装甲车辆武器设计
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

2.2.1 车载火炮的总体性能要求及其设计

车载火炮的总体性能包括火炮威力、机动性、快速反应能力、战场生存能力、可靠性和使用方便性等。

(1)火炮威力

火炮威力是火炮在战斗中迅速而准确地歼灭、毁伤或压制目标的能力,它是一个与弹、炮、药三要素密切相关的多目标函数。威力是火炮的重要战术技术性能指标,威力大则对目标的毁伤概率高,有利于提高自身的生存率。但是提高威力往往会产生火炮及其载体体积和质量增加、弹药携带量和射速下降及后坐力增大等不利影响。火炮威力通常包括远射性、射击精度、火力密度、弹丸对目标的毁伤效能等。

1)远射性

远射性是指火炮能够毁坏、杀伤远距离目标的能力,通常用射程表示。远射性反映了火炮在不变换阵地情况下的火力机动性,在较大的地域内迅速集中火力,给敌方以突然打击或压制射击的能力。

射程,一般指弹丸发射起点(射出点)至落点(炸点)的水平距离,也称为射击距离,对空中目标射击通常用射高表示。对于压制火炮,通常以最大射程和最小射程来描述。对于坦克炮和反坦克火炮,通常以直射距离和有效(穿/破甲)距离来描述。直射距离是指在规定射击条件下,射弹的最大弹道高等于给定目标高(一般为2m)时的射击距离。影响直射距离的主要因素有目标高(目标高是影响直射距离的最主要因素)。对于坦克炮及其他反坦克直射武器,攻击的主要对象是坦克或其他装甲车辆,其车高即为目标高,不同装甲车辆的车高是不相同的,对坦克炮通常目标高可以取2m。影响直射距离的主要因素还有弹道参数(弹丸的初速度和弹道系数)。在目标高确定之后,直射距离越大,则弹道越低伸,也就越容易命中目标。在直射距离范围内,射手可以不改变瞄准状态就能连续射击,所以直射距离大的武器可以争取更多的战机,先敌开火。有效距离是指在给定目标条件和射击条件下射弹能够达到预定效力(给定毁伤概率)时的最大射击距离。对于防空火炮,通常以有效射高和最大射高来描述。最大射高是指火炮以最大射角射击时弹丸能够达到的最大高度。有效射高是指在规定的目标条件和射击条件下,弹丸达到预定效力时的最大射高。

目前大口径地面压制火炮的最大射程可以达到50km,采用增程技术的超远程火炮的最大射程可以达到120km,美国正在研制最大射程可以达到160km的超远程火炮。

2)射击精度

射击精度,是指射弹落点对预期目标点的偏离程度,是射弹弹着点对目标偏差的概率表征值,是火炮对目标命中能力的度量。射击精度越高,对目标毁伤的概率就越大。精确制导弹药就是通过在弹药系统中引入制导技术,排除了人工操作和射弹散布的偏差,极大地提高了火炮的射击精度。射击精度的定量量度是误差。射击误差的示性函数是数学期望值和均方差或中间偏差。射击误差来源于射击过程中的各种误差。射击精度与武器和弹药的选择有关,也与它在车辆上的安装和环境气候等条件有关。一般而言,射弹越密集,平均弹着点越靠近目标预期命中点,射击精度越高。一般对于多发射击,射击精度是射击(弹)密集度和射击准确度的总称。

射击密集度,是指在相同的条件下(气象、弹重、装药、射击诸元),用同一火炮发射的多发弹丸,其弹着点(落点)相对于平均弹着点的密集程度,表征射弹散布误差,因此也称为射击散布精度,是由一系列随机误差引起的。火炮以相同的射击诸元对目标射击,弹着点将围绕平均弹着点形成一定的有统计规律的散布,通常用射弹散布面积的大小来表示,即用两个方向的标准偏差或公算偏差(或然误差)表示。射弹散布现象除气象诸元的随机变化之外,主要与火炮自身的弹道和结构性能、振动情况有关,主要反映火炮射击时,射弹发与发之间的随机微小变化因素引起的射弹弹道的偶然变化现象,例如,在每次发射时炮身的温度、炮身振动、药室及炮膛的磨损、底盘与火炮上部的连接、底盘与地面的接触状态、弹炮的相互作用等火炮方面的微小差异;发射药质量、组分、温度和湿度,装药结构、点火、传火与燃烧规律,装药几何尺寸、密度、理化性能,弹丸几何尺寸、质量、质量分布、弹带理化性能、几何尺寸、闭气环的性能等弹药方面的微小变化;装定射击诸元、瞄准,排除空回、装填力、击发力和装填方法,火炮轮胎、履带、坐盘、驻锄放列与土地接触等炮手操作及阵地放列方面的微小差异;每次发射弹丸飞行过程中地面和空中的气温、气压、风速、风向,气象数据处理的随机误差等气象方面的微小差异;观测弹着点的方法、计算弹着点的方法、观察人员的误差等弹着点测量方面的微小差异。这些随机因素变化,将引起跳角散布、初速散布和弹道系数散布。

