尾翼稳定次口径高速弹在大中口径高炮上应用的设想

声明：以下均为业余军迷的个人观点
2012.02.24

    “20世纪50年代以后，飞机飞行高度的提高和防空导弹的使用，使大中口径高炮渐遭淘汰。但射击速度高、火力密集的小口径高炮在对付低空飞行的敌机方面，仍有其独特的作用，并获得了迅速的发展。进入２１世纪，世界各国军队的武器装备都在发生革命性的变化，特别是随着空中打击战略地位的上升，作为反空袭战不可或缺的地面防空武器装备发展越来越令人关注。海湾战争、科索沃战争、伊拉克战争等世界上近几场现代高技术局部战争证明，在现代信息化高技术战争中，高射炮仍具有独特的抗低空、抗饱和、抗干扰和反导作战能力，是现代地面防空武器系统的重要组成部分。”

    瑞士厄利空公司开发的35mm高炮具有初速高（1175米/秒）、射速高（550rpm*2）、后坐力小和精度高的特点，其弹药系统还拥有膛口测速和时间编程能力，弹头更拥有大装药量和定向抛射弹丸的特点，在低空作战中作战效能极高。由于初速较高，弹丸飞行时间较短：1000m 0.95s 、2000m 2.17s 、3000m 3.78s 、4000m 5.96s。
    以此为例可以看出，当前中小口径高炮追求高初速和高射速，尽量压缩目标的反应与规避时间和空间。高初速的代价就是炮管更长（厄利空35mm炮管长为90~99倍口径）、膛压较高、材料和加工技术要求高、炮管寿命较短（2500~3000发）和弹头速度衰减快。如果想要进一步提高初速，那么系统将要付出极高的代价。

     既然传统的线膛炮及其配套弹药技术和材料已经几乎发展到了极致。为何不另辟蹊径，从弹头结构上去寻找新的突破口呢？

    以击穿坦克厚重装甲为目标的尾翼稳定脱壳穿甲弹以等口径的、自动脱落的弹托来充分获取发射能量，以次口径的长杆尖头弹芯来降低空气阻力和提高截面动能，以尾部的十字形尾翼来提高稳定性。相对普通等口径穿甲弹，次口径的尾翼稳定脱壳穿甲弹的飞行阻力极小，存速能力极强，飞行时间短，弹道平直。这个特点非常适合用于高射炮。
    尾翼稳定脱壳穿甲弹的实质是尾翼稳定的次口径高速弹。其对弹头自转速度要求很低，可以使用阻力很小的滑膛炮管或大导程线膛炮管，较普通线膛炮管具有磨损少、能耗少、工艺简单和寿命长等优点。用于高炮的尾翼稳定次口径高速弹的长径比可达10左右，弹尖长径比可达4。其利用尾翼稳定结构消除了令普通炮弹又爱又恨的弹尾涡流（提高稳定性，但也会造成较大阻力），存速能力将明显增强，同等初速下的有效射程将明显提高（猜测约为25%）。尾翼稳定脱壳穿甲弹用于高射炮，其初速可望达到1600/秒左右。
    由于初速高、阻力小和存速能力强，弹头飞行时间更短，较等口径线膛高炮的炮弹（1175米/秒）节省33%，而且射程越远越省时间。估算其弹丸飞行时间：1000m 0.6s 、2000m 1.4s 、3000m 2.4s 、4000m 3.6s、5000m 5s、6000m 6.8S。留给敌方低空飞机的反应时间和机动空间极小。即便其初速控制在1200米/秒，其存速能力超强的特点也将使其有效射程明显高于常规线膛炮弹。

     尾翼稳定脱壳穿甲弹有两种：滑膛版和线膛版。前者炮管简单而且炮弹容易增加制导手段，是世界坦克滑膛炮的主流；后者的远距离精度更高，是英国的特色。与此相对应，用于高炮的尾翼稳定次口径高速弹也有两种。滑膛版用于中大口径，线膛版用于小口径。根据口径的不同，用于高炮的尾翼稳定次口径高速弹分为三类：大口径125/120（50）mm【注：括号内为弹芯直径】、中口径57（28）mm、小口径20~30mm。美制密集阵近防系统的20mm加特林超高射速炮使用的就是高速脱壳穿甲弹，是否是线膛版和是否使用尾翼稳定结构未知。
    根据制导方式不同，用于高炮的尾翼稳定次口径高速弹有多种：激光制导（中、大）、毫米波制导（中、大）、红外制导（大）和无制导（小）；根据引信不同，可以分为穿甲延时引爆引信、近炸引信和时间编程引信。由于发射时震动剧烈，对先进制导方式的可靠性造成较大影响，需要慎重处理。使用红外制导模式可以发射完散手不管；激光和毫米波制导方式则需要有专门照射目标的配置，也可以由其他车辆引导。

