火炮射擊問題探究

胡獻(xiàn)君，王航宇，石章松

（海軍工程大學(xué)，湖北 武漢 430033）

火炮在歷次戰(zhàn)爭中經(jīng)受了考驗，成為不可或缺的武器并廣泛應(yīng)用于各軍兵種。戰(zhàn)爭表明，作戰(zhàn)過程中使用導(dǎo)彈攻擊目標(biāo)，由于其存在射擊死區(qū)、系統(tǒng)反應(yīng)不夠迅速、費用昂貴降低作戰(zhàn)效果等缺點，這些往往不能用導(dǎo)彈的射擊精度高的特性來彌補，特別是應(yīng)對突然出現(xiàn)的快速過航目標(biāo)，或復(fù)雜地形、地貌出現(xiàn)的低空快速目標(biāo)時，火炮武器卻恰恰能夠彌補導(dǎo)彈的這些缺點［1－4］。

歷次戰(zhàn)爭火炮的表現(xiàn)讓現(xiàn)今各國重新認(rèn)識到火炮的重要性：從1982年的英阿馬島戰(zhàn)爭，1991年的海灣戰(zhàn)爭，到1998年“沙漠之狐”行動等等，無不證明了火炮的威力和有效性。特別是在1998年，美英對伊拉克發(fā)動了“沙漠之狐”的空中行動中，兩天即發(fā)射了305枚巡航導(dǎo)彈，但其中有77枚被23 mm 口徑高炮擊落；以及1999年3月29日南聯(lián)盟防空軍在科索沃戰(zhàn)爭爆發(fā)的前6 天就用小口徑高炮擊落了北約13架飛機以及30枚巡航導(dǎo)彈［4］，使火炮創(chuàng)下了不菲的戰(zhàn)績［1］。

如今火炮種類繁多，射擊體制多樣，作戰(zhàn)用途廣泛，對世界范圍內(nèi)的火炮及其射擊問題進(jìn)行系統(tǒng)深入的探究是大有裨益的。筆者在對火炮武器系統(tǒng)深入了解的基礎(chǔ)上，梳理、綜合、探究現(xiàn)有公開文獻(xiàn)中的各類火炮武器的射擊概念和理論，區(qū)分這些體制之間的異同和實質(zhì)，并將它們分類整理，從而為火炮武器及其射擊體制的研究提供一定參考。

1 相關(guān)射擊概念

筆者查閱和研究了火炮射擊相關(guān)的大量公開參考文獻(xiàn)。其中提到有關(guān)射擊體制的概念非常多，有理論層面的，也有實際應(yīng)用方法層面的。表1分別給出了主要文獻(xiàn)中的射擊體制的相關(guān)定義。其中，射擊體制、射擊機制、射擊方法、射擊模式是頻繁出現(xiàn)的概念。筆者認(rèn)為，應(yīng)從體制、機制、模式和方法四個概念入手，對射擊體制、射擊機制、射擊方法、射擊模式四個概念的界定范圍進(jìn)行清晰闡述和探究。

在《辭?！罚?］中，體制指的是某個系統(tǒng)的有關(guān)組織形式的制度，該系統(tǒng)往往具有等一定的層級關(guān)系。機制指的是在系統(tǒng)在工作或運轉(zhuǎn)時，其各個組成部分之間互相作用、互相協(xié)調(diào)、互相影響的工作過程和工作方式。對這兩個概念來說，機制更加側(cè)重于系統(tǒng)或事物內(nèi)部，突出內(nèi)部各個部分的工作機理、工作流程以及相互關(guān)系。方法指手段和形式的綜合；而模式就是解決某一類問題的方法論，它更加側(cè)重于將每類問題的方法總結(jié)歸納到理論高度，往往具有更高的普適性。

在以上概念中，模式具有一定的理論高度，更具有一般性，而方法的概念更為具體，含義也較為廣泛。因此，模式具有更高的指導(dǎo)意義，它可以讓系統(tǒng)在該指導(dǎo)下，給出一個良好的行動方案，使得系統(tǒng)更加科學(xué)、統(tǒng)一、有效地執(zhí)行預(yù)定任務(wù)。而體制和機制的主要區(qū)別在于側(cè)重的主體不同，體制更加注重系統(tǒng)各個部分的組織形式、組織結(jié)構(gòu)以及層次關(guān)系，而機制更加注重內(nèi)部機理、工作流程以及相互關(guān)系。

表1 與射擊有關(guān)的概念和定義

由此可見，若從理論上討論一個系統(tǒng)或事物，應(yīng)選擇模式，若從具體實踐層次討論一個系統(tǒng)或事物，則應(yīng)選擇方法的表述；若從內(nèi)部機理上討論一個系統(tǒng)或事物，應(yīng)述以機制；若側(cè)重系統(tǒng)或事物的組織關(guān)系和組織結(jié)構(gòu)，則選擇體制。