对大口径压制火炮,射击密集度一般用地面密集度来度量。地面密集度分为纵向密集度和横向密集度。纵向密集度一般用距离概率偏差Bx(也称公算偏差或中间偏差)与最大射程X的比值的百分数(通常将分子化为1,而称作多少分之一)表示。横向密集度一般用方向概率偏差Bz(也称公算偏差或中间偏差)与最大射程X的比值的密位数表示,有时也用标准偏差σ(也称均方差)代替概率偏差BB=0.6745σ)。有时直接称概率偏差B为密集度。

设射击n发炮弹,各发弹着点相对目标点的坐标分别为xiyizii=1,2,…,n),平均弹着点相对目标点坐标(纵向、横向或水平、高低偏差的数学期望值的统计值mxmzmy)为

弹着点相对平均弹着点的纵向、横向或水平、高低偏差的均方差统计值σxσzσy

设射击距离为X,地面纵向密集度为

地面横向密集度为

立靶高低密集度为

立靶侧向密集度为

目前大口径压制火炮发射非精确制导弹药的纵向密集度可以达到3‰左右,横向密集度可达到1密位注1左右。对以直瞄射击为主的火炮,射击密集度一般用立靶密集度来度量。立靶按距离设置有100m立靶、200m立靶、1000m立靶等。立靶密集度分为高低密集度和方向密集度。高低密集度一般用高低标准偏差(或公算偏差)与立靶距离的比值的密位数表示。方向密集度一般用方向标准偏差(或然误差)与立靶距离的比值的密位数表示。目前小口径自动炮的200m立靶密集度为1.5密位左右。

注1 密位:军事上一种常见的角度度量单位,1密位约为1/1000弧度。这里密集度写成Bz/X,意思是X距离上偏差Bz对应的角度。

射击准确度是指平均弹着点对预期命中点的偏离程度,表征射击诸元误差,在射击学中称为射击诸元误差,是由一系列系统误差引起的。对射击准确度产生影响的误差主要是,火炮武器系统从射击准备到射击实施的全过程中,计算弹道所用平均参数(起始诸元)与实际参数之间的误差,以及操瞄过程所用平均参数(瞄准诸元)与实际参数之间的误差,主要包括测地准备误差、目标位置误差、弹道准备误差、气象准备误差、弹道计算模型误差、技术准备与操瞄误差等。

3)命中概率

命中概率是武器系统效能的主要指标之一,是指在一定条件下(例如目标距离、车辆行驶速度等)射击,命中一定目标的可能性,定量表示为射弹命中预期目标的概率,一般用百分比表示。坦克炮通常在2000m作战距离内具有较高的命中概率,静止坦克对固定目标的首发命中概率为85%~90%,行进间对运动目标的首发命中概率为65%~85%。除武器本身的射击精度外,不同的测距和火控装置,以及乘员操作熟练程度等对命中概率的影响较大。现代的先进火控装置,已使坦克炮的命中概率接近理论极限。

一般目标命中概率取决于总的射击误差和目标尺寸。对于某一组弹中的每一发弹来说,均按照射击过程中误差的出现(重复)性质把误差分为重复性误差和非重复性误差两类。射击准确度是由一组弹的散布中心(平均弹道)与瞄准点的重合度描述的重复性误差,可以用平均弹着点相对于瞄准点的纵向和横向偏差的数学期望值mxmz来度量,或者用高低和方向偏差的数学期望值mymz来度量。射击密集度是由各发弹相对于散布中心的偏差描述的非重复性误差,可以用纵向和横向偏差的均方差σxσz来度量,或者用高低和方向偏差的均方差σyσz来度量。

