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长缨在手 敢缚苍龙

 
 
 
 
 

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专访中国兵器工业集团公司首席专家许耀峰  

2015-10-03 11:11:47|  分类: 军事科普 |  标签: |举报 |字号 订阅

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专访中国兵器工业集团公司首席专家许耀峰 - kktt - 长缨在手  敢缚苍龙
 
文/本刊记者王瑾

本刊记者(以下简称记者):许总好!感谢您接受我刊的采访。2015年8月8日,中国兵器工业集团公司举办了“火炮和智能弹药日”活动,旨在深度展现最新系列火炮和智能弹药产品,展示兵器工业科技创新成果和雄厚技术实力。

您作为我国火炮技术专家和总设计师,创新研制了我国多功能迫榴炮和箱式发射火箭炮系列产品。外贸型迫榴炮和箱式火箭炮都参加了本次展示活动,特别是SR5型箱式多管火箭炮还进行了精彩的“弹箭共架”发射表演,成为活动中的一大亮点。

请您谈谈箱式发射火箭炮与之前传统的火箭炮有什么提高改进之处?

许耀峰(以下简称许总):谢谢。集团公司“火炮与智能弹药日”展示了火炮武器火力打击精确化最新发展方向,也就是我们常说的弹炮、弹箭一体化发展方向。SR5型火箭炮的“弹箭共架”发射,正是将常规火箭弹与智能化弹药通过箱式发射技术集成于同一个发射平台,实现火箭武器的精确打击能力。与传统的管式、轨道式等发射形式相比,箱式发射火箭炮的储运发射箱集弹药储存、运输、发射功能于一体,大幅度简化了弹药的战场准备程序,有利于实现机械化快速再装填,显著提高火箭武器先敌开火、“打了就跑”的快速反应能力和自身生存能力;与传统火箭炮“一炮一口径”发射模式相比,储运发射箱可以灵活集成不同口径、不同数量的定向管,发射不同口径的无控/有控火箭弹、陆军战术导弹等多种弹药,非常方便地实现火箭与导弹的弹箭一体化发射,完全符合火炮武器火力打击多样化、精确化发展方向。

记者:请您从实战化作战使用方面谈谈箱式火箭炮的主要特点。

许总:箱式火箭炮主要有两大特点,一是“快速再装填”,一是“弹箭共架发射”。相对于传统火箭炮,这两个特点在作战使用上就是更加贴近信息化、实战化要求的两大技术优势。

一、快速再装填。火箭武器的特点是多管联装,短时间内可形成强大的火力密度。以前苏联BM21“冰雹”122毫米火箭炮和美国M270MLRS火箭炮为例,一个BM21营(18门)齐射可发射720枚火箭弹,相当于中口径榴弹炮20个营360门火炮的齐射火力。一个MLRS火箭炮营(27门)齐射可发射324枚火箭弹,相当于16个大口径榴弹炮营的齐射火力。但如何快速为已经打空的火箭炮补给弹药成为影响其持续作战能力和生存力的关键因素。

传统火箭炮需要逐管装填,完成一个齐射弹药的装填约需十几分钟,加上装填之前弹药开箱、擦油、结合引信等一系列流程,实际的弹药准备和再装填时间约为四五十分钟到1个小时。而且这些工作都由炮班人力完成,劳动强度很大。

对于大口径火箭弹,重量超出人力所及,如俄罗斯BM30“旋风”火箭弹,长7.6米,弹重达800千克,只能依靠机械化装填,装填时运输装填车和炮车尾部对接,炮车、吊车及人力辅助完成弹、管对中,装填12发火箭弹需要20分钟时间,两车对接后长度超过25米,对地面平整度要求高,战时技术阵地的选择或阵地修整劳动强度很大。

