小口径舰炮技术

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MC现代鱼雷动力电池技术（The Modern Battery Technology for Torpedo Propulsion）

LB 舰船技术/舰载武器技术

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基本概念：

现代鱼雷动力电池技术：舰炮指装备在舰艇上的海军炮，是舰艇的主要武器之一，用于射击水面、空中和岸上目标，其中口径20-57mm之间的舰炮称为小口径舰炮，其通常采用加农炮，自重平衡，多管联装，具有重量较轻、结构紧凑、射界较大、发射率较高、操纵灵活、瞄准快速、命中率高和弹丸破坏威力大等特点，能适应舰艇的负载和空间限制，在海上运动的摇摆条件下，有效地射击高速运动的点目标。

据舰炮所完成任务的不同，小口径舰炮又可分为两种类型：一种是近程反导舰炮，也称作近程防御武器系统（CLWS）。这类舰炮主要执行在距舰300-3000m内拦截来袭反舰导弹的任务；另一种是小口径高射炮，主要用于抗击低空和超低空来袭的飞机，并具有一定的反导能力，也可用于射击海上或岸上目标。

小口径舰炮涉及的技术主要有：制导技术、化学工程、弹道技术、信息技术等。

历史沿革：

1、20世纪20年代～60年代

需求动力：随着海军力量的重要性显得愈发突出，各国海军纷纷加强了对舰炮技术的开发研制，以进一步提高舰船在海面上的攻击能力，特别是小口径舰炮技术需求极为强烈，另外舰炮制造技术的发展也提供了一定的前提，再加上小口径舰炮的方便实用，经济性强，这都这使得小口径舰炮从无到有，逐步发展。

主要特点：这一阶段是小口径舰炮的初步发展期，其主要特点是：

自14世纪装备海军舰艇以来，小口径舰炮经过了漫长的滑膛炮发展时期和线膛炮时期，这是一种以发射药为能源发射弹丸，口径在20mm以上的身管射击武器。

按炮膛构造可分为线膛炮和滑膛炮。滑膛炮一般指的是滑膛膛压炮，也就是炮口比炮管末端细的一种火炮，是通过发射过程中的炮管膛压来增加炮弹的初速度和穿甲能力，但是由于需要特种钢材来制作，工艺流程比线膛炮复杂。但是线膛炮也有优点，就是通过膛线来加强精确度，通过加长炮管长度来增加威力，不过寿命较低，维护复杂度较高。

2、20世纪初60年代～90年代

需求动力：随着舰载武器的现代化，各国海军纷纷加大小口径舰炮的研发，使得各国海军以及相关研发机构纷纷加大对小口径舰炮技术的重视，另外弹道技术、信息技术的发展也为其进一步发展提供了物质基础。

主要特点：这一阶段是小口径舰炮的进一步发展期，其主要特点如下：

（1）多管联装、射速快、火力猛、反应灵活。

（2）火力具有高密度。在以体系对抗为主要特征的现代海战中，饱和攻击为其主要作战样式之一。在这种相对复杂的作战环境中，为了有效抗击多批来袭目标，必须提高弹炮近程反导武器系统的毁伤概率。对于小口径速射舰炮武器系统来说，只有短时间内发射足够多的弹丸，即提高射速，才能提高综合毁伤概率。

（3）指挥智能化。舰炮武器系统不仅能够自动处理和过滤大量信息，而且可以帮助指挥员判断海战过程中可能出现的紧急情况，并能自动对任务、敌我双方态势、时间和海区地理环境的各要素进行评估，从而为指挥员采取必要的行动并选择最佳射击方式提供参考依据。

3、90年代末～至今

需求动力：随着电子技术、计算机技术、激光技术、新材料的广泛应用，另外伴随着制导炮弹的发明，以及脱壳穿甲弹、预制破片弹、近炸引信等的出现，使得小口径舰炮技术的发展又上了一个新的台阶。另外在现代海战中，反舰导弹武器系统多采用多方位饱和攻击、超高空、超低空掠海攻击、多批次时差攻击，也使得小口径舰炮武器系统必须采用各种新技术、新发明改善性能，以便有效地防御来袭反舰导弹的攻击。

主要特点：这一时期内其主要特点如下：

（1）广泛采用微处理机技术，实现全自动控制。随着微处理机技术的不断发展，小口径舰炮系统广泛采用了微处理机用于瞄准，供弹，选择弹种，以替代人的操作，目前各种新型的小口径舰炮基本上实现了全自动控制，只需一人操作即可。

