末敏彈射擊效能分析*

謝 文，葉志紅，丁忠熙

（陸軍炮兵防空兵學院南京校區，南京 211132）

0 引言

隨著科技的發展與經濟實力的不斷增強，自行化、裝甲化已成為各國軍隊地面突擊裝備與火力打擊裝備的主要特征，裝甲輸送車、步兵戰斗車、坦克和自行火炮等裝甲目標大幅增加，成為陸戰場地面目標體系的主要組成。如何使用高效火力毀傷手段摧毀破壞敵裝甲目標，達成削弱敵作戰能力的目的，已經成為世界各國軍隊高度關注的重點問題。末敏彈是自主搜索、探測、識別和定位目標，并能夠在適當距離通過形成爆炸成形彈丸攻擊裝甲目標的靈巧彈藥，是遠距離打擊裝甲目標的首選彈藥。分析摸清末敏彈的射擊效能，既是科學籌劃彈藥需求量和合理進行火力分配的前提，又是指揮員及其指揮機關量敵用兵、視情用彈的重要保證［1-3］。

1 末敏彈作用原理

末敏彈飛行至預定打擊目標區上空時，時間引信開始作用，點燃拋射藥，末敏彈在火藥氣體的作用下剪斷彈底與彈體的連接螺紋，拋射出多枚末敏子彈，彈底在減速裝置作用下實現與末敏子彈的軸向分離，兩瓣式拱形推板先與前末敏子彈保護蓋軸向脫離，然后在離心力作用下與末敏子彈實現徑向分離。爾后，末敏子彈延期張開一級減速傘，在減旋翼和減速傘的作用下減速減旋，撞擊熱電池使其延期激活。與此同時，末敏子彈拋掉一級減速傘及傘艙，釋放二級減速傘，激光雷達測距裝置開始工作，當測量距離小于等于某一特定值時，電切割器作用拋掉二級減速傘，釋放旋轉傘，旋轉傘充氣張滿，天線保護蓋脫落。末敏子彈通過旋轉傘提供穩態掃描平臺（落速、轉速和掃描角穩定），勻速下落，同時保證末敏子彈縱軸圍繞鉛垂線成定角勻速旋轉，以實現對地面的掃描探測。末敏子彈在下降過程中，復合敏感器不斷接收來自地面目標和背景的輻射和反射信息，根據目標與背景的輻射與反射特性的差異，復合信號處理器實時進行目標識別判斷，一旦發現目標，立即起爆戰斗部形成爆炸成型侵徹體，并以較高速度攻擊目標［4-6，10-12］。

2 目標模型

打擊目標為坦克連，每個連編配3 個坦克排，每個排編配4 輛主戰坦克。根據戰斗部署原則，坦克連戰斗隊形呈一字形和后三角形；排隊形呈一字形、后三角形和半梯形，橫向間隔50 m～100 m，在計算分析末敏彈射擊效能時，以坦克排配置為倒三角形戰斗隊形為研究對象。坦克排、坦克連展開隊形如圖1、圖2 所示。

圖1 坦克排展開隊形

圖2 坦克連展開隊形

2.1 條件設定

下面以呈倒三角戰斗隊形展開的坦克排為對象，為了便于定量描述坦克排，特對其作如圖3 簡化處理：

圖3 坦克排條件假定示意圖

1）建立以坦克排中心點為原點O、運動方向為縱軸OX、其垂直方向OZ 為橫軸的坐標系；

2）射擊不需要時間，所有末敏子彈藥能夠同時落達目標區域；

3）考慮末敏子彈形成爆炸成形彈丸速度非常快，故可將引信作用這一段時間的該目標視作靜止，即航速V=0；

4）坦克排正面2Lf、縱深2Ld，坦克幾何尺寸長為L，寬為W，坦克之間的橫向間距為Wv，縱向間距為WD；

5）末敏子彈生成爆炸成形彈丸，命中各輛坦克，則可認定該坦克為毀傷；

6）射擊方向F 與坦克的運動方向相反。

2.2 目標建模

根據前面的假定條件，要分析末敏彈的射擊效能，必須量化給出坦克排各子目標的坐標位置，分析給出目標邊界函數。基于上述考慮，確定了坦克排各子目標坦克中心點的坐標位置，如式（1）所示。

