胡獻君,王航宇,石章松
(海軍工程大學,湖北 武漢 430033)
火炮在歷次戰(zhàn)爭中經(jīng)受了考驗,成為不可或缺的武器并廣泛應用于各軍兵種。戰(zhàn)爭表明,作戰(zhàn)過程中使用導彈攻擊目標,由于其存在射擊死區(qū)、系統(tǒng)反應不夠迅速、費用昂貴降低作戰(zhàn)效果等缺點,這些往往不能用導彈的射擊精度高的特性來彌補,特別是應對突然出現(xiàn)的快速過航目標,或復雜地形、地貌出現(xiàn)的低空快速目標時,火炮武器卻恰恰能夠彌補導彈的這些缺點[1-4]。
歷次戰(zhàn)爭火炮的表現(xiàn)讓現(xiàn)今各國重新認識到火炮的重要性:從1982年的英阿馬島戰(zhàn)爭,1991年的海灣戰(zhàn)爭,到1998年“沙漠之狐”行動等等,無不證明了火炮的威力和有效性。特別是在1998年,美英對伊拉克發(fā)動了“沙漠之狐”的空中行動中,兩天即發(fā)射了305枚巡航導彈,但其中有77枚被23 mm 口徑高炮擊落;以及1999年3月29日南聯(lián)盟防空軍在科索沃戰(zhàn)爭爆發(fā)的前6 天就用小口徑高炮擊落了北約13架飛機以及30枚巡航導彈[4],使火炮創(chuàng)下了不菲的戰(zhàn)績[1]。
如今火炮種類繁多,射擊體制多樣,作戰(zhàn)用途廣泛,對世界范圍內(nèi)的火炮及其射擊問題進行系統(tǒng)深入的探究是大有裨益的。筆者在對火炮武器系統(tǒng)深入了解的基礎上,梳理、綜合、探究現(xiàn)有公開文獻中的各類火炮武器的射擊概念和理論,區(qū)分這些體制之間的異同和實質(zhì),并將它們分類整理,從而為火炮武器及其射擊體制的研究提供一定參考。
筆者查閱和研究了火炮射擊相關的大量公開參考文獻。其中提到有關射擊體制的概念非常多,有理論層面的,也有實際應用方法層面的。表1分別給出了主要文獻中的射擊體制的相關定義。其中,射擊體制、射擊機制、射擊方法、射擊模式是頻繁出現(xiàn)的概念。筆者認為,應從體制、機制、模式和方法四個概念入手,對射擊體制、射擊機制、射擊方法、射擊模式四個概念的界定范圍進行清晰闡述和探究。
在《辭?!罚?]中,體制指的是某個系統(tǒng)的有關組織形式的制度,該系統(tǒng)往往具有等一定的層級關系。機制指的是在系統(tǒng)在工作或運轉(zhuǎn)時,其各個組成部分之間互相作用、互相協(xié)調(diào)、互相影響的工作過程和工作方式。對這兩個概念來說,機制更加側(cè)重于系統(tǒng)或事物內(nèi)部,突出內(nèi)部各個部分的工作機理、工作流程以及相互關系。方法指手段和形式的綜合;而模式就是解決某一類問題的方法論,它更加側(cè)重于將每類問題的方法總結(jié)歸納到理論高度,往往具有更高的普適性。
在以上概念中,模式具有一定的理論高度,更具有一般性,而方法的概念更為具體,含義也較為廣泛。因此,模式具有更高的指導意義,它可以讓系統(tǒng)在該指導下,給出一個良好的行動方案,使得系統(tǒng)更加科學、統(tǒng)一、有效地執(zhí)行預定任務。而體制和機制的主要區(qū)別在于側(cè)重的主體不同,體制更加注重系統(tǒng)各個部分的組織形式、組織結(jié)構以及層次關系,而機制更加注重內(nèi)部機理、工作流程以及相互關系。
表1 與射擊有關的概念和定義
由此可見,若從理論上討論一個系統(tǒng)或事物,應選擇模式,若從具體實踐層次討論一個系統(tǒng)或事物,則應選擇方法的表述;若從內(nèi)部機理上討論一個系統(tǒng)或事物,應述以機制;若側(cè)重系統(tǒng)或事物的組織關系和組織結(jié)構,則選擇體制。
將這四個詞語運用到武器系統(tǒng)射擊領域可以得到:射擊模式的概念更加側(cè)重于理論指導意義,一般具有高度的概括性;射擊體制不僅注重武器系統(tǒng)的組織結(jié)構,也注重其組織運用方式;射擊方法是有關射擊問題的具體的手段和形式表述,是武器系統(tǒng)射擊體制的具體化,而射擊機制則是更為微觀層面上的表述,往往反應武器系統(tǒng)內(nèi)部各個部分的工作機理和工作方式。
以上射擊體制或射擊方法、射擊模式等諸多概念中,應用情況各有不同,因此有必要對這些射擊問題進行適當?shù)臍w類整理描述。因此,根據(jù)以上概念的理解以及上述射擊體制的定義,對這些問題進一步展開分析,給出了幾點意見:
1)直接命中、間接命中應屬于射擊機制的范疇,不應與射擊體制混淆。
2)單炮多發(fā)同時彈著方法、未來空域窗射擊方法是多重命中射擊體制的具體應用,故屬射擊方法的范疇。
