国内外155mm榴弹的研究现状与发展趋势

国内外155mm榴弹的研究现状与发展趋势一、概述榴弹是现代战争中陆军火力的骨干，它能对付空中、地面、水上等各种目标，如空中的飞机、导弹；地面的各种建筑物、工事、火力点、铁丝网、雷场、坦克、装甲车辆、人员；水上的各种舰艇、船只等。

目前世界各国研制或装备的榴弹种类很多，为了科研、设计、生产、保管及使用的方便，榴弹可以象一般榴弹按口径、对付目标、装填方式、稳定方式和作用效能等方式来分类。

以下仅按作用效能分类，将榴弹分为三种榴弹：①杀伤榴弹——侧重杀伤作用的弹丸，弹壁较厚，弹体质量较大，炸药威力也较大。

②爆破榴弹——侧重爆破作用的弹丸，弹壁较薄，炸药威力大。

③杀伤爆破榴弹——兼顾杀伤、爆破两种作用的弹丸。

其中远程杀伤爆破弹在炮兵弹药中成为压制兵器的主要弹药，也是目前弹药发展中较为活跃的弹药。

19世纪中叶以来，硝化棉、苦味酸、梯恩梯和黑索今等现代火炸药相继在榴弹中应用，使榴弹的射程与威力都有了大幅度提高。

1945年，弹丸的长度由3倍口径加长到了4~5倍口径，弹尾部由圆柱形改进为船尾形，从而形成了现代榴弹的雏形。

自20世纪后半叶以来，随着弹丸设计、弹体材料、炸药、引信、增程等技术的发展与应用，现代榴弹已突破了“钢铁”+“炸药”的简单配置，在高新技术条件下正引领着现代弹药“远、准、狠”的主要发展方向，形成了一系列远程榴弹。

二、研究现状近些年弹药发展的特点是：将功能单一的榴弹改用多功能战斗部，使其能攻击多种多样的目标；采用底部排气技术、火箭增程、复合增程技术等来提高大口径榴弹射程；大力发展子母弹技术；研制攻击坚固目标和深埋地下目标的战斗部；将制导技术引入常规弹药提高榴弹、火箭弹的打击精度。

所以，就弹药产品结构来看，所表现出的特点是：弹种数量迅速增加；具有精确打击能力的弹种越来越多；远程、增程弹种不断涌现；功能各异的特种弹（炮射侦察弹、毁伤评估弹、巡飞弹）层出不穷。

大口径火榴弹药，无论从装备还是从研制看，均呈多弹种齐头并进的局面，各发挥各的功能，互为补充。

榴弹、火箭弹、航空炸弹和地雷都有子母弹弹种。

为实现远程打击，火箭增程弹已成为美国榴弹炮用远程弹药的主要弹种，许多国家正在研制能够打得更远、更准的弹种。

自20世纪60年代以来，随着电子技术的进步和制导技术的成熟，很多国家研制并装备了制导炸弹，电视制导、激光制导、红外制导、雷达制导和GPS制导的航空炸弹相继出现，并在近期的一些战争中发挥了重要的作用。

激光制导炸弹已发展了三代产品，现装备与生产的是第二代和第三代产品。

现在，榴弹性能越来越好，其中有：杀伤威力较大的钢珠弹、箭霰弹、子母弹；飞行距离较远的底凹弹、枣核弹、火箭增程弹以及底部排气弹等。

现代某些杀伤榴弹的弹内装有数千颗小钢珠、小钢箭和小钢柱，这些榴弹杀伤破片多、杀伤面积大。

现代榴弹，不仅威力大，而且射程也远。

不少榴弹可以飞行20－30公里，有的甚至达到40－50公里。

应用上适合于打击隐蔽目标和面目标的野战炮。

榴弹炮按机动方式可分为牵引式和自行式两种，其中，自行式榴弹炮主要有美国M109A2式155毫米自行榴弹炮，英国As90式155毫米自行榴弹炮，法国F1式155毫米自行榴弹炮，日本75式155毫米自行榴弹炮，美国Mli0A2式203毫米自行榴弹炮等。

比如155mm榴弹的威力指标，据最新资料表明：其装药6~7公斤，装B炸药或梯黑铝炸药，当量约为10公斤TNT。

冲击波可在3~4米距离上破坏轻装甲，4~5米距离上损伤轻装甲。

8~9米距离上可完全破坏2层砖墙，8~9米距离上可以严重破坏砖墙可使1.5层厚砖的砖墙严重开裂可能大部分倒塌；2层厚砖的砖墙倾斜，瓦屋面塌下；11~12米距离玻璃破坏，门窗部分破坏，砖墙出现小裂缝和稍有倾斜，瓦屋顶局部掀起；12~16米距离上，玻璃严重破坏；17米以上玻璃开裂；4~5米距离上可以完全破坏200mm厚钢筋混凝土。

6~7米距离上可致死，7~9米距离上可导致内脏严重破损，有可能导致死亡；9~11米距离上听觉器官受损和骨折，大于11米可导致挫伤。

三、发展趋势分析（1）利用先进增程技术大幅度提高远程打击能力在射程方面从中近程（20km）发展到超远程（大于200km），中近程弹药采用减阻及装药改进技术，远程弹药采用火箭增程技术、底排/火箭复合增程技术、冲压发动机增程技术，超远程弹药采用火箭/滑翔、冲压发动机/滑翔、涡喷发动机/滑翔等复合增程技术。

