高射炮

高射炮

防空武器
高射炮主要用于攻擊飛機、直升機和飛行器等空中目标。它産生于第一次世界大戰期間,在戰争史上掀開了防空作戰的新篇章。當前,大口徑高射炮雖逐步被地對空導彈取代,但各國仍裝備和研制相當數量40毫米以下的高射炮系統,并廣泛采用多管聯系,配備雷達或光電火控系統,和火炮、火控同裝在一輛車上的三位一體式自行高射炮。近年來,各國已研制并開始列裝的高射炮與防空導彈結合于一體的防空系統堪稱現代防空兵器的重要發展趨勢。現代戰争證明,高射炮是現代防空武器系統的重要組成部分,在地對空導彈已成為地面防空主力的今天,高射炮在抗擊低空目标中仍将發揮重要作用。所以,進入21世紀之後,高射炮的種類和型号也越來越多,各種新型高射炮開始登上戰争的舞台,如電磁高射炮、激光高射炮、隐身高射炮、火箭高射炮和智能高射炮。
    中文名:高射炮 外文名:anti-aircraft gun 别名: 産生時間:第一次世界大戰期間 目标:攻擊飛機、直升機和飛行器等

系統介紹

高射炮及其用以保證炮火命中空中目标的配套技術裝備的總稱。

高射炮系統能在全天候條件下連續測定目标坐标,計算射擊諸元,使火炮自動瞄準和射擊。自行高射炮系統由裝于同一車體内的炮瞄雷達、光電跟蹤和測距裝置、火控計算機以及火炮構成。牽引高射炮系統一般由炮瞄雷達、高炮射擊指揮儀、電源機組和多門高射炮構成。

在對空作戰中,高射炮系統的炮瞄雷達根據目标指示雷達提供的目标信息,搜索、識别和跟蹤目标,測量出目标現在坐标(目标的斜距離、方位角和高低角),并将其不斷地傳給高炮射擊指揮儀。指揮儀根據目标現在坐标和有關參數決定對目标射擊的提前點位置,算出射擊諸元(提前方位角、射角和引信值),并将其不斷地傳送給火炮随動裝置。随動裝置根據射角和方位角諸元驅動火炮,使炮身處于發射位置,以便進行射擊。大、中口徑高射炮的随動裝置還控制引信測合機裝定引信分劃,使引信适時起爆彈丸毀傷目标。

第一次世界大戰中,使用了光學測距機、聽音機、探照燈等配合高射炮對空作戰。20世紀30年代,采用機械模拟式指揮儀計算射擊諸元,用電纜同時向各炮傳送射擊諸元,縮短了傳送時間,提高了射擊精度。第二次世界大戰期間,以炮瞄雷達、機電指揮儀和火炮組成的高射炮系統能在全天候條件下測定目标坐标,并提高了精度。火炮上增加了随動裝置,能自動瞄準,消除了人工操作的誤差,提高了瞄準速度。20世紀60年代以來,出現了自行高射炮系統,有的系統采用了紅外、電視跟蹤和激光測距,配合雷達對目标實施觀測,并配用多功能的數字式火控計算機,使求取射擊諸元的速度和精度進一步提高,抗幹擾能力進一步增強,反應時間進一步縮短。

發展曆史

十九世紀末期

19世紀下半葉,西歐戰争此起彼伏。1870年普法戰争爆發,9月,普魯士派重兵包圍了法國首都巴黎,切斷了它同外界的一切聯系。

法國政府為了突破重圍,決定派人乘氣球飛出城區,同城外聯系。10月初,内政部長甘必達乘坐載人氣球,飛越普軍防線,在都爾市進行宣傳和鼓動,很快組織了新的作戰部隊,并通過氣球不斷與巴黎政府保持聯系。普軍發現這一情況後,立即研究對策,決定首先擊毀這些人的氣球。普軍總參謀長毛奇下令,研制專打氣球的火炮,以切斷巴黎與都爾之間的聯系。

不久,這種打氣球的炮就制造出來了。它是由加農炮改裝的,口徑為37毫米,裝在可以移動的四輪車上。為了追蹤射擊飄行的氣球,由幾個普軍士兵操作火炮,改變炮位和射擊方向,打下了不少氣球,并由此得名“氣球炮”。它就是高射炮的雛形。

二十世紀初期

1906年,德國愛哈爾特軍火公司(萊茵軍火公司的前身)根據飛機和飛艇的特點,改進了原來的氣球炮裝置,制成專門用來射擊飛機和飛艇的火炮。這标志着世界上第一門高射炮正式問世。設計師将火炮裝在汽車上,并采用了與現代艦炮相似的防護裝甲。這門火炮口徑為50毫米,炮管長約1.5米,發射榴彈的初速可達每秒572米,最大射高為4200米。

