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1941年7月14日，德军中央集团军群的一支先头部队在奥尔沙火车站等候补充给养，突然一排排的炮弹在犀利的呼啸声中向他们飞去，顷刻间奥尔沙火车站成为了一片火海，等到德军组织反击时袭击的苏军炮兵部队早就消失的无影无踪。这种恐怖的武器就是苏联大名鼎鼎的“喀秋莎”火箭炮，在此后的作战中，“喀秋莎”火箭炮屡建奇功，几乎和t-34中型坦克一起成为了苏联卫国战争的标志。其实火箭弹的历史最早可以追溯到969年，当时北宋军官岳义方、冯继升造出了世界上第一种以火药为动力的飞行兵器，进入19世纪以后英国人康格里夫率先发明了真正意义上的火箭弹。如今火箭弹已经深入海陆军三军的各个领域，各国研制的不同类型的火箭炮也是多种多样，下面我们就来了解一下火箭弹的秘密。 ▲火箭弹是一种依靠数量在短时间内进行面覆盖的武器，所以相比于射击精度，火箭弹更看重的是射击密集度 火箭弹的特点火箭弹，顾名思义就是依靠火箭发动机产生的高温高压燃气反作用力推动前进的弹药，它不同于常规炮弹也不同于导弹，火箭弹是一种依靠饱和攻击，以数量来打击敌军的武器，这种武器的密集度较差，因为成本和结构复杂的原因，一般的火箭弹并没有精确的制导装置，这种火箭弹被称之为无控火箭弹。一些比较特殊的火箭弹因为需求也会安装制导装置，这种火箭弹被称之为有控火箭弹（也就是导弹），导弹和火箭弹完全相反，它追求的是精确打击甚至是全球精确打击。火箭弹最大的特点就是它的火力密度，因为火箭弹在发射的时候产生的后坐力完全可以忽略不计，能并列数管甚至是数十管制成多管火箭炮，并以很快的速度发射出去，突袭时间极短，能在较短的时间内完成弹药的投放，压制能力极强的同时生存性也比传统火炮优秀。一般来说一门火箭炮的投弹数量能够媲美一两个传统炮兵营在同等时间内的投弹量。 ▲105毫米榴弹炮和107毫米火箭炮的对比图，参考人员就能看出火箭炮在灵活机动方面优于传统火炮，而且火箭炮发射装置结构简单，工艺性较低，只不过火箭弹本身却要比常规炮弹复杂、昂贵 传统火炮受到机动性和寿命的因素，炮弹的飞行速度很难提升，如果一味的提高发射药的剂量，炮身的寿命就会大幅下降（以现代火炮为例，速度上升一倍，身管寿命则会下降128倍），火炮也会变得无比巨大从而影响机动性。如今大口径火炮都会采用底排减阻技术（有兴趣的可以了解此文：从十公里到五十公里，浅谈能“飞起来”的远程榴弹），就算是使用最先进的底排-火箭复合增程技术，传统火炮的射程基本在50公里，炮口初速也仅仅维持在1000米每秒。但是火箭弹不同，它的射程和速度完全依赖于推进剂，只要推进剂足够，射程和飞行速度随便碾压传统火炮。而且传统弹药只要飞出炮口，速度就会逐渐减小，但是火箭弹不同，因为推进剂能持续不断地提供飞行所需的能量。而且火箭弹的过载系数小，也不会产生后坐力，对材料和结构性能的要求就没有那么高，炮架结构简单，工艺性较低，而且机动灵活，可以部署在车辆，舰艇甚至是飞机上，军迷最乐于调侃的某型火箭弹甚至不用支架也能发射，机动灵活的能力更是让传统火炮汗颜。此外火箭弹也不会受到身管的限制，尺寸和质量可以做的很大，改造潜力也比传统的炮弹大。 ▲上图为哈马斯发射的火箭弹，从上图中就能看出火箭弹的外弹道性极差，而导弹可以在飞行过程中进行调整，这种无控的火箭弹只能打到哪算哪 但是任何事物都不是完美的，火箭弹的缺点和优点同样很明显。首先就是成本问题，传统炮弹只需要一个药筒和一定数量的发射药就能发射，但是火箭弹不同，火箭弹发射过程中需要消耗一具火箭发动机和比火炮发射药更加昂贵的固体发射药，再加上火箭发动机对能量的利用了远远低于常规炮弹，所以等口径的火箭弹成本要高出常规炮弹将近10倍。常规炮弹在飞出炮管后只受到重力和阻力，再加上炮管的引导以及超高的炮口初速，在飞行过程中抗扰动因素较强。但是火箭弹则不同，飞行过程还会受到一个极大的推力，再加上用于导引的轨道较短，初速较低，很容易在微小的扰动因素下偏离速度矢量方向，较差的外弹道性直接导致了其落点散布较大，对点目标的打击能力极差，只能依靠数量毫无道理的覆盖一定面区域内的目标（这也是火箭弹最大的魅力所在）。