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| 访我军著名小口径高炮专家——杨少宇 |
| 黄国志 |
访我军著名小口径高炮专家——杨少宇
黄国志
直到二战末期,高炮一直是地面防空的主力兵器装备。如今,这一地位已经被防空导弹所取代。但是,近年来随着空袭兵器和空袭战术的发展,各国高炮装备并没有停滞不前,呈现出很多新思路、新特点。近日,本刊记者采访了我军著名小口径高炮专家杨少宇,相信他的诸多真知灼见能够对广大读者进一步了解当今高炮的发展大有裨益。
1口径的是是非非
记者(以下简称“记”):当今世界现役高炮口径繁多,如欧美的20毫米、25毫米、30毫米、35毫米、40毫米,苏/俄的23毫米、30毫米、37毫米等等。大于40毫米口径的高炮,目前世界上可以说寥寥无几,比较常见的只有57毫米和76毫米。那么,这种高炮小口径化的趋势会一直持续下去吗?
杨少宇(以下简称“杨”):高炮口径的选择往往与作战使命和装备级别有关,比如当今比较公认的做法是将高炮与防空导弹结合使用,主要弥补导弹低空和近距离火力盲区的缺陷。这就决定了其口径一般为20~40毫米,更大口径的高炮基本为使用多年的老装备,新发展的高炮都是小口径系列。那么,是不是以后研制的高炮都是小口径呢?从技术发展角度看,我认为将来高炮口径有可能出现增大的趋势。这一假设主要基于高炮未来有可能摆脱传统的惯性弹道发射原理,作为炮射导弹、制导炮弹和弹道修正弹的发射平台。如果这一点能够实现突破,那么我想高炮凭借高初速、高精度、低成本的优势,不仅会重新回归中口径,还将迎来一个发展的黄金期。尤其是利用制导技术改装老式中口径高炮,其效费比可能会很高。
当然,实现制导化也有很多难点,比如弹载器件的抗高过载与微型化集成问题。通常,35毫米高炮炮弹发射时的最大过载能达到6万G,即使是老式的37毫米、57毫米高炮也有4~5万G。这么大的过载一般精密器件是无法承受的,需要在加固技术上获得更大突破。再一个就是体积问题。炮弹的体积本身就很小,留给制导模块的就更小。没有更先进的微电子甚至纳米技术的支持,制导模块微型化也就无从谈起。
记:那么按照您的设想,会不会出现新一代大口径高炮?如果有可能的话,其应用前景在哪?
杨:我认为,100毫米以上的大口径甚至超大口径(200~300)高炮将来都是有可能出现的,其主要作战目标就是高空超高速飞行器。其实,拦截高空超高速飞行器从美国SR-71“黑鸟”战略侦察机横行世界的那一刻起,就已经有人在研究了。“黑鸟”从服役那天开始,直到被送进博物馆,没有一架被击落。美国有关专家曾对此进行专门研究,他们认为高度1.2万米、速度3马赫是不被防空导弹击落的门限值。
目前,美国计划在2010年之前装备新一代高空高速飞行器,其飞行高度可能会达到3万米以上,最大速度可能达10马赫。这样的高度和速度早已大大超出了防空导弹的拦截能力。在这种情况下,大口径高炮很可能有用武之地。高炮的作战理念是针对未来点打拦阻,其并不强调弹丸一定要比目标飞得快。而导弹只有比目标飞得更快,才能实现拦截。因此,高炮拦阻射击有可能突破美国专家提出的门限值。当然,实现这一目标还要大量融合新型发射技术、火箭技术、弹道修正技术等等。 
记:在众多口径高炮中,美国以20毫米为主,欧洲发展的重点是35毫米系列,而俄罗斯重点是30毫米系列。为何会出现这种差异?其中有什么启示?
