[科普中国]-坦克炮射导弹

结构组成工作原理

坦克炮射导弹是利用坦克的火炮、观瞄系统，以及指挥制导系统将导弹发射出去，并导向目标。炮射导弹系统主要由坦克炮、控制装置、整装导弹、检测仪器及模拟训练器等组成2。

控制装置主要是发现，识别目标，并发射用于控制导弹飞行的激光束信息场。它主要由瞄准制导仪、变流器及全套连接电缆等组成2。

整装导弹由导弹、药筒及弹带组成。导弹是一个具有聚能装药串联战斗部的激光半自动缸导导弹参它主要由舵机舱、战斗部舱、增速发动机、仪器舱及弹托等组成。

舵机舱主要用途是借助气动力舵翼控制导弹航向和俯仰。导弹发射前，舵翼折叠在舵机舱内，覆以护板，在导弹飞出炮膛后，舵片张开机构抛掉护板，将舵片张开并定位于工作位置。

战斗部舱由战斗部和电子延迟装置组成。其远距离解除保险机构能保证引信在距坦克规定的距离外才能解除保险；自毁机构能保证导弹在未击中目标和瞎火时自动销毁。电子延时装置位于前置战斗部的底部。

增速发动机是一台单室固体火箭发动机，用以保证导弹在弹道上获得一定飞行速度。仪器舱用来装所有控制装置和弹翼（除舵机外）。

弹托由本体、活塞、药室、感应器座、触头及节流阀等组成。为使弹托在导弹发射出炮口时能及时脱落，在药筒与弹托本体底部空腔间设置了过滤器和节流阀。当导弹在炮膛内运动时，火药燃气通过过滤器及节流阀进入弹托底部空腔，导弹飞出炮口后弹托底部空腔和弹后空间便形成压力差，将弹托与弹体的连接螺钉切断，将弹托抛出，同时弹翼张开。

最新的坦克炮射导弹武器系统一般采用激光驾束制导方式，其工作原理是射手用瞄准制导仪瞄准、跟踪目标，并用与瞄准镜同轴的激光器向目标发射激光波束（直径为6米的激光编码场），然后发射导弹。导弹飞离炮管后进入激光波束，弹尾的激光接受器把接受到的光信号变为电脉冲信号、弹上控制电路的坐标分析器将电脉冲信号处理成与激光束坐标系中导弹的Y、Z坐标成比例的电信号（Y为垂直方向偏离，Z为水平方向偏离）。再通过转换，在弹上控制电路的校正滤波器的输出端形成既与导弹在激光束中的坐标成正比，又与这些坐标的变化速度成正比的信号Y′、Z′。

由于该弹为旋转弹，弹上陀螺坐标仪将信号Y′、Z′转换到导弹坐标系中，再提供给舵机。舵机将输入信号转换成导弹舵翼的偏转角，舵翼偏转产生气动力，驱使导弹向激光束中心移动。导弹向激光束中心移动，相对激光束中心偏差在变化，激光接收器输出端的电信号也将变化。因激光束中心与瞄准镜中心平行设置，导弹沿激光中心飞行也就是沿瞄准线飞行，这样就可以瞄到哪打到哪2。

发展过程20世纪50年代

早在上世纪50年代，苏联便于1957年提出第一代坦克炮射导弹的概念。美国从1958年开始研制坦克炮射导弹；并研制成功世界上最早的坦克炮射导弹“橡树棍”，采用红外制导。

20世纪60年代

60年代以后，坦克炮发射导弹的研究进入新阶段。苏联研制了第一种“红宝石”坦克炮射导弹。由于其空心装药战斗部威力不大，无线电指令制导系统也容易受干扰，这种炮射导弹最终没成功。此后，它们主要对已大量生产的T-62坦克和T-64坦克做改进。为避免重蹈覆辙，改进时没有采用炮射导弹，而是用发射轨进行发射。287号坦克发射“台风”导弹，150号坦克发射“龙”式导弹。其中“龙”式的试验获得成功。

与此同时，西方国家也开始探讨如何在坦克上采用反坦克导弹、法国研究了利用坦克炮直接发射的反坦克导弹，这就是有名的“阿克拉”导弹、它采用激光驾束制导方式，飞行速度500米/秒，最大射程3800米，单发命中概率接近100%。1966年，美军在M551“谢里登”坦克上装备了MGM-51A“橡树棍”导弹3。

