论文部分内容阅读
近年来,在美、英、法、德等国的近战攻坚武器的发展规划中,都着重强调该类武器能在有限空间发射的能力。那么,“有限空间发射”指的是什么呢?
何为“有限空间发射”
火箭发射过程中,发动机产生的长长的后喷火焰、火红的闪光和震耳欲聋的噪声,常常令人生畏。火箭发射原理存在的声、光、焰、烟较大的缺陷,使其具有如下弊端:(1)容易暴露发射阵地,射手发射后的生存受到威胁;(2)发射筒后部危险区较大,不易在狭小范围内使用,在城市作战、登岛抢滩作战中受到极大的限制;(3)发射噪声较高(有的超过了180dB),对射手有一定危害等。
为了克服火箭发射原理带来的这些缺点,研制发射特征小、能在“有限空间发射”的发射装置便成为步兵肩射发射器研究的重点方向之一。经过多年的探索,现已有多种能在有限空间发射的产品问世,有限空间发射技术也日渐成熟,并且能在“有限空间发射”作为下一代步兵肩射武器必备的条件也广为人们所接受。
那么,何为能在“有限空间发射”的发射器呢?从定性角度讲,指能在战壕、掩体或城镇的街巷内使用,发射时具有微声、微烟、微焰、无光和后喷危险界小等特征的发射器;从定量角度讲,相关的主要技术指标有:发射时的噪声(120~140dB)、射击安全距离(后端距垂直墙≥1m)、后喷物危害距离(≤10m)、最小可安全发射空间等,因各国国情不同,技术指标存在一定差异。
“有限空间发射”的技术途径
为实现有限空间发射,已采用的主要技术途径集中在以下几个方面:
(1)无坐力发射技术
该项技术是火箭类武器产生后最早出现的一种技术方案。它利用火药燃烧产生的后喷物质的动量抵消发射时的后坐力,使身管不后坐,靠膛内火药燃气压力发射弹丸,弹丸出膛口后不再拖着长长的火焰尾,便于隐蔽发射阵地,这也是它与靠火箭发动机自推飞行的纯火箭发射器的不同之处。但该项技术仍存在后喷火药气体、发射时后喷危险区大以及发射噪声高等缺陷,在新研制的武器中已不再单独使用。
(2)火箭增程发射技术
为降低火箭发射时的不利信号特征,降低火箭的初速是最简单易行的方法,但为弥补射程的下降,采用续航发动机进行加速,这便是过去大多数火箭发射器采用的设计方案。该项技术虽有效地降低了火箭发射时的声、焰、烟和后喷危险区等,但初速的下调是有一定限制的,且二次点火增加了系统的不稳定扰动因素,加大了射弹的散布误差,长长的火焰尾也使其易暴露发射阵地。
近年来,随着火箭增程技术的改进和提高,制导技术的完善和发展,给火箭辅以一定的弹道修正或制导,从而可在不降低有效射程和射击精度,保证弹药威力的前提下,较好地满足有限空间发射要求。目前,这种方案成为多数新研发的火箭发射器的首选,并且该项技术已在大多数的单兵导弹中得到了广泛应用。
(3)高低压发射技术
这种原理的特点是发射药在高压室内燃烧使火药燃烧时间缩短,利用率提高,燃气在低压室膨胀作功推动弹丸。其最大膛压小,降低了对发射筒的强度要求,从而减小了系统质量,发射时噪声得到一定范围的抑制(170dB左右),后喷火焰小,能基本满足有限空间使用要求,但不能满足在掩体内发射的需要。该项技术往往作为辅助手段与其他技术联合使用。
(4)平衡抛射技术
该技术又称戴维斯平衡抛射技术,是因美国海军中校C.戴维斯在1914年首先研制成功了两管对接前后双向发射的无后坐力炮而得名,这种抛射技术是利用后抛的附加物来平衡向前运动的弹丸的动量。后抛的附加物又称平衡体,其质量与弹丸质量相等,材料选用铁砂、钢砂、玻璃珠和薄塑料片等,结构有全封闭式和半封闭式两种。平衡抛射可减少火箭发射器的发射特征(火焰,光,噪声等),增大了战场隐蔽性和生存能力,使火箭发射器在狭小空间(如建筑物内)发射时不会危及射手。但同时也带来了系统质量大、初速低等新问题,为其推广使用带来不利的影响。
五彩缤纷的结构方案
在产品设计中,因前述几种技术途径各有所长,往往会根据不同的需求取长补短,单独或组合使用,从而使得能在有限空间发射的武器系统各具特色,异彩纷呈。下面就结合有代表性的产品的发射装置进行简单介绍,以飨读者。
