帶你了解艦炮武器系統常識,命中目標是一複雜的事情!



  艦炮武器系統是由艦炮和艦炮火控系統構成的武器系統,用於跟蹤目標、射擊計算、瞄準、供彈和發射控制,提高自動化程度和射擊效果。一艘艦艇上口徑最大的艦炮--通常指護衛艦以上攻擊型水面艦艇裝備的最大口徑艦炮--稱之為主炮,而其餘所有小於主炮口徑的艦炮,則統稱副炮。主炮最常規的布置方法是安置於艦艇的前甲板,而副炮的布置位置則較為靈活。艦炮口徑則是指炮管的內徑,對於線膛炮指兩條相對應陽膛線之間的距離,通常以毫米為單位計量,只有口徑大於等於20毫米才稱為艦炮。

  艦炮武器系統的工作程序是由搜索雷達發現目標,作戰指揮系統進行目標屬性判斷,並將目標信息傳輸給艦炮武器系統,由艦炮火控系統的炮瞄雷達或光電跟蹤設備跟蹤目標,火控計算機解算射擊諸元,艦炮瞄準隨動系統按計算出的瞄準角信號驅動艦炮瞄準;艦炮供彈系統將炮彈送至艦炮發射系統;採用帶時間引信的炮彈時,由引信測合機裝定引信分劃值,如中國海軍曾廣泛列裝的雙100毫米艦炮武器系統,就採用機械式引信測合機;火控系統的控制台控制艦炮發射,跟蹤設備檢測射彈脫靶量,進行射擊校正,使射彈命中目標。

  上個世紀中後期,中、小口徑全自動艦炮發展較快。這些艦炮多為全封閉式,結構緊湊,發射率高,反應時間短,射擊精度高。可採用脫殼穿甲彈、近炸引信預製破片彈或末段制導炮彈等新型彈種,提高了對目標的毀傷效果。裝備的中、小口徑全封閉全自動艦炮武器系統,實現了炮位無人操作,首發自動裝填,自動更換彈種、實現大閉環射擊校正等。如中國曾廣泛列裝的雙100毫米艦炮,就能在雙彈鼓內進行彈種識別,實現彈種轉換。在小口徑全自動艦炮武器系統方面,還發展出近程反導艦炮武器系統,該系統具有管數多、火力猛、精度高的特點,是攔截來襲導彈和低空突防飛機的有效末端防禦武器,中國海軍目前列裝有三型近程反導艦炮武器系統,並具有國際領先水平。

  艦炮發射系統是艦炮用於完成發射彈丸與重複裝填彈藥的裝置的總稱。包括炮身、炮閂、裝填機和反後坐裝置等。炮身由身管和炮尾構成,用以賦予彈丸初速和飛行方向,線膛炮身管內壁有來複線,發射時可使彈丸旋轉。炮閂分為楔形閂和螺形閂,由閂體、擊發機和開關閂機等構成,用以閉鎖炮膛和擊發炮彈底火(或電發火)。裝填機用以連續將炮彈裝入炮膛。反後坐裝置由制退機和復進機構組成,用以在發射時吸收和貯存炮身後坐能量,限制炮身後坐距離,復進時放出能量,使炮身迅速平穩地複位。艦炮發射時,炮閂內的擊針撞擊炮彈底火(或電發火)點燃發射葯,高壓燃氣推動彈丸沿炮膛高速旋轉前進,飛離炮口。同時,炮身後坐,反後坐裝置吸收其大部分後坐能量,後坐到位後,炮身復進帶動炮閂和裝填機,再次裝彈、關閂、擊發,實現連續發射。  

  艦炮供彈系統是艦炮上用於將彈藥輸送至發射系統的裝置的總稱,包括揚彈機和彈鼓等。供彈過程中,炮彈自彈藥艙或彈鼓輸出,由揚彈機提升至炮室旋迴部分的介面,經旋迴和俯仰部分輸送到裝彈位置。

  艦炮揚彈機是艦炮供彈系統中揚升彈藥的機構。有鏈式揚彈機、桿式揚彈機等。鏈式揚彈機,通過鏈條傳動提升彈藥;桿式揚彈機,通過往複運動的連桿階梯提升彈藥。艦艇上多採用鏈式揚彈機,如中國海軍的PJ33B型雙100毫米艦炮和PJ26型單管76毫米艦炮。

  艦炮瞄準傳動系統是艦炮上用於旋迴和俯仰運動及引信時間裝訂以實施瞄準的裝置。包括艦炮瞄準隨動系統和艦炮瞄準傳動機構。艦炮瞄準隨動系統,分為電氣瞄準隨動系統和電氣液壓瞄準隨動系統,用於艦炮瞄準時接受艦炮火控系統瞄準角信號,通過艦炮瞄準傳動機構,驅動艦炮旋迴和俯仰運動,實施跟蹤瞄準。

中國海軍艦炮採用電氣瞄準隨動系統的居多,如PJ12型、PJ11型、PJ33型和PJ38型。習慣上,將艦炮高低、方位隨動系統稱之為大隨動系統,而將引信時間裝訂隨動系統稱之為小隨動系統。

  引信測合機是艦炮上用以裝訂炮彈時間引信分劃值的機構。早期的引信測合機由電氣控制部分和機械執行部分構成,一般裝配在艦炮搖架上。艦炮火控系統將計算所得引信分劃值信息,通過隨動系統傳至電氣控制部分,電氣控制部分將電信號轉變為機械轉角信號,再由機械執行部分為即將入膛的炮彈裝訂引信分劃值。通俗地說,就是用機械爪將時間引信精確旋轉至設定的分划上,彈丸出炮口後按預定的時間爆炸,從而用爆炸的碎片對目標進行殺傷。中國海軍雙100毫米艦炮就是採用這種時間裝訂方式,對空射擊時,炮彈在進膛前用測合機的機械爪進行時間裝訂。  

