)度合金鋼。由于非金屬材料的應(yīng)用,既減小了質(zhì)量又保證了強(qiáng)度,而且還有利于進(jìn)一步降低成本.便于發(fā)展一次性使用武器。
采用凱夫拉增強(qiáng)材料 1980年代以后,隨著化學(xué)纖維的發(fā)展,其成本也逐漸下降,過去只用于做防彈衣的凱夫拉纖維,開始應(yīng)用于一次性使用的武器。這種材料強(qiáng)度高,比重小,耐高溫,其比重僅為鋼的1/5,而強(qiáng)度卻達(dá)到鋼的5倍.法國的“阿皮拉斯”和“達(dá)特120”的發(fā)射筒采用了這種材料。英國“勞80”發(fā)射筒原先用的是玻璃鋼,現(xiàn)在將發(fā)射筒和發(fā)動機(jī)殼體都改為凱夫拉增強(qiáng)材料。
采用碳纖維材料 多次使用的發(fā)射筒有一定壽命要求,長期以來離不開高強(qiáng)度合金鋼,如RPG-7和“卡爾·古斯塔夫”等。1980年代初,有的國家為減小武器質(zhì)量,曾用玻璃鋼部分代替合金鋼,在壽命試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)碳化層強(qiáng)度會突然下降(溫度升到玻璃軟化點(diǎn)所致),筒身開裂。1980年代中后期,瑞典采用的碳纖維增強(qiáng)塑料,較好地克服了碳化層強(qiáng)度下降問題,為減小多次使用的發(fā)射簡的質(zhì)量提供了新途徑。
發(fā)展多功能,系列化彈藥,提高武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能
多功能彈藥是指在一發(fā)火箭彈上同時具有爆炸,爆破和穿甲等功能。它能根據(jù)目標(biāo)性質(zhì),自動選擇最佳毀傷方式,具有一定程度的智能屬性。另外,不同的軍事目標(biāo)也需要采用不同性能的彈藥予以有效毀傷,例如:對堅固防御工事、城市民用建筑等目標(biāo)應(yīng)采用攻堅彈、云爆彈等進(jìn)行攻擊,對輕型裝甲目標(biāo)及密集有生力量應(yīng)采用多用途彈進(jìn)行攻擊,對易燃器材。設(shè)備及設(shè)施應(yīng)采用燃燒彈進(jìn)行攻擊等等。因此,除了發(fā)展能有效攻擊主戰(zhàn)坦克的高性能的破甲彈外,還要大力發(fā)展多功能彈藥、攻堅彈藥以及特種彈藥(如煙幕、照明和化學(xué)彈種等)等系列化彈藥,以提高單兵肩射筒式武器的作戰(zhàn)效能。
美國研制的SMAW及SMAW-D83mm單兵多用途火箭發(fā)射簡就可配用多種彈藥,目前已裝備美連級步兵分隊。
采用新攻擊手段,對防護(hù)能力較強(qiáng)的裝甲目標(biāo)進(jìn)行有效毀傷 由于主戰(zhàn)坦克前裝甲的防護(hù)能力越來越強(qiáng),致使一般的單兵火箭彈很難對其正面進(jìn)行有效的毀傷。然而,魔高一尺,道高一丈。既然防護(hù)能力較強(qiáng)的正面難以突破,人們就想辦法對其防護(hù)比較薄弱的部位進(jìn)行攻擊。美國研制的“掠奪者”單兵反坦克導(dǎo)彈就是一種對主戰(zhàn)坦克頂裝甲進(jìn)行有效攻擊的武器?!奥訆Z者”導(dǎo)彈前部安裝有光磁感應(yīng)引信,磁傳感器用于感知導(dǎo)彈是否飛臨目標(biāo),光傳感器用于確定導(dǎo)彈在目標(biāo)上方的確切位置.該光磁感應(yīng)引信一旦感應(yīng)到導(dǎo)彈處于目標(biāo)上方最佳位置時,就能引爆成型裝藥戰(zhàn)斗部穿透目標(biāo)。
總之,單兵肩射筒式武器作為步兵主要作戰(zhàn)裝備,其發(fā)展前途是不可估量的。隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,這種武器在未來地面戰(zhàn)場上將會發(fā)揮越來越大的作用,并逐漸成為步兵手中的近戰(zhàn)利器。
編輯/曾振宇