近年來,在美、英、法、德等國的近戰攻堅武器的發展規劃中,都著重強調該類武器能在有限空間發射的能力。那么,“有限空間發射”指的是什么呢?
何為“有限空間發射”
火箭發射過程中,發動機產生的長長的后噴火焰、火紅的閃光和震耳欲聾的噪聲,常常令人生畏?;鸺l射原理存在的聲、光、焰、煙較大的缺陷,使其具有如下弊端:(1)容易暴露發射陣地,射手發射后的生存受到威脅;(2)發射筒后部危險區較大,不易在狹小范圍內使用,在城市作戰、登島搶灘作戰中受到極大的限制;(3)發射噪聲較高(有的超過了180dB),對射手有一定危害等。
為了克服火箭發射原理帶來的這些缺點,研制發射特征小、能在“有限空間發射”的發射裝置便成為步兵肩射發射器研究的重點方向之一。經過多年的探索,現已有多種能在有限空間發射的產品問世,有限空間發射技術也日漸成熟,并且能在“有限空間發射”作為下一代步兵肩射武器必備的條件也廣為人們所接受。
那么,何為能在“有限空間發射”的發射器呢?從定性角度講,指能在戰壕、掩體或城鎮的街巷內使用,發射時具有微聲、微煙、微焰、無光和后噴危險界小等特征的發射器;從定量角度講,相關的主要技術指標有:發射時的噪聲(120~140dB)、射擊安全距離(后端距垂直墻≥1m)、后噴物危害距離(≤10m)、最小可安全發射空間等,因各國國情不同,技術指標存在一定差異。
“有限空間發射”的技術途徑
為實現有限空間發射,已采用的主要技術途徑集中在以下幾個方面:
(1)無坐力發射技術
該項技術是火箭類武器產生后最早出現的一種技術方案。它利用火藥燃燒產生的后噴物質的動量抵消發射時的后坐力,使身管不后坐,靠膛內火藥燃氣壓力發射彈丸,彈丸出膛口后不再拖著長長的火焰尾,便于隱蔽發射陣地,這也是它與靠火箭發動機自推飛行的純火箭發射器的不同之處。但該項技術仍存在后噴火藥氣體、發射時后噴危險區大以及發射噪聲高等缺陷,在新研制的武器中已不再單獨使用。
(2)火箭增程發射技術
為降低火箭發射時的不利信號特征,降低火箭的初速是最簡單易行的方法,但為彌補射程的下降,采用續航發動機進行加速,這便是過去大多數火箭發射器采用的設計方案。該項技術雖有效地降低了火箭發射時的聲、焰、煙和后噴危險區等,但初速的下調是有一定限制的,且二次點火增加了系統的不穩定擾動因素,加大了射彈的散布誤差,長長的火焰尾也使其易暴露發射陣地。
近年來,隨著火箭增程技術的改進和提高,制導技術的完善和發展,給火箭輔以一定的彈道修正或制導,從而可在不降低有效射程和射擊精度,保證彈藥威力的前提下,較好地滿足有限空間發射要求。目前,這種方案成為多數新研發的火箭發射器的首選,并且該項技術已在大多數的單兵導彈中得到了廣泛應用。
(3)高低壓發射技術
這種原理的特點是發射藥在高壓室內燃燒使火藥燃燒時間縮短,利用率提高,燃氣在低壓室膨脹作功推動彈丸。其最大膛壓小,降低了對發射筒的強度要求,從而減小了系統質量,發射時噪聲得到一定范圍的抑制(170dB左右),后噴火焰小,能基本滿足有限空間使用要求,但不能滿足在掩體內發射的需要。該項技術往往作為輔助手段與其他技術聯合使用。
(4)平衡拋射技術
該技術又稱戴維斯平衡拋射技術,是因美國海軍中校C.戴維斯在1914年首先研制成功了兩管對接前后雙向發射的無后坐力炮而得名,這種拋射技術是利用后拋的附加物來平衡向前運動的彈丸的動量。后拋的附加物又稱平衡體,其質量與彈丸質量相等,材料選用鐵砂、鋼砂、玻璃珠和薄塑料片等,結構有全封閉式和半封閉式兩種。平衡拋射可減少火箭發射器的發射特征(火焰,光,噪聲等),增大了戰場隱蔽性和生存能力,使火箭發射器在狹小空間(如建筑物內)發射時不會危及射手。但同時也帶來了系統質量大、初速低等新問題,為其推廣使用帶來不利的影響。
五彩繽紛的結構方案
在產品設計中,因前述幾種技術途徑各有所長,往往會根據不同的需求取長補短,單獨或組合使用,從而使得能在有限空間發射的武器系統各具特色,異彩紛呈。下面就結合有代表性的產品的發射裝置進行簡單介紹,以饗讀者。
(1)“弩”式(Armbrust)反坦克火箭發射器
