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“陆战之王”岌岌可危④趁虚而入的反坦克导弹

来源:科普中国-军事科技前沿2020-06-25 11:26

  二战初期,纳粹德国运用坦克“闪击”战术横扫整个欧洲,世界各国开始慢慢意识到大步兵时代已经过去,坦克将是“陆战之王”。到了二战后期,参战各国一面加紧生产各式坦克,一面千方百计的想要研发对付坦克的有效武器。1943年,也是纳粹德国率先启动了一款名叫“X-7”反坦克导弹的武器研究项目。但是,由于纳粹德国提前战败,这款武器还没有研发出来就被“搁浅”。

“陆战之王”岌岌可危④趁虚而入的反坦克导弹

图注:浩浩荡荡的德国坦克“铁骑”

  从“籍籍无名”到“声名鹊起”

  接手这款武器研发资料的是法国。在二战中吃够了坦克苦头的法国果断决定继续这款武器的研发,终于研制出SS.10反坦克导弹,并于1956年装备部队。很快,SS.10反坦克导弹就在法国清剿阿尔及利亚民族解放势力时派上了用场。不过,当时SS.10的任务并不是打击坦克,而是对付隐藏在洞穴里的敌人。可惜的是,由于SS.10射程过近,只有1600米,无法在敌人的射程外对洞穴实施攻击,所以SS.10没有什么较好的表现。但是,SS.10却是历史上第一款投入实战的反坦克导弹。

  为了弥补SS.10的弊端,法国改进设计,研发出SS.11反坦克导弹。这款反坦克导弹射程达3000米,果然能够胜任破坏防御工事的任务,不过依旧没有在打击坦克上有太大建树。甚至在第三次中东战争中,因为以色列使用S.11反坦克导弹对付叙利亚的坦克时命中率极低而倍受世人诟病。原来像SS.10、SS.11这样的反坦克导弹属于第一代反坦克导弹,使用的制导方式是手动有线制导。它是由射手目视瞄准目标后发射导弹,再通过手动操作导弹跟踪和命中目标。这种制导方式太依赖于射手的经验以及心理状态,很容易产生误差。

  “墙里开花墙外香”。在第三次中东战争中,以色列使用法国制造的反坦克导弹没有什么好的表现;然而在第四次中东战争中,叙利亚使用苏联制造的反坦克导弹却打得以色列坦克落花流水。原来,此时因为制导技术的发展,导弹已经使用红外半自动制导,大大提升了命中精度。所以,第四次中东战争几乎成了导弹的“时装秀”,防空导弹、空地导弹、反坦克导弹在战场上横冲直撞。据统计,战争双方飞机损失的约60%、舰艇损失的80%以上,大部被毁坦克均为各种导弹所击毁。在这样的背景下,第二代反坦克导弹一跃成为最厉害的坦克“杀手”。

“陆战之王”岌岌可危④趁虚而入的反坦克导弹

  “三大技术”融入“坦克杀手”

  作为现如今最有效的反坦克武器,反坦克导弹有着两大优势。首先是发射平台多元化。坦克可以发射,飞机可以发射,甚至是单兵也可以发射。其次是弹药对装甲可以造成有效的杀伤。

  而导致反坦克导弹有着这两大优势的技术原因就在于反坦克导弹设计中融入了三大关键技术,分别是:弹药破甲技术、精确制导技术以及火箭发动机技术。

“陆战之王”岌岌可危④趁虚而入的反坦克导弹

图注:单兵发射反坦克导弹

  弹药破甲技术是反坦克导弹的技术核心。可以理解,如果一枚反坦克导弹都不能对装甲造成伤害,那么即便精确制导技术以及火箭发动机技术再先进也是没用的。

  弹药破甲技术的基本原理产生于1888年美国人门罗在炸药试验中发现的聚能效应,即炸药爆炸后,爆炸产物在高温高压下基本是沿炸药表面的法线方向向外飞散。基于这种原理,门罗用试验证实,一块带凹槽的炸药要比普通炸药更能将爆炸能量集中到一点,产生更大的破坏力。