兩年之後,德國又制成一門性能更優越的高射炮。這門炮的口徑為65毫米,炮管長約2.3米,為口徑的35倍。發射榴彈時初速提高到每秒620米,最大射程可達5200米,而且高低射界和方向射界也都相應擴大了。這門炮已開始使用門式炮架并利用控制手輪調整高低射界。采用這些改進措施後,火炮的機動性能有了較大提高。

繼上述兩種高射炮問世之後,1914年德國還制成了77毫米高射炮。1915年,俄國研制成76毫米高射炮,它是一種防空加農炮,也可用來射擊地面或水面上的目标。

在這一時期,法國、意大利等歐洲工業發達國家也制成了高射炮。

在早期制成的高射炮中,性能最好的是德國1914年制造的77毫米高射炮。其突出特點是在四輪炮架上裝有簡單炮盤。這種炮盤在行軍時可以折疊起來,用馬或車輛牽引;作戰時,打開炮盤,支起炮身即可對空射擊。炮盤的使用既便于火炮轉移陣地,又縮短了由行軍轉到作戰狀态的時間。由于它采用控制手輪調整身管進行瞄準,而且首次采用炮盤,因而射擊命中率較高。

第一次世界大戰

第一次世界大戰爆發初期,法國在兩架雙翼飛機上裝上了炮彈,用它代替炸彈轟炸德國軍隊的飛機庫。接着,英國的飛機于1914年11月又轟炸了德國飛艇庫,德國損失慘重。

由于飛機特殊的優勢,一些地面使用的武器彈藥如炮彈、手榴彈、機槍、步槍,甚至手槍等,都相繼成了“航空武器”,被裝備在飛機上,用來攻擊地面上的目标。

随後不久,飛機上便裝備了專用火炮和炸彈。

面對空中威脅,各國開始積極研制新的高射炮。着重改進了高射炮的瞄準裝置,使其射擊精度有了很大提高。一戰前期,用高射炮射落一架飛機平均耗彈量為11585發,到一戰後期,耗彈量已降為5000發。

從第一次世界大戰結束到20世紀30年代初期,高射炮和飛機在結構和作戰性能上都沒有出現大的變化,發展比較緩慢。

從30年代開始,日本、德國為了對外擴張侵略,加緊擴軍備戰,進而加速了飛機制造業和軍火工業的發展。到第二次世界大戰結束前這一時期,飛機無論是結構還是性能都發生了質的變化。原來采用的木、布等軟質結構材料已被高強度的合金材料所代替;飛行速度比原來提高了一倍,達到每小時500千米左右;飛機的飛行高度普遍達到8~10千米。

與此同時,高射炮也毫不示弱,其作戰性能得到了很大提高。在這一時期,高射炮在結構和性能方面有這樣幾個突出的變化:首先,高射炮采用了長炮管,借以提高初速和射高。有的小口徑高射炮的炮管長度已達到口徑的70倍,初速達到每秒1000米左右,比原來提高近50%。中口徑高射炮的射高達到10千米以上,是原來的3~4倍。其次,高射炮配備了先進的射擊瞄準裝置,提高了高射炮的命中率。再次,在小口徑高射炮上配備了裝填和複進等裝置,大、中口徑高射炮則采用了機械輸彈設備,提高了高射炮的射速。另外,大部分高射炮都采用了自動化程度非常高的火控系統,全面提高了高射炮的作戰能力。

二十世紀五十年代

到了50年代初期,由于防空導彈投入戰場,高射炮曾一度受到冷落。然而實戰表明,防空導彈并不是萬能的,它不能完全代替高射炮。從60年代中期開始,小口徑高射炮又重新受到“青睐”。它反應快、命中率高、多管集中發射,可以迅速擊毀低空進犯的敵機。目前各國正在研究提高高射炮對空作戰效能的各種新方法,高射炮正向着小口徑化、自行化、炮彈制導化的方向發展。導彈和高射炮合一的防空武器系統在未來的戰争中将發揮巨大威力。

在新中國的發展

新中國成立時,人民解放軍僅裝備500多門高射炮,而且全是從戰場上繳獲的。1949年11月,中國開始從蘇聯進口高射炮。1955年仿制成功蘇式37毫米高射機關炮,并開始大量生産,裝備部隊,成為20世紀50年代陸軍野戰防空的主要兵器。後将單管改成雙管,稱65式37毫米雙管高射機關炮。從1959年開始,還仿制生産了59式100毫米高射炮、59式57毫米高射炮,自行研制了74式雙管37毫米高射炮。它們都配備有炮瞄雷達和射擊指揮儀,能全天候、全自動作戰。1981年以來,中國自行研制成功新一代高炮系統,野戰防空火力得到較大加強。

