基本介紹
- 中文名：坦克炮射飛彈
- 外文名：Tank guns shoot missiles
- 作戰距離：由2000米提到4000米以上
- 特點：系統反應快、火力猛
- 構造：精確制導技術與坦克炮系統結合
結構組成,工作原理,控制裝置,整裝飛彈,發展過程,各國產品,俄羅斯,烏克蘭,以色列,印度,瑞典,中國,前蘇聯,炮射飛彈的優缺點,炮射飛彈的優點,炮射飛彈的缺點,炮射飛彈的用途,改進建議,發展前景,
結構組成
工作原理
坦克炮射飛彈是利用坦克的火炮、觀瞄系統，以及指揮制導系統將飛彈發射出去，並導向目標。炮射飛彈系統主要由坦克炮、控制裝置、整裝飛彈、檢測儀器及模擬訓練器等組成。
控制裝置
主要是發現，識別目標，並發射用於控制飛彈飛行的雷射束信息場。它主要由瞄準制導儀、變流器及全套連線電纜等組成。
整裝飛彈
由飛彈、藥筒及彈帶組成。飛彈是一個具有聚能裝藥串聯戰鬥部的雷射半自動缸導飛彈參它主要由舵機艙、戰鬥部艙、增速發動機、儀器艙及彈托等組成。
舵機艙主要用途是藉助氣動力舵翼控制飛彈航向和俯仰。飛彈發射前，舵翼摺疊在舵機艙內，覆以護板，在飛彈飛出炮膛後，舵片張開機構拋掉護板，將舵片張開並定位於工作位置。
戰鬥部艙由戰鬥部和電子延遲裝置組成。其遠距離解除保險機構能保證引信在距坦克規定的距離外才能解除保險；自毀機構能保證飛彈在未擊中目標和瞎火時自動銷毀。電子延時裝置位於前置戰鬥部的底部。
增速發動機是一台單室固體火箭發動機，用以保證飛彈在彈道上獲得一定飛行速度。儀器艙用來裝所有控制裝置和彈翼（除舵機外）。
彈托由本體、活塞、藥室、感應器座、觸頭及節流閥等組成。為使彈托在飛彈發射出炮口時能及時脫落，在藥筒與彈托本體底部空腔間設定了過濾器和節流閥。當飛彈在炮膛內運動時，火藥燃氣通過過濾器及節流閥進入彈托底部空腔，飛彈飛出炮口後彈托底部空腔和彈後空間便形成壓力差，將彈托與彈體的連線螺釘切斷，將彈托拋出，同時彈翼張開。
最新的坦克炮射飛彈武器系統一般採用雷射駕束制導方式，其工作原理是射手用瞄準制導儀瞄準、跟蹤目標，並用與瞄準鏡同軸的雷射器向目標發射雷射波束（直徑為6米的雷射編碼場），然後發射飛彈。飛彈飛離炮管後進入雷射波束，彈尾的雷射接受器把接受到的光信號變為電脈衝信號、彈上控制電路的坐標分析器將電脈衝信號處理成與雷射束坐標系中飛彈的Y、Z坐標成比例的電信號（Y為垂直方向偏離，Z為水平方向偏離）。再通過轉換，在彈上控制電路的校正濾波器的輸出端形成既與飛彈在雷射束中的坐標成正比，又與這些坐標的變化速度成正比的信號Y′、Z′。
由於該彈為旋轉彈，彈上陀螺坐標儀將信號Y′、Z′轉換到飛彈坐標系中，再提供給舵機。舵機將輸入信號轉換成飛彈舵翼的偏轉角，舵翼偏轉產生氣動力，驅使飛彈向雷射束中心移動。飛彈向雷射束中心移動，相對雷射束中心偏差在變化，雷射接收器輸出端的電信號也將變化。因雷射束中心與瞄準鏡中心平行設定，飛彈沿雷射中心飛行也就是沿瞄準線飛行，這樣就可以瞄到哪打到哪。
發展過程
20世紀50年代
早在上世紀50年代，蘇聯便於1957年提出第一代坦克炮射飛彈的概念。美國從1958年開始研製坦克炮射飛彈；並研製成功世界上最早的坦克炮射飛彈“橡樹棍”，採用紅外製導。
