大口径舰炮弹药优化探讨

在美国1992年推出的“由海到陆”指导思想下，对陆攻击成为舰炮的重要作战任务，由于普通弹药消耗量大、效率低、用时长，而制导炮弹具有射程远、精度高、反应速度快等特点，大口径远程制导弹药是舰炮弹药的重要发展方向。

2.1.1　自主研发新型远程制导弹药

继美国雷声公司的增程制导弹药和轨道－阿连特技术系统公司的弹道增程弹药均告失败之后，从近年来发展活跃的大口径舰炮弹药来看，155 mm弹药的典型代表是美国的远程对陆攻击炮弹，127 mm弹药的典型代表有英国的多军种通用制导炮弹和韩国的“滑翔制导火箭增程弹药－5”，此外还有意大利的次口径“火山”以及美国的兼容于常规大口径舰炮和电磁炮的超高速炮弹。发展特点表现为普遍采用GPS／INS复合制导，或外加激光半主动或红外末制导方式，火箭发动机增程技术或次口径设计以及战斗部多样化。

远程对陆攻击炮弹［2］（图1）是BAE系统公司和洛克希德·马丁公司专为美国海军DDG1000“朱姆沃尔特”驱逐舰上先进舰炮系统联合研制的155 mm精确打击弹药，旨在为美国海军陆战队和陆军部队提供全天候精确火力支援。其采用GPS／INS制导，配用子母战斗部或杀爆战斗部及可选择炸高、触发引信，并配备火箭增程发动机，最大射程为117 km，经先进舰炮系统发射，射速为10发／min。该项目攻克了导致增程制导弹药和弹道增程弹药两个项目均告失败的电子器件抗高过载关键技术。其于2016年投产，目前美国海军库存有大约90枚远程对陆攻击炮弹，用于开展“朱姆沃尔特”级驱逐舰载战斗系统和先进舰炮系统的测试。

图1　远程对陆攻击炮弹

在借鉴远程对陆攻击炮弹的技术基础上，BAE系统公司和洛克希德·马丁公司自筹资金研制了127 mm多军种通用制导炮弹［3］（图2），其最大射程将近100 km，精度在10 m以内。BAE系统公司声称，利用多军种通用制导炮弹完全能够执行反海面战任务，该弹虽然不一定能够击沉舰艇，但可使其在一段时间内丧失战斗力。对于防空任务，该弹可以用于打击执行侦察或攻击任务的各种亚声速飞机、无人机、直升机等空中目标。同时，装备多军种通用制导炮弹后的舰艇对敌方快艇和近岸快艇的防御距离有可能从目前的15 km扩展到50 km以外。

韩国丰山公司在2017年国际海事防务展上推出为127 mm舰炮研制的“滑翔制导火箭增程弹药－5”（图3），其采用GPS／INS制导，配备火箭增程发动机，射程为100 km，圆概率误差为10 m。其可携带杀爆战斗部或双用途改进型常规子弹药，主要用于打击地面建筑物和静止车辆目标［4］。

图2　多军种通用制导炮弹与M k45式M od4型127 mm舰炮

图3　滑翔制导火箭增程弹药－5

意大利奥托·梅莱拉公司的“火山”是一种尾翼稳定的次口径设计增程炮弹，采用箭形弹体，利用可弃式弹托获得较高的炮口速度，减小飞行阻力。预制破片不敏感装药战斗部未采用火箭发动机增程技术，整个弹体外形相对紧凑。“火山”型号自成系列可分别用于防空、反舰和对陆火力支援等多种场合。其中“火山”127 mm远程制导炮弹［5］（图4）专用于对敌攻击，任务类似于增程制导弹药和弹道增程弹药。该弹采用GPS／INS复合制导，有效射程达100 km，圆概率误差为20 m。其可选择安装红外或激光半主动导引头，分别用于打击远距离的海上目标和陆上运动目标。该项目目前正在寻求降低激光制导炮弹圆概率误差的方法。

图4　“火山”远程制导炮弹(www.xing528.com)

BAE系统公司牵头的超高速炮弹［6］（图5）也采用次口径，不带火箭发动机，弹长约610 mm，重12.7 kg，采用GPS制导，动能和杀爆两种战斗部分别用于防空反导和打击水面、地面目标。该弹经127 mm舰炮发射，射程超75 km。超高速炮弹的最大特点是模块化设计，通用性强，可兼容传统火炮和电磁炮，其是首款可由不同口径、不同机理火炮发射的制导炮弹。

图5　超高速炮弹和分别兼容127 mm与155 mm舰炮的发射体

2.1.2　借用陆军制导弹药技术研制海军舰炮弹药

美国雷声公司为Mk34式127 mm舰炮研制的127 mm“神剑”N－5制导炮弹（图6），配备GPS和激光半主动双模导引头，用于打击海面或陆上移动目标。该制导炮弹大量采用了美国陆军155 mm“神剑”制导炮弹的部件，两种炮弹有70%的零部件通用（如前段的制导与导航组件等）。继2017年实弹演示验证后，“神剑”N－5制导炮弹于2019年5月又成功完成了新一轮发射测试，演示了近、中、远程多种打击能力［7］。

图6　“神剑”N－5制导炮弹

此外，美国海军还考虑用雷声公司的“神剑”1b 155 mm精确制导炮弹作为替代价格昂贵的远程对陆攻击炮弹的候选弹药。相比于研制周期长的超高速炮弹和尚未投产的127 mm多军种通用制导炮弹，“神剑”制导炮弹不需要旋转稳定，有可能更适用于先进舰炮系统发射，或者对“神剑”制导炮弹的配套装置、先进舰炮系统的装卸系统、指挥控制系统以及发射药等进行改进以满足弹炮兼容性。

2.1.3　采用弹道修正技术和多用途可编程引信等提高舰炮弹药的效能

轨道－阿连特技术系统公司公布的用于127 mm海军舰炮炮弹的尾舵控制精确制导组件（PGK－Aft）概念［8］采用与M1156式155 mm精确制导组件相似的技术，但将鸭式舵设计改为尾舵控制。据称，配装尾舵控制精确制导组件的制导炮弹射程将达47 km，配用火箭增程装置后射程可达76 km；采用GPS制导时，制导炮弹的精度在5 m以内，在GPS拒止环境以末制导导引头制导时精度为1 m。

意大利奥托·梅莱拉公司开展了对新型4AP多用途可编程引信［9］的研究。与3AP灵巧引信相比，4AP多用途可编程引信除具备近炸、时间与触发模式外，还增加了定高起爆模式。此外，4AP多用途可编程引信设置有自动缺省模式，以便未配备专用引信装定器的火炮发射配用该引信的弹药。4AP多用途可编程引信可配用于多个口径的舰炮弹药，满足海军未来对先进低成本、多功能、多口径引信的需求。