將這四個詞語運用到武器系統(tǒng)射擊領(lǐng)域可以得到：射擊模式的概念更加側(cè)重于理論指導(dǎo)意義，一般具有高度的概括性；射擊體制不僅注重武器系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)，也注重其組織運用方式；射擊方法是有關(guān)射擊問題的具體的手段和形式表述，是武器系統(tǒng)射擊體制的具體化，而射擊機制則是更為微觀層面上的表述，往往反應(yīng)武器系統(tǒng)內(nèi)部各個部分的工作機理和工作方式。

2 射擊問題探究

以上射擊體制或射擊方法、射擊模式等諸多概念中，應(yīng)用情況各有不同，因此有必要對這些射擊問題進(jìn)行適當(dāng)?shù)臍w類整理描述。因此，根據(jù)以上概念的理解以及上述射擊體制的定義，對這些問題進(jìn)一步展開分析，給出了幾點意見：

1）直接命中、間接命中應(yīng)屬于射擊機制的范疇，不應(yīng)與射擊體制混淆。

2）單炮多發(fā)同時彈著方法、未來空域窗射擊方法是多重命中射擊體制的具體應(yīng)用，故屬射擊方法的范疇。

3）短點射、長點射、齊射、急射為實際戰(zhàn)斗中常用的兩種發(fā)射方式，因此應(yīng)屬于射擊方法的范疇，其中短點射、長點射對應(yīng)于小口徑火炮，齊射、急射對應(yīng)于大口徑火炮。

4）集火射擊、攔阻射擊應(yīng)屬射擊模式的范疇，射擊體制是其表現(xiàn)形式，這兩種射擊模式對射擊體制的發(fā)展能夠起到一定的理論指導(dǎo)作用。在集火射擊、攔阻射擊模式下，才提到了所謂的射擊體制問題，如單一命中體制、多重命中體制等等。

5）對于射擊體制，可以根據(jù)以下幾點進(jìn)行分類：根據(jù)火炮命中的機理，可以分為單一命中體制、多重命中體制，而單一命中體制又可從命中機理上區(qū)分，如直接命中、間接命中；根據(jù)各個炮管是否等待時機射擊，可以分為跟蹤射擊體制和射擊門體制；根據(jù)發(fā)射的身管數(shù)不同，可以分為單管射擊體制和多管射擊體制；根據(jù)射擊是否進(jìn)行修正，可以分為開環(huán)射擊體制和校射體制。

因此，在筆者看來，以上公開出現(xiàn)的各個概念之間的框架應(yīng)如圖1所示。當(dāng)然，射擊理論的諸多概念并不局限于這些，這里只是對公開文獻(xiàn)中中出現(xiàn)的一些概念，尤其是關(guān)注較多的概念進(jìn)行分析。但是筆者認(rèn)為，這些概念均應(yīng)在圖1所示的射擊方法、射擊體制、射擊體制、射擊模式的框架中，新的概念不斷地對該框架進(jìn)行擴充和豐富。

3 射擊體制及方法的發(fā)展

縱觀火炮武器的發(fā)展，其作戰(zhàn)任務(wù)特點和技術(shù)進(jìn)步等直接影響了射擊體制的發(fā)展及應(yīng)用。近年來隨著科技的發(fā)展，大中口徑火炮繼續(xù)向遠(yuǎn)射程、高精度和強毀傷力的方向發(fā)展，而小口徑火炮研究專注于高發(fā)射率、大殺傷力和高攔截概率。針對不同口徑類型火炮武器的發(fā)展趨勢，相應(yīng)的射擊體制及其相應(yīng)的射擊方法發(fā)展趨勢如下［6］：

1）多重命中體制下各種射擊方法的發(fā)展將極大提高炮火的突然性、猛烈性、攔截率和毀傷程度。在傳統(tǒng)的射擊體制中，往往通過多艦齊射或單艦多門火炮射擊的方式增大毀傷效果；而隨著增程技術(shù)、制導(dǎo)技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展，相繼出現(xiàn)了末敏彈、末制導(dǎo)彈、滑翔增程彈、電視偵察彈等新型彈種，其彈道控制參數(shù)由傳統(tǒng)的控制射角改變彈道變?yōu)榭刂瞥跛俚燃?、射角、制?dǎo)修正時間等多種彈道控制參數(shù)，從而導(dǎo)致射擊方式相應(yīng)發(fā)生改變。對目標(biāo)的突然猛烈毀傷可以通過改變火炮發(fā)射的各發(fā)炮彈的控制參數(shù)來實現(xiàn)多發(fā)彈丸同時達(dá)到預(yù)定位置。