3)短點射、長點射、齊射、急射為實際戰(zhàn)斗中常用的兩種發(fā)射方式,因此應屬于射擊方法的范疇,其中短點射、長點射對應于小口徑火炮,齊射、急射對應于大口徑火炮。
4)集火射擊、攔阻射擊應屬射擊模式的范疇,射擊體制是其表現(xiàn)形式,這兩種射擊模式對射擊體制的發(fā)展能夠起到一定的理論指導作用。在集火射擊、攔阻射擊模式下,才提到了所謂的射擊體制問題,如單一命中體制、多重命中體制等等。
5)對于射擊體制,可以根據(jù)以下幾點進行分類:根據(jù)火炮命中的機理,可以分為單一命中體制、多重命中體制,而單一命中體制又可從命中機理上區(qū)分,如直接命中、間接命中;根據(jù)各個炮管是否等待時機射擊,可以分為跟蹤射擊體制和射擊門體制;根據(jù)發(fā)射的身管數(shù)不同,可以分為單管射擊體制和多管射擊體制;根據(jù)射擊是否進行修正,可以分為開環(huán)射擊體制和校射體制。
因此,在筆者看來,以上公開出現(xiàn)的各個概念之間的框架應如圖1所示。當然,射擊理論的諸多概念并不局限于這些,這里只是對公開文獻中中出現(xiàn)的一些概念,尤其是關注較多的概念進行分析。但是筆者認為,這些概念均應在圖1所示的射擊方法、射擊體制、射擊體制、射擊模式的框架中,新的概念不斷地對該框架進行擴充和豐富。
縱觀火炮武器的發(fā)展,其作戰(zhàn)任務特點和技術進步等直接影響了射擊體制的發(fā)展及應用。近年來隨著科技的發(fā)展,大中口徑火炮繼續(xù)向遠射程、高精度和強毀傷力的方向發(fā)展,而小口徑火炮研究專注于高發(fā)射率、大殺傷力和高攔截概率。針對不同口徑類型火炮武器的發(fā)展趨勢,相應的射擊體制及其相應的射擊方法發(fā)展趨勢如下[6]:
1)多重命中體制下各種射擊方法的發(fā)展將極大提高炮火的突然性、猛烈性、攔截率和毀傷程度。在傳統(tǒng)的射擊體制中,往往通過多艦齊射或單艦多門火炮射擊的方式增大毀傷效果;而隨著增程技術、制導技術等技術的發(fā)展,相繼出現(xiàn)了末敏彈、末制導彈、滑翔增程彈、電視偵察彈等新型彈種,其彈道控制參數(shù)由傳統(tǒng)的控制射角改變彈道變?yōu)榭刂瞥跛俚燃?、射角、制導修正時間等多種彈道控制參數(shù),從而導致射擊方式相應發(fā)生改變。對目標的突然猛烈毀傷可以通過改變火炮發(fā)射的各發(fā)炮彈的控制參數(shù)來實現(xiàn)多發(fā)彈丸同時達到預定位置。
①單炮多發(fā)同時彈著方法。當多重命中體制應用于大口徑火炮武器系統(tǒng)中時,從20世紀80年代起就已經(jīng)出現(xiàn)了多發(fā)同時彈著射擊法,近年來隨著火炮武器的發(fā)展變得越來越重要,大大提高了火炮武器的炸點密度、縮短其射擊時間、節(jié)省彈藥消耗量、提高自身生存能力和首發(fā)命中率,被譽為“戰(zhàn)斗力倍增法”。該方法對有生力量、坦克以及自行火炮等戰(zhàn)場上機動的目標射擊,具有重要的價值;在炮兵戰(zhàn)術、技術、射擊和后勤保障方面都有重要的意義,值得進一步研究。
②未來空域窗射擊方法。即射擊過程中在未來預測面內(nèi)選取一個空域窗,并在該空域窗內(nèi)設定多個預測的命中點,通過合理配置這些命中點,使得該空域窗內(nèi)的綜合射彈散布密度接近常數(shù),從而達到兼顧有效毀傷目標和節(jié)省彈藥的目的,進而便于實現(xiàn)飽和射擊和多層攔阻射擊。未來空域窗射擊方法采用多重命中的原理實現(xiàn)了彈幕射擊,對于提高火炮的攔截率和殺傷力具有顯著的作用,是提高多管速射高炮近程防空反導能力的一種有效手段。特別在打擊超音速、高超音速目標時,能保證目標通過的區(qū)域,發(fā)射足夠數(shù)量的彈幕,有效提高了攔截概率。在高炮、艦炮近程反導方面應用有著十分迫切的需求。
2)校射體制下大閉環(huán)校射方法的發(fā)展將極大提高火炮武器的打擊精度。在傳統(tǒng)的開環(huán)射擊中,由于火炮武器系統(tǒng)中各種誤差源導致出現(xiàn)脫靶量,單發(fā)射擊精度較低,因此往往通過增加發(fā)射彈數(shù)提高打擊的效果;大閉環(huán)射擊方法在閉環(huán)射擊理論的基礎上,利用逐發(fā)彈丸之間脫靶量的相關性,通過獲取前發(fā)彈丸的脫靶量預測后續(xù)彈丸的脫靶量,并利用反饋原理進行自動修正。隨著傳感器的發(fā)展,雷達的探測能力不斷增加,無人機、電視偵察彈、衛(wèi)星等等技術不斷進步,脫靶量的實時獲取預測逐漸成為了可能;同時各種制導炮彈出現(xiàn),能夠在預測脫靶量后將修正指令實時發(fā)送給制導修正彈藥,大大提高了修正的時效性。