  引信測合機針對的是鐘錶式機械引信,這樣的機械式引信裝訂方式因其必須在艦炮供彈鏈路上實施一個對炮彈的機械測合動作,不利於提高艦炮的射速並可能增加艦炮的故障率,故此,現代艦炮多採用的是電子時間引信裝訂。電子時間裝訂中,多採用感應裝訂的方式,感應裝訂技術分又分為電磁感應裝定、射頻裝定、 光學感應裝定、X射線裝訂和超聲裝訂等,而電磁感應裝訂因其穩定性好和可靠高、不易受外界干擾等特點成為主要的方式。

  現代艦炮武器系統除艦炮本體之外,艦炮火控系統也是其極為重要的組成部分。艦炮火控系統是指揮和保障艦炮瞄準與發射的控制系統,用於提高艦炮瞄準和發射的快速性、準確性,以充分發揮艦炮的毀傷威力。艦炮火控系統由目標跟蹤設備、火控計算機、控制台、介面設備和坐標穩定系統等構成。如上圖例舉幾型中國海軍艦炮武器系統的主要配置:

  艦炮火控系統的工作程序是:目標跟蹤設備測定目標瞬時坐標,傳給火控計算機,火控計算機實時計算射擊諸元,並通過作戰系統網路取得艦位、航速航向、搖擺量、風速風向等實時參數,進行實時解算和修正,輸出如方向瞄準角、高低瞄準角和引信裝訂值等,供艦炮的瞄準、給帶時間引信的炮彈裝定、控制台控制艦炮發射、進行射擊校正。

  現代炮瞄雷達多採用單脈衝,頻率捷變和多普勒等技術,並發展電視,紅外跟蹤儀和激光測距儀等光電跟蹤設備,廣泛應用數字計算機,不斷改進數據處理和閉環射擊校正技術,使火控系統的功能、精度、自動化程度和抗干擾能力提高很大。中國海軍在炮瞄雷達上的發展較快、水平較高,如349型雷達就具有全相參、單脈衝、捷變頻、脈衝多普勒、超寬的工作頻帶和四維跟蹤體制及隱蔽調頻等特性,並具有測量、輸出彈丸脫靶量及彈丸存速的能力。  

  這裡對艦炮閉環射擊校正這個專業術語進行一下說明,閉環射擊校正是指艦炮射擊中,由艦炮武器系統自動對射擊進行檢測的校正,在射擊過程中,艦炮武器系統實時檢測彈丸的初速和脫靶量,將其輸入火控,利用反饋控制原理來預測最佳的校正值並將這個值加入控制艦炮的指令中,使得系統自動完成射擊校正。

  艦炮射擊諸元是指艦炮射擊時的方向瞄準角、高低瞄準角和引信時間裝訂值等諸元參數,又可分為穩定射擊諸元和不穩定射擊諸元。穩定射擊諸元,指不考慮艦炮發射時艦的搖擺、航速、風速等等外部影響而求得的射擊諸元;不穩定射擊諸元,是指修正發射時艦的搖擺等外部因素影響後的射擊諸元,可以由艦炮火控系統自動接收、解算來求得。

  艦炮瞄準是艦炮射擊時,為保證炮彈彈道通過目標而賦予炮身軸線所需空間方向的操縱過程。按實施瞄準的控制部位,分為中央瞄準和炮位瞄準。中央瞄準由艦炮火控系統的目標跟蹤設備瞄向目標,按火控計算機求得的艦炮方向瞄準角和高低瞄準角等數值,統一控制一座或數座艦炮實施瞄準;炮位瞄準由各炮按其方向瞄準角和高低瞄準角數值,通過各自的艦炮瞄準裝置實施瞄準。中國海軍目前主要的艦炮均採用中央瞄準的方式,但為了適應低烈度戰鬥和基於成本及適裝性上的考慮,也發展了兩型炮位瞄準的單管30毫米艦炮。

  最後說說艦炮的彈藥基數,艦炮彈藥基數是規定艦炮每管配備彈藥數量的單位,為作戰指揮和後勤保障計算彈藥時所採用。根據某種艦炮的戰鬥使命和毀傷能力等,將各種炮彈如穿甲彈、爆破彈或榴彈等按一定的比例搭配,構成該種艦炮的一個彈藥基數,該基數所含各種彈藥的數量,可從艦炮彈藥基數表中查得。一般隨炮每管配備一個彈藥基數;基地和海軍彈藥倉庫則按規定的彈藥基數存儲。不同型號、不同口徑的艦炮的彈藥基數是不同的,小口徑艦炮如近防炮的配彈數一般較多,如630艦炮的最大配備彈藥數量可達16000發,而730艦炮通常也在6000發左右。相同型號的艦炮在不同的艦型上的彈藥基數也不盡相同,如雙100毫米艦炮在某型護衛艦上的基數是200發,而在某型驅逐艦上則是228發。


推薦閱讀:

老年人吃什麼好 老人保健必知飲食常識
一些人際交往的小常識,交淺別言深,交深別刻薄 一生受用
八字天命風水:10大辟邪法寶,值得收藏的風水常識
#小常識#狗狗,你為什麼這麼癢?!
《佛教常識答問》

TAG:武器 | 常識 | 目標 | 事情 | 系統 | 複雜 | 了解 |