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美国HIMARS自行火箭炮的"减肥"难题

2009-12-10 17:18:58 来源: 网易军事 举报
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当我没还在琢磨如何把陆军那些“大杀器”全装到轮子上时,美军已经在考虑为了“减肥”,把原本在轮子上的东西改成牵引式。

原文转载自知远防务

M270与HIMARS的渊源

M270火箭炮(MLRS)于美国1976年研制,后来英法德意参加。1983年装备美国陆军,用于压制和歼灭有生力量和技术兵器,集群坦克和装甲车辆等。 它由M2步兵战车该型履带式装甲运载发射车、发射箱及火控系统组成。最大射程(末制导反坦克子母弹)45000米,最小射程10000米,有1根定向管,可单发或连射,战斗状态全重25191千克。

“HIMARS”高机动性火箭炮系统主要由M270火箭炮的一组六联装定向器、M1083系列5吨级中型(6×6)战术车辆底盘、火控系统和自动装填装置组成,其火控系统、电子和通信设备均可与目前的M270A1式多管火箭炮通用,乘员及其训练相同。战术车辆底盘后部安装了一个发射架,发射架上既可装配一个装有6发火箭弹的发射箱,也可以装配一个能装载和发射l枚陆军战术导弹的发射箱。 此外,HIMARS适于使用系列多管火箭炮系统(MLRS)火箭弹,含陆军战术导弹系统(ATACMS)和制导型多管火箭炮系统火箭弹。

发射陆军陆军战术导弹的HIMARS

与M270不同的是,该炮以5吨中型战术卡车为底盘并减少了一半的携弹量,因此重量大大减轻,公路行驶速度大大提高,并降低了生产、使用与维修保养费用。装有一个六联装火箭发射箱的“海马斯”全重10.9吨,与携有12枚火箭弹的M270多管火箭炮(20吨)相比,重量减轻近一半。

HIMARS的出现和使用问题

HIMARS所使用的火控与发射单元承自M270

HIMARS的出现是为了克服MLRS太重,无法在战区间战略运输问题。从而可以使这种远程面杀伤的武器可以快速进入到某一战区,为轻装部队及时提供大面积覆盖杀伤武器。但是,在进入战场以后,美军将发现,由于运输一辆HIMARS需要两架次的CH-53(仅陆战队大量装备),而大量装备的黑鹰直升机和CH-47支奴干直升机根本无法运送这样略显庞大的武器系统。也就是说,在空-地一体化战场上,敌占区空降部队和轻装部队在占领一个供C-130可用的机场之前,将指望不上这种压制武器,那么该装备在战场机动性方面的问题将凸现出来。

根据美国轻型步兵师的作战样式和战场作战半径,美国轻装师的作战样式往往是非线性的,越过战线,直接从空中和地面打击敌后方枢纽(3C系统的中心),或者跃过一线敌人,直接攻击二线未展开之敌,破坏对方防御体系。其间不断进行蛙跳作战,在不远的将来,这种蛙跳作战将是直升机的大半径运输(100-250KM)和HAMMAR类车辆(5KM-30KM)的小范围机动结合的作战模式。

由于美军选择继续使用C-130系列运输机,HIMARS必须尽可能“瘦身”以提高战略机动性

从理论上说,这种“中心开花”式的战术,有三个层次作用,第一,是点,用部队抢占的战略据点,体现对信息或交通枢纽的钳制作用。控制枢纽点。第二,是面,由部队火力控制的范围及周边控制能力,为了增加部队的打击力度、有效性以及自身安全,尽可能将己方火线向外推,换而言之,火力射程与己方控制范围是几何级数关系。第三、是多维影响,对战争本身以及其他各个层面影响力的问题:枢纽点对双方战略战术的影响;对双方士气的影响(空袭的打击和持续的炮火对士气的影响是决然不同的,后者将体现敌人兵临城下);对双方宣传、左右民心和世界舆论的影响(在过去,几百人想占领一个百万人口的城市是不可想象的,而如今,美国飞机飞过巴格达投下成吨炸弹时伊拉克没有投降,但当美军坦克巡逻在街头就能让萨哈夫闭嘴并导致全国大范围的投降风潮)。仅就后二点的作用,能够伴随进入空降场的、更轻型的远程火箭炮系统对美军轻装部队将是必不可少的。