储运发射箱出厂时就是一个完整的包装箱,弹药日常存储、运输过程就像在一个密封完好的“集装箱”里,“集装箱”上炮后就成为一个可以直接点火、发射的发射箱。依靠弹药车附带吊车或火箭炮自带吊车,整箱吊装完成一个齐射所需弹药的装填时间一般不超过5分钟,炮班的劳动强度也大大降低。

二、弹箭共架发射。传统火箭炮射弹散布大,发射精度不高,通常作为火力支援和大面积目标火力压制使用。相对于“一炮一口径”的传统火箭炮,箱式发射火箭炮的储运发射箱理论上可以储存、发射任何不超过箱体最大容积的弹药,甚至无人机都可以应用于一个发射平台。通常我们所说的通用发射平台也是基于箱式发射这一技术前提才得以实现。

采用箱式发射技术的典型装备如美国M270火箭炮,可以共架发射227毫米无控/制导火箭弹和610毫米战术导弹;巴西ASTROSII火箭炮可以发射127毫米、180毫米和300毫米三种火箭弹和“法卡奥”炮兵无人机;中国台湾地区的“雷霆”2000则可以发射117毫米、180毫米和227毫米火箭弹。

箱式发射对于简化火箭武器的装备序列具有重要的意义,新弹种的研制不必拘泥于现有口径,大大地提高了发射平台的适应能力,有效延长了装备的服役期;由于能够在同一平台“弹箭共架”发射不同弹径的精确化、智能化、信息化弹药,使火箭武器同时具备了对面目标火力压制和对点目标精确打击的能力,显著提高了火箭武器的作战效能。箱式发射技术可以说是火箭武器的一次革命性创新,实现作战使用上的弹箭一体化精确打击能力使火箭武器焕发了新的、强大的生命力。

记者:请您谈谈我国箱式火箭炮发展情况。

许总:我国火箭炮箱式发射技术的研究和产品的研制起步较晚、但起点较高,经过多年的探索努力,目前我国已完成内装和外贸多种箱式发射火箭炮系统,我们的装备和技术已进入世界先进水平前列。

储运发射箱是箱式火箭炮的标志性组成,由多个定向管按照一定的排列要求,通过箱式框架集成为一个整体,主要由定向管、框架、定位及闭锁结构、弹/箱及箱/炮电气联接机构组成,具有气密要求的定向器还设有相应的密封机构。

储运发射箱作为弹药的包装箱和一次性使用的发射箱,其定向管由玻璃钢等非金属材料制成,主要是追求低成本,我国的材料、工艺水平完全能够满足制造和使用要求。

箱式火箭炮按照装填方式可以分为“弹药车装填”和“火箭炮自装填”两类。“弹药车装填”是依靠弹药输送车附带的起重吊车,将储运发射箱吊装到火箭炮上。“火箭炮自装填”方式是火箭炮起落架自带起吊设备,自主从弹药车或地面吊装储运发射箱。目前世界上有两种火箭炮采用“自装填”方式,一种是美国的M270,一种就是我国的SR5。

SR5型箱式多管火箭炮是我国专门推出的外贸型产品,一经推出就受到国际军贸市场关注。SR5火箭炮装载两个储运发射箱,箱体长度适应范围为3到4.5米,每箱可装122毫米火箭弹或战术导弹,也可兼容其它口径的多种弹药。火箭炮“自装填”两个储运发射箱的时间不到5分钟,可对50千米以内的集群目标实施间瞄压制,也可对70千米内的点目标实施精确打击。与美国“自装填”M270火箭炮系统相比,SR5型火箭炮在弹药长度方面适应多弹种装填、发射的能力更强,战术技术性能达到了世界先进水平。

记者:箱式发射的技术关键是什么?