  不久,德国的科学家纽曼发现,如果将炸药的凹槽作成圆锥型,然后在它的内表面镶嵌一个同样形状的金属罩,那么炸药爆炸产生的巨大能量会将金属罩转化成金属射流,这种金属射流产生的破坏力更加巨大。这就是锥形装药的原理。

“陆战之王”岌岌可危④趁虚而入的反坦克导弹

图注:这是一款反坦克火箭弹的结构图,其中红色部分是锥形金属罩(也称药型罩),红色部分是炸药

  由于这一原理被发现时坦克还没有发明,人们并没有将其运用到武器研发上。直到坦克在一战舞台上亮相,有些人才开始记起这个原理,并且在二战初期,由英国人首先在一款反坦克枪榴弹中使用了这个原理。

  弹药破甲技术从根本上改变了弹药造成杀伤的能量转化方式,因此有些人将过去的弹药称之为动能弹,而将基于锥形装药原理制造的弹药称之为聚能弹。动能弹是通过炸药爆炸产生的化学能赋予弹头动能,再由弹头对目标造成伤害。这种方式有一个弊端就是化学能转化成动能的位置在发射平台。炸药爆炸除了能够赋予弹头动能,也会给发射平台产生后坐力。这种后坐力如果只是为了满足弹头射入人体,还是比较小的;但是如果是为了满足弹头射入坦克,那么所产生的后坐力将是巨大的。所以,这也就是造成反坦克枪没落的原因。历史上最大口径的反坦克枪芬兰L39,它的口径已经大到20mm,但是在300米距离上也只能勉强击穿30mm装甲。而如此大口径的反坦克枪所产生的后坐力已经大到,如果射手操作不当,将会被后坐力撞碎锁骨或者是肩胛骨。反观聚能弹,它对弹药的飞行速度没有任何要求,哪怕是一块静止的锥形装药放在坦克装甲上也能将其击穿。所以,反坦克导弹因为发射平台的多元化而无处不在。

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图注:堪比小炮的L39反坦克步枪

  在反坦克导弹的技术体系中,剩下两项技术都是为了服务弹药破甲技术的。

  虽然从弹药破坏装甲的过程上来看,反坦克导弹对于弹药的飞行速度没有要求,但是从弹药能否命中目标以及射击距离上来,弹药还是需要达到一定的飞行速度并且具有较精确的制导方式。设想一下,一个飞行速度只有80米/秒的SS.10反坦克导弹,在1600米距离上打击一辆高速行驶的坦克。导弹如果没有精确的制导方式,那么射手就要计算20秒的提前量。如此长时间的飞行距离,带来的不确定因素太多,所以,SS.10反坦克导弹在初次实战时只能用来打击静止的工事。

  不过,有了精确制导技术以及火箭发动机技术的加持,反坦克导弹就能在不增加发射初速的基础上,增大射击距离与命中精度。火箭发动机可以让反坦克导弹一直保持匀速飞行,甚至在必要的时候二级加速、三级加速;精确制导技术可以保证反坦克导弹在较低的速度飞行时远距离命中目标。有了他们的帮助,弹药破甲技术的优势被发挥的淋漓尽致。

  “矛盾之争”带来的技术革新

  现如今,反坦克导弹已经发展到第三代,它们的制导技术已经实现“发射后不管”的自动寻的制导。这种制导方式解决了一代、二代反坦克导弹,射手在发射后还要一直参与控制弹头飞行,不能马上离开发射阵地的弊端。同时,第三代反坦克导弹的威力也很惊人,一般弹头的破甲厚度可以达到1000毫米。