主要類型

新型高射

高射炮具有獨特的抗低空、抗飽和、抗幹擾和反導作戰能力,因此其發展仍大有潛力。随着現代空襲兵器的飛速發展,結合近期世界局部戰争的特點,近年來一些軍事強國加緊了對新概念高射炮的研制,且不斷有新技術、新成果、新産品問世,并呈現出全新的發展趨勢。

電磁高射

電磁高射炮屬超高速彈射武器,是未來超音速空襲兵器的克星。它以電磁裝置代替傳統高炮的發射裝置,以超大功率電磁感應原理,在炮膛内産生3兆焦耳以上的發射動能,是一種以彈丸撞擊力毀傷目标的攔截武器,具有較強的防空能力,打擊目标能力可提高5倍以上。

外刊報道,美國在1995年電磁高射炮的試驗中,連發8.5克重的彈丸,速度已達5.6公裡/秒;俄羅斯在1999年用樣炮進行打擊目标試驗,在4000米空中穿透了2枚“飛毛腿”靶彈;英國也在加緊實驗,并聲稱按其計劃電磁高射炮将在2005年裝備部隊。目前發達國家正從試驗向實用發展階段過渡,通過改進發射結構,減輕其重量,使其達到野戰實用化水平。

激光高射

激光高射炮性能獨特,前景廣闊。它以激光發射鏡為炮管,直接将束能以接近光速投射到目标上,使激光射中處瞬間被高熱能毀傷。激光高射炮具有發射無需彈藥、無聲、無後坐力等特點,隻要光能充足即可,可靈活、快速、高效打擊不同方向的飽和攻擊,所以發展激光高射炮備受世界各國青睐。

美國在激光高射炮的研制中,曾多次擊落靶機、靶彈,美國陸軍曾在演習中使用“鹦鹉螺”激光高射炮,僅用5秒鐘就擊落3架無人靶機。俄軍最近新裝備的激光防空系統由兩輛車組成,一輛載電源,一輛載發射機,用雷達捕捉目标後,發射高能激光毀傷或激燃目标内的儀器。法、德兩國也正在實施氧化碘化學助能激光高射炮的研制計劃,讓激光射束能更強、更遠。預計2010年後,世界将有20個國家裝備激光高射炮。

隐形高射

隐形高射炮生存力強,最适應全天候、全頻譜作戰。目前,發展隐形高射炮有三種類型:

塗料隐形。英、法軍在1993年率先用吸波塗料研制出隐形高炮;俄軍現正研制用電質變色吸波薄膜等視頻隐形新技術,不但讓其具備吸波能力,且能通過炮身顔色與地面背景調色,以求隐、景“合一”。

反紅外隐形。高射炮電器部分工作時會不斷向外輻射紅外線,易遭紅外偵察和紅外導彈打擊。為提高反紅外探測能力,美國将“高靈敏”油冷裝備安裝在“回擊者”自行高炮各電器上,消除了熱能的向外輻射。

綜合技術隐形。瑞典采用“綜合隐身術”,将MK2式自行高射炮炮塔、甲闆采用複合塑料制成,炮管護有玻璃鋼筒體外套,電器部分加裝速冷空調,用迷彩、隐身材料僞裝車體,使紅外、電磁波向外輻射幾乎為零。

火箭高射

火箭高射炮最适應反導作戰。較傳統高炮無後坐力,可多管同時發射;管數多,射彈散布範圍大,殺傷概率高;發射聲極小,射速快。

法國于1992年首先研制的30毫米64管火箭高射炮,3秒鐘可發射64發炮彈,發射速度是同口徑高射炮的5倍。意大利在2000年裝備了20毫米36管火箭高射炮,作戰時以“集陣射”方式将36枚火箭同時射向目标,一次齊射擊毀巡航導彈的概率達99%。俄羅斯在研中的火箭高射炮,将“冰雹”40管地對地火箭炮進行改造,采用了新技術、新材料,射程比原來增加20%,毀傷目标的精度比普通高射炮增加20餘倍。

智能高射

火控智能。由計算機自動控制,使火炮、導彈實現了共用一個控制系統的“軟結合”;火控系統能控制和決定火炮、導彈打擊的先後順序;火炮實現了自我裝填發射;導彈發射後對目标“自動尋的”,打了不用管。

光電智能。俄羅斯“通古斯卡”自行高射炮,具有“三光合一”(潛望鏡、電視攝像機、激光)瞄準具、微光攝像機、計算機等特性,使捕捉、跟蹤目标和計算射擊諸元實現了自動化、精确化。

彈藥智能。瑞士雙35高射炮采用“阿海德”子母榴彈,内裝152枚子彈,母彈在發射時自動裝定引爆時間,距目标8~10米爆炸。爆炸後子彈藥可對目标形成一個半徑為8米的彈幕群,使目标無處可逃。