20世纪70年代

进入20世纪70年代，美军用M60A2和“谢里登’，坦克发射的“橡树棍”导弹准确击中2000米的试验坦克，此距离超过了当时主战坦克的直射距离，引起世界各国极大关注4。

20世纪80年代

80年代，由于导弹的技术复杂，研究导弹付出的代价比常规炮弹高很多，而发展坦克火控系统和先进的光电传感器，也可达到与制导炮弹相当的效果，因此西方国家逐渐放弃发展坦克炮射导弹。只有苏联一直坚持研制炮射导弹1。

各国产品俄罗斯俄罗斯炮射导弹的发展水平处于世界领先地位，拥有基于三种型号（9M112 、9M117、9M119）的12种坦克炮射导弹，10多种反坦克导弹武器系统，约20多种类别的反坦克导弹。有便携、车载、直升机载、固定翼机载、炮射等多种形式。射程最短的有1～1.5千米，最远的10千米，导弹平均飞行速度最大达800米/秒。此外，世界上许多国家都相继加入研制坦克炮射导弹的行列。

虽然西方国家在60年代曾发展过坦克炮射导弹，并在70年代初期有了少量装备，但它们最终还是放弃了这种武器。然而，俄罗斯与西方国家的不同之处是，自60年代以来对炮射导弹的发展从未间断。到目前为止，俄罗斯已拥有3种基本类型7~8种型号的炮射导弹。这些炮射导弹凭借射程上的优势和较高的命中精度，不仅使一批行将退役的老式坦克熏返战场，而且极大地提高了现代坦克的远距离作战能力。目前，炮射导弹不仅已大量装备俄罗斯陆军，而且正悄悄地走向国际军火市场4。

乌克兰研制的激光驾束制导炮射导弹已从最初的125毫米拓展到100毫米和120毫米口径。不同口径的炮弹采用相同的气动布局，战斗部位于前端，后部包括推进系统、4片弹翼和4片尾翼。100毫米的弹重25千克，120毫米的弹重27千克，125毫米的重30千克，25毫米导弹可配装于T-80UD、T-84、 T-72AG 、T-72B 和T-72C坦克，100毫米导弹配装于T-55M坦克和MT-12牵引反坦克炮。120毫米导弹可配装在采用120毫米滑膛坦克炮的坦克上，但必须装有用于制导导弹的瞄准系统3。

以色列STAR智能攻顶炮射导弹的独特之处是采用了最先进的“纯心”制导模块。“纯心”是一种结合制导、导航、飞行控制于一体的小型计算机，最小直径80毫米，长82毫米，重量低于500克。安装它后，STAR能在最大射程接收第三方目标信息（条件是在1000米/秒的速度下）。

以色列还研制子“拉哈特”（LAHAT）激光制导炮射导弹，其自标指示装置既可设置在发射系统内，也可采用外置方式。LAHAT共有105毫米和120毫米两种基本型号分105毫米的重19千克，长984毫米，采用传统黄铜药筒分120毫米导弹药筒较短，有弹托直径适配器。导弹飞到4000米只需14秒，有效射程超过6000米。“拉哈特”除装备在“悍马”车和BMP装甲车上以外，还可供武装直升机使用3。

印度“弩马”超视距激光制导炮射导弹可装备在“阿琼”主战坦克上。有效射程5～8千米，可曲射打击装甲战斗车辆，也可直射打击直升机。

瑞典瑞典研制的炮射导弹“斯垂克斯”可供120毫米滑膛炮发射，于1994年前后开始装备部队3。

中国中国曾经在上世纪中后期研制了一款105毫米激光驾束炮射导弹。这种武器系统适用于主炮口径为105毫米的坦克上，不影响原武器性能，最大射程为5000米。最大破甲厚度700毫米。装备在59D式坦克等中型坦克上。

另外中国研制的125毫米炮射导弹，是以俄罗斯9M119式炮射导弹为基础，同时大幅都改进的炮射导弹，性能优良，射程达到5公里以上，装备在99式，96式（即88c式）以及改进型的96A式主战坦克上3。

前苏联9M112“眼镜蛇”是苏联研制的第一类坦克炮射导弹，口径125毫米，最大飞行速度为400米/秒，最大射程为5000 米，破甲厚度700～800毫米。1981年列装，分别装配在T-64和T-80坦克上，供2A46型125毫米滑膛炮发射。

