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从机械化向数字化跨越的“铁甲战神”(下):铁甲犀牛几级进化

发布时间:2019-02-09 03:55:49 影响了:

  外贸155毫米自行加榴炮,运用了当今世界上最先进的数字化指控技术、火控技术、炮控技术、弹药技术和网络技术等,实现了国产自行火炮从机械化向数字化的大跨越,一跃成为具有国际先进水平的自行火炮。本刊上一期对此作了较为详尽的介绍。外贸155毫米自行加榴炮与以往的国产自行火炮的最大区别就是,它是一个完整的武器系统,其配套装备涵盖了射击指挥控制、目标侦察监视、弹道校射评估、气象观测报知、弹药运输装填、装备抢救维修等炮兵火力运用的全部要素,形成了一个完整的营级炮兵作战装备体系(简称“营套”装备),其作战能力相当于甚至超过一个传统152毫米加榴炮团(群)的作战能力。
  炮兵射击指挥控制的大脑――营、连装甲指挥车
  
  一营套外贸155自行加榴炮中,包括了1辆营火力指挥和控制车(代号YW711。简称指挥车)、3辆连指挥车。两级指挥车的分工是:营指挥车负责对全营的火力进行指挥和控制;连指挥车对本连的火力进行指挥和控制,当全营实施集火射击时,连指挥车对本连火力进行监控,当营长因伤等原因不能实施指挥时,连长指挥车可升级为营指挥车对全营实施指挥。以往国产自行加榴炮没有专门的装甲指挥车,而是用普通的装甲指挥车替代,不能与炮兵营射击指挥控制系统很好地匹配。此次外贸炮的研制,很好地汲取了以往只研制自行火炮不管配套装备的教训,在火炮研制的中后期,就把与火力运用相关的配套装备一并列入装备体系中同步研制,成套出口。这也是该型自行加榴炮的一大亮点。
  要说营连指挥车的功能,首先得说一说外贸炮全营集火射击时基本操炮过程。炮兵营受领了对敌方目标实施打击的指令后,全营通常迅速成一路纵队向指定的射击阵地实施快速机动,到达阵地后,各连分别向各自的阵地疏开、展开,尔后各炮车在地形平坦处将车首对正射击方向后进入炮位,并以倒车的方式将车后的驻锄插入土地内固定炮车(相当于牵引火炮固定炮架的动作。国内列装的新型155毫米自行加榴炮只需将第1、6负重轮锁死即可固定战车,其行军战斗转换时间更短),迅速打开炮管上的行军固定器,与此同时,全营所有的数字化指控设备(包括射击指挥计算机、电台、车内通话器、有无线网络设备等)开始联网工作,各车首先以定向系统进行精确寻北(射击中以正北为准计算射向),尔后再利用惯导系统、卫星导航系统等定位系统精确测定炮车的位置,并将数据传给营连指挥车,作为确定射击诸元的基本依据。同时,装甲侦察车和侦察校射雷达,利用光学、热像仪、电视、雷达等侦察设备,精确测定出敌方目标的大地坐标位置,尔后将目标信息传给营指挥车。营指挥车的指挥计算机根据目标位置、各炮位置、气象信息,以及营长选择的弹种、射击方式(急促射、等速射等)等信息,瞬间计算出射击诸元。算好诸元后,营长用有线或无线电互联网将诸元数据传给每门火炮的指控计算机,随后,炮控系统自动将火炮调到规定的射向和射角上,装填手装上炮弹后就可以由营长一人按发射钮实施全营齐射了(相当于传统炮兵营长喊“预备放”的动作),当然也可各炮自行射击(通常急促射首发由营长统一发射,以达成火力的突然性,后续射由各炮自行实施)。首发炮弹出膛后,各炮的炮口初速雷达瞬间测出初速误差,为火控系统修正提供依据;同时,侦察校射雷达瞬间测出基准炮的弹道偏差,侦察车观察弹着点的偏差,营指挥车综合修正后将新诸元下达到各炮,各炮根据营下达的诸元和本炮初速误差进行修正后再次射击,直到任务完成。
  精彩的155炮射击令“粉丝”大开眼界,这美轮美奂“表演”全靠“大脑”支配。不难看出,营连指挥车具备了以下神功:射击诸元解算及修正,火力计划和分配,炮阵地及炮位精确显示(在电子地图上精确显示出每门炮的位置),侦察信息接收和处理,气象信息接收和处理,数据通信和语音指挥等射击指挥和控制的功能。另外,它还有一个神奇的功能,就是还能有效监控全营各炮的弹药消耗以及车辆技术状况信息。由于外贸炮运用了数据总线技术,每门炮打了多少炮弹,剩多少弹药,乘员是否受伤,发动机工作是否正常等,都可以通过战术互联网从各炮实时采集并显示在计算机屏幕上,一目了然。而过去则要用电台或电话,又慢又费劲地报上来,用纸记录。真是今非昔比啊!
  