部分高射

中國59式100毫米

中文名稱:中國59式100毫米高射炮

英文名稱:100mmAnti-aircraftGunType59

研制國别:中國

分類:E924.5

關鍵詞:炮兵裝備高射炮

簡介:該炮60年代裝備于中國陸軍及空軍的高炮部隊。它主要用于殲滅高度在12000米以下的各種空中目

标,保障軍隊(物體)的對空安全。必要時也可對地面或水上目标進行射擊。通常在合成軍編成内遂行任務。

59式100毫米高射炮是前蘇聯KC-19M2式100毫米高射炮的仿制産品,1964年定型投入大批量生産,現已退役。

該炮采用單筒式身管、立楔式炮闩、變後坐活門式制退機複進機、溝槽式複進節制杆以及氣壓輸彈機;火炮輸彈、閉鎖、擊發、開闩、抽筒等動作均利用炮身後坐能量自動完成;火炮配用電擊發裝置,可實現全連火炮齊射;炮車為矩形等斷面鋼闆焊接十字梁結構,十字梁各端部裝有螺杆式手搖杠起千斤頂,用于火炮放列時調平。

該炮配用59-01型指揮儀和瞄5型雷達,另配有59式高炮瞄準鏡和58式周視瞄準鏡;火炮有自動、手搖對針、手動三種瞄準方式。

口徑:100毫米

行軍狀态全重:9550千克

戰鬥狀态全重:9450千克

行軍狀态長:9200毫米

行軍狀态寬:2350毫米

行軍狀态高:2120毫米

火線高:1365毫米

炮身長:6073毫米

身管長:5350毫米

後坐長:650-1050毫米

全彈重:30.19千克

初速:900米/秒

射速:15發/分

最大射程:21000米

有效射程:18000米

最大射高:14000米

有效射高:12000米

高低射界:-3度-85度

方向射界:360度

炮班人數:7人

90式雙35毫米

90式雙35毫米高射炮是中國引進瑞士“厄利孔GDF”(OerlikonGDF)系列防空炮後的仿制産品,使用瑞士35*228毫米炮彈,其性能已完

全超過其原型,達到國際先進水平。

90式雙35毫米高射炮的作戰對象是低空飛行的固定翼飛機、直升機、無人機及巡航導彈。

裝備在履帶式底盤上的90式高射炮系統已經研制,并正在測試中,但尚未裝備部隊。現在90式雙35毫米高射炮已經取代65式和74式雙37毫米高炮,成為陸軍集團軍和師一級野戰防空的主力。

德國88毫米高射炮

基本戰術技術性能:

口徑88毫米

戰鬥全重5·5噸

俯仰角-3~85°

高射炮

方向角360°射速15-20發/分

垂直最大射程10350米

水平最大射程14500米

戰鬥編組人員9人

要論在二次世界大戰中使用得最成功的火炮系統,非德軍裝備的88毫米高炮莫屬。雖然它是一型非常成功的

中口徑高炮,但最為人津津樂道的卻是它無與倫比的反坦克能力。88毫米高炮是由世界著名的火炮制造商克虜伯(Krupp)公司在二十年代末開始設計(在虎門沙角炮台現尚存有一門克虜伯公司制造的155毫米大炮,但從未發揮過作用,它的第一發炮彈至今仍卡在炮膛裡)。當時,作為第一次世界大戰的戰敗國,德國還被嚴格限制發展軍備,故該型火炮是在瑞士的克虜伯子公司完成設計和測試的。克虜伯公司的設計人員預見到作為高炮的主要作戰對象--轟炸機将會向飛得更高、更快的趨勢發展,因此他們選擇了88毫米這一在當時尚屬罕有的大口徑,并使其賦予彈丸較高的炮口初速,這個特點為它日後成為有效的反坦克武器奠定了基礎。他們還設計了一個相當精緻的自動供彈裝置,使該型高炮具有很高的射速。當希特勒最終抛開限制軍備條約的桎梏後,88毫米高炮馬上被德國空軍--德軍的防空力量是歸空軍管轄--采用,作為中口徑高炮的标準裝備。

一九三七至三八年的西班牙内戰中,德軍提供的PzKwⅠ、Ⅱ型坦克隻裝有機槍和20毫米主炮,不是對方使用的蘇聯坦克的對手。此時已有德軍将領使用88毫米高炮作為反坦克武器。但它真正成為坦克克星是在四零年的法國戰場。