而且火箭弹发射过程中会产生大量的高温高速气流、飞扬的尘土和极大的噪音，火箭弹在飞行过程中也会产生大量的热信号，容易暴露发射阵地的同时火箭弹本身也容易被探测装置侦查捕捉。 火箭弹的分类火箭弹按照稳定方式可以分为尾翼式和涡轮式，两种火箭弹在稳定方式以及外形上的差别还是比较大的，下面我就详细介绍一下： ▲火箭弹尾翼分为同口径尾翼和超口径尾翼，同口径尾翼火箭弹适合筒式火箭发射装置，但是该尾翼存在致命缺陷，弹丸超音速飞行时后部会产生紊流，因为同口径尾翼直径和弹丸直径相同，所以尾翼全部处在紊流中，这样一来稳定效率极差（现在多用于一些低速火箭弹上）。后来又出现了一种张开式的超口径尾翼，这种尾翼稳定效率高而且紧凑，是如今最常见的一种结构 尾翼稳定式火箭弹，这种火箭弹的飞行稳定靠后部的尾翼实现，尾翼在飞行过中可以在弹体后部（火箭弹的质心后部）产生一个压力中心，这样一来弹体就会在一个稳定力矩下平稳飞行。这种弹药的稳定性不会受到弹体长度和质量的影响，所以尾翼式火箭弹最为常见，但是有了尾翼并不代表这类火箭弹没有自旋，因为低速旋转可以减少火箭发动机推力偏心对密集度的影响。一般来说有两种方法，首先就是将尾翼斜置达到低速旋转的目的，这种方法多用于单喷管的火箭弹上。在多管火箭弹上面则会通过改变喷管轴线的切向斜置角来产生一个旋转力矩，此外一些火箭弹的喷管出还会放置一个倾斜的尾翼片来达到低速旋转的目的。 ▲涡轮式的火箭弹，该火箭弹通过自旋来保持飞行稳定 涡轮式火箭弹是一种通过自旋稳定的弹药，在讲之前我先回答一个评论里面老是出现的问题：为什么旋转稳定弹药的长径比要比尾翼稳定弹药的长径比小很多？其实旋转稳定弹药在高速自旋时会产生一个离心惯性力，这个力会影响飞行稳定性从而影响射击密集度，此外还会影响内部的装药和影响等结构（高速转动会破坏内部结构），为了消除这些不利因素，弹丸长径比就比较小。涡轮式火箭弹就是多个倾斜喷管并产生旋转力矩，到达高速自旋的目的。因为炮弹在飞行过程中推力作用线和弹丸轴线会因为一些因素产生一定的角度（因为转配不可能百分百精准，所以所有的弹丸都不可能消除这个偏心），这时候会产生一个推力偏心从而影响弹丸的射击密集度，而通过自旋可以有效的克服这个推力偏心。此外炮弹在装配时气动外形也是做不到完全对称的，而通过高速自旋就能消除这种气动外形的不对称带来的弹道偏离。一般来说射程一旦过远，弹丸的翻转力矩就越大，所以中远程火箭弹一般都不采用涡轮式的稳定方式。 火箭弹的组成和发展火箭弹一般由战斗部、动力装置和稳定装置组成： ▲常见的无控火箭弹的结构组成
▲上图分别为采用管筒式和轨道式发射的火箭弹，这种轨道并不能像火炮身管那样对炮弹起到极高的约束作用，所以发射时微小的扰动都有可能使火箭弹的落点散布偏离 火箭弹通过发动机产生的反作用力运动，发射方式有管筒式和导轨式两种，该装置只赋予火箭弹一定的射角和射向，并负责点火，不提供任何飞行动力。上文提到火箭弹主要是用数量来消灭敌方集群目标，这就导致了火箭弹对射击精度并没有多大的要求，但是为了能覆盖到区域内的大部分目标，射击密集度必须足够的高。但是推力偏心、发射时的扰动、气动外形以及像狂风这样的外界影响都会影响到射击密集度，所以如何提高射击密集度这一直都是未来火箭弹要解决的重要问题。为了消除发射时的扰动因素，火箭弹的发射管（或导轨）都会采用一种同时离轨技术，就是将轨道设计成前后两节直径不同的设计，防止出现火箭弹前半截离开轨道后，还在轨道内的后半截扰动弹体出现倾斜的情况（因为火箭弹发射管和弹体存在较大间隙，在飞出半截后容易在间隙范围内倾斜），除了尽量的优化各个结构外，可以为火箭弹安装简易的控制装置，这种简易装置既不能主动探测，作用范围也很小。虽然能提高射击密集度，但是问题是火箭弹原本的射击密集度就极差，这点小小的提升并不能起到多大的作用。 |
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