自動榴彈發(fā)射器在直升機上射擊精度分析*

吳 潔，高忠長，王小強

（1.國家知識產權局專利局，北京 101121；2.總參陸航研究所，北京 101121）

自動榴彈發(fā)射器在直升機上射擊精度分析*

吳 潔1，高忠長2，王小強2

（1.國家知識產權局專利局，北京 101121；2.總參陸航研究所，北京 101121）

以外軍某型35 mm自動榴彈發(fā)射器為研究對象，分析該類型武器在直升機上射擊精度的變化情況，可為該類型武器在直升機上的加裝和使用提供參考。

自動榴彈發(fā)射器，直升機，射擊精度

引言

自動榴彈發(fā)射器具有命中精度高、殺傷范圍廣的優(yōu)點，可在中近距離內對地面有生力量進行有效殺傷，是一種有力的火力支援武器。自從美軍在越南戰(zhàn)爭中首次使用MK19榴彈發(fā)射器以來，各國軍隊紛紛研制和裝備各種型號的自動榴彈發(fā)射器，該類型武器在直升機上的運用已有先例，比如，美軍的越南戰(zhàn)爭和蘇軍的阿富汗戰(zhàn)爭中均在直升機上裝備過，但目前各國直升機的艙門武器幾乎沒有見到該型武器的蹤影。

1 自動榴彈發(fā)射器在直升機上的使用條件變化

1.1 射擊距離

1.2 射擊角度

自動榴彈發(fā)射器采用的是拋物線彈道，在地面進行射擊時，一般都采用仰視射擊方式，即槍口與水平面成正的仰角，自動榴彈發(fā)射器安裝在直升機上，一般采用俯視射擊方式，這是由直升機的特殊性所決定的。首先，在直升機上，必須考慮發(fā)射安全性問題，要確保榴彈發(fā)射器子彈不打到直升機旋翼上，一般要求其仰視射擊角度不超過15°，其次，直升機攜帶該類武器進行作戰(zhàn)時，飛行高度一般在200 m以上，為了打擊500 m～1 000 m內的目標，根據該類型武器射表可知，需進行俯視射擊角度進行射擊，如圖1所示。

圖1 射擊角度變化示意圖

1.3 運動狀態(tài)

自動榴彈發(fā)射器在地面射擊時，采用三角支架駐鋤拔地進行槍身穩(wěn)定，射擊時射手相對地面是靜止的，而在直升機上使用時，為保證直升機的安全，大多是在直升機飛行狀態(tài)下進行射擊的，一般情況下，直升機運動速度大于100 km/h，這給目標的瞄準帶來了難度。

1.4 架槍條件

一般情況下，陸用的自動榴彈發(fā)射器采用三角支架作為槍身支架，若在直升機上仍采用該方式，則該武器強大的后坐力足以把射手從直升機上彈出艙外，一般情況下，需要專門研制一種支架與直升機剛性連接，并在支架上安裝后坐力緩沖裝置，以提高槍身射擊穩(wěn)定性，從而提高射擊精度。在直升機上，槍身后坐力傳遞到載機上，對載機姿態(tài)會產生一定影響，從而使射擊角度變化，此外，載機機身的振動對射擊精度也產生一定影響。

2 自動榴彈發(fā)射器在直升機上的瞄準精度分析

2.1 不同飛行高度對瞄準精度的影響

假設采用原槍的瞄準具進行瞄準射擊，如圖2所示，射角為仰視射擊5°，不同高度射擊誤差如表1所示。可見，采用原瞄準具在不同高度上進行瞄準射擊，其造成的瞄準誤差不隨高度的變化而變化，并且誤差值較小，可以近似忽略不計。

（四）強化改革舉措，提供最強保障。要堅持改革創(chuàng)新，堅持問題導向，著力破解難題、補強弱項、補齊短板，妥善解決改革存量問題，確保完成改革增量任務，實現工作創(chuàng)新發(fā)展。統(tǒng)籌推進以政治改造為統(tǒng)領的五大改造新格局，是政治性實踐性很強的系統(tǒng)工程，要全面深化監(jiān)獄工作改革發(fā)展，深化監(jiān)獄體制改革，完善刑罰執(zhí)行制度，加快推進監(jiān)獄基礎項目建設、信息化建設、改造設施建設，不斷適應改造工作新格局、服務改造工作新格局、保障改造工作新格局。

2.2 不同飛行速度對瞄準精度的影響

直升機攜帶自動榴彈發(fā)射器進行作戰(zhàn)時，飛行速度一般在 100 km/h～200 km/h之間，即約 30 m/s～60 m/s之間，這樣的速度對于主要為地面射擊設計的自動榴彈發(fā)射器而言，是很難保證瞄準精度的。以外軍某型35 mm自動榴彈發(fā)射器為例，該榴彈發(fā)射器子彈初速為vx=200 m/s，若射擊1 000 m距離，射向與直升機飛行方向垂直，直升機飛行速度vy=50 m/s，以子彈飛行時間Δt=5 s計算（實際超過5 s），則子彈偏離射向距離Δy=vy×Δt=250 m/s，可見，若不針對速度而進行射向上的修正，則無法使用。目前，陸軍使用的自動榴彈發(fā)射器的瞄準具針對地面靜止或慢速目標進行方位射向刻度標記，而直升機的速度范圍超過了瞄準具速度修正范圍，因此，很難滿足在直升機上的使用。