许总:箱式发射火箭炮的技术关键、难点和亮点主要集中在其标志性组成储运发射箱上。

一是总体集成技术。储运发射箱由若干单独的定向管通过箱体框架联接为一体,首先要保证各定向管之间的平行度和位置精度要求,还要满足射击、行驶、吊装、码垛等各种工况下的刚强度要求,保证多发连射过程箱体结构能承受高温、高压燃气流的持续冲击,吊装时意外跌落等瞬间过载冲击,以及运输等对刚强度和结构稳固性的要求。

二是可靠快速机电联接技术。为实现装填的快捷可靠,弹箱需设置机械及电气接口,能够确保弹箱在炮架上快速、准确的定位及可靠闭锁,并实现火箭炮与火箭弹点火回路的可靠联通。为确保任意弹箱对炮架的通用性,除了对储运发射箱的一致性具有较高要求外,箱、炮的联接机构必须具有足够的容差量,以消除箱、炮制造误差带来的影响,提高使用可靠性。

三是抗燃气流烧蚀、冲击。火箭弹发射时尾焰作用在发射架迎气面的瞬间温度高达2700℃以上,对于发射架尤其是非金属定向管的结构和涂覆材料都具有较高的要求。多管齐射时温度场环境最恶劣,对定向管的抗烧蚀性能也是最严格的考验。

箱式发射火箭炮对抗烧蚀性能的要求高于导弹类武器,原因在于火箭炮是多管连发,需承受相对较长时间的持续脉动高温高压燃气的烧蚀和冲击,导弹则以单发为主,应力环境相对简单。比如一种中口径火箭炮40发齐射时,非金属定向管需持续承受约30秒钟的燃气流场作用,最后一发火箭弹要经受前39发火箭弹燃气流的烧蚀、冲击,必须确保储存在定向管中的火箭弹状态正常。

四是防静电、抗干扰技术。运输或行军过程中,储运发射箱中的弹药和非金属定向管管壁摩擦会有静电产生,积累到一定电量而又不能及时泄放就会导致火箭发动机静电点火,这是必须消除的技术安全隐患。国外就曾发生过火箭弹在运输过程中静电点火和火箭炮静电意外发火,车毁人亡的事故。

如果是金属箱式定向器,方法相对简单,但非金属储运发射箱则必须通过涂覆防静电涂层、搭建静电泄放回路等技术措施解决静电安全问题。同时要合理设计引信装定电路和发火电路,控制安全电流,防止外部强电磁干扰和系统内部电磁互相干扰造成安全隐患。

五是长储密封技术。储运发射箱出厂时就是弹药的包装箱,要确保火箭弹长期储存15年以上,上炮后作为发射箱直接发射。为确保火箭弹在整个寿命期内保持正常的技术状态,防止外界空气、湿度、盐分等对弹药的氧化和侵蚀,非金属定向管的密封性能要求非常严格。

通常采取的技术措施是向管内灌注一定压力的氮气或其它惰性气体,避免元器件的氧化,同时使管内压力略高于外部气压,起到增压密封的效果,但每个定向管都需安装一套注气接头,成本会有所增加。简单的方法是纯粹依靠定向管前后端盖的密封机构隔绝管内外空气,降低制造和保养成本。非金属定向管自身的材料和前后端盖的密封材料应具备良好的抗老化、防盐雾、防霉菌性能等长储要求。储运发射箱设置电气检测接口,通过专用的检测适配器对整箱弹药的回路电阻、引信电路等进行检测而无需打开每个定向管。

六是发射安全性技术。储运发射箱的发射安全性问题涉及诸多技术环节。基于火箭弹头部的引信要求,发射时火箭弹冲破前密封盖的接触压力不能影响引信功能或危及安全,要求该力尽量小;基于抗燃气流冲击和抗负压能力(前发火箭弹燃气流对附近区域的前密封盖形成的负压或在高原地形下造成的管内外压差),破盖力又要求尽量大,形成一对矛盾。更重要的是前发火箭弹的破盖碎片和散落轨迹不能影响后续弹的发射和弹道安全。对于发射间隔较长的大口径火箭炮或陆军战术导弹等,多采用结构较简单的预制应力槽易碎式前盖,弹头冲破盖体后碎片无规律散落。

