說到火箭炮的發展趨勢,就不應該把自行化當成是明顯的發展趨勢了,因為在二戰中大顯神威的蘇聯第一代火箭炮“喀秋莎”就是安裝在五噸半的卡車上,二戰中的交戰各國使用的火箭炮也幾乎都有自行的火箭炮。火箭炮由于重量輕,發射時幾乎沒有后座力,能很容易地安裝在輕型輪式車輛上,再加上火箭炮發射時塵煙飛揚容易暴露發射陣地,為防止受到敵人的反擊,特別強調打了就走,因此火箭炮的自行化早就已經“實施”了,現代火箭炮的發展趨勢主要表現在以下幾個方面,這就是增大射程、加大火箭彈重量、提高射擊精度。
現代火箭炮射程增加趨勢
增加射程是火箭炮發展趨勢中最為明顯的特征。早期的火箭炮作為一種戰場火力壓制支援武器,射程只有6~9千米,二戰中的蘇聯“喀秋莎”射程約8~9千米,德國的履帶式10管火箭炮最大射程不到7千米。戰后一段時間,只有蘇聯在發展火箭炮,它強調用火箭炮實施快速機動的火力攻擊,因此比較重視火箭炮的機動性,大部分火箭炮都采用輪式車載,或使用更輕型的車輛牽引式火箭炮,因此對射程問題沒有給予必要的重視。當時許多火箭炮的射程都在7~15千米左右,性能先進的BM-21射程也就在20千米。北約國家的火箭炮射程也不遠,德國裝備的36管火箭炮射程為14千米。法國研制的“哈法勒”計劃把射程提高到30千米,但由于沒有太強烈的需求,直到1980年還沒有定型生產。
從70到80年代末期,國際形勢有了新的發展,北約和華約兩大集團之間的冷戰愈演愈烈,各國先后提出“空地一體戰”和“大縱深立體戰”等戰爭理論,強調在對敵前沿部隊作戰時還要攻擊其后續部隊的縱深目標,因此也就開始對遠程壓制火力提出了增加射程的強烈要求。技術的發展也為這一要求提供了最為堅實的保證,出現了性能先進的復合推時劑和輕重量的復合彈體材料,為大幅度提高火箭彈的射程創造了條件,于是各種射程遠、威力大的火箭炮應用而生。蘇軍首先裝備了射程達到35千米的“暴風雨”16管火箭炮,美國也開發了12管的M270火箭炮,緊接著蘇聯又研制了12管的遠射程火箭炮“旋風”,最大射程幾乎比“暴風”翻了一倍,是現今世界上射程最遠的火箭炮。
許多中小國家也研制和裝備了遠射程的火箭炮,以色列先是研制裝備了射程為30千米的LAR-160型火箭炮,后來又研制了履帶式的MAR-290型4管火箭炮,發射的火箭彈長5.45米,重600千克,最大射程達到42千米。伊拉克在海灣戰爭中使用的“阿斯特洛斯”火箭炮采用組合式發射箱結構,可以根據不同需要采用不同重量和射程的火箭彈,用32管發射127毫米火箭彈時最大射程為30千米,用16管發射180毫米火箭彈時的最大射程可達60千米,對多國部隊威脅很大。海灣戰爭后,伊拉克又把這兩種火箭彈的射程分別提高到45千米和70千米。隨著火箭炮射程的增加,火箭炮能在一個發射位置發射大量炮彈的戰術優勢就顯得更為突出。
火箭彈重量增大趨勢
早期火箭炮威力的提高主要靠增加發射管數來實現,隨著技術的發展和子母彈概念的完善,人們意識到大重量彈體可以在射程、精度和制造費用上得到不少好處,正是由于設計思想的改變,火箭炮呈現出了重量不斷增大的趨勢。
從火箭推進原理來看,增加火箭發動機的噴管尺寸對提高火箭彈的推進效益有很大意義。在同樣比沖的情況下,火箭噴管面積與推力存在著“邊際效應”,這就使得大推力的火箭發動機在單位面積推力上大于小推力的。例如,中國的WS-1最大射程80千米,發射質量524千克,戰斗部重量為150千克。WS-1B發射質量725千克,戰斗部重量不變,最大射程達到180千米,增加了一倍還多,就投送同樣重量物體到一定距離的“運輸”效率看,前者戰斗部重量與總重量的比值為2.16,后者則可以達到2.4。
火箭彈重量的加大也對提高射擊精度有很大貢獻。影響火箭彈精確度的一個主要原因是火箭發動機推力存在著“偏心”現象,火箭發動機的推進藥柱在生產時由于各種原因總會出現裝填密度和質量上的偏差,導致工作時推力不能通過火箭彈的重心或彈體軸線而影響飛行彈道。當火箭發動機的推力加大后,密度和質量上的偏差就顯得相對小了,進而也就提高了飛行彈道的精度。重量加大意味著火箭彈重量增加,既提高了發射時的轉動慣量,相對減少了發射裝置對初始彈道的擾動,同時又增強了飛行途中抗風干擾的能力。