9M112采用药筒分装式结构，类似野战火炮发射的炮弹匆平时分前后两部分，装在自动装弹机内，前部是导弹本体部分，_包括破甲战斗部和固体推进续航发动机；后部包括起飞推进剂和底板，相当于普通炮弹的药筒部分。使用时，将前、后两部分送入炮膛，二者自动连成一体。车长座位的前方装有小型指挥天线，可向导弹发送无线电控制指令。制导系统为半自动瞄准线指令制导，炮长必须在整个过程中瞄准目标，同时组装在制式炮长瞄准镜内的测向仪则利用导弹尾焰的红外光源跟踪，飞行中的导弹接收到无线电控制信号后，不断修正弹道，直到命中目标4。

9M117“堡垒”是第二类坦克炮射导弹。口径100毫米，导弹重26.8千克，最大射程4000米，平均飞行速度375米/秒，破甲厚度550毫米。该弹于1985年列装，在T-55和BMP-3步兵战车上，用2A70式100毫米线膛炮发射，T-62上，用2A20型115毫米滑膛炮发射4。

9M117装于像炮弹一样的药筒内，靠发射药将导弹推出炮管。该导弹采用激光驾束制导方式，使用望远式瞄准镜瞄准。它与激光发射器组装在一起，并配有稳定器。瞄准线随动于装有稳定器的火炮，制导期间瞄准线在水平和垂直方向单独稳定，不随火炮运动4。

当制导弹由电击发后，药筒内的发射药立即点燃，在1.5秒内导弹飞出炮管，弹上电源及陀螺仪同时开始工作、然后抛掉弹底盖，展开控制尾翼，点燃导弹的固体燃料火箭发动机，使导弹沿坦克上的激光发射器发出的红外激光波束形成的制导区飞形。若未击中目标，弹上自毁机构可在26～41秒内引爆空心装药战斗部使导弹自毁。为能在夜间发射导弹，坦克配有红外和微光夜视仪。红外视距1200米，微光视距500米。

虽然“堡垒”导弹的最大射程、平均速度和破甲厚度均比“眼镜蛇”有所下降，但它采用了激光驾束制导方式，代替了无线电指令制导。激光驾束制导方式很难受外界干扰，而且使车长在操作时减少了操作难度。

在“堡垒”导弹的基础上，还有两种变型弹，构造和性能与“堡垒”大体相同，只是配用的武器不同。一种是“铁拳”主要用于MT-12牵引式反坦克炮，口径100毫米。炮上新增加了1具专用激光指示器，以便对导弹进行激光制导。另一种是 9M117M导弹，主要装备于BMP-3步兵战车。这种步兵战车采用的2A70火炮口径虽然也是100毫米，但弹道性能与T-55坦克炮不同。为此，对导弹的发射药组件进行了改进。由于导弹与车内原有自动装弹机不太匹配，因而重新设计了装放导弹的弹药箱，可以存放6枚弹4。

苏联研制的第三类坦克炮射导弹是9M119“芦笛”（北约代号为AT-11“犯击手”），1986年列装，分别装配于T-72和T-80坦克上，供2A46型125毫米滑膛炮发射。“芦笛”重17.2千克，弹长450毫米，最大射击范围为5000米，平均飞行速度高达800米/秒，破甲厚度为带反应装甲770毫米4。

9M119导弹由弹体和发射药筒两部分组成。弹体的底部有一圆形光学元件，用来接收编码激光信号。弹体中部和尾部有两种不同用途的控制翼，尾部的弹翼用于调节导弹在飞行中的稳定性，中部的用于控制飞行方向。这种导弹与众不同的是，把固体燃料续航发动机移到了导弹的最前端，战斗部则移到了发动机后面，可使金属射流获得最佳破坏效果、战斗部直径125毫米，重4.2千克，对目标的破甲厚度与弹径之比达7：1，这在当时确实是不错的性能4。

从性能数据可以看出“芦笛”导弹在各个方面比“堡垒”有很大提高，特别是其800米/秒的平均速度已达到世界上反坦克导弹的最高时速，这种高速度为炮长的操作提供了相当大的便利4。