20世紀60年代
60年代以後，坦克炮發射飛彈的研究進入新階段。蘇聯研製了第一種“紅寶石”坦克炮射飛彈。由於其空心裝藥戰鬥部威力不大，無線電指令制導系統也容易受干擾，這種炮射飛彈最終沒成功。此後，它們主要對已大量生產的T-62坦克和T-64坦克做改進。為避免重蹈覆轍，改進時沒有採用炮射飛彈，而是用發射軌進行發射。287號坦克發射“颱風”飛彈，150號坦克發射“龍”式飛彈。其中“龍”式的試驗獲得成功。
與此同時，西方國家也開始探討如何在坦克上採用反坦克飛彈、法國研究了利用坦克炮直接發射的反坦克飛彈，這就是有名的“阿克拉”飛彈、它採用雷射駕束制導方式，飛行速度500米/秒，最大射程3800米，單發命中機率接近100%。1966年，美軍在M551“謝里登”坦克上裝備了MGM-51A“橡樹棍”飛彈。
20世紀70年代
進入20世紀70年代，美軍用M60A2和“謝里登’，坦克發射的“橡樹棍”飛彈準確擊中2000米的試驗坦克，此距離超過了當時主戰坦克的直射距離，引起世界各國極大關注。
20世紀80年代
80年代，由於飛彈的技術複雜，研究飛彈付出的代價比常規炮彈高很多，而發展坦克火控系統和先進的光電感測器，也可達到與制導炮彈相當的效果，因此西方國家逐漸放棄發展坦克炮射飛彈。只有蘇聯一直堅持研製炮射飛彈。
各國產品
俄羅斯
俄羅斯炮射飛彈的發展水平處於世界領先地位，擁有基於三種型號（9M112 、9M117、9M119）的12種坦克炮射飛彈，10多種反坦克飛彈武器系統，約20多種類別的反坦克飛彈。有便攜、車載、直升機載、固定翼機載、炮射等多種形式。射程最短的有1～1.5千米，最遠的10千米，飛彈平均飛行速度最大達800米/秒。此外，世界上許多國家都相繼加入研製坦克炮射飛彈的行列。
雖然西方國家在60年代曾發展過坦克炮射飛彈，並在70年代初期有了少量裝備，但它們最終還是放棄了這種武器。然而，俄羅斯與西方國家的不同之處是，自60年代以來對炮射飛彈的發展從未間斷。到目前為止，俄羅斯已擁有3種基本類型7~8種型號的炮射飛彈。這些炮射飛彈憑藉射程上的優勢和較高的命中精度，不僅使一批行將退役的老式坦克熏返戰場，而且極大地提高了現代坦克的遠距離作戰能力。目前，炮射飛彈不僅已大量裝備俄羅斯陸軍，而且正悄悄地走向國際軍火市場。
烏克蘭
研製的雷射駕束制導炮射飛彈已從最初的125毫米拓展到100毫米和120毫米口徑。不同口徑的炮彈採用相同的氣動布局，戰鬥部位於前端，後部包括推進系統、4片彈翼和4片尾翼。100毫米的彈重25千克，120毫米的彈重27千克，125毫米的重30千克，25毫米飛彈可配裝於T-80UD、T-84、 T-72AG 、T-72B 和T-72C坦克，100毫米飛彈配裝於T-55M坦克和MT-12牽引反坦克炮。120毫米飛彈可配裝在採用120毫米滑膛坦克炮的坦克上，但必須裝有用於制導飛彈的瞄準系統。
以色列