(1)“弩”式(Armbrust)反坦克火箭发射器
60年代后期,前联邦德国根据发展无闪光、无后喷焰和无噪声的“三无”发射的班用反坦克火箭发射器的军事需求,开始相关技术的研究,并于1970年开始了“弩”式反坦克火箭发射器的研制,1977年试验成功并投入批量生产。该产品首次采用了等质量平衡抛射结构,满足了在有限空间使用的要求,具有划时代的意义,引起了世人的广泛关注,除前联邦德国军队装备外,先后出口到拉美、中东、非洲等诸国。
该产品发射系统由平衡体、前后活塞、前后制动环、高强度合金钢发射筒等部件组成,是一种全封闭式平衡抛射装置。发射时,发射药在筒内燃烧,利用前后两个活塞推动火箭弹和平衡体向相反方向运动,在以220m/s的速度将火箭弹推出筒口的同时,将平衡体(由5460块醋酸乙酯与聚乙烯共聚物制成的塑料片组成)从筒尾喷出,而两个活塞运动到筒的两端被制动环挡住,使火药燃气密封在筒内,随后慢慢泄出。由于火药燃气不能立即大量外泄,故没有烟和光,声音也很小,平衡体被抛出后,在空气阻力作用下,速度急剧下降,很快落地,保证筒口后0.8m以外的人员不受伤害。
(2)“铁拳3”(Panzerfaust3)反坦克火箭发射器
1943年,德军率先装备的“铁拳”100式44mm反坦克火箭发射器可称是世界上最早投入使用的无坐力发射器。在多年的实践经验基础上,1978年德国的诺贝尔火炸药公司着手研制“铁拳3”火箭发射器,并于1985年开始批量生产。功能齐全的“铁拳3”反坦克火箭发射器,克服了原有产品的初速小、射程近、精度差等缺点,系统性能先进,能配用不同类型、不同口径的弹种,战场适应能力强,为现代火箭发射器的经典之作。
单就发射系统而言,该武器以“戴维斯”平衡抛射技术为基础,采用了火箭增程技术,设计了独特的半封闭式平衡抛射装置。武器射击时,初速低(165m/s),膨胀气体量小,只是其他武器发射时所需气体的一小部分,大部分气体完成作功后从筒口随火箭弹喷出,配重物(铁砂)从筒尾喷出后由于重力作用很快散落在地上。这种发射装置虽有1m长的后喷火焰,配重物散落在10m的范围内,但不影响在有限空间内发射,适于城镇和居民点作战使用,发射装置可重复使用。目前,日本、瑞士等国已装备了该武器系统。
(3)法国AC-300丘比特(Jupiter)反坦克火箭发射器
该产品是法国的吕歇尔公司为满足法国陆军为取代F1反坦克火箭发射器的要求,与前联邦德国MBB公司联合开发的产品。
该产品的独到之处在于:在吸收“弩”式系统的平衡抛射技术的基础上,将火箭增程技术与“弩”式的平衡抛射技术相结合,克服了“弩”式发射器的系统质量大、射程近的缺陷。首先,采用火箭增程技术可以使武器系统以较低的发射初速(180m/s)发射,降低了发射时的膛压,大大减轻了系统的质量;其次,采用“弩”式的平衡抛射技术,使得武器系统的发射噪声小(小于135dB),没有筒口焰,射手在背离墙壁0.8m处发射而不受伤害,能在2.5m×2.5m×2.5m的室内发射,实现了“三无”发射,满足了在有限空间使用的要求。
此外,目前能在有限空间使用的武器还有:瑞典AT-4及AT-4cs反坦克火箭发射器(详见本期《轻兵器》“‘人丁’兴旺的AT-4家族”一文);法国地面武器工业集团研制的黄蜂(wasp)58式70mm火箭发射器以及法国马特拉-马努汉防务公司和法国地面武器工业集团合作研制的AB92式92mm火箭发射器,采用敞开式平衡抛射发射方式和高低压药室发射方式相结合的发射系统,平衡体由塑料碎片压制而成;法国的欧洲推进系统公司研制的“达特120”反坦克火箭发射器,采用敞开式平衡抛射发射方式与火箭发动机续航技术相结合的发射系统,后坐力仅为5N,尾焰长度也减弱不到1m,平衡体采用塑料薄片;法国汤姆逊-布朗特军械公司研制的布朗特130mm火箭发射器,采用敞开式平衡抛射发射方式与火箭发动机续航技术相结合的发射系统;美国在研的多用途单兵弹药/近程突击武器(MPIM/SRAW)拟将两级火箭发射技术与制导技术相结合,将“发射后不用管”与“有限空间发射”两项技术列为未来该类武器的重点发展方向。◆