大閉環(huán)射擊方法無疑是提高彈丸命中概率的一種有效途徑。隨著火炮在末端防御中發(fā)揮越來越大的作用,以及近年來傳感器技術、脫靶量探測技術的迅猛發(fā)展,大閉環(huán)校射法得到了充分的發(fā)展和應用。目前多個國家已有產(chǎn)品裝備部隊。隨著火炮武器及各種射擊方法的進一步發(fā)展,將諸多射擊體制相互結(jié)合起來考慮,形成更具戰(zhàn)術應用價值的具體射擊方法,也必將是相應的射擊體制及其相應的射擊方法的發(fā)展趨勢之一。
隨著高新技術和新射擊模式的發(fā)展,出現(xiàn)了多種射擊體制和射擊方法,極大地促進了火炮武器系統(tǒng)射擊效能的提高。筆者總結(jié)了現(xiàn)有主要火炮與射擊有關的問題,在界定定義的基礎上,對現(xiàn)有的一些射擊體制、射擊模式、射擊方法和射擊機制進行了分類整理。隨著火炮武器系統(tǒng)及其射擊體制的發(fā)展,新概念火炮以及新射擊方法的應用必將極大地提高作戰(zhàn)射程、精度和打擊威力。
(References)
[1]徐銘遠,屈永紅.現(xiàn)代兵器叢書:火炮[M].北京:解放軍出版社,2012.XU Ming-yuan QU Yong-h(huán)ong.Mordern weapon series:artillery[M].Beijing:The People’s Liberation Army press,2012.(in Chinese)
[2]《世界火炮手冊》編輯部.世界火炮手冊[M].北京:兵器工業(yè)情報研究所,2007.The Editorial Department ofthehandbookofartillery intheworld.The handbook of artillery in the world[M]Beijing:The Information Research Institute of Arms Industry,2007.(in Chinese)
[3]高躍飛.火炮技術概論[M].北京:國防工業(yè)出版社,2010.GAO Yue-fei.An introduction to technology of artillery[M].Beijing:National Defence Industry press,2010.(in Chinese)
[4]何建中.命中方程及多重命中體制研究[D].南京:南京理工大學,2008.HE Jian-zhong.The research of hit equation and multiple hit target system[D].Nanjing:Nanjing University of Science and Technology,2008.(in Chinese)
[5]夏征農(nóng),陳至立.辭海[M].上海:上海辭書出版社,2010.XIA Zheng-nong,CHEN Zhi-li.Unabridged Dictionary[M]Shanghai:Shanghai Dictionary Press,2010.(in Chinese)
[6]胡金春.未來空域窗體制下的火力控制理論[D].南京:南京理工大學,1995.HU Jin-chun.Future airspace window under the system of fire control theory[D]Nanjing:Nanjing University of Science &Technology,1995.(in Chinese)
[7]編輯部.近距離接觸雙重命中體制專家——中國艦炮總師談對抗反艦導彈的雙重命中體制[J].現(xiàn)代艦船,2006,3(9):6-10.The editorial department.Close contact with double hit system expert:Chinese naval gun engineer on double hit system against anti-ship missile[J].Modern ships,2006,3(9):6-10.(in Chinese)
[8]郭治.火力與指揮控制[M].北京:北京理工大學出版社,2003.GUO Zhi.Fire and command control[M].Beijing:Beijing Institute of Technology press,2003.(in Chinese)
[9]胡金春.未來空域窗體制下的火力控制理論[D].南京:南京理工大學,1995.HU Jin-chun.Future airspace window under the system of fire control theory[D].Nanjing:Nanjing University of Science &Technology,1995.(in Chinese)