STAR智慧型攻頂炮射飛彈的獨特之處是採用了最先進的“純心”制導模組。“純心”是一種結合制導、導航、飛行控制於一體的小型計算機，最小直徑80毫米，長82毫米，重量低於500克。安裝它後，STAR能在最大射程接收第三方目標信息（條件是在1000米/秒的速度下）。
以色列還研製子“拉哈特”（LAHAT）雷射制導炮射飛彈，其自標指示裝置既可設定在發射系統內，也可採用外置方式。LAHAT共有105毫米和120毫米兩種基本型號分105毫米的重19千克，長984毫米，採用傳統黃銅藥筒分120毫米飛彈藥筒較短，有彈托直徑適配器。飛彈飛到4000米只需14秒，有效射程超過6000米。“拉哈特”除裝備在“悍馬”車和BMP裝甲車上以外，還可供武裝直升機使用。
印度
“弩馬”超視距雷射制導炮射飛彈可裝備在“阿瓊”主戰坦克上。有效射程5～8千米，可曲射打擊裝甲戰鬥車輛，也可直射打擊直升機。
瑞典
瑞典研製的炮射飛彈“斯垂克斯”可供120毫米滑膛炮發射，於1994年前後開始裝備部隊。
中國
中國曾經在上世紀中後期研製了一款105毫米雷射駕束炮射飛彈。這種武器系統適用於主炮口徑為105毫米的坦克上，不影響原武器性能，最大射程為5000米。最大破甲厚度700毫米。裝備在59D式坦克等中型坦克上。
另外中國研製的125毫米炮射飛彈，是以俄羅斯9M119式炮射飛彈為基礎，同時大幅都改進的炮射飛彈，性能優良，射程達到5公里以上，裝備在99式，96式（即88c式）以及改進型的96A式主戰坦克上。
前蘇聯
9M112“眼鏡蛇”是蘇聯研製的第一類坦克炮射飛彈，口徑125毫米，最大飛行速度為400米/秒，最大射程為5000 米，破甲厚度700～800毫米。1981年列裝，分別裝配在T-64和T-80坦克上，供2A46型125毫米滑膛炮發射。
9M112採用藥筒分裝式結構，類似野戰火炮發射的炮彈匆平時分前後兩部分，裝在自動裝彈機內，前部是飛彈本體部分，_包括破甲戰鬥部和固體推進續航發動機；後部包括起飛推進劑和底板，相當於普通炮彈的藥筒部分。使用時，將前、後兩部分送入炮膛，二者自動連成一體。車長座位的前方裝有小型指揮天線，可嚮導彈傳送無線電控制指令。制導系統為半自動瞄準線指令制導，炮長必須在整個過程中瞄準目標，同時組裝在制式炮長瞄準鏡內的測向儀則利用飛彈尾焰的紅外光源跟蹤，飛行中的飛彈接收到無線電控制信號後，不斷修正彈道，直到命中目標。
9M117“堡壘”是第二類坦克炮射飛彈。口徑100毫米，飛彈重26.8千克，最大射程4000米，平均飛行速度375米/秒，破甲厚度550毫米。該彈於1985年列裝，在T-55和BMP-3步兵戰車上，用2A70式100毫米線膛炮發射，T-62上，用2A20型115毫米滑膛炮發射。
9M117裝於像炮彈一樣的藥筒內，靠發射藥將飛彈推出炮管。該飛彈採用雷射駕束制導方式，使用望遠式瞄準鏡瞄準。它與雷射發射器組裝在一起，並配有穩定器。瞄準線隨動於裝有穩定器的火炮，制導期間瞄準線在水平和垂直方向單獨穩定，不隨火炮運動。
當制飛彈由電擊發後，藥筒內的發射藥立即點燃，在1.5秒內飛彈飛出炮管，彈上電源及陀螺儀同時開始工作、然後拋掉彈底蓋，展開控制尾翼，點燃飛彈的固體燃料火箭發動機，使飛彈沿坦克上的雷射發射器發出的紅外雷射波束形成的制導區飛形。若未擊中目標，彈上自毀機構可在26～41秒內引爆空心裝藥戰鬥部使飛彈自毀。為能在夜間發射飛彈，坦克配有紅外和微光夜視儀。紅外視距1200米，微光視距500米。