子母彈概念的產生是導致火箭彈重量加大的重要原因,這可以說是火箭炮設計思想上的一個大革命!“龍卷風”BM-30火箭炮有12個發射管,配置在8輪的MAZ-543卡車上,發射的火箭彈彈徑300毫米,長達7.8米,全重800千克。火箭彈可攜帶的戰斗部分為3種,帶破片殺傷子彈藥的集束式戰斗部、帶可分離戰斗部的殺傷爆破彈和帶自動瞄準子彈藥的集束式火箭彈。“龍卷風”火箭彈還有較高的戰斗部比例——在重達800千克的火箭彈中,戰斗部的重量便達280千克。在“龍卷風”集束式火箭彈內部有72個重量為兩千克的子彈,其攻擊掩體和裝甲目標的角度與普通火箭彈不同,通過彈上的專用導向裝置,可以在目標區上空形成垂直彈道打擊目標。一次齊射12發火箭彈就可拋出864枚子彈藥。“龍卷風”既可以單發射擊,也可以在38秒內將12發彈全部發射出去,再加上子彈藥的數量,其火力猛烈度遠遠超過早期的BM-21型40管火箭炮的40枚火箭彈齊射時的火力。
用一枚大重量的火箭彈代替五六枚較小重量的火箭彈,毫無疑問,不存在多枚射彈散布問題。就是多枚大重量火箭彈一次齊射也會由于單枚射擊精度的提高而縮小,美國的M270火箭炮更是充分利用了這一點。在保持發射管數與“龍卷風”一樣的情況下,進一步增加了火箭彈的長度,發射重量要比“龍卷風”大得多。由于在火箭彈的推進劑、殼體材料等方面擁有更先進的技術,其火力猛烈度更是遠遠超過“龍卷風”。該炮發射的雙用途子母彈的結構經過精心設計,可以容納644個M77反步兵/反裝甲雙用途子彈藥,戰斗部內壁上刻有4條縱向深槽,引爆后殼體破裂為4大塊破片,大量子彈藥被拋出,從上而下形成橢圓形覆蓋面。一門火箭炮一次齊射12發,可在目標上空拋出7728個子彈藥,可覆蓋相當于6個足球場大小的面積,每個子彈藥都有一個小型聚能裝藥戰斗部,爆炸后可擊穿100毫米厚裝甲,摧毀各種輕型裝甲車輛。彈體爆炸后產生的大量破片可以殺傷陸地上的士兵,其毀傷威力遠遠超過了數十發小重量的單戰斗部火箭彈。
射擊精度提高趨勢
火箭炮早就顯示出增加射程的極大潛力,只是由于射程一遠,射彈散布就急劇增加,正是由于增加射程就面臨著射擊精度的問題,因此二戰前后火箭炮的射程一直徘徊在30千米以下。經過戰后半個多世紀各國兵器專家的不懈努力,火箭炮的射擊精度終于有了大幅度的提高,為提高射程創造了必要的條件。
火箭炮連續射擊時,由于發射裝置受到火箭高速發射氣流的沖擊,不斷產生振動,致使射擊出的火箭彈之間受到不同的初始擾動而造成較大的散布。與二戰時期的尾翼穩定火箭彈相比,戰后火箭彈為提高精度作出的第一步努力就是在發射軌或發射管上改進了總體設計,采用了變截面發射軌或帶“膛線”的發射管,使火箭彈在飛離發射管時均勻地擺脫發射管的約束力,并使火箭彈圍繞彈體軸線低速轉動,從而減少了初始擾動和推力偏心對火箭彈群散布的影響。后來又引進了噴氣自旋技術和制動發射的概念,前者是利用推進發動機噴流使彈體自轉產生陀螺效應,后者是利用一個制動裝置讓火箭彈推力加大到一定值后再發射出去,兩者都可以提高火箭彈的飛行彈道精度。十多年前在火箭炮精度的提高上取得重大進展,這就是發現了對發射裝置的自振頻率和轉動慣量進行優化設計的技術,可以有意識地利用初始擾動抵消火箭發動機推力偏心的影響,可以使火箭彈的散布減少80%以上,這一新的研究成果大幅度提高了火箭彈的命中精度。火箭彈飛行時由于空氣中風向、風力、氣壓等因素都對其產生不利影響,現在由于技術的發展已經能對這些因素加以控制和預測。例如,采用激光多普勒雷達對火箭彈飛行彈道上的空氣進行掃瞄,可迅速測出該區域的風速、風向等氣象數據,為火箭彈的發射提供必要的信息數據。隨著火箭彈射程的提高,彈體的飛行速度也將進一步加大,因此出現了可根據需要延時打開的彈翼。當火箭彈飛出一定距離后,彈翼才打開,可以減少空中風速和流向對火箭彈飛行軌跡的影響。近年來,美國的新型火箭炮在發射裝置上采用了基準穩定裝置,大大改善了射擊精度,在火箭彈上采用制導技術是大幅度提高命中精度和縮小射彈散布的最有效方法。這表現在兩個方面,一是在主彈體上采用制導裝置,二是在子彈藥上采用精確靈敏裝置。俄羅斯的“龍卷風”BM-30火箭炮在火箭彈上加裝了自動修正裝置、簡易陀螺導向和燃氣舵,其射擊密集度與傳統火箭炮相比提高了3倍。隨著制導技術的發展,制導裝置的成本將會大幅度降低,再加上火箭彈的大型化,這就為火箭彈的“導彈化”創造了條件。在火箭彈上加裝制導裝置將是火箭炮最明顯和最有意義的發展趨勢,因此用“火箭彈導彈化”一詞來形容火箭炮的發展趨勢更為準確。△