    大口径高初速版高射火炮直接借用主战坦克的大口径火炮。由于坦克炮的最大仰角受限和战斗射速极低（99式：8发/分），其主要用于斜射，远程打击低空飞行的武装直升机和中空飞行的无人侦察机。其最大有效射程可望达到8000米~10000米（相向模式）。以阿帕奇武装直升机发射的地狱火反坦克导弹为例，其早期版本的最高速度仅为391米/秒，最大射程8000米可能需要飞行25秒左右，而用主战坦克滑膛炮发射的尾翼稳定次口径高速弹的初速高达1700~1800米/秒，飞过8000米仅需12秒~15秒。对于在8000米处悬停或者低速相向飞行以便发射反坦克导弹的武直来讲，这将是非常致命的攻击速度。无论其急升、急降还是急转弯，都来不及了。对于庞大的武直目标，碰炸延时引信可能更加有效，达到单发命中即击毁的效果；对于较小的无人侦察机，近炸引信更加合适。
    相对坦克炮射导弹，尾翼稳定次口径高速弹的口径小、速度高、更加隐蔽和攻击时间极短，装药量极少而专注于防空作战。较小的口径和极大的发射震动，限制了其杀伤力和加装高级的制导装置，好在高速攻击模式对制导精度和威力的要求有限。坦克主炮的弹种选择操作与装弹时间较长，不利于快速应对空中紧急敌情。坦克自身的对空搜索能力较差，需要同与护航的双35自行高炮的雷达系统共享数据。
    与配备尾翼稳定次口径高速导引弹的坦克面对面PK，武直的风险很大，一不留神就会同归于尽甚至白白送命。因为坦克在被武直发射的导弹击毁前有充裕的时间完成一次高速弹的目标导引。而且如果有双35自行高炮的掩护，坦克不一定会被武直发射的导弹击中。

    中口径高初速版高射火炮改装自57mm自动高射炮，采用车载自行模式。理论射速为120发/分钟，初速1500米/秒左右，有效射程7000~8000米，有效射高5000~6000米。57（28）mm尾翼稳定次口径高速弹采用激光制导或者毫米波制导，也使用碰炸延时引信或近炸引信。该自行高炮只配有一根炮管，采用2~3发点射的方式作战。其自带两路激光指引器和一路毫米波指引器，也可以由车外无人基站或者其他车辆提供目标导引。其用于填补双35自行高炮编队的远程火力空白（有效射程：4000米，有效射高：3000米），比弹炮合一系统的对空导弹更加有效：攻击速度更快，火力更密集，持续能力更强。其通过数据链共享双35自行高炮系统的雷达站数据，可以有效提高对武装直升机和无人侦察机的快速远程压制和歼灭能力，并利用双35自行高炮编队的弹幕来提高自身的生存概率。


注：没有准确的数据支撑。这只是个设想、YY或者科幻小品。

声明：以下均为业余军迷的个人观点
2012.02.24

    “20世纪50年代以后，飞机飞行高度的提高和防空导弹的使用，使大中口径高炮渐遭淘汰。但射击速度高、火力密集的小口径高炮在对付低空飞行的敌机方面，仍有其独特的作用，并获得了迅速的发展。进入２１世纪，世界各国军队的武器装备都在发生革命性的变化，特别是随着空中打击战略地位的上升，作为反空袭战不可或缺的地面防空武器装备发展越来越令人关注。海湾战争、科索沃战争、伊拉克战争等世界上近几场现代高技术局部战争证明，在现代信息化高技术战争中，高射炮仍具有独特的抗低空、抗饱和、抗干扰和反导作战能力，是现代地面防空武器系统的重要组成部分。”

    瑞士厄利空公司开发的35mm高炮具有初速高（1175米/秒）、射速高（550rpm*2）、后坐力小和精度高的特点，其弹药系统还拥有膛口测速和时间编程能力，弹头更拥有大装药量和定向抛射弹丸的特点，在低空作战中作战效能极高。由于初速较高，弹丸飞行时间较短：1000m 0.95s 、2000m 2.17s 、3000m 3.78s 、4000m 5.96s。
    以此为例可以看出，当前中小口径高炮追求高初速和高射速，尽量压缩目标的反应与规避时间和空间。高初速的代价就是炮管更长（厄利空35mm炮管长为90~99倍口径）、膛压较高、材料和加工技术要求高、炮管寿命较短（2500~3000发）和弹头速度衰减快。如果想要进一步提高初速，那么系统将要付出极高的代价。