雖然“堡壘”飛彈的最大射程、平均速度和破甲厚度均比“眼鏡蛇”有所下降，但它採用了雷射駕束制導方式，代替了無線電指令制導。雷射駕束制導方式很難受外界干擾，而且使車長在操作時減少了操作難度。
在“堡壘”飛彈的基礎上，還有兩種變型彈，構造和性能與“堡壘”大體相同，只是配用的武器不同。一種是“鐵拳”主要用於MT-12牽引式反坦克炮，口徑100毫米。炮上新增加了1具專用雷射指示器，以便對飛彈進行雷射制導。另一種是 9M117M飛彈，主要裝備於BMP-3步兵戰車。這種步兵戰車採用的2A70火炮口徑雖然也是100毫米，但彈道性能與T-55坦克炮不同。為此，對飛彈的發射藥組件進行了改進。由於飛彈與車內原有自動裝彈機不太匹配，因而重新設計了裝放飛彈的彈藥箱，可以存放6枚彈。
蘇聯研製的第三類坦克炮射飛彈是9M119“蘆笛”（北約代號為AT-11“犯擊手”），1986年列裝，分別裝配於T-72和T-80坦克上，供2A46型125毫米滑膛炮發射。“蘆笛”重17.2千克，彈長450毫米，最大射擊範圍為5000米，平均飛行速度高達800米/秒，破甲厚度為帶反應裝甲770毫米。
9M119飛彈由彈體和發射藥筒兩部分組成。彈體的底部有一圓形光學元件，用來接收編碼雷射信號。彈體中部和尾部有兩種不同用途的控制翼，尾部的彈翼用於調節飛彈在飛行中的穩定性，中部的用於控制飛行方向。這種飛彈與眾不同的是，把固體燃料續航發動機移到了飛彈的最前端，戰鬥部則移到了發動機後面，可使金屬射流獲得最佳破壞效果、戰鬥部直徑125毫米，重4.2千克，對目標的破甲厚度與彈徑之比達7：1，這在當時確實是不錯的性能。
從性能數據可以看出“蘆笛”飛彈在各個方面比“堡壘”有很大提高，特別是其800米/秒的平均速度已達到世界上反坦克飛彈的最高時速，這種高速度為炮長的操作提供了相當大的便利。
在發射雷射駕束制導飛彈的過程中，炮長必須在瞄準鏡中始終瞄準目標為飛彈制導。假設目標處於4000米處，若以“堡壘”380米/秒的飛行速度計算，擊中目標需11秒左右，而“蘆笛”只需5秒就可擊中，6秒鐘對於低速行駛（或停止）發射飛彈的坦克具有相當大的戰術意義。‘蘆笛”飛彈比“堡壘”飛彈的另一個優點是其450毫米的彈長（“堡壘”約為1米），這就使其可按普通炮彈的方式進行存儲和填裝，而不需要單獨的設備，提高了坦克的整體可靠性。“蘆笛”將裝備俄羅斯T-90E主戰坦克，供2A46MI型125毫米滑膛炮發射。
9M119的最重要特點是制導方式採用了較先進的雷射駕束制導原理而不再是老式的無線電制導，它可能得益於“紅土地”制導炮彈的技術發展，也可以說是受益於雷射制導技術的日趨成熟。
炮射飛彈的優缺點
炮射飛彈的優點
(1)飛彈的一個不可爭辯的優點是提高了2500m距離上的命中率(尤其是對運動目標)；(2)可在4000-5000m距離上發現和識別敵目標並進行攻擊，飛彈射程遠的優點有助於提高己方武器系統的生存能力；(3)用飛彈對付直升機(戰鬥直升機)的優點是顯而易見的，但如果主戰坦克沒有環形搜尋感測器，發現直升機只是偶然現象。