圖2 不同高度瞄準示意圖

表1 不同飛行高度射擊誤差表

由于自動榴彈發(fā)射器子彈初速較低，在直升機上進行射擊時，子彈飛行時間一般為3 s～7 s，射手采用瞄準具進行射擊時，必須獲取或判斷直升機的飛行速度，帶來了速度測量誤差，此外瞄準具自身的刻度標記也存在精度誤差，各種誤差的累積，使得瞄準誤差（用速度來表征）達到5 m/s～10 m/s，則偏差達到15 m～70 m，大大降低了命中概率。

3 自動榴彈發(fā)射器在直升機上的射擊密集度分析

3.1 基于真空彈道特性的射擊密集度分析

在真空中，子彈只受重心作用，可得到拋物線形式的彈道方程：

令y0=k1X，k1=k2tanθ0，y=0，可得落地點：

其中，X為射程，y0為子彈發(fā)射時離地高度，θ0為射角，k1為常數（一般小于1），k2為常數。

對式（2）兩邊取對數并微分，可得：

當速度初速度變化不大時，可得到射角變化對射程的修正公式：

由式（4）中cot2θ0可以看出，當θ0→0°和θ0→90 °時，此系數趨于無窮大，而在θ0=45°或θ0=-45°時，系數趨于零。因此，可以判定，射擊密集度與射擊時離地高度無關，接近水平射擊（-10°≤θ0≤10°）或大射角射擊（-90°≤θ0≤-80°或80°≤θ0≤90°）時，不大的射角變化會引起較大的相對射程變化，即射擊密集度變差，在-45°或+45°附近的角度射擊射擊密集度趨于最好。

3.2 基于彈道仿真的射擊密集度分析

上述關于射擊密集度的結論是在真空條件下得到的，下面以外軍某型35 mm自動榴彈發(fā)射器為例，進行在大氣條件下的彈道仿真，初始條件為：初速200 m/s，連續(xù)發(fā)射100發(fā)子彈，射角θ0，假設該武器的散布角Δθs服從均方差0.186 9°的正態(tài)分布，則初始射角θc=θ0+Δθs。仿真結果見表2。從表中可以得知，當接近水平射擊時，真空彈道特性的結論是近似適用的，但此時，與水平面成相同角度時（如-5°和+5°），俯視射擊散布精度比仰視射擊的要好；在俯視射擊中，在-45°射擊角度附近射擊時，真空彈道特性的結論是不適用的，即在-45°角度附近射擊時，射擊密集度不是最好的，而是在-15°左右取得最優(yōu)的射擊密集度；射擊角度是影響射擊密集度的主要因素。

4 直升機使用自動榴彈發(fā)射器的一些建議

4.1 對瞄準系統(tǒng)進行相應改進

由于自動榴彈發(fā)射器子彈初速較低，子彈飛行時間較長，較小的射角誤差能造成較大的偏差距離，普通的機械刻度瞄準具已無法滿足精度要求，自動榴彈發(fā)射器瞄準具無法適應直升機快速運動的特點是造成其無法在直升機上作為艙門武器普遍使用的主要原因。若不用瞄準系統(tǒng)，僅憑借射手肉眼觀察射擊則對彈藥的浪費是十分嚴重的，導致射擊效能極差?？梢?，對瞄準系統(tǒng)進行改進是十分必要的，配備電子瞄準系統(tǒng)，能夠自動采集直升機運動參數并采用相關火控模型精確計算直升機各種運動狀態(tài)下的射擊瞄準點，可有效提高目標瞄準精度。

表2 不同射擊角度的彈道仿真結果

4.2 以俯視射擊作為主要的射擊方式

根據前面的分析可知，俯視射擊可以有效提高射擊的密集度，而采用仰視射擊時，由于直升機對該武器仰角的限制，使得仰視射擊處于小角度射擊，是該武器處于射擊密集度最差的射擊角度，因此，要盡量避免在直升機上使用仰視射擊的方式。對于射擊距離500 m～1 000 m的范圍，直升機采用俯視射擊，其飛行高度一般為200 m～400 m，射角-10°～-30°是比較理想的使用方式。

［1］韓子鵬.彈箭外彈道學［M］.北京：北京理工大學出版社，2008.

［2］馬建龍.簡單，但實用歐美直升機艙門武器系統(tǒng)［J］.現代軍事，2005，31（2）：55-57.

Analysis of Shooting Accuracy of Automatic Grenade Launcher Installed on Helicopter

WU Jie1，GAO Zhong-chang2，WANG Xiao-qiang2
（1.State Intellectual Property Office，Army Aviation Institute，Army Aviation Institute，Beijing 101121，China；2.Army Aviation Institute，Beijing 101121，China）

Taking a certain type of foreign military 35 mm automatic grenade launcher as research object，it analyzes the change of shooting accuracy of that type of weapons due to being installed on helicopter，and it can provide reference for the installation and usage of the type of weapons on helicopter.

automatic grenade launcher，helicopter，shooting accuracy

E911；N945.12

A

1002-0640（2014）09-0048-03

2013-07-05

2013-09-06

軍隊科研重點研究基金資助項目

吳 潔（1984- ），女，江蘇淮安人，碩士研究生。研究方向：航空、航天、直升機載武器。