60年代后期,前聯邦德國根據發展無閃光、無后噴焰和無噪聲的“三無”發射的班用反坦克火箭發射器的軍事需求,開始相關技術的研究,并于1970年開始了“弩”式反坦克火箭發射器的研制,1977年試驗成功并投入批量生產。該產品首次采用了等質量平衡拋射結構,滿足了在有限空間使用的要求,具有劃時代的意義,引起了世人的廣泛關注,除前聯邦德國軍隊裝備外,先后出口到拉美、中東、非洲等諸國。
該產品發射系統由平衡體、前后活塞、前后制動環、高強度合金鋼發射筒等部件組成,是一種全封閉式平衡拋射裝置。發射時,發射藥在筒內燃燒,利用前后兩個活塞推動火箭彈和平衡體向相反方向運動,在以220m/s的速度將火箭彈推出筒口的同時,將平衡體(由5460塊醋酸乙酯與聚乙烯共聚物制成的塑料片組成)從筒尾噴出,而兩個活塞運動到筒的兩端被制動環擋住,使火藥燃氣密封在筒內,隨后慢慢泄出。由于火藥燃氣不能立即大量外泄,故沒有煙和光,聲音也很小,平衡體被拋出后,在空氣阻力作用下,速度急劇下降,很快落地,保證筒口后0.8m以外的人員不受傷害。
(2)“鐵拳3”(Panzerfaust3)反坦克火箭發射器
1943年,德軍率先裝備的“鐵拳”100式44mm反坦克火箭發射器可稱是世界上最早投入使用的無坐力發射器。在多年的實踐經驗基礎上,1978年德國的諾貝爾火炸藥公司著手研制“鐵拳3”火箭發射器,并于1985年開始批量生產。功能齊全的“鐵拳3”反坦克火箭發射器,克服了原有產品的初速小、射程近、精度差等缺點,系統性能先進,能配用不同類型、不同口徑的彈種,戰場適應能力強,為現代火箭發射器的經典之作。
單就發射系統而言,該武器以“戴維斯”平衡拋射技術為基礎,采用了火箭增程技術,設計了獨特的半封閉式平衡拋射裝置。武器射擊時,初速低(165m/s),膨脹氣體量小,只是其他武器發射時所需氣體的一小部分,大部分氣體完成作功后從筒口隨火箭彈噴出,配重物(鐵砂)從筒尾噴出后由于重力作用很快散落在地上。這種發射裝置雖有1m長的后噴火焰,配重物散落在10m的范圍內,但不影響在有限空間內發射,適于城鎮和居民點作戰使用,發射裝置可重復使用。目前,日本、瑞士等國已裝備了該武器系統。
(3)法國AC-300丘比特(Jupiter)反坦克火箭發射器
該產品是法國的呂歇爾公司為滿足法國陸軍為取代F1反坦克火箭發射器的要求,與前聯邦德國MBB公司聯合開發的產品。
該產品的獨到之處在于:在吸收“弩”式系統的平衡拋射技術的基礎上,將火箭增程技術與“弩”式的平衡拋射技術相結合,克服了“弩”式發射器的系統質量大、射程近的缺陷。首先,采用火箭增程技術可以使武器系統以較低的發射初速(180m/s)發射,降低了發射時的膛壓,大大減輕了系統的質量;其次,采用“弩”式的平衡拋射技術,使得武器系統的發射噪聲?。ㄐ∮?35dB),沒有筒口焰,射手在背離墻壁0.8m處發射而不受傷害,能在2.5m×2.5m×2.5m的室內發射,實現了“三無”發射,滿足了在有限空間使用的要求。
此外,目前能在有限空間使用的武器還有:瑞典AT-4及AT-4cs反坦克火箭發射器(詳見本期《輕兵器》“‘人丁’興旺的AT-4家族”一文);法國地面武器工業集團研制的黃蜂(wasp)58式70mm火箭發射器以及法國馬特拉-馬努漢防務公司和法國地面武器工業集團合作研制的AB92式92mm火箭發射器,采用敞開式平衡拋射發射方式和高低壓藥室發射方式相結合的發射系統,平衡體由塑料碎片壓制而成;法國的歐洲推進系統公司研制的“達特120”反坦克火箭發射器,采用敞開式平衡拋射發射方式與火箭發動機續航技術相結合的發射系統,后坐力僅為5N,尾焰長度也減弱不到1m,平衡體采用塑料薄片;法國湯姆遜-布朗特軍械公司研制的布朗特130mm火箭發射器,采用敞開式平衡拋射發射方式與火箭發動機續航技術相結合的發射系統;美國在研的多用途單兵彈藥/近程突擊武器(MPIM/SRAW)擬將兩級火箭發射技術與制導技術相結合,將“發射后不用管”與“有限空間發射”兩項技術列為未來該類武器的重點發展方向。◆
(編輯/樵 夫)