反坦克導彈對裝甲目標射擊起爆率分析＊

段振國，盧 偉，陳 軍，劉亞濱，陳煜強

（解放軍炮兵指揮學院，河北廊坊 065000）

0 引言

反坦克導彈對裝甲目標射擊時的起爆率是確保反坦克導彈對裝甲目標造成毀傷的重要前提，是正確運用反坦克導彈火力、正確估算彈藥消耗量和實施正確指揮決策的重要依據。反坦克導彈的戰斗部在命中目標時，其法線角（垂直裝甲平面的法線與導彈軸線構成的角度）必須在一定的范圍內時才能可靠起爆，導彈也只有在起爆后才可能穿透裝甲毀傷目標。文中以某型反坦克導彈和T 72坦克為例，在建立坦克形體描述模型和導彈系統仿真模型的基礎上，構建完整的半實物仿真系統，進行射擊仿真實驗，以仿真實驗數據及部分實彈射擊數據為依據，對反坦克導彈命中坦克不同部位時的起爆率進行分析。

1 建立閉環仿真模型

1.1 坦克整車描述模型

要建立坦克整車幾何描述模型，必須首先建立相應的空間坐標系。以T 72坦克為例，可以建立以坦克底裝甲平面和炮塔旋轉軸線的交點為坐標系原點，以坦克縱軸為X軸、橫軸為Y軸、炮塔旋轉軸線為Z軸的三維空間坐標系（X、Y、Z）。坦克整車的幾何形體按其受彈面可分為若干部分，每個部分可以由一個子模 型 fi（x1，x2，x3，x4，x5，x6，…）來 描 述，而 整 車則用下面的模型描述：

式中：x1為編碼描述符（確定該部分的編號）；x2為幾何形體描述（確定該部分的空間形狀）；x3為空間位置描述（確定該部分的空間位置）；x4為正面垂直等效裝甲厚度（該部分的等效裝甲厚度）；x5為裝甲的安裝傾斜角度；x6為受彈概率（該部分的受彈概率）。而每一部分，即每一個被彈部位，其空間位置的描述，可以用其頂點坐標表示。即：

模型中的等效裝甲厚度指對于復合裝甲、主動裝甲等所等效的均質裝甲鋼的厚度。

根據上述分析，結合T -72坦克的具體形體數據，可建立該坦克的整車描述模型和部件描述模型。其中表1所示為整車描述模型。

表1 坦克整車模型描述

1.2 建立導彈系統模型

為實現反坦克導彈對坦克射擊全過程的仿真，必須建立反坦克導彈射擊仿真模型。主要包括：

1）建立反坦克導彈射手模型、控制模型和彈體運動模型，實現反坦克導彈控制特性和飛行姿態的全數字仿真；

2）建立逼真的三維虛擬戰場環境，使射手的射擊仿真環境更加接近實戰；

3）按坦克整車描述模型中給出的真實坦克數據構建三維虛擬坦克模型，使命中點可精確對應坦克上的各個部位，并對坦克各部位裝甲的傾角及厚度等進行了精確描述；

4）借助必要的反坦克導彈控制設備硬件及軟硬件接口，構成完整的、具有很高仿真度的半實物仿真系統。

2 仿真實驗

在構建的仿真系統上共進行800發導彈射擊實驗，其中對不動目標射擊450發，對運動目標射擊350發。表2給出了對不動及運動目標射擊時，命中點處俯仰角和偏航角分布的部分仿真數據。

表2 導彈的俯仰角和偏航角分布

由于是“人在回路中”的仿真實驗，不同技術水平的射手，其射擊命中率、命中精度及命中點位置分布會有很大區別，這將直接影響導彈起爆率統計結果。為使仿真結果更加貼近實際，分別選取了不同層次的射手參加仿真實驗。由于該仿真系統采用的各種模型經過了多年驗證，其彈道與真實彈道高度一致，因此所獲得的數據具有很高的可信性。通過仿真可獲得每一發彈在不同時刻的飛行數據，包括導彈的姿態角、飛行時間、飛行距離等。同時還可獲得所有導彈在終點處的飛行數據，包括導彈的命中著角、速度、在目標上的命中坐標等。其中導彈的命中著角和在目標上的命中點位置是進行起爆率分析的數據源。

對不動及運動目標射擊實驗中，彈著點散布如圖1所示。

圖1 導彈命中點射彈散布圖

3 對起爆率數據源的統計分析與計算

以坦克的正面或側面作為射擊平面，分別以0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12、0.14、0.16、0.18、0.20rad為半徑作圓，通過對所獲數據進行統計分析，可得表3所示的對不動及運動目標射擊時入射著角的分布規律。

表3 入射著角的分布規律

若反坦克導彈的可靠起爆角度為65°（與形體裝甲法線構成的角度），則無論從哪一個方向對不動目標或運動目標射擊時，射彈的入射方向與形體裝甲法線的夾角應小于等于65°才能保證可靠起爆。根據T-72坦克形體結構可知，其形體裝甲中的首上裝甲的法線與水平面的角度為68°，首下裝甲的法線與水平面的角度為60°，其它形體裝甲與水平面的角度為90°。從仿真數據可計算出反坦克導彈在飛行末期，對不動目標射擊時，俯仰角的散布范圍為－1.5633°～6.2782°，對運動目標射擊時，俯仰角的散布范圍為－3.7433°～6.5043°，可見，反坦克導彈在飛行末期近乎水平飛行。通過與T-72不同裝甲傾斜角度相比，可得出反坦克導彈命中T72坦克不同部位時的起爆率。其中，從正面對不動坦克射擊的450發導彈中，命中首上裝甲121發，可起爆導彈74發，起爆率為61.16%；命中首下裝甲49發，可起爆導彈49發，起爆率為100%；從正面對運動坦克射擊時，命中首上裝甲103發，可起爆導彈48發，起爆率為46.60%；命中首下裝甲38發，可起爆導彈36發，起爆率為94.74%。而對于坦克的其它形體部位，其入射著角均在可靠起爆角度的范圍之內，起爆率為100%。

4 結論

從以上分析可知，反坦克導彈擊中首上裝甲時，有一部分導彈的軸線與裝甲法線之間的夾角會大于導彈起爆角度，無法滿足反坦克導彈正常起爆所要求的著角，所以導致一部分反坦克導彈在擊中首上裝甲時發生跳彈而無法正常起爆。為應對此問題，在實戰過程中，可適當采取俯沖攻擊方法加以彌補?；蛘咴谧鲬疬^程中，選擇與敵坦克位置有較大高程差的地形進行陣地配置，這樣對坦克的射擊就變成了俯角射擊或仰角射擊，使導彈命中坦克時，導彈軸線與坦克首上裝甲或首下裝甲的法線之間的夾角減小，從而滿足導彈正常起爆所要求的角度，進而提高起爆率。在可能的情況下，盡量攻擊坦克側面或其他薄弱部位，以提高起爆率。

［1］ 黃文香.反坦克導彈射擊原理［M］.廊坊：廊坊陸軍導彈學院，1996.

［2］ 林智源.現代坦克組成與發展［M］.哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1983.

［3］ 鄭振忠.裝甲裝備戰斗毀傷學概論［M］.北京：兵器工業出版社，2004.

［4］ 段振國.反坦克導彈對裝甲目標毀傷效應分析與仿真［R］.國防科技報告，2006.