當時交戰雙方的标準反坦克炮的口徑都很小,德國的是37毫米,英國采用的則是2磅(口徑約40毫米)炮。并且基于坦克炮與步兵反坦克炮的目标是一緻的--都是打坦克--這種看法,雙方主戰坦克的火炮亦采用同樣的小口徑。但英國與法國均配備有重型坦克,如英國的馬蒂爾斯II型,裝甲厚度近80毫米。若不是仗着裝有無線電通訊設備,聯絡指揮方便,再加上英、法軍戰略戰術指導思想失誤,而德軍則戰法靈活,操作熟練,德軍的PzKwⅢ、Ⅳ型坦克是根本無法與英法重型坦克周旋的。

1940年五月,隆美爾指揮的第七坦克師從比利時境内向敦克爾克高速挺進,中途遭遇一支英軍的反沖擊。面對英軍的重型坦克,德軍的37毫米反坦克炮束手無策。關鍵時刻,一個高炮連的88毫米高炮壓低炮口,向英軍開火,眨眼間擊毀英軍九輛坦克,迫使英軍後撤。這一仗,給隆美爾留下了很深印象。從此,88毫米高炮成為他一張得心應手的反坦克王牌。

1941年二月,隆美爾率非洲軍團開赴北非戰場。與對壘的英軍相比,隆美爾手中的坦克不論是質量還是數量都不占優勢。但這個不足卻令88毫米高炮有機會大顯身手。六月的薩拉姆(Salum)戰役中,英軍以近240輛坦克向德軍占據的海爾法亞(Halfaya)隘口發動進攻。當英軍坦克接近德軍陣地,霎時間,在預先掘好并經過巧妙僞裝的工事裡,88毫米高炮發出怒吼。英軍被打得措手不及,倉惶敗退。是役,英軍丢下123輛坦克殘骸,其中三分之二是88毫米高炮的戰果。

一般而言,反坦克炮是一種被動式的防禦武器,通常的使用方法是将其預先布置在敵坦克可能經過的地點,待敵上門。但隆美爾逐漸摸索出一套把88毫米高炮作為主動性攻擊武器使用的方法。他先把若幹單位的88毫米高炮僞裝布置好,然後命令一小隊德軍坦克向英軍陣地發起進攻,當英軍派出坦克反擊時,這隊德軍坦克就且戰且退,逐漸把英軍坦克引入設伏地域。等到88毫米高炮一發言,英軍坦克就兇多吉少了。22磅重的穿甲彈可以在近兩千米的距離上把英軍重型坦克的正面裝甲擊出一個直徑四英寸的大洞,但德軍往往都等它們進入一千米之内才開火。這時,88毫米穿甲彈從炮口飛至目标隻需一秒多一點的時間,英軍坦克根本來不及反應,更遑論還擊了。一個被俘英軍坦克手沮喪地說:“88毫米高炮看起來不起眼,但我們沒有任何東西是它的對手。”除了在北非戰場令英軍坦克損失慘重,在東線,88毫米高炮也成為德軍反坦克力量的支柱。當德軍在“巴巴羅薩”的節節勝利中初遇蘇軍的KV-1和T-34型坦克時,陷入了比在法國戰場還尴尬的境地。這兩型坦克的裝甲防護力是德軍聞所未聞的,37毫米反坦克炮彈打上去就像搔癢一樣。于是,德軍又一次倚重88毫米高炮,而它也再一次不負衆望。

由于88毫米高炮在反坦克方面的出色表現,德軍決定進一步發掘它的潛力,在其基礎上研制出專門的反坦克炮。40年軍方責成克虜伯和萊茵鋼鐵公司展開競争設計。最後萊茵鋼鐵公司成為勝利者,其産品被定名為PAK43。PAK43裝在一個四腳座盤上,可以環向射擊。它具有驚人的準确度和破壞力,是極其出色的反坦克炮。據報告,它有過擊毀3,500米以外的坦克的記錄。一次,蘇軍一輛T-34坦克被一門距離它四百米的PAK43擊中後部,整個坦克發動機被巨大的沖擊力擊出5米,而坦克炮塔上的指揮塔也飛到了15米以外。直至大戰結束前,仍沒有任何盟軍坦克能抵擋它的正面一擊。

以型号為FLAK18的原型炮作基礎,除了PAK43之外,88毫米高炮還陸續推出其它各種改型,有大大提高了射程射高的FLAK36和41改型高炮,有成為著名的“虎”式重型坦克主炮的42型坦克炮,還有的裝備在“豹”式和“虎”式坦克殲擊車上作為主炮。據統計,前後共有8型88毫米高炮改型投入使用。即使擔當它的最初角色--高射炮,88毫米也表現得十分出色。它是德軍裝備數量最多的高炮,和105毫米及128毫米高炮一道,組成中高空對空防禦火網,保護德國本土的重要工業中心,使其在英美戰略空軍的大肆轟炸下仍盡可能地維持生産。

一名在北非戰場被俘的德國軍官曾對英軍提出他的疑問:“在最後的阿拉曼戰役中,你們已經完全掌握了制空權。那為什麼不把你們的3·7英寸高炮(一種性能與88毫米高炮相近的英軍高炮,作者注)用作反坦克,它要比你們的6磅(口徑約57毫米)反坦克炮有效得多。”成為對比的是另一個被俘英軍軍官的抱怨:“這太不公平了!你們怎麼能用打飛機的炮打坦克呢?”