式（1）中，XA、ZA分別為圖3 中A 坦克的縱坐標、橫坐標，XB、ZB分別為B 坦克的縱坐標、橫坐標，XC、ZC分別為C 坦克的縱坐標、橫坐標，XD、ZD分別為D 坦克的縱坐標、橫坐標。

為了描述末敏子彈是否命中目標，需要建立目標邊界函數，如式（2）～式（5）所示。

式（2）～式（5）中，XA前、XB前、XC前、XD前為坦克A、坦克B、坦克C、坦克D 前邊沿中心點縱坐標，XA后、XB后、XC后、XD后為坦克A、坦克B、坦克C、坦克D 后邊沿中心點縱坐標，ZA左、ZB左、ZC左、ZD左為坦克A、坦克B、坦克C、坦克D 左邊沿中心點橫坐標，ZA右、ZB右、ZC右、ZD右為坦克A、坦克B、坦克C、坦克D 右邊沿中點坐標。

3 射擊效能計算模型

分析末敏彈彈道飛行過程及作用原理可知，末敏彈在掃描尋的前其彈丸飛行彈道與普通子母彈類似，與其不同的是彈道末段的末敏彈能夠在一個半徑為R的圓形區域內掃描目標，從而增加對目標的命中概率。

根據末敏彈對目標作用原理可知，其子彈對目標的毀傷率服從指數毀傷定律，且一發末敏子彈對裝甲目標在命中條件下的毀傷概率基本恒定，設為PA，并取0.5。則在諸元誤差為（xc，zc）條件下、瞄準點為（xk，zk），一發末敏子彈對坦克排目標的條件毀傷概率為：

根據式（10），發射N 發末敏彈對目標的條件毀傷概率為：

最后考慮諸元誤差的整體性，按照式（10）計算發射N 發末敏彈毀傷目標的全概率，即可得出目標的毀傷程度［9］。

4 計算示例

以某型末敏彈為例，計算對坦克排目標的毀傷程度。射擊準備條件如下：其中測地準備選擇坐標精密連測、高程精密連測和自主定向方式；氣象準備采用彈道基線測風獲取氣象通報，氣象通報時間間隔1 h，陣地與氣象站相距10 km；彈道準備采用測速雷達獲取初速偏差量，采用統一測量藥溫的方式獲取藥溫；采用激光測距機測距保障、偵察車坐標精密連測、偵察經緯儀測角、高程精密連測換算等方式決定目標位置；按照精密準備的程式進行技術準備和彈道解算的方法決定射擊開始諸元。坦克排地段幅員300 m×200 m，射距離17 km，坦克幾何尺寸即長、寬、高分別為9.77 m、3.66 m、2.45 m，末敏彈配有子彈2 發，掃描半徑分別為30 m、35 m、40 m、45 m、50 m、55 m，Ed和Ef分別為107.4 m、30.6 m，Bd母和Bf母分別為85.2 m、24.4 m，Bd子和Bf子均為15 m，通過編制計算程序計算消耗4 發彈藥對目標的毀傷程度。程序計算流程如下頁圖4 所示，經計算，對坦克排的毀傷程度如表1 所示。

表1 對坦克排目標的毀傷程度

圖4 計算流程圖

5 結論

上述計算示例的結果表明，在相同射擊條件下對坦克排發射4 發末敏彈，其毀傷程度隨末敏子彈掃瞄半徑的增大而增大。在末敏彈的實彈射擊實驗中也驗證了上述算計示例結論，表明本文建立的末敏彈射擊效能評估模型具有較高的科學性與可信度，能夠滿足靈巧彈藥末敏彈量化計算需求。但仍然有以下3 部分內容需要進行優化完善：一是目標識別率在模型計算過程中未體現；二是目標地段幅員劃分還比較理想化，不能滿足非規則化目標建模需求；三是母彈、子彈諸元誤差數據、散布數據準確度如何保證，還有待進一步的研究確定。