一般标准目标位矩形,记地面目标长度及宽度的1/2为xz,或者立面目标高度及宽度的1/2为yz。对于外形复杂的目标,可以用目标的形状系数KФ来修正:

式中:Sn——目标的实际面积;

Snp——边长等于目标外形尺寸的矩形的面积。

表2.1给出了典型目标及靶的外形尺寸。

表2.1 典型目标及靶的外形尺寸

假设射击误差服从正态分布,立靶高低和方向的误差相互独立,则发射1发炮弹的命中概率P可以用式(2.8)近似求出。

地面纵向和横向的误差相互独立,则发射1发炮弹的命中概率P可以用式(2.9)近似求出。

式中:Φ(·)——正态分布函数;

KΦ=Sn/SnpSn为目标的实际面积,Snp为边长等于目标外形尺寸的长方形的面积;

mxmz——平均弹着点相对于目标点的纵向和横向偏差的数学期望值;

mymz——平均弹着点相对于目标点的高低和方向偏差的数学期望值;

σxσz——纵向和横向偏差的均方差;

σyσz——高低和方向偏差的均方差;

xz——地面目标长度及宽度的1/2;

yz——地面目标高度及宽度的1/2。

对目标进行n发射击,假设单发命中概率为P,各次射击误差相互独立,则至少命中1发的概率为

首发命中概率是装甲车辆重要指标之一。首发命中概率(%)是指装甲车辆在规定条件下射击某一距离上的目标,第一发炮弹命中目标的概率。首发命中概率测定试验的射击方式有4种:停止间射击静止目标、停止间射击运动目标、行进间射击静止目标、行进间射击运动目标。误差源是影响首发命中概率的主要因素,可以归纳为火炮弹药弹着点散布、装药温度、炮管磨损、炮管弯曲、跳角、偏流、火炮与瞄准镜安装的精度和瞄准线校准精度、气象、地形、射手操作误差以及火控系统等。高的首发命中概率可提高攻击能力,减少弹药消耗量,提高作战效能。其论证工作通常从车辆整体要求出发,参考以往射击经验数据和理论计算来确定首发命中概率数值。火炮首发命中率的高低取决于下列因素:

①战斗距离和对距离的测量误差。距离越远,命中率越低。

②射弹散布。火炮射弹密集度良好,公算偏差值要小。

③提前量误差。

④风的效应(特别对低速弹丸影响较大)。

⑤武器稳定系统的精度(通常为1密位)。

⑥武器装定的准确性。

⑦身管由于温度不均匀引起的弯曲变形(可采用隔热套身管)。

⑧炮耳轴倾斜(5°以上,对低初速火炮影响更明显)。

4)火力密度

炮兵火力单元在单位时间内发射弹丸的数量称为火力密度。火力密度大,对目标毁伤的概率和开火的突然性大,既增加了命中目标的可能性,也使敌方来不及采取机动的防御措施,从而增大了对目标毁伤的效果。火力密度通常用火炮的速射性来表述。火炮的速射性就是指火炮快速发射弹丸的性能。火炮的速射性是火炮战术指标的一项重要内容,是火炮快速发射炮弹的能力,它直接影响总体火力性能,通常用射速来表示。火炮的发射速度(简称射速)是指单门火炮在单位时间内(通常是指每分钟)可能发射的炮弹数量。发射速度可分为理论射速和实际射速,不特别指明时,所说的“射速”可以理解为理论射速。理论射速是指单位时间内可能的射击循环次数。

实际射速是指在战斗条件下按规定的环境和射击方式单位时间内能发射的平均弹数。实际射速又分为最大射速、战斗射速、爆发射速(也称突击射速)和持续射速(也称极限射速和额定射速)。最大射速是指在正常操作和射击条件下,在单位时间内能发射的最大弹数。战斗射速是指在规定的射击条件下,平均每分钟发射的炮弹数。爆发射速是指在最有利条件下在给定的短时间(一般为10~30s)内能发射的最大弹数。持续射速是指在给定的较长时间(一般为1h)内火炮不超过温升极限时可以发射的最大弹数。爆发射速远大于正常的射速,例如FH70式155mm榴弹炮的最大射速为6发/min,爆发射速为6发/13s,持续射速为2发/min(1h内)。小口径自动炮的发射速度比大口径地面压制火炮的发射速度高两三个数量级,如美国20mm转管自动炮的理论射速可以达到6000发/min。