HIMARS的装填非常简单快速

在实战中,对于这些地段,美军战线以外的火箭炮无法为之提供支援。尤其作为夹击敌军内外线的“砧板”,这些轻装部队将面临从一线蜂拥而至,夺路而逃的大批敌军,以及二线准备展开的战略预备队或后勤支援力量。主动进入“包围圈”的美军轻装部队应该需要能够压制炮火、破坏集结、杀伤有生力量和“半硬目标”以及对战略目标保持持续炮火压力的压制性武器,以减少对空军和战术导弹的依赖(毕竟准备时间长,容易失去战机)。

所以,现在美军不可能不考虑这种面杀伤武器如何能够配合大范围,高机动性的轻型部队的作战问题;况且,根据以往他们装备一代(宣传)、研制一代(宣传)、预研一代(保密)的特点,当大张旗鼓宣扬HIMARS的同时,应该肯定正在研制下一种密集火力系统,虽然MRLS具有射程和火力介于大口径(300mm以上)和小口径(150mm以下)的之间,在使用中有高不成、低不就的的缺憾,但是作为美军现役中唯一的火箭炮系统,从人员训练的熟练性、后勤供应的可靠性以及大量弹药贮存的可用性来考虑,这种系统与MRLS必须是有继承性的。因为“剑短,就要多跨一步”。

技术难题和克服方法

作为HIMARS底盘的5吨级FMTV战术卡车

因为每一个成熟系统都是经过深思熟虑,千锤百炼的。只单纯考虑对HIMARS进行大规模减重,几乎是不可能的。所以美军肯定要另辟徙径,因为单个M270火箭炮发射-存储器包括6个玻璃钢制发射管(含导弹),整个装置并不重,低于2400公斤(M955弹药车的起重装置只有2530公斤的起重能力)。从理论上讲,应该能够被广泛装备的HUMMER车所拖带。问题出现在哪里?因为整个发射系统,至少要包含一个火箭炮发射-存储器,还要有复杂的火控系统(不仅是电子系统,其中包含了精确的液压系统、复杂的机械传动系统),而且底盘的承载能力还要包括不被火箭弹的气浪所掀翻的重量,所以HIMARS系统最终选用5吨卡车装载,这样系统的重量就超过了10吨。

可能的解决方案是

中国63式牵引火箭炮,HIMARS的“减肥”瞄向了牵引式,不过比这些早期牵引火箭炮已经有了质的提高

1)将火箭炮做成牵引式的,分离车-炮,采用固定装置而不是使用车载发射,这样对承载车辆的底盘可以没有要求。作为HUMMER,既然可以改装成1.75吨卡车,那么,就能够以半挂方式拖动3.5吨的拖车。当然,这样需要设计新的固定发射装置,该发射装置可以参照类似XM777的炮架结构,二轮拖车,底盘四角有的液压(或空气压缩瓶)支撑脚,还要加上X型的升降装置,可以将火箭弹发射-存储单元升高并赋予一定的发射角,动力由HUMMER提供。但因为火箭弹后坐很小,而尾焰很大,所以发射架不必使用钛合金材料,而使用隔热材料涂敷的铝合金的材料,这样可以大幅度降低重量和成本。

对美军而言“悍马”已不再适合在第一线冲锋陷阵,不过作为一个吃苦耐劳的战场“力工”还是挺胜任的

2)因为40公里的射程意味着火箭炮发射时细微的偏差会造成很大的弹着点差异,所以整个系统应该包含精确瞄准系统,但是HIMARS本身就是由于增加了相应的精确瞄准系统才有10吨的自重。在未来,美军可能采用概略瞄准加弹道修正的思想,来弥补射击偏差的问题(为了说明问题,在此所列举的弹药就是美军最大量装备的老式子母弹和布雷弹,而不是分弹种分别阐述。该方案决不会是用BLOCK1 和 BLOCKII来代替原有的非制导弹药,那样,将因使用导弹代替炮弹大幅度提高作战成本,也失去用低价火炮代替高价装备的意义)。

具体做法是:一、修改火箭炮的火控系统,将昂贵的探测装置和复杂的解算计算机放入发射车。二、在发射架上安装可插拔的测方位角和仰角的探测盒。三、借用拉姆防空导弹(RAM)控制系统的设计思想,只在火箭弹上装有最简单的时序逻辑电路(按火箭弹滚动计数)和一对控制翼。在发射前根据概略瞄准方向、发射角和横风值测出火箭弹的发射偏差,然后由火控计算机(在HUMMAR车上)解算出火箭弹需要在飞行中需要摆动的时机、方向和次数,并将相关数据加载到弹体,发射后的火箭弹按程序修正原来在发射前由于概略瞄准方向和发射角所带来的偏差。这种方法的好处是:利用导弹的某些技术,达到或超过精密火控所要求的精度;价格可能比普通火箭弹稍微高一些,但比导弹成本则大幅度降低(高价值的传感器和解算装置都不包含在弹体内,而是在发射车上重复使用;火箭炮的发射初速比身管火炮低,其中电子装置的加固要求和造价比105/155mm炮弹上同样装备的也低得多)。火箭炮的动力线、数据输入输出线和火箭炮点火装置同轴接入HUMMER牵引-火控车,未必采用无线方式传输。