(编辑/樵 夫)
何为“有限空间发射”
火箭发射过程中,发动机产生的长长的后喷火焰、火红的闪光和震耳欲聋的噪声,常常令人生畏。火箭发射原理存在的声、光、焰、烟较大的缺陷,使其具有如下弊端:(1)容易暴露发射阵地,射手发射后的生存受到威胁;(2)发射筒后部危险区较大,不易在狭小范围内使用,在城市作战、登岛抢滩作战中受到极大的限制;(3)发射噪声较高(有的超过了180dB),对射手有一定危害等。
为了克服火箭发射原理带来的这些缺点,研制发射特征小、能在“有限空间发射”的发射装置便成为步兵肩射发射器研究的重点方向之一。经过多年的探索,现已有多种能在有限空间发射的产品问世,有限空间发射技术也日渐成熟,并且能在“有限空间发射”作为下一代步兵肩射武器必备的条件也广为人们所接受。
那么,何为能在“有限空间发射”的发射器呢?从定性角度讲,指能在战壕、掩体或城镇的街巷内使用,发射时具有微声、微烟、微焰、无光和后喷危险界小等特征的发射器;从定量角度讲,相关的主要技术指标有:发射时的噪声(120~140dB)、射击安全距离(后端距垂直墙≥1m)、后喷物危害距离(≤10m)、最小可安全发射空间等,因各国国情不同,技术指标存在一定差异。
“有限空间发射”的技术途径
为实现有限空间发射,已采用的主要技术途径集中在以下几个方面:
(1)无坐力发射技术
该项技术是火箭类武器产生后最早出现的一种技术方案。它利用火药燃烧产生的后喷物质的动量抵消发射时的后坐力,使身管不后坐,靠膛内火药燃气压力发射弹丸,弹丸出膛口后不再拖着长长的火焰尾,便于隐蔽发射阵地,这也是它与靠火箭发动机自推飞行的纯火箭发射器的不同之处。但该项技术仍存在后喷火药气体、发射时后喷危险区大以及发射噪声高等缺陷,在新研制的武器中已不再单独使用。
(2)火箭增程发射技术
为降低火箭发射时的不利信号特征,降低火箭的初速是最简单易行的方法,但为弥补射程的下降,采用续航发动机进行加速,这便是过去大多数火箭发射器采用的设计方案。该项技术虽有效地降低了火箭发射时的声、焰、烟和后喷危险区等,但初速的下调是有一定限制的,且二次点火增加了系统的不稳定扰动因素,加大了射弹的散布误差,长长的火焰尾也使其易暴露发射阵地。
近年来,随着火箭增程技术的改进和提高,制导技术的完善和发展,给火箭辅以一定的弹道修正或制导,从而可在不降低有效射程和射击精度,保证弹药威力的前提下,较好地满足有限空间发射要求。目前,这种方案成为多数新研发的火箭发射器的首选,并且该项技术已在大多数的单兵导弹中得到了广泛应用。
(3)高低压发射技术
这种原理的特点是发射药在高压室内燃烧使火药燃烧时间缩短,利用率提高,燃气在低压室膨胀作功推动弹丸。其最大膛压小,降低了对发射筒的强度要求,从而减小了系统质量,发射时噪声得到一定范围的抑制(170dB左右),后喷火焰小,能基本满足有限空间使用要求,但不能满足在掩体内发射的需要。该项技术往往作为辅助手段与其他技术联合使用。
(4)平衡抛射技术
该技术又称戴维斯平衡抛射技术,是因美国海军中校C.戴维斯在1914年首先研制成功了两管对接前后双向发射的无后坐力炮而得名,这种抛射技术是利用后抛的附加物来平衡向前运动的弹丸的动量。后抛的附加物又称平衡体,其质量与弹丸质量相等,材料选用铁砂、钢砂、玻璃珠和薄塑料片等,结构有全封闭式和半封闭式两种。平衡抛射可减少火箭发射器的发射特征(火焰,光,噪声等),增大了战场隐蔽性和生存能力,使火箭发射器在狭小空间(如建筑物内)发射时不会危及射手。但同时也带来了系统质量大、初速低等新问题,为其推广使用带来不利的影响。
五彩缤纷的结构方案
在产品设计中,因前述几种技术途径各有所长,往往会根据不同的需求取长补短,单独或组合使用,从而使得能在有限空间发射的武器系统各具特色,异彩纷呈。下面就结合有代表性的产品的发射装置进行简单介绍,以飨读者。
(1)“弩”式(Armbrust)反坦克火箭发射器