二次大戰,是英國人打赢了;但論對手中武器的靈活運用,則是德國人更勝一籌。

改進方案

軍事技術革命的飛速發展,必然導緻人類對戰争的工具——武器裝備進行不斷的改進革新。進入21世紀,世界各國軍隊的武器裝備都在發生革命性的變化,特别是随着空中打擊戰略地位的上升,作為反空襲戰不可或缺的地面防空武器裝備發展越來越令人關注。海灣戰争、科索沃戰争、伊拉克戰争等世界上近幾場現代高技術局部戰争證明,在現代信息化高技術戰争中,高射炮仍具有獨特的抗低空、抗飽和、抗幹擾和反導作戰能力,是現代地面防空武器系統的重要組成部分。因此,目前許多國家都在緻力于改進高射炮系統,尤其是在研制反導、反中低空和超低空目标的高射炮系統上投入大量經費,對發現的新科技成果,總是設法盡快将其應用在高射炮系統的改造上。​

世界上一些軍事強國已将微電子、新能源、新材料、航天以及随之而發展的計算機、通信、光纖、激光、紅外等高新技術成果,成功運用于高炮、炮彈、火控系統等高射炮系統的改進上,使其總體作戰效能提高了幾倍甚至幾十倍。

改進高炮

從地面對空中目标射擊的火炮,簡稱高炮。它産生于第一次世界大戰期間。1906年,德國人首先制造了第一門高射炮,在戰争史上掀開了防空作戰的新篇章。高炮是高射炮系統的重要組成部分。它炮身長,初速大,射速快,射擊精度高。高射炮按運動方式分為牽引式高射炮和自行式高射炮。按口徑分為小口徑高射炮、中口徑高射炮和大口徑高射炮。小口徑高射炮指口徑小于60mm的高炮,所用彈丸一般配用觸發引信,靠直接命中毀傷目标,有的配用近炸引信,靠彈丸破片毀傷目标;中口徑高射炮指口徑為60mm~100mm的高炮;大口徑高射炮指口徑超過100mm的高炮。大中口徑高射炮的彈丸配用時間引信或近炸引信,靠彈丸破片毀傷目标。

大口徑高射炮主要打擊高空空襲武器,中、小口徑高射炮主要打擊中、低空空襲武器。在對空作戰中,大、中、小高射炮系統組成一個嚴密的防空火力系統,不管空襲武器是從高空來,還是從中、低空來,都逃不脫高射炮系統的空中火力網。

改進底盤

基本方案是:将現有高炮從原來的四輪炮車上卸下,然後再把火炮裝在全地形越野車底盤後部。經過上述這番改進将使現役的高炮機動性能、戰場生存能力和武器效能顯着提高,同時又大大減輕了炮手的勞動強度。如前蘇聯的2A38型30mm雙管防空高炮,經改進布置在具有液壓懸挂的高通行性履帶底盤(TM—352)上後,具有了高度通行性、良好機動性,并具有可沿起伏地形平穩地行駛的野戰綜合能力。

改進減震

通過采用高性能減震系統來盡可能地減少火炮射擊和行進時産生的震動誤差,最大限度地提高火炮的射擊精度。例如,瑞士厄—康公司将經多年使用考驗且技術成熟的前蘇聯M1938式捷克加廖夫輕型機槍導氣式原理,在35mm口徑炮上改進設計成功。35mm自動機的導氣孔靠近炮管尾部,實現了浮動和“複進過程中擊發”,并控制使其作用力始終朝向後方;浮動機與炮口制退器聯合作用,使其後座力降低到首發為14700N,連發浮動時僅為10780N。因此該高炮射擊振動小,射擊精度高。

改進瞄準

采用先進的自動瞄準伺服裝置,無需像現在這樣,由炮手操縱火炮進行瞄準,而是由炮載計算機通過自動瞄準裝置直接驅動火炮自動裝定諸元,進行瞄準并裝填,大大提高了高炮反應時間,同時射擊精度也得到明顯提高。