火炮射速的高低取决于火炮工作的自动化和机械化程度,与装填、发射等机构的性能和弹药的结构有关。对车载直瞄射击武器而言,每发射弹通常包括搜索和选择目标、火力机动、装弹和装定射击诸元,以及瞄准、击发等动作。影响战斗射速的主要因素有战术使用要求、装弹方式、射击方式和火控系统的反应时间。战斗射速是战斗车辆的重要指标之一,战斗射速的高低亦是火力猛烈程度的标志,高的战斗射速有利于捕捉战机。通常根据作战对象的火力快速性、运动速度等特点确定战斗射速。当车载主要武器有打击直升机任务时,则应根据直升机的飞行速度和火力快速性确定较高的战斗射速。通常坦克火炮战斗射速要满足能有效地压制敌地面反坦克武器的威胁,因此,其战斗射速应不低于同时期敌反坦克武器的战斗射速。

5)弹丸对目标的毁伤效能

弹丸对目标的毁伤效能,是指弹丸在目标区或对目标作用时,通过直接高速碰撞、装填物的特性或其自身反应,产生或释放具有机械、热、化学、生物、电磁、核、光学、声学等效应的毁伤元,如实心弹丸、破片、爆炸冲击波、聚能射流、热辐射、高能粒子束、激光、次声、生物及化学战剂气溶胶等,使目标处于极端状态的环境中,暂时或永久、局部或全部地丧失其正常功能。常用指标包括口径、初速、弹重、杀伤半径等。

弹丸对目标的杀伤破坏力取决于下列因素:命中角(敌方坦克装甲倾斜度越大越不易穿透,甚至产生跳弹)、口径(口径越大,穿甲力或杀伤作用越大)、穿甲能力(动能弹与破甲弹穿甲机理不同)、内效应(穿透装甲目标后,在内部能起多大杀伤破坏作用)、弹种(动能弹、破甲弹、碎甲弹有不同的破坏作用)等。对动能弹来说希望初速大,穿甲动能大,对破甲弹、碎甲弹则要求适当的初速,破甲弹则希望旋转速度不要太高。

(2)火炮机动性

火炮机动性分为载体的运行机动能力和火炮火力机动能力两个方面。

火炮载体的运行机动能力是行走能力和对各种运输方式的适配能力的总称,包括车载火炮在各种运输条件与各种道路或田野上的运动性能和火炮迅速进行行军、战斗转换的能力。

火炮火力机动能力是指火炮在同一个阵地或射击位置上,迅速而准确地捕捉目标和跟踪目标并转移火力的能力。火力机动性包括火炮在空间方面的机动性、在时间方面的机动性,以及多发同时弹着能力。系统的射界、瞄准操作速度、装药号数和多发同时弹着是衡量火力机动性的标志。