[10]王軍.隨機穿越特性預測理論及其在射擊學中的應用[D].南京:南京理工大學,2008.WANG Jun.Stochastic passage characteristics prediction theory and its application in the science of fire[D].Nanjing:Nanjing University of Science & Technology,2008.(in Chinese)
[11]丁海斌.具有目的域的武器系統(tǒng)效能分析[D].南京:南京理工大學,2012.DINF Hai-bin.Analysis of effectiveness of weapon system with objective domain[D].Nanjing:Nanjing University of Science &Technology,2012.(in Chinese)
[12]戚國慶.近程防空反導中目標估計的有關使用理論與技術[D].南京:南京理工大學,2006.QI Guo-qing.Some Theories and technologies of target estimation in close-in air-defense and antimissile system[D].Nanjing:Nanjing University of Science and Technology,2006.(in Chinese)
[13]邢昌風,李敏勇,吳玲.艦載武器系統(tǒng)效能分析[M].北京:國防工業(yè)出版社,2007.XING Chang-feng,LI Ming-yong,WU Ling.Effectiveness analysis of shipborne weapon system[M].Beijing:National Defence Industry Press,2007.(in Chinese)
[14]王航宇,王世杰,李鵬.艦載火控原理[M].北京:國防工業(yè)出版社,2006.WANG Hang-yu,WANG Shi-jie,LI Peng.Shipborne fire control theory[M].Beijing:National Defence Industry Press,2006.(in Chinese)
[15]戴自立.現(xiàn)代艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)[M].北京:國防工業(yè)出版社,1999.DAI Zi-li.Modern warship combat system[M].Beijing:National Defence Industry Press,1999.(in Chinese)
[16]郭錫福.遠程火炮武器系統(tǒng)射擊精度分析[M].北京:國防工業(yè)出版社,2004.GUO Xi-fu.Analysis of firing accuracy of long-range artillery weapon system[M].Beijing:National Defence Industry Press,2004.(in Chinese)
[17]謝黎焱,廖瑞,王雪琴.信息化條件下單炮多發(fā)同時彈著研究[J].指揮控制與仿真,2009,31(4):30-35.XIE Li-yan,LIAO Rui,WANG Xue-qin.Study on single cannon multiple round time-on-target under informationizated condition[J].Command Control &Simulation,2009,31(4):30-35.(in Chinese)
[18]唐亞鳴,張河,葉迎華.多重命中彈藥激光同步起爆技術探討[J].南京理工大學學報,2003,27(3):234-238.TANG Ya-ming,ZHANG He,YE Ying-h(huán)ua.Study on technology of multiple impact gunshot laser synchronous detonation[J].Journal of Nanjing University of Science and Technology,2003,27(3):234-238.(in Chinese)