炮射飛彈的缺點
(1)目前，飛彈的終彈道效應尚受到空心裝藥原理的限制，現代特種裝甲和反應式裝甲的採用大大降低了彈藥的穿甲效能；用小於120mm口徑坦克炮發射飛彈不能達到穿透現代特種裝甲的戰技要求；(2)如果採用的不是“發射後不管”的被動工作方式，目前採用的這種飛彈制導方式易被干擾。俄羅斯研製的“窗簾”l主動防護(軟殺傷)是一種批生產的專門防禦雷射駕束制導飛彈的防護系統，預計在今後5一8年內能夠研製出一種在命中目標前將飛行飛彈擊毀或破壞的防護系統(硬殺傷)。在此領域，俄羅斯的“演技場”(APeha。)防護系統是處於研製階段的先進防護系統；(3)受飛行速度的限制(約是動能彈的20%)，在較大射程上擊毀過程較長，不能在較短問隔時間擊毀數個目標；(4)在夜間和不良觀察條件下，飛彈射程遠的優點不明顯，主要是因為俄羅斯主戰坦克未裝備重要的高效能夜視器材；(5)一輛寬為3m的坦克在sooom距離上，從光學儀器上觀察到的正面寬度為0.18個分劃，有過瞄準經驗的讀者知道，在這種條件下，操縱手必須具備相當高的跟蹤目標的技能。
炮射飛彈的用途
因為戰場情況瞬息萬變，當坦克裝上炮射飛彈後，如果遇到近距離目標要開火，雖然按道理應該先卸下昂貴的炮射飛彈，再重新裝填普通炮彈，但這種紙上談兵的想法在戰場上完全是一廂情願。當敵軍目標出現在轉角的時候，任何思路清楚的車長一定是要求炮長瞄準交戰，不可能為了省錢而丟掉自己的性命。不過採用外置式反坦克飛彈發射器，勢必會讓炮塔高度增加，如果沒有經過適當設計的話，還得派人打開艙蓋才能操作，這對於車組乘員來說絕對不是一件好事。而且暴露在外的飛彈發射器容易遭到敵火損傷，如果要把整體重量算進去的話，外置式反坦克飛彈發射器不見得比較輕巧。炮射飛彈在使用上雖然擁有裝甲保護的優勢，但在裝填上卻或多或少會產生問題，就算是像俄羅斯那樣把炮射飛彈尺寸設計成和傳統炮彈一模一樣，但在保管和可靠性方面仍有許多問題。以動能穿甲彈為例，只要彈藥引信正常，那么基本沒有會出錯的地方，但炮射飛彈是電子裝備的集合體，在環境惡劣的戰場上，沒人能擔保炮射飛彈具有絕對可靠性，最糟的情況不是飛彈打不出去，而是好不容易打出去後飛不了幾米就掉了。
除了炮射飛彈本體，在坦克上必須配置相關制導系統，如果在設計時就集成到火控系統倒也罷了，萬一要是額外加裝的話，在光學通道和裝甲配置上都必須動不少腦筋。不僅如此，現有炮射飛彈幾乎都是半主動導引，這意味著坦克車組乘員必須有人持續盯住目標。就理論而言，這應該由炮長負責，但這形同限制了坦克的持續交戰能力，不然就是車長在緊急情況下放棄飛彈制導，這樣才能進行超越炮長射擊。使用炮射飛彈還需要在戰術協調上重新斟酌，特別在攻擊空中目標時的敵我識別情況更加棘手。畢竟，主戰坦克缺乏對空搜尋能力，就算找到目標，要想以半主動導引方式持續鎖定低空移動的機動目標其實並不容易。與此同時，主戰坦克還必須在戰場上移動，這種高難度戰術運動如果不是在平時就落實大量訓練，用炮射飛彈擊落低空目標談何容易。解決之道當然是讓炮射飛彈能夠“發射後不用管”，問題是具有“發射後不用管”能力的炮射飛彈無論在價格還是複雜程度上都會水漲船高，連帶的也會讓可靠度和價格更加難以接受。以美國著名的“輕標槍”單兵反坦克飛彈來說，單價就高達4萬美元，考慮到炮射飛彈必須承受的巨大發射加速度應力，成本只會增加，不可能降低，這會讓採購炮射飛彈建立戰備儲量的基本要求更難達到。