比如,美国M270火箭炮的前密封盖,由于发射间隔较长,破盖的碎片在下一发火箭弹发射时早已脱离发射区域,不会对后续射弹造成安全上的影响。对于射频较高的火箭炮,必须采取措施确保前发破片及时飞离炮口区域,比如采取整体破盖技术,盖体脱落后沿预定轨迹迅速脱离发射区域,确保后续射弹安全。发射安全性除了储运发射箱还有很多方面,如引信查询、发火电路安全,前述防静电、抗电磁干扰等技术措施。

最后是低成本技术。储运发射箱作为火箭弹的包装箱和发射箱都是一次性使用,和弹药一样同属消耗品,因此对成本的控制非常重要。

对于导弹武器而言,其储运发射箱成本即使自身单价略高,在整个导弹系统中所占比例仍很低。对于常规火箭弹,由于弹药成本相对较低,储运发射箱自身的设计必须从结构、原材料和制造工艺等方面多管齐下,在完成长储、运输、发射基本功能的前提下,最大限度地降低制造和使用成本,提高箱式发射火箭炮全寿命周期效费比。

记者:请您介绍几款国外典型的箱式发射火箭炮。

许总:典型的箱式发射火箭炮有美国的M270(MLRS)、巴西的ASTROS、意大利的FIROS、土耳其T122和俄罗斯正在研发的“狂风”系列火箭炮等。

美国M270火箭炮是世界上第一个采用箱式发射技术并且“自装填”的火箭武器系统。1976年由美国、德国和英国开始研制,其间法国和意大利先后于1979年及1982年参与了研制工作。该系统1983年装备美国陆军,1989年末在欧洲生产,1994年作为制式武器装备德、英、法、意等北约国家及日本等国。

火箭炮主要由履带式底盘、带自装填系统的发射架及火控系统等组成。发射架可容纳两个储运发射箱,每箱装6发227毫米火箭弹或1发610毫米陆军战术导弹(ATACMS)。自装填系统既可从弹药车上直接装填,也可自主从地面装填,装填时间5分钟,其改进型M270A1仅需3分钟。火箭炮通常只需3人操作,紧急情况下1人也能完成发射和再装填操作。

美国在M270火箭炮的基础上还发展了装载单个储运发射箱的轻型高机动系统(HIMARS),采用轮式越野底盘和“自装填”发射架,战斗全重13.5吨,不到M270的一半,两炮储运发射箱和弹药通用,使其轻型机械化炮兵部队拥有了与重型部队同样的打击能力。

俄罗斯现役的BM-22“飓风”和BM-30“旋风”火箭炮均采用传统的集束管式定向器。2012年俄罗斯研发出自己第一个采用箱式发射技术的122毫米火箭炮“旋风”G,后续又研制出口径300毫米的“狂风”S以及口径220毫米的“狂风”U,一门火箭炮装载2个储运发射箱,三种口径的火箭弹系列采用同一发射平台箱式发射,预计2015年装备部队,计划2020年前后替换现役的122毫米、220毫米和300毫米等“管式发射”火箭炮系统。俄罗斯箱式发射火箭炮采用“装填车装填”方式,再装填时间为5分钟。据俄罗斯专家评估,由于采用箱式发射模式,“狂风”S的作战效能超过“旋风”火箭炮的3~4倍。

俄罗斯还推出了CV-9A52-4轻型多管火箭炮系统,采用越野卡车底盘,可装载一个储存6枚火箭弹的储运发射箱,弹药装填车的起重机能在3分钟或更短的时间内完成再装填。

记者:我们知道国外也有类似的这种型号,与国外相比,咱们火箭炮处于什么水平?