就国外冲压增程弹药的发展现状来看，中大口径弹药采用冲压增程技术以后其射程可以达到70km以上，增程率达到100%。

冲压增程炮弹可能成为未来陆军低成本、远程压制弹药的主要弹种。

滑翔增程技术受滑翔飞机及飞航式导弹飞行原理的启发而提出的一种弹药增程技术。

国外近年来开始研究利用固体火箭发动机与滑翔飞行原理结合的射程大于100km的复合增程超远程弹药（火箭/滑翔复合增程弹药）。

目前，美国正在进行射程大于300km的炮射巡航飞行式超远程弹药技术的研究。

它与火箭/滑翔复合增程弹药的工作原理截然不同。

火箭/滑翔复合增程技术首先利用固体火箭发动机将弹丸飞行弹道高度提升到20km以上高空，弹丸到达弹道顶点后，启动滑翔飞行控制系统，弹丸进入无动力滑翔飞行，达到增程的目的，其飞行阶段为弹道式飞行+无动力滑翔飞行。

该技术一般可使弹丸射程达到150km左右。

炮射巡航飞行式超远程弹药技术首先用火炮将弹丸发射到10km高空（弹道顶点），控制系统启动，同时动力装置启动。

弹丸进入高空巡航飞行阶段，该阶段的飞行距离将大于200km以上。

动力装置工作结束后，弹丸进入无动力滑翔飞行，达到增程目的，其飞行阶段为弹道式飞行+高空巡航飞行+无动力滑翔飞行。

该技术可使弹丸射程大于300km。

先进超远程弹药技术根据动力装置的不同，又分为:亚音速巡航飞行的超远程弹药（采用小型涡喷发动机）和超音速巡航飞行的超远程弹药（采用冲压发动机）。

前者动力系统复杂、控制系统相对容易实现并可采用火箭/滑翔复合增程弹的一些成熟技术，但弹丸的突防能力低于后者。

后者动力系统简单、控制系统相对复杂、突防能力强，是未来主要发展方向。

（2）利用电子、信息、探测及控制等技术提高远程精确打击能力在提高精度方面，中近程弹药采用常规技术，远程弹药采用弹道修正、简易控制、末段制导等单项技术，超远程弹药采用简易控制、卫星定位加惯导，末段制导等多项复合技术。

为了有效地提高压制武器弹药中单个目标的精度，在突破控测及制导元器件抗高过载能力的关键技术以后，国外许多国家开展了末制导压制弹药的研制工作。

美国正在研制M712式155mm激光制导炮弹。

微机械技术与微电子技术相结合，形成了一代全新的微机电系统，由于它的低成本、耐高过载、高可靠性、通用性和微型化，使其在军事中的应用有巨大的前景，正是由于它的出现，使得常规无控弹药逐步向制导化、灵巧化方向发展成为可能，也正是由于它的出现，使得常规无控弹药与导弹的界限越来越模糊。

微机电系统和微型制造技术的发展推动了微惯性器件和微惯性测量组合技术的发展，导致新一代陀螺仪和加速度计的产生。

包括硅微机械加速度计、硅微机械陀螺、石英晶体微惯性仪表、微型光纤陀螺等。

和传统的惯性仪表相比，微机械惯性仪表有体积小、重量轻、成本低、可靠性好、工耗低、易于数字化和智能化、测量范围大等特点。

在远程压制弹药中微机电技术应用最多的是由微惯性测量组合与GPS接受器集成的微型制导系统。

随着压制武器弹药射程的不断提高，对弹药的射击及命中精度要求也愈来愈高，单靠一种技术措施已不能满足高精度的要求。

因此，国外，正在开展多模式复合制导和修正技术的研究，并在不断探索提高射击精度的新原理和新技术。

（3）利用高效毁伤战斗部技术提高远程作战效能在射程远、精度高的作战要求下，必然带来战斗部有效载荷的降低。

为提高远程榴弹的威力，采用高效毁伤战斗部技术提高毁伤效率，满足不同的作战需求。

力争使射程、精度和威力形成一个合理的匹配关系。

在战斗部威力研究方面，国内外大多侧重于战斗部总体和破片控制技术的研究，采用各种方法和技术措施提高对目标的毁伤能力，归纳起来主要包括如下几个方面：①提高破片的侵彻能力；②采用定向技术提高破片密度；③采用含能新型破片。

含能破片作为一种新型破片，对战斗部具有很强的引燃和引爆能力，国外在此方面已作了很深入的研究工作，研制了三种类型的含能破片：第一种破片本身采用活性材料，当战斗部爆炸或者撞击目标时，材料被激活，释放内能，引燃、引爆战斗部；第二种是在破片内装填金属氧化物，战斗部爆炸时，引燃金属氧化物，通过延时控制技术，使其侵入战斗部内部并引爆炸药；第三种是在破片内装填炸药，并放置延时控制装置，当破片侵入战斗部时，破片爆炸引爆目标战斗部。

含能破片能够高效毁伤导弹目标，在国内外受到高度重视。

（4）利用多功能引信技术提高远程作战效能多功能引信技术指的是一种或几种引信具有多种功能（如近炸、电子定时、触发、简易制导、弹道修正、联合可编程等）。

同时把点火与控制、弹道修正、制导与控制融为一体的引信技术。

技术的成熟性将直接导致三军种引信的种类减少到几种或十几种，使原有库存弹经过多功能引信的替换可大大提高命中精度和毁伤效能。

以美国为首的北约军事集团，为减少三军引信的种类，在八十年代开始研究多功能引信的第一代产品，经过十年到十五年的发展，目前榴弹配用有M782多选择引信。

通过红外技术、激光技术、毫米波技术与未制导的复合，仅更换一个引信，就能使常规无控榴弹变成未制导榴弹。

随着GPS技术、MEMS技术的成熟，捷联式IMO惯导系统也可在常规炮弹上使用，高精度的弹道修正将成为现实。