實際上，主戰坦克使用炮射飛彈的戰術需求關鍵在於目標種類，如果今天是在開闊地要和裝備齊全的重裝敵軍交戰，那么炮射飛彈的確能爭取到部分優勢。但如果是要在城鎮地區執行COIN作戰，那么炮射飛彈基本沒有用武之地，還不如多派幾個步兵班和坦克協同，發揮最大作戰效果，畢竟炮射飛彈價格不菲，還會占去有限的彈藥空間，因此炮射飛彈的使用應視戰術情況機動調整，而不是為了追求高科技虛名浪費有限的軍費預算。
改進建議
通過對坦克炮射飛彈與普通坦克炮彈戰鬥能力比較分析，找到了100 mm坦克炮射飛彈武器系統戰鬥能力的優劣所在，為更好地促進坦克炮射飛彈武器系統的進一步研製和開發，借鑑國外的經驗，提出如下改進建議：
（1）改進火控系統，提高反應能力
由於坦克炮射飛彈武器系統多是保留了原有坦克火控系統的特點，反應速度慢，控制時間長，影響了易實用性和環境適應性兩項指標。可以通過改進觀瞄儀器，減少火控系統操作程式，提高火控系統反應時間，改善夜視夜瞄裝備性能，使其具備“全天候”戰鬥能力等方式提高其反應能力。
（2）改進制導技術，提高控制能力
提高坦克炮射飛彈的控制能力，是提升坦克實戰能力必然要求。當前，對於坦克炮射飛彈武器系統來說，多採用雷射駕束制導設備，但是這種制導方式在彈丸飛行時仍需炮長始終瞄準目標，這對於適應戰鬥需要的坦克是難以實現的；所以，應改進制導技術，努力研發“發射後不用管”的炮彈極為必要。
（3）改進動力裝置，縮短飛行時間
飛彈的飛行時間是指飛彈發射後，彈丸在空中飛行，直至命中目標所需要的時間。取決於飛彈的飛行速度和目標的距離。由於坦克炮射飛彈武器系統主要用於遠距離戰鬥，目標距離一般在2 000 m以外，且坦克炮射飛彈平均飛行速度約為287 m/s，所以其飛行時間相對較長。對4 000 m距離上的目標進行射擊時，其飛行時間約為14 s，約與坦克普通炮彈射擊反應時間的兩倍相當。在實際戰鬥中，飛行時間過長，射手往往會由於目標的機動而丟失目標；飛彈飛行中還需要坦克原地停留，因而往往會遭到敵人的打擊。因此，應改進動力裝置，提高炮射飛彈的飛行速度，以儘可能地縮短其飛行時間。
發展前景
出於進攻與防禦兩方面的考慮，坦克攜帶飛彈已成為必然的趨熟最先進的“蘆笛”飛彈比“紅寶石”飛彈在整體性能上有很大提高，但坦克炮射飛彈技術仍有很多改進之處。首先是其昂貴的價格，1枚“蘆笛”約4萬美金，30發就可以買1輛T-72坦克。如何降低成本是坦克炮射飛彈發展的關鍵問題。另外，坦克炮射飛彈在制導方式上也需進一步改進，現發射“蘆笛”飛彈，炮長仍需長時間瞄準。做到準確射擊還有一定難度，若能進一步改進制導方式，實現“發射後不用管”，那么坦克炮射飛彈必將會以更快的速度發展。