在发射激光驾束制导导弹的过程中，炮长必须在瞄准镜中始终瞄准目标为导弹制导。假设目标处于4000米处，若以“堡垒”380米/秒的飞行速度计算，击中目标需11秒左右，而“芦笛”只需5秒就可击中，6秒钟对于低速行驶（或停止）发射导弹的坦克具有相当大的战术意义。‘芦笛”导弹比“堡垒”导弹的另一个优点是其450毫米的弹长（“堡垒”约为1米），这就使其可按普通炮弹的方式进行存储和填装，而不需要单独的设备，提高了坦克的整体可靠性。“芦笛”将装备俄罗斯T-90E主战坦克，供2A46MI型125毫米滑膛炮发射4。

9M119的最重要特点是制导方式采用了较先进的激光驾束制导原理而不再是老式的无线电制导，它可能得益于“红土地”制导炮弹的技术发展，也可以说是受益于激光制导技术的日趋成熟3。

炮射导弹的优缺点炮射导弹的优点(1)导弹的一个不可争辩的优点是提高了2500m距离上的命中率(尤其是对运动目标)；(2)可在4000-5000m距离上发现和识别敌目标并进行攻击，导弹射程远的优点有助于提高己方武器系统的生存能力；(3)用导弹对付直升机(战斗直升机)的优点是显而易见的，但如果主战坦克没有环形搜索传感器，发现直升机只是偶然现象5。

炮射导弹的缺点(1)目前，导弹的终弹道效应尚受到空心装药原理的限制，现代特种装甲和反应式装甲的采用大大降低了弹药的穿甲效能；用小于120mm口径坦克炮发射导弹不能达到穿透现代特种装甲的战技要求；(2)如果采用的不是“发射后不管”的被动工作方式，目前采用的这种导弹制导方式易被干扰。俄罗斯研制的“窗帘”l主动防护(软杀伤)是一种批生产的专门防御激光驾束制导导弹的防护系统，预计在今后5一8年内能够研制出一种在命中目标前将飞行导弹击毁或破坏的防护系统(硬杀伤)。在此领域，俄罗斯的“演技场”(APeha。)防护系统是处于研制阶段的先进防护系统；(3)受飞行速度的限制(约是动能弹的20%)，在较大射程上击毁过程较长，不能在较短问隔时间击毁数个目标；(4)在夜间和不良观察条件下，导弹射程远的优点不明显，主要是因为俄罗斯主战坦克未装备重要的高效能夜视器材；(5)一辆宽为3m的坦克在sooom距离上，从光学仪器上观察到的正面宽度为0.18个分划，有过瞄准经验的读者知道，在这种条件下，操纵手必须具备相当高的跟踪目标的技能5。

炮射导弹的用途因为战场情况瞬息万变，当坦克装上炮射导弹后，如果遇到近距离目标要开火，虽然按道理应该先卸下昂贵的炮射导弹，再重新装填普通炮弹，但这种纸上谈兵的想法在战场上完全是一厢情愿。当敌军目标出现在转角的时候，任何思路清楚的车长一定是要求炮长瞄准交战，不可能为了省钱而丢掉自己的性命。不过采用外置式反坦克导弹发射器，势必会让炮塔高度增加，如果没有经过适当设计的话，还得派人打开舱盖才能操作，这对于车组乘员来说绝对不是一件好事。而且暴露在外的导弹发射器容易遭到敌火损伤，如果要把整体重量算进去的话，外置式反坦克导弹发射器不见得比较轻巧。炮射导弹在使用上虽然拥有装甲保护的优势，但在装填上却或多或少会产生问题，就算是像俄罗斯那样把炮射导弹尺寸设计成和传统炮弹一模一样，但在保管和可靠性方面仍有许多问题。以动能穿甲弹为例，只要弹药引信正常，那么基本没有会出错的地方，但炮射导弹是电子装备的集合体，在环境恶劣的战场上，没人能担保炮射导弹具有绝对可靠性，最糟的情况不是导弹打不出去，而是好不容易打出去后飞不了几米就掉了3。