1)火炮在空间的机动性

火炮在空间的机动性是指火炮在方向上和射程上的变化范围,从一个目标到另一个目标转移火力的性能,一般分为方向上的(水平的)和距离上的(垂直的)火力机动性。方向上的火力机动性取决于火炮的方向射界,距离上的火力机动性取决于火炮的高低射界和装药号数。车载武器高低俯仰和水平回转(方向)的最大允许范围就是射界(°),包括水平射界和高低射界。水平射界是指武器在水平方向上能够机动的范围;高低射界是指武器在高低方向上能够机动的范围,包括最大仰角和最大俯角。车载武器所用平台的类型及其任务是影响射界的主要因素。坦克和步兵战车的方向射界为360°,而火力支援车辆中武器的方向射界,有的为360°,而有的只有几十度。另外,各国对装甲车辆总体设计的指导思想差异直接影响着高低射界的范围。如西方各国设计的坦克外形高大,其坦克武器的高低射界达20°~-10°;而俄罗斯设计的坦克外形低矮,坦克武器的高低射界为18°~-5°。射界的大小,直接影响车辆的外廓尺寸和战斗全重,尤其以高低射界更甚。车载武器的水平射界范围是其在战场上对敌目标实施火力反应时间的重要指标。高低射界范围表示了车载武器在任意地形上,对战场上所有位置的敌目标的射击能力。对同样高差的目标射击时由于武器的俯角不同,射击的死界也不同。俯角越大,射击的死界就越小;俯角越小,则射击的死界越大。坦克炮的仰角将影响火炮的最小射击距离。对同样高差位置上的目标进行射击时,火炮的仰角越大,最小射击距离越小;仰角越小,则最小射击距离越大。确定装甲车载武器的射界,首先应分析车辆类型、作战使命和作战使用地区的地形特点,然后分析国内外同类装甲车载武器射界的参数,再结合技术的可行性,提出新型装甲车载武器射界指标。对于压制火炮,则以最大的装药号数和较大的射角联合保证火力机动性。压制火炮的炮弹,多数采取弹丸和发射药筒分装式,其不同的发射药装药号表示的是根据一定的标准装填不同数量的药包。加农炮、榴弹炮和加榴炮一定口径以上会分装药,全装药是填满药筒,射程、初速最大。一般每增加一装药号,则从上面减少一个附加药包,最后一号装药仅剩一个基本药包。装药号越大,初速和射程越小。迫击炮是在尾管外装发射药包,中间有一基本药管,用纸筒包发射药,尾管上有十多个喷火孔。不装附加药包为0号装药,加几个附加药包为几号装药。附加药包越多,初速越大,射程越大。同一门火炮发射药号数越大,装填的药包数越多,射程变化幅度越大。一般加农炮装药最大号数为4,榴弹炮为6~8,加榴炮为6以上(最多达12种),迫击炮一般为1~5,最多可有十多个号数。

2)火力在时间方面的机动性

火力在时间方面的机动性是指火炮从一个目标到另一个目标转移火力的快速性,主要是操瞄速度。瞄准的目的是赋予火炮身管以确定的空间位置,以保证射击时炮弹的平均弹道通过目标的瞄准点。火炮依靠高低机、动力驱动装置或高低向稳定器进行高低向旋转,赋予炮身一定的仰(俯)角;依靠方向机、动力驱动装置或水平向稳定器进行水平向旋转,赋予炮身一定的方位角。当火炮稳定系统或动力驱动装置开动时,在符合精度要求的条件下,坦克火炮(或车载主要武器)在高低和水平两个方向的旋转速度就是火炮旋转速度(mrad/s)。在垂直于炮耳轴线的平面内的旋转速度称为火炮高低旋转速度,炮塔的旋转速度称为火炮水平旋转速度。瞄准精度指瞄准的准确程度,一般用火炮旋转的不均匀度以及超回量或超出量来表示。从作战使用要求分析,水平最大旋转速度应满足火力机动性的要求。一般认为,当发现敌反坦克武器在侧后方向准备射击时,应能迅速调转火炮将其消灭;最小旋转速度要满足对活动目标的跟踪和瞄准射击精度要求。火炮旋转速度和加速性能主要与火炮、炮塔的转动惯量及摩擦力矩、不平衡力矩有关;同时受所选择的伺服系统和驱动装置的型式、功率、执行电机特性等制约,执行电机的最大及最小稳定转速直接影响火炮旋转速度。至于驱动装置采用电液式还是全电式,国际上普遍认为全电式占优势,其主要优点是体积和质量明显减小,且较为安全。

水平向旋转速度应能对运动目标跟踪射击,水平最大旋转速度应能保证火炮迅速调转火力,它受到视场角的限制。现代坦克都在力求缩短火控系统射击反应时间,以提高火炮水平旋转速度。近年来最大水平旋转速度大多不低于500mrad/s,有些坦克还会更高一些。为了使水平稳定器不丢失目标,炮塔也必须有较高的旋转速度。有些战斗车辆要求火炮水平旋转速度与瞄准镜、视场角相匹配,当目标进入视场后乘员来得及反应和迅速制动炮塔,目标不跑出视界,这样可方便地修正瞄准点迅速射击。火炮高低旋转速度应能满足对纵向运动目标跟踪和赋予射角的作战要求。火炮的旋转速度一般采用秒表和炮口板进行测试,具体方法可按国家靶场的有关规定实施。