杨:美国之所以主要装备20毫米高炮,很大程度上是出于其全球战略下以导弹为主的防空理念,以及装备轻型化适于空运等因素。欧洲国家,特别是瑞士等国多采用35毫米高炮。不仅仅因为其与美国的战略战术需求截然不同,更在于35毫米高炮的综合作战效能更好。苏联/俄罗斯的情况则更复杂。在原苏联时代,斯大林的思想是要在各个方面压过西方,表现在高炮上就是出现了37毫米(较西方的35毫米大两毫米)、57毫米等口径。现在,世界上通行做法是以5毫米的倍数作为火炮口径,因此苏联/俄罗斯用了将近二十年时间把海陆空三军自动炮统一为30毫米口径。
俄罗斯把30毫米作为三军统一口径的做法有其可取之处,但实施过程及手段基本上是失败的。首先,俄罗斯海陆空三军对小口径自动炮的需求和使用条件差异非常大。事实上30毫米口径很难兼顾各方的要求,要统一在一起是不现实的。其次,俄罗斯三军只是名义上统一了30毫米口径,实际上不仅弹药没有实现通用,连火炮零部件也做不到这一点。这种只是一种徒有虚名的做法,虽然表面上口径统一,却忽视了通用的实质。这种只注重表面的口径统一还使个性化需求受到了影响,反倒得不偿失。我认为,口径统一的根本在于弹药及火炮零部件通用,从而减轻装备生产和后勤保障的压力。
记:不同口径的高炮固然会带来作战使用上的灵活性,但是也带来了后勤保障上的不便,比如我军就装备有25毫米、30毫米、35毫米、37毫米、57毫米等多个口径的高炮型号。那么,我国三军自动炮的口径将怎样发展?
杨:我上面提到了俄罗斯把30毫米作为三军统一口径的教训。正因为清醒地认识到了这种做法的局限性和不合理性,所以我们没有受到误导,将来也不可能把所有小口径自动炮都统一到一个口径上。关于自动炮口径问题,我国海陆空三军曾经进行过专门的研究论证。37毫米和57毫米高炮,都是过渡性装备,已经停产,以后也将不再发展新的型号。
记:有一种观点认为,目前40毫米以下的高炮对付武装直升机已颇感吃力,比如“阿帕奇”武装直升机的装甲防护部位就有能够抗23毫米炮弹打击的设计要求,其利用各种远距空地武器也可以实现在小口径高炮射程外实施打击。您对此如何评价?小口径高炮对付武装直升机是否还有作为? 
杨:从目前技术发展和作战应用上看,小口径高炮打击武装直升机依然相当有效。世界上的武装直升机基本上把装甲布置在机身底侧部,包括飞行员座舱周围。在作战中,我们假设 20毫米高炮对1公里外掠地飞行(20~30米)的武装直升机射击,其弹道肯定是低伸的。也就是说炮弹到达目标附近时基本上处于低伸弹道的降弧段,其击中的也一定是武装直升机的顶侧部。这里恰恰是武装直升机防护力十分薄弱的部位。如果武装直升机飞得很高、高炮能打到其底部,就该使用地空导弹对其实施攻击了。因此,现在有很多人强调高炮攻击武装直升机的底侧部装甲是没有多大意义的。
2弹炮结合与弹炮融合
记:弹炮合一的形式一直以来都有争论,俄罗斯比较重视共底盘的弹炮结合方式,其率先装备了“通古斯卡”弹炮合一自行防空系统,近几年又推出了“铠甲”-S1系统;而西欧国家比较重视分置底盘的弹炮结合方式,如瑞士的“防空卫士”系统。您认为在不同作战环境下这两种系统应如何选择和发展?各有何优势?
杨:防空导弹与高炮系统的结合主要有以下几种形式:弹炮混编、弹炮软结合、弹炮硬结合和弹炮技术融合。这是几个不同层次的发展阶段。
弹炮混编,顾名思义,就是将各自相对独立的防空导弹系统与高炮系统布置在一个阵地上,是最容易实现的一种形式。当然,防空导弹与高炮都要通过C4ISR网络实现信息共享和一体化指挥。这种形式通常适合防空导弹和高炮两者之间体积、重量较大,无法集成在一个运输平台的情况。
弹炮软结合是指防空导弹与高炮共用一个信息源和指挥源,比如瑞士“防空卫士”系统,就是由一个指挥单元控制两部双管35毫米高炮和一部“阿斯派德”防空导弹发射装置。这样,导弹与高炮就不再是各自相对独立的系统,而是通过电缆和无线通讯结合在一起,因此被称为软结合。
弹炮硬结合是将导弹系统和火炮系统集成到一个装甲底盘上,其典型代表如俄罗斯“通古斯卡”、“潘泽尔”-C1等。由于这种形式是通过刚性结构将两者安装在一起,故而称之为硬结合。弹炮硬结合的优点是机动性好、可伴随机械化部队行进作战,缺点是造价高、维护保养比较难、大量装备不太现实。
以上几种形式都属于导弹与高炮的机械拼凑做法,最新的技术发展趋势则是弹炮融合。这种形式可以通过很多途径实现,比如弹药制导化(无动力)、炮射导弹(有动力)等等。这方面技术一旦成熟,那么今后火炮系统与导弹系统、炮弹与导弹的界线将会变得模糊。比如微型小直径导弹,其采用零初速形式发射必然导致成本高、反应慢、飞行时间长,如果利用高膛压身管发射出去则足以弥补这些缺陷。
从目前高技术战争条件和技术水平来看,单纯高炮系统的作战能力和生存力都不强。因此,短期内弹炮机械拼凑的结合依然是防空系统发展的主要趋势之一。但是从技术发展的长远角度来看,弹炮融合将会成为主流。
3新型弹药的启示
记:瑞士35/1000式35毫米高炮使用的AHEAD弹是近年来新兴弹种之一。这一弹药有何优缺点?对高炮弹药未来的发展有何启示?