许总:刚才说到了,我国火箭炮技术起步较晚但起点较高。我国最早装备的107、122、130毫米火箭炮是引进前苏联技术研制的,上世纪初装备的远程多管火箭炮也是借鉴俄罗斯“旋风”火箭炮的技术改进提高,属于传统“管式发射”火箭炮技术。

到了箱式发射火箭炮时代,我们走到了俄罗斯老大哥的前面,新一代火箭炮均采用箱式发射技术,常规火箭弹、弹道修正火箭弹、制导火箭弹等弹药技术发展也很迅速,更远射程的箱式发射火箭炮也成为我们的发展方向。

SR5型多管火箭炮与装备北约多国的美国M270多管火箭炮,比肩成为世界上独具“自装填”功能的先进火箭炮系统,我国火箭炮装备和技术水平处于世界先进行列。

记者:我听说您以前曾经到俄罗斯访问留学,请讲讲当时有趣的事情,对您后来火炮技术的研究有什么影响?

许总:前苏联是现代火炮理论和技术的重要发源地,我国常规火炮技术可以说起步于上世纪50到60年代前苏联的大力帮助,我们要真诚感谢苏联老大哥的国际支援。

上世纪90年代,我赴俄罗斯波罗的海国立技术大学访问进修一年,在该校学习火炮总体技术,主要是中大口径火炮、火箭炮等压制火炮的总体、供输弹、可靠性等设计技术。有趣的是我的两个导师中有一个是“诺娜”120毫米迫榴炮的总设计师,他非常喜爱自己的作品,每次上课都给我讲他的迫榴炮,还多次带我到教研室展厅进行实物、现场讲解,使我对迫榴炮这种多功能火炮产生了浓厚的兴趣,并基本掌握了其组成、原理和关键技术,回国后设计了我们自己的120毫米迫榴炮,目前已形成轮式、履带式、空降型系列化产品装备部队,最近轮式自行迫榴炮参加俄罗斯组织的“2015俄罗斯国际军事比赛”中的“炮兵射击能手”项目“单炮赛”,获得第一名。

在俄罗斯学习对我后来的火炮技术工作产生了重要的影响。一是提升了火炮武器总体论证和设计能力,比如在方案阶段就高度重视武器系统可靠性设计和评估。二是加强了对火炮基础理论的学习研究。我国火炮基础理论和技术虽然起点较高,但系统性的自主研究不够,缺乏基础数据积累。三是技术创新能力有了较大提高。俄罗斯上世纪90年代初开放后,从坦克炮、榴弹炮、迫榴(击)炮、火箭炮到防空高炮等陆军火炮武器均实现了导弹与火炮结合,使传统火炮焕发了新的生命力。弹炮一体化设计、一体化使用成为火炮技术和作战使用模式创新的重要途径。我作为总师研制的多功能迫榴炮就是典型的弹炮药一体化设计创新产品,后来研制的箱式发射火箭炮更是将弹炮的包装、贮存、运输、发射功能集成于储运发射箱,实现火箭炮“弹箭共架”、箱式发射,通过弹箭一体化技术创新大幅度提升了火箭武器作战性能水平。

记者:最后,请您对火箭炮箱式发射技术进行展望。

许总:火箭炮箱式发射技术特有的“弹箭共架”和“快速再装填”两大特点,有效克服了火箭武器射弹精度差、持续作战能力不强的缺点。特别是随着军事信息技术和精确打击弹药技术的快速进步,箱式发射火箭炮能够“弹箭共架”发射不同口径的无控火箭弹、制导火箭弹、陆军战术导弹、巡飞弹、无人机乃至战术防空导弹等各种弹药载荷,使火箭武器更加火力十足、效能倍增,为实现陆军炮兵从传统的火力支援兵种向信息化条件下的火力打击战斗兵种转型创造了充分的技术条件。以SR5型箱式多管火箭炮为代表的新型火炮武器外贸势头良好,配套的箱式发射新型弹药技术快速进步,引领军贸市场技术方向,发展潜力巨大。

记者:再次感谢许总的精彩讲解,让我们了解了很多箱式多管火箭炮的设计思想与理念。

原载《兵器知识》2015年10期
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