由于作战样式的不同(与MLRS和HIMARS相比),对于那些在敌方滩头登陆的陆战队,登陆场上的空降部队,已经与敌人交火而没有等到重装部队的轻型师(旅),已经渗透或蛙跳至战线后方作战的部队,他们都已经非常贴近要打击的目标。在这种情况下,为了支援轻型步兵击溃自己面前的敌人,非直瞄炮兵的作用是能够打散集结准备发起进攻的装甲部队(摧毁坦克主要靠空对地的精确杀伤和地面导弹的直瞄攻击),并大量杀伤敌方半硬目标和有生力量,进入战场所要摧毁的战略目标,在敌前进路线上布设雷区。此刻,部队对瞬间火力强度和覆盖能力要求已经大大高于射程要求,就象在敌众我寡的搏斗中需要冲锋枪而不是狙击步枪一样。这些弹体上修正控制装置的安装将挤占原发射药的位置,这样,射程减少,威力不变。

作战使用程序

(一)、进入阵地:由HUMMER牵引-火控车拖带重达三吨的发射装置和M270发射-存储器进入发射阵地。进行概略方向瞄准后,将HUMMER牵引-火控车和发射装置的硬连接脱开,保留电力和信号电缆;给发射架上俯仰角和方向角测定盒加电;根据地形和射程,升高发射装置并提供一定的发射角。而HUMMER将离开至安全地域。(1-3分钟)

(二)、瞄准阶段:固定好发射装置后,操作人员在HUMMER车内根据发射装置的位置和目标相对位置,发射角(由发射架上俯仰角和方向角测定盒),风向风速,来解算弹道及偏移量,将弹道修正数据输入火箭弹。(视计算速度,0.5-1分钟)

(三)发射阶段:火箭炮发射前,如果不是紧急发射,人员可以在火控装置记录完相关数据后,下车将发射架上俯仰角和方向角测定盒取回;如果是紧急发射或在生化武器的威胁下,只能任由这些装备在发射烈焰下烧毁。发射后,火箭炮弹将根据设定的时序进行弹道修正直至击中目标。(0-3分钟)

HIMARS发射瞬间

(四)再机动:如果在炮兵对射不占绝对优势的情况下,在发射出所有炮弹后,不等炮弹着地,立即割断电缆,撤出阵地。如果没有空中威胁和敌炮火打击时,可以按程序挂接固定发射装置、撤收支撑发射架并拖出阵地。(0.5-2分钟,视空中优势情况)

(五)装弹:到预设的集结地,由M955将包括6个玻璃钢制发射管发射-存储器吊上空发射架,或者到空降场去直接拉有发射架的发射-存储器,并将俯仰角和方向角测定盒装上发射架。

战场使用

制定HIMARS减肥计划的初衷就是让轻装空降部队拥有远程压制火力,让这些原本需要执行支援压制任务的飞机腾出手来

第一、增加自身远程打击能力和面杀伤的能力,更多使用自己的远程打击武器;减少空中的盘旋支援力量。以便腾出更多的飞机,来从事制空权的争夺,或打击更远的战略目标。

第二、在轻装营需要遏制对方的重型装甲力量,或者所面临对方更大的兵力时。轻装部队需要有对敌方二线部队的打击能力:破坏对方的集结,迫使对方队形提前展开,并处于打击之下,这样,比在一线抵抗坦克或重兵更为重要,

第三、美军轻型部队,能够与对方,进行炮兵对射。

作为HIMARS以及MLRS的补充力量,在大规模战争出现的情况下,快速补充到现有部队或补充部队去。

作为独立的系统,增加到快速反应部队(空降部队,轻装师旅,海军陆战队)中去。虽然短期内,不可能替换业已装备的HIMARS。但是作为大国,不可能陶醉于像阿富汗、伊拉克这样可以从容不迫地作战,大家都知道,那毕竟是战场特例,所以美国一定会有非零伤亡、甚至是全面战争的预案。那么简化现有的武器系统,争取速度和时间,必然是首选。