60年代后期,前联邦德国根据发展无闪光、无后喷焰和无噪声的“三无”发射的班用反坦克火箭发射器的军事需求,开始相关技术的研究,并于1970年开始了“弩”式反坦克火箭发射器的研制,1977年试验成功并投入批量生产。该产品首次采用了等质量平衡抛射结构,满足了在有限空间使用的要求,具有划时代的意义,引起了世人的广泛关注,除前联邦德国军队装备外,先后出口到拉美、中东、非洲等诸国。
该产品发射系统由平衡体、前后活塞、前后制动环、高强度合金钢发射筒等部件组成,是一种全封闭式平衡抛射装置。发射时,发射药在筒内燃烧,利用前后两个活塞推动火箭弹和平衡体向相反方向运动,在以220m/s的速度将火箭弹推出筒口的同时,将平衡体(由5460块醋酸乙酯与聚乙烯共聚物制成的塑料片组成)从筒尾喷出,而两个活塞运动到筒的两端被制动环挡住,使火药燃气密封在筒内,随后慢慢泄出。由于火药燃气不能立即大量外泄,故没有烟和光,声音也很小,平衡体被抛出后,在空气阻力作用下,速度急剧下降,很快落地,保证筒口后0.8m以外的人员不受伤害。
(2)“铁拳3”(Panzerfaust3)反坦克火箭发射器
1943年,德军率先装备的“铁拳”100式44mm反坦克火箭发射器可称是世界上最早投入使用的无坐力发射器。在多年的实践经验基础上,1978年德国的诺贝尔火炸药公司着手研制“铁拳3”火箭发射器,并于1985年开始批量生产。功能齐全的“铁拳3”反坦克火箭发射器,克服了原有产品的初速小、射程近、精度差等缺点,系统性能先进,能配用不同类型、不同口径的弹种,战场适应能力强,为现代火箭发射器的经典之作。
单就发射系统而言,该武器以“戴维斯”平衡抛射技术为基础,采用了火箭增程技术,设计了独特的半封闭式平衡抛射装置。武器射击时,初速低(165m/s),膨胀气体量小,只是其他武器发射时所需气体的一小部分,大部分气体完成作功后从筒口随火箭弹喷出,配重物(铁砂)从筒尾喷出后由于重力作用很快散落在地上。这种发射装置虽有1m长的后喷火焰,配重物散落在10m的范围内,但不影响在有限空间内发射,适于城镇和居民点作战使用,发射装置可重复使用。目前,日本、瑞士等国已装备了该武器系统。
(3)法国AC-300丘比特(Jupiter)反坦克火箭发射器
该产品是法国的吕歇尔公司为满足法国陆军为取代F1反坦克火箭发射器的要求,与前联邦德国MBB公司联合开发的产品。
该产品的独到之处在于:在吸收“弩”式系统的平衡抛射技术的基础上,将火箭增程技术与“弩”式的平衡抛射技术相结合,克服了“弩”式发射器的系统质量大、射程近的缺陷。首先,采用火箭增程技术可以使武器系统以较低的发射初速(180m/s)发射,降低了发射时的膛压,大大减轻了系统的质量;其次,采用“弩”式的平衡抛射技术,使得武器系统的发射噪声小(小于135dB),没有筒口焰,射手在背离墙壁0.8m处发射而不受伤害,能在2.5m×2.5m×2.5m的室内发射,实现了“三无”发射,满足了在有限空间使用的要求。
此外,目前能在有限空间使用的武器还有:瑞典AT-4及AT-4cs反坦克火箭发射器(详见本期《轻兵器》“‘人丁’兴旺的AT-4家族”一文);法国地面武器工业集团研制的黄蜂(wasp)58式70mm火箭发射器以及法国马特拉-马努汉防务公司和法国地面武器工业集团合作研制的AB92式92mm火箭发射器,采用敞开式平衡抛射发射方式和高低压药室发射方式相结合的发射系统,平衡体由塑料碎片压制而成;法国的欧洲推进系统公司研制的“达特120”反坦克火箭发射器,采用敞开式平衡抛射发射方式与火箭发动机续航技术相结合的发射系统,后坐力仅为5N,尾焰长度也减弱不到1m,平衡体采用塑料薄片;法国汤姆逊-布朗特军械公司研制的布朗特130mm火箭发射器,采用敞开式平衡抛射发射方式与火箭发动机续航技术相结合的发射系统;美国在研的多用途单兵弹药/近程突击武器(MPIM/SRAW)拟将两级火箭发射技术与制导技术相结合,将“发射后不用管”与“有限空间发射”两项技术列为未来该类武器的重点发展方向。◆
(编辑/樵 夫)