  明察秋毫的战场“耳目”――装甲前沿观察/搜索车
  
  外贸炮营套装备中,包括9台GCL-45装甲前沿观察/搜索车(简称装甲侦察车),作为营、连的前方观察所,进行战场侦察和监视,采集目标精确数据,并进行炸点的观察。之所以配9辆装甲侦察车,主要是考虑当以连为单位遂行任务时,3个连每连需要3辆侦察车按照左、中、右的队形疏开配置在炮阵地前方便于观察和隐蔽的地方,对目标进行三点交会侦察定位,从而确保目标定位的精度。
  装甲侦察车的车载侦察设备主要有光学观察镜、热像仪、电视摄像机、激光测距仪等,另外,该车还配有可下车侦察的便携式光电观察设备。战斗中,侦察员通过车载和便携式侦察设备获取目标信息后,输入到情报信息处理计算机进行处理后,通过数传电台和互联网实时传递给营连指挥车,供其计算诸元和进行火力分配。该车能在各种恶劣气象和复杂地形条件下,实施昼夜不间断的侦察。其侦察的基本战术动作是这样的:战车到达侦察位置隐蔽配置好后,首先利用导航和惯导系统等,精确寻北和确定战车大地坐标,并将此数据数传给营连指挥车;尔后打开车载光电侦察设备,先用光学观察镜小倍率、大视场进行战场搜索,捕获目标后转用大倍率、小视场进行精确跟踪并用十字线压住目标,再用激光进行测距,此时,车载计算机根据侦察塔的方位传感器提供的方位角数据、激光测距数据等,瞬间解算出目标的大地坐标。营连指挥车将3辆侦察车传回来的目标数据运用交会定位原理进行融合并排除掉每辆车的侦察误差后,就精确计算出目标坐标和射击诸元,指挥全营开火。全营射击后,侦察员实时测出炸点的坐标,传给营指挥车进行修正。
  笔者曾有机会进到侦察车内仔细地观察了一番。该车采用外贸85式装甲输送车底盘,车内高大宽敞。车内有3名乘员,分别是驾驶员、车长和侦察员,车长主要负责操作指挥终端,进行导航定位、侦察信息处理和数据通信;侦察员负责操作侦察塔进行光电侦察,并将侦察信息传给车长。该车可全天候执行侦察任务,在夜间或能见度不良时可使用热像仪进行侦察,观察距离近10千米;在晴空万里的条件下,光学观察镜观察距离可达十几千米。该车还可对目标进行照相和录像,为指挥员提供直观的目标图像信息。当时笔者问有关专家,该车与国内研制的另一款光电通用装甲侦察车有什么区别,他说侦察设备基本相同,但该车是服务于火力打击的,目标 定位精度要求比较高,而通用侦察车主要为合成指挥决策服务,目标定位精度指标适中就能满足要求。专家还说,9辆侦察车是按以连为单位使用配备的,如果以营为单位作战,只用三四辆侦察车就够了。
  