除了炮射导弹本体，在坦克上必须配置相关制导系统，如果在设计时就集成到火控系统倒也罢了，万一要是额外加装的话，在光学通道和装甲配置上都必须动不少脑筋。不仅如此，现有炮射导弹几乎都是半主动导引，这意味着坦克车组乘员必须有人持续盯住目标。就理论而言，这应该由炮长负责，但这形同限制了坦克的持续交战能力，不然就是车长在紧急情况下放弃导弹制导，这样才能进行超越炮长射击。使用炮射导弹还需要在战术协调上重新斟酌，特别在攻击空中目标时的敌我识别情况更加棘手。毕竟，主战坦克缺乏对空搜索能力，就算找到目标，要想以半主动导引方式持续锁定低空移动的机动目标其实并不容易。与此同时，主战坦克还必须在战场上移动，这种高难度战术运动如果不是在平时就落实大量训练，用炮射导弹击落低空目标谈何容易。解决之道当然是让炮射导弹能够“发射后不用管”，问题是具有“发射后不用管”能力的炮射导弹无论在价格还是复杂程度上都会水涨船高，连带的也会让可靠度和价格更加难以接受。以美国著名的“轻标枪”单兵反坦克导弹来说，单价就高达4万美元，考虑到炮射导弹必须承受的巨大发射加速度应力，成本只会增加，不可能降低，这会让采购炮射导弹建立战备储量的基本要求更难达到3。

实际上，主战坦克使用炮射导弹的战术需求关键在于目标种类，如果今天是在开阔地要和装备齐全的重装敌军交战，那么炮射导弹的确能争取到部分优势。但如果是要在城镇地区执行COIN作战，那么炮射导弹基本没有用武之地，还不如多派几个步兵班和坦克协同，发挥最大作战效果，毕竟炮射导弹价格不菲，还会占去有限的弹药空间，因此炮射导弹的使用应视战术情况机动调整，而不是为了追求高科技虚名浪费有限的军费预算3。

改进建议通过对坦克炮射导弹与普通坦克炮弹战斗能力比较分析，找到了100 mm坦克炮射导弹武器系统战斗能力的优劣所在，为更好地促进坦克炮射导弹武器系统的进一步研制和开发，借鉴国外的经验，提出如下改进建议2：

（1）改进火控系统，提高反应能力

由于坦克炮射导弹武器系统多是保留了原有坦克火控系统的特点，反应速度慢，控制时间长，影响了易实用性和环境适应性两项指标。可以通过改进观瞄仪器，减少火控系统操作程序，提高火控系统反应时间，改善夜视夜瞄装备性能，使其具备“全天候”战斗能力等方式提高其反应能力2。

（2）改进制导技术，提高控制能力

提高坦克炮射导弹的控制能力，是提升坦克实战能力必然要求。当前，对于坦克炮射导弹武器系统来说，多采用激光驾束制导设备，但是这种制导方式在弹丸飞行时仍需炮长始终瞄准目标，这对于适应战斗需要的坦克是难以实现的；所以，应改进制导技术，努力研发“发射后不用管”的炮弹极为必要2。

（3）改进动力装置，缩短飞行时间

导弹的飞行时间是指导弹发射后，弹丸在空中飞行，直至命中目标所需要的时间。取决于导弹的飞行速度和目标的距离。由于坦克炮射导弹武器系统主要用于远距离战斗，目标距离一般在2 000 m以外，且坦克炮射导弹平均飞行速度约为287 m/s，所以其飞行时间相对较长。对4 000 m距离上的目标进行射击时，其飞行时间约为14 s，约与坦克普通炮弹射击反应时间的两倍相当。在实际战斗中，飞行时间过长，射手往往会由于目标的机动而丢失目标；导弹飞行中还需要坦克原地停留，因而往往会遭到敌人的打击。因此，应改进动力装置，提高炮射导弹的飞行速度，以尽可能地缩短其飞行时间2。

发展前景出于进攻与防御两方面的考虑，坦克携带导弹已成为必然的趋熟最先进的“芦笛”导弹比“红宝石”导弹在整体性能上有很大提高，但坦克炮射导弹技术仍有很多改进之处。首先是其昂贵的价格，1枚“芦笛”约4万美金，30发就可以买1辆T-72坦克。如何降低成本是坦克炮射导弹发展的关键问题。另外，坦克炮射导弹在制导方式上也需进一步改进，现发射“芦笛”导弹，炮长仍需长时间瞄准。做到准确射击还有一定难度，若能进一步改进制导方式，实现“发射后不用管”，那么坦克炮射导弹必将会以更快的速度发展3。