3)单炮多发同时弹着能力

单炮多发同时弹着能力是指利用同一距离上的不同弹道的射弹飞行时间之差,用同一门火炮装定不同的诸元,使多发射弹同时(给定的时间间隔内)落达同一目标的射击能力。单炮多发同时弹着射击,在不增加兵力的条件下,能使首群落达弹数提高数倍,大大提高了炮火的突然性、猛烈性和毁伤效果,又缩短了射击持续时间,还可减少弹药消耗,主要用于对暴露的无掩盖掩体内有生力量等面积目标实施直接效力射。对其他目标,视情况,效力射开始也力求单炮多发同时弹着射击。

单炮多发弹着射击应具备的条件是:对同一射距离,相邻两弹道的射弹飞行时间差不小于最小发射间隔(一般线膛炮不小于10s,迫击炮不小于5s);诸元精度应保证能对目标直接效力射,一般采用精密法决定射击开始诸元,最好用自动化指挥系统保障。一般作业程式有确定射击目标、射击任务,定下单炮多发同时弹着射击的决心和选择射击手段,选择弹道种类,决定各弹道效力射开始诸元,指挥效力射,向上级报告完成任务情况。手工作业时,应事先准备好射击开始诸元并确保诸元的精度;指挥员必须准确掌握发射的时机;炮阵地必须在规定时间完成各次发射的瞄准、装填与发射且保证精度;必须密切关注火炮操瞄的协调一致性。一般由精密法决定射击开始诸元,首先根据目标测地距离和最小发射间隔时间,在射弹飞行时间随射击距离变化图中,选择不小于最小发射间隔时间的弹道种类。在尽可能选择多条弹道的前提下,优先选择低射界的弹道和较小号装药的弹道,以利于延长火炮寿命及方便火炮的操作。计算各弹道的射击条件要注意确定计算距离和计算方向,根据计算距离、计算方向和射击条件,直接内插求取各弹道射击条件修正量。按一般要领决定各弹道的目标射击开始诸元,根据开始距离在射表中查取射弹飞行时间,确定精确时间差。当有炮目高差时,对于某些榴弹炮要进行飞行时间差的修正。如果求取的射弹飞行时间差小于最小发射间隔,则应减少同时弹着的发数或改为急促射,也可以重新选择弹道种类,继续进行作业。

(3)快速反应能力

快速反应能力是指火炮系统在发现目标后迅速对目标实施火力打击的能力,通常用反应时间表示。火炮系统反应时间是指火炮系统工作时,从首先发现目标时刻起,到发射出第一发炮弹时止所需的时间。在战场上反应快的一方必占优势。火炮的反应能力主要取决于火炮行军与战斗状态相互转换的时间,火炮进入战斗状态时对阵地选择和设置的难易,对目标的发现、探测和跟踪能力,射击诸元求解与传输速度,射击准备(含弹药准备、供输弹、瞄准操作)的速度等。科学合理的结构设计,采用先进的侦察通信设备和火控系统、随动系统,是提高火炮反应能力的有效技术途径。为了提高火炮的反应能力,射击时应重点考虑下列因素:

①观察设备。应能昼夜使用,死界小,能及时发现目标。

②瞄准设备。质量高、分划精度高,有倍率变换装置,便于瞄准及修正,并且昼夜均可使用。

③火炮操纵系统。应能保证火炮的精密瞄准速度(0.01°/s)及快速转移火力的速度(大于36°/s),最好能自动跟踪目标,计算出相应的修正量,工作应平稳轻便。

④稳定系统。应有较高的稳定精度,使用瞄准线稳定(精度可达1密位)和火炮及炮塔稳定(精度可达1密位)。

⑤武器结构。应有发射速度较高的半自动装填或全自动装填机构。

⑥弹药配置。便于快速取弹,装填时间短。

⑦战斗室内工作条件。有排气及炮身抽气装置;使用可燃药筒或将药筒抛出坦克的装置;使乘员有较有利的工作空间和条件,以便充分发挥人的主观能动性。以上各因素均相互联系、相互制约,应取得综合平衡才能充分发扬火力威力。