杨:从毁伤机理和毁伤针对目标上看,AHEAD弹与此前出现的各种高炮弹药有所不同。AHEAD弹的杀伤力更多依赖于弹丸存速,其杀伤能量也是有限的,因此射程超过2公里后侵彻能力十分有限。相比强击机、武装直升机等带装甲防护目标,该弹更适合对付巡航导弹以及无人机等外形比较小、壳体薄的目标。
如果根据直接命中体制和间接命中体制来划分的话,AHEAD弹属于后者,依靠其携带的152枚钨柱来毁伤目标,以增大命中概率。而每枚钨柱的杀伤力主要来自母弹存速,具有弹道追随稳定特点,有一定精度要求。从这个意义上讲,AHEAD弹应该属于子母弹,国内曾经将其归为预制破片弹,并不是很准确。
AHEAD弹在技术上有很多亮点,其中之一就是引信的设计。AHEAD弹的引信采用了炮口测速和感应装定技术,不仅使火炮由直接命中体制转变为间接命中体制、大幅度提高了命中概率,更确保了低空射击的安全性。我们设想一下,高炮射击低空、超低空目标时,采用传统触发引信的炮弹往往来不及自毁便会纷纷落地,很容易造成无辜人员的误伤。尤其是在人口稠密地区,这一问题如果不解决将会带来很严重的后果,有可能使指挥员有所顾忌而不敢射击超低空目标。而AHEAD弹本身在毁伤目标和弹丸自毁方面是一致的,这样就可以大大减少落弹误伤问题。因此,AHEAD弹的这种高安全性将很可能成为未来高炮弹药的发展趋势之一。
再进一步讲,偏重反导作战也会成为未来高炮的发展方向之一。在现代战争中,西方尤其是美国大量使用各种导弹和无人机,用高炮对付这些目标可以说效果较好、性价比较高。而且由于防空导弹的快速发展,对付导弹和无人机这类目标也已经成为高炮最重要的作战使命。AHEAD弹目前为我们提供了一个反导弹和无人机的发展启示,接下来主要就是要进一步提高弹药威力,如增加子弹数量、加大子弹的侵彻力等等。
记:高炮弹药的另一个发展方向应当说是制导化,如激光制导或者全弹道修正等技术,其性价比能否达到大规模装备的程度?
杨:从目前技术发展水平来看,大量装备制导化高炮弹药应该说没有太大的问题。以瑞典研制的GJC4P弹药来看,其弹道修正功能是更多依靠地面设备来实现的。弹体上只有执行机构,导引、误差测量和控制等功能都由地面设备承担。这样,不仅实现了弹药的小型化、轻型化,而且整个系统的可靠性和经济性也大幅提高了,很适合大量装备。采用这一技术来改造老装备,性价比很高,潜力也很大。
4各国主力型号点评
记:为了对付火箭弹和迫击炮弹,美国利用海军“密集阵”系统发展出了陆用型。我国也有类似的情况,比如海军新型战舰上有730近防火炮,也有陆军型自行式730近防火炮。那么,海军用防空炮和陆军用小口径高炮是否能够通用?这种做法会成为新兴的主流么?