  眼望彩虹、弹道有痕的传感器――侦察校射雷达车
  
  侦察校射雷达对广大“粉丝”来说可能还是个新名词。其实,早在上世纪五六十年代,国外就开始使用雷达侦察敌方炮阵地,对己方炮兵进行弹道测定,为射击修正提供依据。“粉丝”们都知道,炮弹出膛后会在空中留下痕迹――弹道,而且弹道是一条有规律的弧线,只要在空中抓住弹道的几个点,就可以按照弹道方程计算出弹道的起点(炮阵地)和落点。侦察校射雷达正是利用了这个原理,精确确定敌方炮阵地、测定己方弹道偏差。其工作过程是这样的:用于校射时,雷达车通常配置己方阵地的一侧或侧后,用于侦察敌方炮位时,通常配置在阵地侧前方的位置上。当己方火炮发射后,雷达发射的多普勒电磁波立即能抓住弹道下落段(末段)的几个关键点,尔后用计算机瞬间算出弹道值,送到营指挥车与理想弹道进行比较,得出弹道偏差值进行修正。侦察敌方阵地原理相同,只要对方炮弹一出膛,雷达就能立即抓住其弹道上升段的几个关键点,进而用弹道方程解算出敌方炮位,引导己方炮兵进行反击。上世纪80年代中期,我军在中越边境地区的老山、者阴山地区进行了始艰苦卓绝的防卫作战。作战中,我军以强大的炮火优势打得对方炮兵抬不起头来,于是越军炮兵就采用游击战术,与我军玩起了“躲猫猫”。由于越军炮兵像幽灵一样飘乎不定,我方难以及时发现,一度对我构成较大威胁。见招拆招,后来我军使用了从国外引进的炮位侦察雷达,只要越军炮弹一发射,我方就能立即逮住它,不出几分钟我方弹雨就落到了敌人的炮阵地。在防卫作战中,我方炮位雷达大显神威,打得越军炮兵心惊胆战,损失惨重,再也不敢轻举妄动。
  外贸炮的侦察校射雷达,采用轮式汽车底盘,具有较快的公路机动速度和较好越野机动性能,整套系统包括控制中心、定位雷达及发电机3部分,分别安装在2辆轮式汽车上,两车之间用数据电缆线连接,操作人员4人。其中,雷达安装在一辆汽车上,雷达控制以及情报处理系统安装在另一辆汽车上。该雷达的频率为X波段,采用相控阵天线,可对90度扇形区内的多个目标进行搜索、识别、跟踪和定位,可同时侦测与标定计算8个目标,储存记忆300个坐标,反应时间仅约8秒,并具有抗电子干扰能力。该雷达对82毫米迫击炮的标定距离为12千米,对122毫米榴弹炮的标定距离为16千米,对155毫米加榴炮的标定距离达20千米,定位误差10千米以内为10米,10千米以上为距离的0.35%,定位精度达到了世界先进水平。发电机功率为15千瓦,可输出220V(10千瓦)及380V(5千瓦)两种三相交流电。雷达车的展开、撤收全部为自动化作业,4具液压千斤顶可以自动升降并支撑车体,展开仅为10分钟,撤收时间为5分钟。
  
  如影随形,步步紧跟的供弹手――履带式供弹车
  
  外贸炮营套装备中,还包括18辆履带式供弹车,即每门炮配一辆供弹车。以往我国研制自行火炮,都没有配备专用的供弹车,而是用越野汽车替代,虽然运弹量较大,但越野机动能力与自行火炮严重不同步,极大地制约了炮兵的持续作战能力。由于外贸155炮的携弹量仅有30发,配备专用的供弹车后极大地弥补了炮车携弹量小的问题,大大提高了炮兵营的持续作战能力。这也是外贸155炮研制的一大亮点。
  该车的底盘与外贸炮底盘相同,不同的是加大了战斗室,取消了炮塔,全重33吨,乘员4人,可在1分半钟内完成行军与供弹状态的转换。该车前部为动力传动装置,后部为供弹舱,装有90发弹丸和90具发射药。弹丸布置在发动机隔板后面,9发弹丸一组,共10组,成两排叠放,发射药在车体后部两侧。该车的自动化作业程度相当高,供弹的全部操作由坐在战斗室右侧的供弹员一人就能全部“搞掂”。该车的供弹系统包括抓弹机(由取弹器和推弹机组成)、运弹机和计算机控制设备等。抓弹机在计算机控制下可完成纵向、横向两个方向的全自动任意位置取弹动作,抓弹机不用时则竖在战斗室左侧;运弹机为折叠式自动传送带,展直后可直接伸到自行加榴炮战斗室里。供弹车为炮车补弹的动作是这样的:供弹车与炮车尾门对尾门停好车,供弹员首先操纵折叠式运弹机展开,并将输送带自动伸到炮车的战斗室内,尔后再操纵抓弹机进行供弹――首先,抓弹机在计算机自动控制下,像大型仓库的自动取货机一样,上下左右移动取下一个弹丸并自动放在输送带上,接下来供弹员人工取一具发射药放在弹丸后面,输送带将弹丸和发射药送入炮车内,由炮手从输送带上取下放到弹架上,一发炮弹的补充就完成了。如此循环往复,一发发弹丸跟着一具具的发射药被源源不断地送到炮车的战斗室内,供弹速度高达8发/分。相比之下,坦克补充弹药的速度就慢多了。补充弹药时,一般是车长和驾驶员从弹药车处把炮弹扛过来,炮长站在炮塔上把炮弹从炮塔门处递进去,二炮手再把炮弹放到弹架上。前弹架的炮弹还好装一点,战斗室侧面的弹架和炮塔尾部的弹架装起来就别提多费劲了,有时还得炮长进来帮忙。所以,有尾门的装甲战斗车辆最大的好处,就是补充弹药十分方便。
  供弹车的车首装有一具360度旋转的小型液压起吊装备,起吊能力为0.6吨,足以将集束炮弹箱自车顶舱口吊入舱内存放,吊出的空弹箱可再装上弹丸重复使用。该车还配有一台10千瓦的辅助发电机,用于全车供电,当然也可以在部队宿营时当发电机用,一物多用。该车还是个多面手,既能供弹还能在战场上牵引淤陷或战损自行火炮,其小吊车也可吊装自行火炮的发动机、变速箱等,可谓“物尽其用”。另外,该车还装有空调、温度测定器以及灭火抑爆系统等,为弹药提供了一个“奢侈”运输和贮存环境。
  