改進炮管

采用先進的炮管新材料和新加工工藝來提高炮管質量、改進炮膛結構、加長身管等來提高彈丸初速;通過采用浮動原理和多管聯裝增大高炮射速,從而使其具備一定的反巡航導彈和空地彈的能力。因為高的射速不僅可以保證達到在近距離上使高炮系統能夠最有效地擊毀空襲武器,還可以确保可靠地将其擊毀的要求。例如“卡什坦”武器系統中2門TⅢ—6—30K6管自動炮的射速比美國的GAU—8/A7管自動炮高1.5倍。可以再次将擊毀目标所需的點射時間縮短到1.2s,并且将擊毀飛近邊界之目标的平均射擊距離縮短了50%(300m~500m),從而将擊毀空襲武器的概率提高了40%。

采用液體冷卻系統可以使高炮以猛烈的方式進行射擊而沒有壽命損失,這樣高炮在抗擊空襲武器的密集襲擊時就具有了特别重要的性能。

采用炮管自緊技術既可以提高火炮威力,增加炮管的使用壽命,大大降低成本,又可以減輕重量,改善機動性。厚壁圓筒的自緊原理最早是Saint-Venant在1872年提出的,但直到1906年,法國軍械員Maiaval才真正把自緊原理成功地應用于火炮炮管設計上。例如,由英國諾丁漢皇家兵工廠(RoyalOrdnanceNottingham)研制生産的XL30式火炮采用了液壓自緊炮管技術,使炮管壽命有了較大的提高,在炮管内膛磨損量達到極限值前不會因材料疲勞而報廢。

改進供彈

将電源站配置到火炮炮架上,并将後續供彈改進為液壓自動化供彈,這樣即提高了單炮作戰能力,又可以減少兩個供彈操作手。例如,瑞士厄裡空雙35mm高炮自動供彈機利用電機帶動彈簧馬達作為外能源,并采用柔性供彈原理,繼承改進了具有高可靠性的前日本陸軍研制并曾引起世界注意的11年式輕型機槍供彈原理。改進後的自動供彈機,柔性供彈可靠性高,在後續供彈上實現了電液自動化,從而在炮上減少了兩個炮手。

實戰證明,選用超低碳鋼彈帶(采用專門脫碳工藝将彈帶含碳量降低到0.01%)代替傳統的銅彈帶和本體彈帶,将極大地降低傳統彈帶對炮膛膛線導轉側的磨擦阻力,且不需要銅彈帶的射後除銅的繁瑣操作。

改進炮彈

高炮是戰場上重要火力力量,而炮彈是高炮的生命,從某種意義上講高射炮系統的未來發展趨勢,将在很大程度上取決于炮彈的發展。而且彈藥比高炮研制周期短、費用低、見效快,并且新彈型号變化交替對裝備和服役高炮的穩定性影響不大。另外與高炮本身相比,彈藥吸收新技術容易,更新換代快,兼容性也好。

改進戰鬥部

把現有的普通炮彈戰鬥部的裝藥換裝成具有特殊用途的物質,變現有普通炮彈為空襲武器克星的特種彈。如煙幕彈、空飄彈、電離彈等。

煙霧彈的戰鬥部的核心是發煙劑,一般都采用黃磷。當煙霧彈發射到目标上空時,引信引爆炸藥,彈體炸開,将發煙劑抛向空中。黃磷一遇上空氣,立刻自行燃燒,不斷産生滾滾濃煙。現在一發煙霧彈,可以産生寬10m~30m,高20m~50m,持續時間20s~60s的煙雲。如果運用防空高炮多炮齊射,就能形成一道濃密的“煙牆”,成為空中煙障。經實戰檢驗,空中“煙牆”對付高技術空襲兵器,具有極高的實際應用價值,是局部防空的一種有效措施。它不僅可以機動設置,費用低廉,具有很好的保護作用和廣泛的群衆性,而且可以有效地對付光學偵察、電子偵察和無線電偵察等高技術偵察器材,同時還可以使敵人空襲武器成為“睜眼瞎”,找不到攻擊目标。以往的實戰經驗證明,向敵人施放煙幕,可降低敵人射出的效果的2/3~3/4,同時還可給己方部隊創造有利戰機,掩護部隊集結,轉移或給接近“睜眼瞎”的敵空襲武器以冷不防的緻命一擊。

空飄彈是指戰鬥部帶有各種空飄雷的炮彈。空飄雷,主要包括低空懸浮雷、空中攔阻飄雷和智能空飄雷等,具有阻、炸兩種功能。運用我防空高炮發射空飄雷炮彈可在空中構成雷區。空中雷區與防空高炮在抗擊空襲武器作戰上既能相互配合又互不影響。

電離彈是指戰鬥部帶有各種電離炸彈的炮彈。在己方空域内用防空高炮發射專用的航空電離彈,造成籠罩地面的綿亘電離空氣層。這種電離空氣層,具有較強的反射性,能明顯降低高技術偵察器材的偵察效能,從而達到掩護軍隊主要集團和重要目标的目的。