①單炮多發(fā)同時彈著方法。當(dāng)多重命中體制應(yīng)用于大口徑火炮武器系統(tǒng)中時，從20世紀(jì)80年代起就已經(jīng)出現(xiàn)了多發(fā)同時彈著射擊法，近年來隨著火炮武器的發(fā)展變得越來越重要，大大提高了火炮武器的炸點密度、縮短其射擊時間、節(jié)省彈藥消耗量、提高自身生存能力和首發(fā)命中率，被譽為“戰(zhàn)斗力倍增法”。該方法對有生力量、坦克以及自行火炮等戰(zhàn)場上機動的目標(biāo)射擊，具有重要的價值；在炮兵戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)、射擊和后勤保障方面都有重要的意義，值得進(jìn)一步研究。

②未來空域窗射擊方法。即射擊過程中在未來預(yù)測面內(nèi)選取一個空域窗，并在該空域窗內(nèi)設(shè)定多個預(yù)測的命中點，通過合理配置這些命中點，使得該空域窗內(nèi)的綜合射彈散布密度接近常數(shù)，從而達(dá)到兼顧有效毀傷目標(biāo)和節(jié)省彈藥的目的，進(jìn)而便于實現(xiàn)飽和射擊和多層攔阻射擊。未來空域窗射擊方法采用多重命中的原理實現(xiàn)了彈幕射擊，對于提高火炮的攔截率和殺傷力具有顯著的作用，是提高多管速射高炮近程防空反導(dǎo)能力的一種有效手段。特別在打擊超音速、高超音速目標(biāo)時，能保證目標(biāo)通過的區(qū)域，發(fā)射足夠數(shù)量的彈幕，有效提高了攔截概率。在高炮、艦炮近程反導(dǎo)方面應(yīng)用有著十分迫切的需求。

2）校射體制下大閉環(huán)校射方法的發(fā)展將極大提高火炮武器的打擊精度。在傳統(tǒng)的開環(huán)射擊中，由于火炮武器系統(tǒng)中各種誤差源導(dǎo)致出現(xiàn)脫靶量，單發(fā)射擊精度較低，因此往往通過增加發(fā)射彈數(shù)提高打擊的效果；大閉環(huán)射擊方法在閉環(huán)射擊理論的基礎(chǔ)上，利用逐發(fā)彈丸之間脫靶量的相關(guān)性，通過獲取前發(fā)彈丸的脫靶量預(yù)測后續(xù)彈丸的脫靶量，并利用反饋原理進(jìn)行自動修正。隨著傳感器的發(fā)展，雷達(dá)的探測能力不斷增加，無人機、電視偵察彈、衛(wèi)星等等技術(shù)不斷進(jìn)步，脫靶量的實時獲取預(yù)測逐漸成為了可能；同時各種制導(dǎo)炮彈出現(xiàn)，能夠在預(yù)測脫靶量后將修正指令實時發(fā)送給制導(dǎo)修正彈藥，大大提高了修正的時效性。

大閉環(huán)射擊方法無疑是提高彈丸命中概率的一種有效途徑。隨著火炮在末端防御中發(fā)揮越來越大的作用，以及近年來傳感器技術(shù)、脫靶量探測技術(shù)的迅猛發(fā)展，大閉環(huán)校射法得到了充分的發(fā)展和應(yīng)用。目前多個國家已有產(chǎn)品裝備部隊。隨著火炮武器及各種射擊方法的進(jìn)一步發(fā)展，將諸多射擊體制相互結(jié)合起來考慮，形成更具戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用價值的具體射擊方法，也必將是相應(yīng)的射擊體制及其相應(yīng)的射擊方法的發(fā)展趨勢之一。

4 結(jié)束語

隨著高新技術(shù)和新射擊模式的發(fā)展，出現(xiàn)了多種射擊體制和射擊方法，極大地促進(jìn)了火炮武器系統(tǒng)射擊效能的提高。筆者總結(jié)了現(xiàn)有主要火炮與射擊有關(guān)的問題，在界定定義的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有的一些射擊體制、射擊模式、射擊方法和射擊機制進(jìn)行了分類整理。隨著火炮武器系統(tǒng)及其射擊體制的發(fā)展，新概念火炮以及新射擊方法的應(yīng)用必將極大地提高作戰(zhàn)射程、精度和打擊威力。

（References）

［1］徐銘遠(yuǎn)，屈永紅.現(xiàn)代兵器叢書：火炮［M］.北京：解放軍出版社，2012.XU Ming－yuan QU Yong－h(huán)ong.Mordern weapon series：artillery［M］.Beijing：The People’s Liberation Army press，2012.（in Chinese）

［2］《世界火炮手冊》編輯部.世界火炮手冊［M］.北京：兵器工業(yè)情報研究所，2007.The Editorial Department ofthehandbookofartillery intheworld.The handbook of artillery in the world［M］Beijing：The Information Research Institute of Arms Industry，2007.（in Chinese）