  观天识云,测风算雨的气象手――气象观测雷达车
  
  对于火炮射击来说,风对弹道的影响最大――顺风易使弹着点偏远,逆风容易形成近弹,横风最容易导致弹丸在方向上偏离目标,斜风造成弹丸在方向上和距离都产生偏差。为此,射击时一定要考虑风对弹道的影响并进行适当修正。就像打枪一样,左边来横风时,瞄准点要适当向左一点。过去炮兵对风的修正主要是凭经验和查射表,又慢又费劲还不准。现代炮兵大都运用专门的气象观测装备,精确测定风向、风速等,并用计算机进行射击诸元修正,精度和实时性大大提高。
  由于坦克炮是直瞄火炮,顺风和逆风对弹着点的影响不大,需要修正的主要是横风,为此,三代坦克上大都安装有横风传感器,将所测的风速等数据送到火控计算机进行修正。外贸炮是间瞄炮,受风的影响要比坦克炮大得多,必须精确测量出炮阵地和目标区的气象条件,因此,外贸炮专门配备了气象观测雷达车。
  气象观测雷达车全系统由2辆轻型轮式汽车运载,车上的方舱里安装有各类气象观测和信息处理设备,包括气象雷达、升空气球、无线电探空仪、金属反射器(由气球携带升空),以及计算机、数据通信设备等。该车可采用两种方式进行气象信息观测。一种是使用气球携带无线电探空仪对25千米以下高度空域的风速、风向、气压、温度及湿度等气象情况进行测量,尔后用无线电发信机将数据以载波的方式发回到气象车。再一种就是使用气球携带能反射雷达波的反射器升空,观测车上的气象雷达对气球上的反射器进行跟踪观测,测出其高度和飘移方向、速度,尔后解算出风向和风速等气象参数。该车使用无线电探空仪进行气象观测的有效距离达200千米,使用车载气象雷达跟踪升空反射器的观测距离为50千米。该车共有操作人员4人,车上带有10个气球、10个无线电探空仪以及5个氢气钢瓶,持续观测时间达8小时。
  外贸炮的配套装备中除了上述“五虎将”外,还配备了齐全完备的装备保障车辆,包括2辆装甲抢救车、4辆维修方舱车。其中,装甲抢救车就是我国研制的战场“大力士”BW653抢救坦克。该车采用了69-Ⅱ坦克底盘,绞盘最大牵引力约35吨力,液压吊车的最大起吊重量达10吨以上。它不仅可以轻松地拖救损坏或陷入泥沼的自行火炮,还可用其强大的吊臂吊起火炮的炮塔,配合其他维修车辆对战车进行野战抢修。另外,保障车辆中还包括2台机械维修车、1台电子维修车和1台备件运输贮存车。它们与装甲抢救车配合行动,平时可对火炮进行1~2级维护保养,战时可对轻损的自行加榴炮进行应急抢修。

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