改進發射

采用控燃高密度裝藥、随行裝藥、多孔裝藥、液體裝藥等先進的彈藥技術,對現有炮彈的發射裝藥進行改進,以提高炮彈的初速和射程。為了提高彈丸初速,國外正在研制彈藥能源的3個“大力士”之一的液體發射藥,所謂液體發射藥就是應用能量較高的液體燃料作為發射藥,能量比固體發射藥高30~50倍,能使彈丸獲得每秒2000m以上的初速。

開發新彈

發展威力更大、射擊精度更高的新彈種是提高高射炮作戰效能的重要舉措。開發新彈種就是采集、消化、吸收微電子技術、集成電路技術、自動控制技術、定向技術、遙感技術、光纖技術、新能源技術等方面的新成果,将其靈活地應用在的炮彈上。如炮射制導炮彈、“阿海德”炮彈、電視偵察炮彈等。

炮射制導炮彈是一種适口徑的用常規火炮發射的炮彈。它不同于導彈,其主要性能是:在炮彈飛行過程中,大部分彈道遵循常規慣性彈道,但在彈道末端部分,彈丸頭部的激光尋的頭跟蹤由目标反射的激光能量,以命中目标。

“阿海德”炮彈是一種全新概念的高炮炮彈。該彈由可編程引信、抛射藥、重金屬子彈丸和彈體所構成。工作原理是每一枚炮彈都有一個精确計時引信,發射時,根據目标的距離和前面發射炮彈的射速設定好時間。炮彈發射後,根據發射時間當離目标到一定距離時,炮彈爆炸,向目标以約10%的圓錐角抛射大量彈丸,以此殺傷目标。彈藥重750g,彈丸重750g,内含152個重3.3g的彈丸。最先采用這種彈藥的是瑞士GDF—00535mm雙聯裝牽引高射炮。該炮彈的飛行時間是可以安排的,因此它的出現将極大地提高高炮的防空能力。

電視偵察炮彈,這種炮彈裡面裝有微型電視攝像機,把它發射到敵方陣地上空時,電視攝像機脫離彈殼,挂在降落傘上,對地面偵察錄像,并及時把偵察拍攝到的圖像傳輸到接受站熒光屏上。

除上述新炮彈外,有些國家還在研制能摧毀各種雷達的反雷達炮彈;能對電台、雷達和紅外尋的導彈實施幹擾的幹擾炮彈;能夠在戰場上進行火力偵察的聲響震動傳感器炮彈;以及與常規炮彈截然不同的新式炮彈,如次聲彈等。它們的殺傷破壞效力将遠遠超過現代的常規炮彈。

改進火控

改進火控系統是為了使高射炮系統更好地發揮其總體作戰效能。改進後的火控系統自動化程度高、反應時間短、抗幹擾能力強、作用距離遠,同時能夠控制炮彈射擊。例如,俄羅斯2C6M防空系統采用一台數字式中心計算機、一部搜索雷達和一部跟蹤雷達及潛望式光學瞄準具等,将跟蹤雷達天線與制導天線合而為一,使該系統能全天候工作,反應時間為6s~8s,目标探測與跟蹤距離分别為18km和16km,實現了火炮控制、目标搜索—截獲—跟蹤的自動轉換。

采用微型計算機網絡技術實現火控系統的多重控制功能。火控計算機不僅可以完成坐标轉換與計算,平滑目标運動參數,求解火炮射擊諸元,而且可以完成對火控系統乃至整個武器系統總體功能的綜合控制。例如,雷達的跳頻控制、數據采集、記憶跟蹤、數據處理,跟蹤器的圖像信息處理、數據采集,跟蹤系統的控制,火炮伺服系統的控制,射擊時機、點射長度控制,自行高射炮車體姿态控制等功能,都可以用計算機來完成。可通過數據總線或通信接口把各台微機連接起來,由中央管理計算機按預定的程序運轉,使火控系統的微型計算機網絡成為一個有機整體。

通過将雷達與光學、激光、電視和紅外等光電裝置結合起來使用,可以使火控系統有不同的測角和測距方式,使它們互為補充,從而提高火控系統的全天候作戰能力和抗電子幹擾能力。

此外,開發大閉環火控系統,可以縮短射擊準備時間,因而是高炮火控系統的改進方向之一。

結語

高射炮系統和其他兵器一樣,隻要戰争存在一天,它就會在互相競争、優勝劣汰的戰場上一直發展下去,不會停留在某一水平上,隻會随着高新技術成果的開發與利用,在原有的基礎上不斷地改進與革新。未來的高射炮将射得更遠,威力更大,性能更加先進,并繼續在反空襲作戰的戰場上發揮着重要作用。

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