［3］高躍飛.火炮技術(shù)概論［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2010.GAO Yue－fei.An introduction to technology of artillery［M］.Beijing：National Defence Industry press，2010.（in Chinese）

［4］何建中.命中方程及多重命中體制研究［D］.南京：南京理工大學(xué)，2008.HE Jian－zhong.The research of hit equation and multiple hit target system［D］.Nanjing：Nanjing University of Science and Technology，2008.（in Chinese）

［5］夏征農(nóng)，陳至立.辭海［M］.上海：上海辭書出版社，2010.XIA Zheng－nong，CHEN Zhi－li.Unabridged Dictionary［M］Shanghai：Shanghai Dictionary Press，2010.（in Chinese）

［6］胡金春.未來空域窗體制下的火力控制理論［D］.南京：南京理工大學(xué)，1995.HU Jin－chun.Future airspace window under the system of fire control theory［D］Nanjing：Nanjing University of Science ＆Technology，1995.（in Chinese）

［7］編輯部.近距離接觸雙重命中體制專家——中國艦炮總師談對抗反艦導(dǎo)彈的雙重命中體制［J］.現(xiàn)代艦船，2006，3（9）：6－10.The editorial department.Close contact with double hit system expert：Chinese naval gun engineer on double hit system against anti－ship missile［J］.Modern ships，2006，3（9）：6－10.（in Chinese）

［8］郭治.火力與指揮控制［M］.北京：北京理工大學(xué)出版社，2003.GUO Zhi.Fire and command control［M］.Beijing：Beijing Institute of Technology press，2003.（in Chinese）

［9］胡金春.未來空域窗體制下的火力控制理論［D］.南京：南京理工大學(xué)，1995.HU Jin－chun.Future airspace window under the system of fire control theory［D］.Nanjing：Nanjing University of Science ＆Technology，1995.（in Chinese）

［10］王軍.隨機穿越特性預(yù)測理論及其在射擊學(xué)中的應(yīng)用［D］.南京：南京理工大學(xué)，2008.WANG Jun.Stochastic passage characteristics prediction theory and its application in the science of fire［D］.Nanjing：Nanjing University of Science ＆ Technology，2008.（in Chinese）

［11］丁海斌.具有目的域的武器系統(tǒng)效能分析［D］.南京：南京理工大學(xué)，2012.DINF Hai－bin.Analysis of effectiveness of weapon system with objective domain［D］.Nanjing：Nanjing University of Science ＆Technology，2012.（in Chinese）

［12］戚國慶.近程防空反導(dǎo)中目標(biāo)估計的有關(guān)使用理論與技術(shù)［D］.南京：南京理工大學(xué)，2006.QI Guo－qing.Some Theories and technologies of target estimation in close－in air－defense and antimissile system［D］.Nanjing：Nanjing University of Science and Technology，2006.（in Chinese）

［13］邢昌風(fēng)，李敏勇，吳玲.艦載武器系統(tǒng)效能分析［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2007.XING Chang－feng，LI Ming－yong，WU Ling.Effectiveness analysis of shipborne weapon system［M］.Beijing：National Defence Industry Press，2007.（in Chinese）

［14］王航宇，王世杰，李鵬.艦載火控原理［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2006.WANG Hang－yu，WANG Shi－jie，LI Peng.Shipborne fire control theory［M］.Beijing：National Defence Industry Press，2006.（in Chinese）

［15］戴自立.現(xiàn)代艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)［M］.北京：國防工業(yè)出版社，1999.DAI Zi－li.Modern warship combat system［M］.Beijing：National Defence Industry Press，1999.（in Chinese）

［16］郭錫福.遠(yuǎn)程火炮武器系統(tǒng)射擊精度分析［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2004.GUO Xi－fu.Analysis of firing accuracy of long－range artillery weapon system［M］.Beijing：National Defence Industry Press，2004.（in Chinese）

［17］謝黎焱，廖瑞，王雪琴.信息化條件下單炮多發(fā)同時彈著研究［J］.指揮控制與仿真，2009，31（4）：30－35.XIE Li－yan，LIAO Rui，WANG Xue－qin.Study on single cannon multiple round time－on－target under informationizated condition［J］.Command Control ＆Simulation，2009，31（4）：30－35.（in Chinese）

［18］唐亞鳴，張河，葉迎華.多重命中彈藥激光同步起爆技術(shù)探討［J］.南京理工大學(xué)學(xué)報，2003，27（3）：234－238.TANG Ya－ming，ZHANG He，YE Ying－h(huán)ua.Study on technology of multiple impact gunshot laser synchronous detonation［J］.Journal of Nanjing University of Science and Technology，2003，27（3）：234－238.（in Chinese）