装备体制

按照现在的师属炮兵的配置要求,每个轻装师(旅)再增配一个这样的火箭炮连,每个火箭炮连由一个供应排,一个指挥排和三个火力排构成,除供应排装备M955弹药车外,其余均装备HUMMER车。为了确保指挥系统的有效性,指挥排拥有二个同样指挥班和二套同样的指挥班,平时可以分为侦察和指挥功能,也可以互相取代,并与其他的侦测机构联网,共享战场信息。但是当需要组成二个或二个以上营级突击群时,则该连分成1-2个打击单元去伴随攻击。而且,当有一个指挥系统受重创时,由另外一个指挥系统接替,不致于指挥瘫痪。该连齐射一次最多可以发射9*6发227mm标准火箭炮弹,和小于MLRS连火力,但掩护的是旅级的作战任务,所担负的任务和烈度要求比重装师的就要低。

作为美军轻型化的发展,营级作为独立的作战单位,所赋予的使命将比以前更强,比如海军陆战队的营级登陆部队,甚至要作为战略力量使用。目前陆军和海军陆战队的轻装旅,在营级已经配属了无人驾驶飞机,可以远距离测试战场情况,并可以与空中侦察进行数据对接,这样,营一级的视野比以前有了非常大的增加,那么,营一级对自身的射程和火力,就有了新的认识和新的要求。将有可能非常需要这样的远程打击的机动炮兵。

商业前景、竞争对手和系统升级

美军的未来发展使将部署更多的轻装部队,并将独立作战单位由师作战群改为旅级作战群(不少于15个)。为了适应这种机动作战模式。每个旅应该配属1-2个这样的轻装火箭炮连。陆军将另装备6个连,作为训练和全球战区的战略后备力量。另外,这种轻便灵活,价格便宜的的系统也可以向那些经济条件不宽裕(买不起MLRS),地形复杂(大型车辆机动不便),直升机装载能力小(毕竟装备有CH-53直升机的国家极为有限,而黑鹰直升机在超过30个国家装备)的国家进行推销。它们需要能够在低烈度的冲突中能够大量杀伤对方武器;在训练时间短,水平低的情况下也能进行作战的武器;而且这种武器必须能够起到摧毁对方斗志和作战意志的作用(在周边大量爆炸的近失弹的震撼作用)。

未来的改进

1)将缩短火箭炮弹的弹体,减装的战斗部和发射药,弹重<225公斤,射程5-20公里,使一辆HUMMER能够背负一个发射-存储单元直接可以装入CH-47,而且是车载发射,机动性更强。

未来还能看到海军陆战队的轮式LAV战车扛着HIMARS四处乱跑

2)将一个M270发射-存储单元安装在LAV8*8轮式底盘上,使之成为“斯瑞克”轻装旅所拥有远程的面杀伤武器。

3)改进修改发射-存储单元,只装四枚火箭弹,黑鹰直升机一次可以吊运二组发射-存储单元和发射架(简化发射架,取消轮子,减轻重量和成本),使空运更加经济合理。并且可以让炮兵班随直升机空降,根据GPS系统定位,使用单兵背负式微处理器(升级的火控系统),在地面手动装定发射角和俯仰角和修正参数,待人员再回到直升机上遥控发射,使发射更简易安全。

4)改进火箭弹,能够在发射后根据炮瞄雷达的数据,接受修正弹道指令。这种改进后的火箭弹,专为海军和海军陆战队使用,它可以在不断起伏的浪涛中从登陆舰艇上发射。该产品将在海岸线外20公里攻击海岸线纵深20公里的目标,可以为将来“地平线登陆”提供有效的密集火力保障。

这样的一个解决方案并非没有问题,因为美军历史上没有出现过牵引式大口径火箭炮,都是车载的。

但在实战中,摩托化炮兵并不是总代表着机动灵活,而牵引火炮就意味着机动性差,在空地一体化的今天,牺牲地面机动来保证空中机动,是完全有必要的。还有就是防护力问题,不可否认,HUMMER的防护力要小于MLRS,但是要看到,远程火箭炮应该属于二线配置火力,并没有置于对方精确打击之下,况且,伴随轻装步兵师的M198(XM777)的炮兵,暴露在更前方,而且没有任何装甲和机动性,CH-47把他们降在那里,就在那里战斗,在转移前无处可逃。而更轻型的这种火箭炮部队,虽然进入发射阵地,准备发射,要比MLRS要慢,但在发射完毕后,如果不撤收发射装置,就可以比大型轮式战车更快地离开发射阵地,以避免敌方报复性炮火。所以在战场使用的安全性方面,不会比(HIMARS)有所降低。

Cerberus 本文来源:网易军事 责任编辑:王晓易_NE0011
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