（2）小口径舰炮弹药发展逐步从无制导向有制导以及智能化制导方向发展。弹丸制导采用智能化技术后，将能自动识别目标、自动修正弹道，根据不同的目标选择不同的杀伤方式（碰炸、近炸、延时触发等），以达到最大的杀伤效果，将能达到发射后任其自动运行的水平，使舰炮也成为一种精确制导武器。

（3）“两位一体”、“三位一体”技术的采用，使搜索雷达、跟踪雷达或光电跟踪器安装在炮架上，增大了高低系统的转动惯量；为了有效地防御俯冲导弹，一些小口径速射舰炮还采用了“过天顶”技术（“海上卫士”系统），使火炮的火线高增长；舰炮还要克服舰艇摇摆的影响，这一切都要求随动系统必须具有优良的性能。为了适应现代海战的需要，小口速射舰炮随动系统通常采用优质大功率伺服电机、新型的高质量的齿轮传动、多电机等技术，以改进随动系统的性能，提高调转速度及跟踪速度、加速度。

发展现状：

小口径舰炮是海军舰载武备中的重要组成部分，是舰艇水面战的主要武器之一，世界各海军强国均十分重视发展小口径舰炮技术，其最新进展情况和未来发展趋势如下：

1、未来舰炮武器在不断强化攻击性能的同时，还在逐渐完善其自身的防护和生存能力，隐身化是舰炮武器提高自身生存能力的主要手段之一。目前，舰炮隐身化采取的措施主要是进行外形隐身设计，制造时选用特征信号小的材料，外层涂敷吸波材料等，以大幅度缩小炮塔目标的雷达反射面积。

2、舰船建造标准化、系列化、通用化的发展，要求舰炮武器趋向于模块化集装箱式设计，使舰炮武器具有重组和扩展功能。这样能够提高舰炮的生存能力，在作战中损坏的部件可现场更换，以便迅速恢复舰炮武器系统的战斗性能；还能够使舰炮武器系统根据技术的发展和需求的变动进行重组，始终保持着较高水平的性能。

3、优化的结构设计和新型材料的采用，使舰炮武器体积更小、重量更轻。舰炮在结构设计上广泛使用轻合金和钦等特殊材料，以降低全炮重量，扩大适装范围。

4、小口径舰炮炮射无人机具有高速、隐蔽、机动灵活的优点，适宜执行战场侦察监视、目标指示、无线电中继、弹道观测、校正等高风险任务，也可用于干扰、破坏敌方通信指挥雷达系统，对重要目标实施空袭。炮射无人机使得小口径舰炮的应用范围更为扩展。

5、未来的发展趋势：新概念小口径舰炮武器

（1）新的发射能源。如电磁炮以电磁能发射弹丸，电热化学炮以电热和化学两种能源发射弹丸。它们与常规舰炮相比有如下特点：

弹丸初速高（预计可达100km/s）。弹丸飞行时间缩短，会使射击提前量缩小，击中目标的概率变大，并且会增大对目标的毁伤力；

贮弹量大且安全性好。电磁炮的弹丸尺寸小、重量轻，避免了弹药爆炸危及舰艇安全的可能性；

初速可控。弹丸的初速取决于电流，电磁炮的初速和射程在理论上可精确控制。

（2）新的毁伤目标机理。微波武器、粒子束武器和高能激光武器等定向能武器打破了常规火炮、电磁炮和电热化学炮均靠弹丸本身的动能或弹丸的爆炸能量来毁伤目标的机理，它们是靠力学效应、烧蚀效应和辐射效应作为毁伤目标的机理，克服了常规武器普遍存在的速度慢、精度不高和弹丸运输储存不便等不利因素，具有快速、灵活、精确取向、效费比高等优点。

典型成果和产品：

（1）美国海军研制的“密集阵”小口径近程反导舰炮武器系统，采用了典型的模块化集装箱式设计，它是三位一体结构形式，除了炮位控制台与遥控台设在舱内外，其他如搜索雷达、跟踪雷达、六管20mm转管炮及供弹系统、电子柜、环控系统，都以模块形式的方法装配在炮架上，并以集装箱式的方式安装在甲板上。电气系统也是由小模块组成，故障定位快，模块更换迅速，可维修性好。

（2）澳大利亚海防局研制得一种名为“金属风暴”的无活动部件的高速反导舰炮武器系统。该炮首次实现了在一根身管中装填多发弹药，可单发点射也可快速连射，其单管最大射速高达45000发/ min。弹丸发射由软件控制，可使射速千变万化，三管舰炮射速高达135000发/ min，而且还存在将更多的身管联装的潜力。

（3）荷兰海军的“守门员”30mm 小口径舰炮，采用转管式，它能击毁超音速反舰导弹，且射程可达3km，发射速度为4200发/ min，但是因炮架重达6. 4t，所占空间较大。