     既然传统的线膛炮及其配套弹药技术和材料已经几乎发展到了极致。为何不另辟蹊径，从弹头结构上去寻找新的突破口呢？

    以击穿坦克厚重装甲为目标的尾翼稳定脱壳穿甲弹以等口径的、自动脱落的弹托来充分获取发射能量，以次口径的长杆尖头弹芯来降低空气阻力和提高截面动能，以尾部的十字形尾翼来提高稳定性。相对普通等口径穿甲弹，次口径的尾翼稳定脱壳穿甲弹的飞行阻力极小，存速能力极强，飞行时间短，弹道平直。这个特点非常适合用于高射炮。
    尾翼稳定脱壳穿甲弹的实质是尾翼稳定的次口径高速弹。其对弹头自转速度要求很低，可以使用阻力很小的滑膛炮管或大导程线膛炮管，较普通线膛炮管具有磨损少、能耗少、工艺简单和寿命长等优点。用于高炮的尾翼稳定次口径高速弹的长径比可达10左右，弹尖长径比可达4。其利用尾翼稳定结构消除了令普通炮弹又爱又恨的弹尾涡流（提高稳定性，但也会造成较大阻力），存速能力将明显增强，同等初速下的有效射程将明显提高（猜测约为25%）。尾翼稳定脱壳穿甲弹用于高射炮，其初速可望达到1600/秒左右。
    由于初速高、阻力小和存速能力强，弹头飞行时间更短，较等口径线膛高炮的炮弹（1175米/秒）节省33%，而且射程越远越省时间。估算其弹丸飞行时间：1000m 0.6s 、2000m 1.4s 、3000m 2.4s 、4000m 3.6s、5000m 5s、6000m 6.8S。留给敌方低空飞机的反应时间和机动空间极小。即便其初速控制在1200米/秒，其存速能力超强的特点也将使其有效射程明显高于常规线膛炮弹。

     尾翼稳定脱壳穿甲弹有两种：滑膛版和线膛版。前者炮管简单而且炮弹容易增加制导手段，是世界坦克滑膛炮的主流；后者的远距离精度更高，是英国的特色。与此相对应，用于高炮的尾翼稳定次口径高速弹也有两种。滑膛版用于中大口径，线膛版用于小口径。根据口径的不同，用于高炮的尾翼稳定次口径高速弹分为三类：大口径125/120（50）mm【注：括号内为弹芯直径】、中口径57（28）mm、小口径20~30mm。美制密集阵近防系统的20mm加特林超高射速炮使用的就是高速脱壳穿甲弹，是否是线膛版和是否使用尾翼稳定结构未知。
    根据制导方式不同，用于高炮的尾翼稳定次口径高速弹有多种：激光制导（中、大）、毫米波制导（中、大）、红外制导（大）和无制导（小）；根据引信不同，可以分为穿甲延时引爆引信、近炸引信和时间编程引信。由于发射时震动剧烈，对先进制导方式的可靠性造成较大影响，需要慎重处理。使用红外制导模式可以发射完散手不管；激光和毫米波制导方式则需要有专门照射目标的配置，也可以由其他车辆引导。

    大口径高初速版高射火炮直接借用主战坦克的大口径火炮。由于坦克炮的最大仰角受限和战斗射速极低（99式：8发/分），其主要用于斜射，远程打击低空飞行的武装直升机和中空飞行的无人侦察机。其最大有效射程可望达到8000米~10000米（相向模式）。以阿帕奇武装直升机发射的地狱火反坦克导弹为例，其早期版本的最高速度仅为391米/秒，最大射程8000米可能需要飞行25秒左右，而用主战坦克滑膛炮发射的尾翼稳定次口径高速弹的初速高达1700~1800米/秒，飞过8000米仅需12秒~15秒。对于在8000米处悬停或者低速相向飞行以便发射反坦克导弹的武直来讲，这将是非常致命的攻击速度。无论其急升、急降还是急转弯，都来不及了。对于庞大的武直目标，碰炸延时引信可能更加有效，达到单发命中即击毁的效果；对于较小的无人侦察机，近炸引信更加合适。
    相对坦克炮射导弹，尾翼稳定次口径高速弹的口径小、速度高、更加隐蔽和攻击时间极短，装药量极少而专注于防空作战。较小的口径和极大的发射震动，限制了其杀伤力和加装高级的制导装置，好在高速攻击模式对制导精度和威力的要求有限。坦克主炮的弹种选择操作与装弹时间较长，不利于快速应对空中紧急敌情。坦克自身的对空搜索能力较差，需要同与护航的双35自行高炮的雷达系统共享数据。
    与配备尾翼稳定次口径高速导引弹的坦克面对面PK，武直的风险很大，一不留神就会同归于尽甚至白白送命。因为坦克在被武直发射的导弹击毁前有充裕的时间完成一次高速弹的目标导引。而且如果有双35自行高炮的掩护，坦克不一定会被武直发射的导弹击中。

    中口径高初速版高射火炮改装自57mm自动高射炮，采用车载自行模式。理论射速为120发/分钟，初速1500米/秒左右，有效射程7000~8000米，有效射高5000~6000米。57（28）mm尾翼稳定次口径高速弹采用激光制导或者毫米波制导，也使用碰炸延时引信或近炸引信。该自行高炮只配有一根炮管，采用2~3发点射的方式作战。其自带两路激光指引器和一路毫米波指引器，也可以由车外无人基站或者其他车辆提供目标导引。其用于填补双35自行高炮编队的远程火力空白（有效射程：4000米，有效射高：3000米），比弹炮合一系统的对空导弹更加有效：攻击速度更快，火力更密集，持续能力更强。其通过数据链共享双35自行高炮系统的雷达站数据，可以有效提高对武装直升机和无人侦察机的快速远程压制和歼灭能力，并利用双35自行高炮编队的弹幕来提高自身的生存概率。


注：没有准确的数据支撑。这只是个设想、YY或者科幻小品。