“陆战之王”岌岌可危④趁虚而入的反坦克导弹

图注:我国的红箭-8反坦克导弹是第二代反坦克导弹,发射后,射手还要持续观察与控制导弹飞行

  鉴于弹药破甲技术在反坦克导弹中越来越成熟的应用,上世纪末,坦克装甲也有了一定的应对之法,比如将传统的均质装甲改成复合装甲、反应装甲。

  复合装甲是由两层以上不同性能的防护材料组成的非均质装甲。由于各层材料的物理性能不同,当锥形装药产生的金属射流穿过复合装甲时就会产生折射并干扰其穿透,借以达到防护的目的。而反应装甲的原理就更加简单。它本身是一块块惰性炸药,当金属射流一接触到反应装甲,装甲自身就会爆炸。爆炸的冲击力虽然也会作用于坦克装甲,但是影响不大,它反而可以将金属射流炸散,以此来保护坦克。

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图注:坦克身上贴满的反应装甲

  复合装甲、反应装甲的出现让破甲型反坦克导弹的技术发展陷入了瓶颈,所以近些年各国也在不断革新反坦克导弹技术。

  首先是多功能弹的出现。比如有些反坦克导弹并不对坦克装甲造成伤害,而是对坦克里的人员、设备造成伤害。有种碎甲弹,它可以在命中装甲后将自身携带的塑性炸药像牛皮糖一样紧贴在装甲表面,随后由弹底延期引信引爆这些塑性炸药,一瞬间产生强大的冲击波。这种冲击波,可以直接炸穿较薄的装甲,而对较厚的装甲虽然不能击穿,却能使装甲另一侧发生碎裂,崩出大量碎片,杀伤车内人员和装备。还有一些带有电磁脉冲弹头的反坦克导弹可以瘫痪坦克里的通信装备。

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图注:碎甲弹的作用原理

  其次是穿甲弹的“复出”。美国研发的陶-2B反坦克导弹使用的是一种爆炸成形战斗部。它的药型罩是由特殊的金属材料制成,在接近装甲后随着炸药引爆可以产生穿甲弹芯,这种穿甲弹芯速度可达4000米/秒,远超任何高速穿甲弹。“天下武功,唯快不破”,所以这种反坦克导弹可以轻松击穿坚硬的均质装甲,而复合装甲以及反应装甲对于这种超高速弹芯也是“心有余而力不足”。

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图注:陶-2B反坦克导弹

  最后就是制导技术的推动。现如今,精确制导技术的发展突飞猛进,反坦克导弹已经不再需要硬碰硬,它可以选择坦克的薄弱部位下手,比如坦克的顶装装甲以及装甲结合部。下一步发展,反坦克导弹甚至能够精确命中坦克载员的观察窗,到那时将会给坦克造成更大的威胁。

  【关键词】

  1.1943年,纳粹德国率先启动了一款名叫“X-7”反坦克导弹的武器研究项目。

  2.法国1956年装备部队的SS.10反坦克导弹是历史上第一款投入实战的反坦克导弹。

  3.SS.10、SS.11这样的反坦克导弹属于第一代反坦克导弹,第一代反坦克导弹的制导方式是手动制导。

  4.第二代反坦克导弹的制导方式是半自动制导,比如我国的红箭-8反坦克导弹。

  5.早期反坦克导弹的关键技术是:弹药破甲技术、精确制导技术以及火箭发动机技术,其中弹药破甲技术是核心,基于的原理是门罗效应。

  6.锥形装药通过爆炸产生金属射流击穿坦克装甲。

  7.第三代反坦克导弹的制导方式是自动寻的制导。

  8.反坦克导弹是最有效的反坦克武器,它因为发射平台的多元化而“无处不在”。

  翁宗波,军事装备科普专家,国防大学工程师,主要从事国内外高科技装备、各兵种主战装备、联合作战战略战术等方面的研究,先后在《解放军报》《中国国防报》《兵器》杂志等军事类报刊杂志发表文章200余篇,个人荣立三等功1次。

“陆战之王”岌岌可危④趁虚而入的反坦克导弹 

  出品:科普中国军事科技前沿

  作者:翁宗波

  策划:金赫

  监制:光明网科普事业部

[ 责编:赵清建 ]
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