杨:关于这个问题我们要从多个角度进行分析。首先,海军用小口径火炮和陆军用型号在使用条件上有很大不同。海上作战中小口径火炮射击往往没有太多的安全顾忌,落弹最后都要落到海里,不存在落弹误伤问题。陆上使用则不同,考虑到居民区的安全问题,对小口径火炮的射界和炸点都有严格控制。另外,陆上小口径火炮的使用空间比较狭窄,遮蔽可能非常严重,如在多个地物的夹缝中射击,而且作战时间短暂。海军上则不存在这些问题。再者,舰载小口径火炮系统往往体积庞大、笨重,自动化程度高,配套设施齐全,而且价格昂贵。陆军使用则不同,除了受成本的限制外(往往需要很大的装备数量),还有机动性要求,体积和重量都有所限制。
海军和陆军用小口径火炮对目标的毁伤程度要求也有所不同。海军上有一个说法:大舰解体,小舰偏航。这句话的意思是:针对反舰导弹这类目标时,大舰的拦截要求是使其解体,小舰的拦截要求是使其偏航。因为海军小口径火炮本身和所要保护的目标位置是重叠的,其对目标的毁伤要求也比较高。陆军对目标的毁伤要求则可以相应放宽一些,比如就典型地面区域防空来讲,小口径高炮阵地可以在保护目标的外围前伸布置,拦截巡航导弹等目标时击中其油箱、导引头和弹翼等轻微毁伤,使其自行坠毁也能达到作战目的。
因此,如果要将海军用小口径火炮移植为陆军型,则不仅仅要考虑对目标毁伤等级的问题,还要涉及安全性、机动性、经济性和可普及性等方面。全面衡量这几个方面我们就能够发现,其实这种移植通常是不可行的。
记:目前世界上的舰载近防火炮系统很多都采用加特林转管炮,这种火炮大致可以分为哪些类型,各有怎样的优劣?
杨:目前世界上的加特林转管炮按照能量供应形式来分,大致可以分为内能源和外能源两种。所谓外能源,是指自动机的供弹、装填和发射等运转的能量均由外部电源提供。内能源(也被称作混合能源)是指自动机的能源来自火药气体,多数高炮都采用这种形式。当然,内能源式加特林转管炮在一开始发射时,还需要小型外能源赋予其一个启动转速,空转起来;待弹药击发后,自动机的主要能源就由火药气体提供。
外能源式加特林转管炮的射速可调、精度很好,但是体积和重量都很庞大,价格昂贵、维护保养复杂。内能源式加特林转管炮体积和重量都可以做得很小,而且动态响应好,可以达到令行禁止。从目前发展的趋势看,内能源式加特林转管炮更受欢迎。
记:瑞典35/1000式35毫米高炮采用了转膛技术,理论射速大大提高,配合AHEAD弹,使其单管火炮的作战效能比原先双管35毫米炮更高。这一技术是否会成为未来高炮发展的方向之一?从技术上看是否存在某些不足之处?
杨:瑞士研制的这种35/1000式35毫米高炮编号为GDF008,我认为其的确有过人之处,但是在信息化理念上显得有些落后了。如果说二十年前我们刚刚接触到瑞士“防空卫士”系统时眼睛睁得大大的,看到什么都是新鲜的、先进的;二十年后再看瑞士的新型35毫米高炮,我们自身的技术水平足以与其相当,而且在信息化方面还要超过它。从技术上看,GDF008将原先的“鱼鳃”式闭锁自动机改进为转膛式自动机,其射速、精度和可靠性都有大幅度提高,而且体积小、重量轻。但是与信息一体化方面的进步相比,这种机械上的改进只能称为“一小步”。而且这“一小步”我们已经走过来了。
记:我国引进苏制37毫米高炮后不断改进发展,至今已形成了一个大家族。而苏联在战后没有继续发展新的37毫米高炮型号,并用57毫米高炮将其取代。您认为造成这一差异的深层原因是什么?
杨:上世纪50年代,受“导弹制胜论”的影响,苏联曾一度停止了高炮的发展,以导弹作为防空主力装备。而我国当时受技术条件所限,不可能发展和大量装备防空导弹,因此只能发展各型高炮系统,并由此带来了至今仍有大批库存老式高炮。另外,我国国土面积大、所需的防空区域和防空装备也比较多,这些老式高炮也相对具有一定的实用意义。因此,可以说种种因素促成了37毫米和57毫米高炮在我国防空兵器发展史上的这种特殊地位。在新技术层出不穷的今天,如果将制导弹药技术融入到这些老式高炮中,相信它们也将再次焕发青春。
记:意大利“奥托”四管25毫米自行高炮是西方为数不多的多管高炮系统之一,其武器站外形及设备配置与我国新型四管25毫米自行高炮非常相似,两者之间有何渊源和联系么?
杨:这两者只是相似,并没有什么渊源。我国的25毫米高炮是在苏制23毫米高炮的基础上发展而来,新型四管25毫米自行高炮的原型也可以追溯到苏制四管23毫米自行高炮。当然,我国在设计时做了很多改进,比如将原先的火炮中部集中配置改为两边分布配置,并且加挂便携式防空导弹。意大利“奥托”四管25毫米自行高炮使用的是瑞士KBA-B02式自动炮,其自动机和弹药与我国的25毫米自动炮完全不同。
记:很感谢您能够接受我们的采访,希望我军小口径高炮的发展在您这样忠诚敬业的科技骨干的不懈努力下,早日达到世界先进水平。