(4)战场生存能力

“消灭敌人,保存自己”是永恒不变的作战原则。在现代战场环境中,对火炮和使用者生存的威胁因素大大增加,提高火炮和使用者在战场上的生存能力一直是火炮设计师关注的问题。战场生存能力主要包括伪装和隐身能力、装甲防护能力、核生化“三防”能力、紧急逃生能力、迅速脱离战斗的能力及电子战、信息战的能力等。

①伪装和隐身能力,主要是采用伪装措施和隐身技术。当部队进行调动、集结和隐蔽待命时,尽量不让敌方侦察发现,因此,应有适应环境的伪装措施,如穿戴伪装网,插戴就地采集的树枝、野草,人员涂抹伪装油彩等;火炮装备采用隐身技术,如暴露的金属表面和光学玻璃要经过适当的表面处理,使其不会在阳光照射下闪亮,火炮装备的表面增加隐身涂料,采用隐身材料等;把发射时伴生的声、光、焰降低到尽可能小的程度。

②装甲防护能力,主要是采用装甲和衬里防护。对非装甲的自行火炮采用防护盾,在有限的范围内防枪弹和破片的毁伤,减少膛口冲击波的伤害。对装甲自行火炮,能防破片的毁伤。为了降低穿、破甲后的二次毁伤效应,在装甲车内增加一种特殊的衬里,可以降低车内人员、仪器、设备的毁伤。

③核生化“三防”能力,主要是装备具有“三防”能力的设施。未来战争在敌方实施核、生、化攻击时,自行火炮应具有“三防”设施,以确保火炮能安全地通过核、生、化污染过的地域。

④紧急逃生能力,主要是火炮应具备防火、灭火、抑爆、逃生的功能。遭敌攻击的一次或二次效应都可能引发火情,特别是在自行火炮的驾驶舱、战斗舱内,由于空间狭小、易燃易爆物集中,因而必须有较完善的火情报警、自动灭火系统和消防器材;在设计时采用隔舱化的结构,弹药舱具有抑爆的技术措施;在结构设计时应使各乘员具有迅速、安全紧急逃生的功能。

⑤迅速脱离战斗的能力,主要是指为了防止敌方火力及突袭,火炮应具备迅速转移的能力。当今侦察手段越来越先进,只要火炮一开火就能迅速确定炮位的坐标并实施反击,因而要能在反击的炮火到达前迅速撤出到敌炮火威力范围以外的地域。例如,美国正在研制的155mm自行榴弹炮,要求具备在90s内急速行驶750m的能力;装备有施放烟幕的系统,形成足够宽度、高度、厚度、浓度并持续一定时间的烟幕,以便自行火炮在烟幕的掩蔽下迅速脱离战斗。

⑥电子战、信息战的能力,主要是为了对抗精确制导弹药的攻击,要求火炮具备电磁干扰的能力,或发射诱饵进行误导等。

(5)可靠性

火炮的可靠性是火炮质量的重要特征和标志,是火炮的固有属性,贯穿着火炮全寿命周期。火炮的可靠性要求包括可靠性、维修性和安全性。

火炮可靠性是指火炮在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。火炮可靠性指标一般用故障率、平均故障间隔发数、寿命、储存期限等来度量。与火炮可靠性有关的另一重要指标是“身管寿命”,是指火炮按规范条件射击,身管在弹道指标降低到允许值或疲劳破坏前,所能发射当量全装药炮弹的数目。

火炮维修性是指在给定的条件下和时间内,火炮按规定的方式和方法维修时能保持或恢复到规定状态的能力。火炮在寿命周期内,经过维护和维修可以保持或恢复其正常功能。火炮维修性指标一般用预防维修周期、维修时间、平均修复时间、保养时间等来度量。

火炮安全性包括操作安全性和设备安全性等。

(6)使用方便性

操纵轻便和使用方便由下列因素决定:

①战斗室内武器系统和其他装置布置紧凑合理以及乘员工作方便程度。

②火炮俯仰、转动以及其他装置动作平稳灵活、稳定精度高、反应速度快。

③驾驶操纵装置及武器瞄准机应布置合理和作用力适宜。

④火炮装填和击发轻便。

⑤具有保证工作安全的保险机构。

⑥战斗室内空气清洁。

⑦自炮塔内向外观察的视界大。

⑧维护保养方便,调整修理部位要易于接近,能快速在野外更换总成。