第17章:智能火炮雏形
林冠华也不恼,因为开会前他就知道这些玩意都没有,如果能有,他反而要吃惊了。
他淡淡道:“没事,自力更生、艰苦奋斗嘛……小型雷达我来搞,伺服电机我想办法从国外买几台,指挥仪也自己搞,近炸引信没有不要紧,咱们暂时不用这玩意。”
军工部先是一片欣喜,终于有专家说可以搞雷达了,后来又感到困惑:按他们的理解,近炸引信恐怕是高射炮提高拦截成功率的前提,林教授怎么说暂时不用这玩意呢?
“林教授,目前高射炮炮弹都采用触发引信,除非直接击中机体,否则不会爆炸,甚至有时候击中太薄弱的地方,只形成一个弹孔,不会给飞机致命伤……”
林冠华站起来,走到提前布置好的黑板前划了条抛物线:“我们用几何原理来模拟。
在不考虑风速等外界影响下,每门火炮固定角度下的对空弹道是条标准抛物线,20°时是一条线,25°又是一条线;敌机可将其近似看成是一个点,然后这个点会移动,移动轨迹连线后还是一条曲线……
整个过程就变成这样一件事,在同一时间,在统一的三维立体空间里,已知敌我方位——我方静态方位,敌方动态方位,确保两线相交的前提下,求火炮俯仰角和水平角的解。”
军工部几个技术员琢磨了下,觉得林冠华的结论很有道理,目前高射炮防空不就需要有经验的炮组将火炮调准至合适位置,然后确保命中么?
炮组观察敌机的高度、速度并估计提前量,本质不就是个三角函数过程么?只不过听现在林教授的意思,是要把人脑完成的计算交给机器来实现。
林冠华继续讲下去:“从理论而言,只要有一门火炮就可达成这个目标,但实际上,因为这样那样外界因素的干扰,单门火炮的弹道抛物线总归与理论有偏离,所以我引入多门火炮作为补偿,比如用6门,在散布概率一致的前提下,在空中形成一个近似拦截曲面。
用乒乓球打比方,为撞击对面过来的球,直接用另一个球碰撞,理论上可以做到,实际很困难,但用比球大一圈的拍子就容易得多,也许我们技术特别不好,那没关系,我把拍子做大点,比如,用网球拍来替代乒乓球拍……”
这一说大家就有数了:近炸引信的意图是在爆炸覆盖内用无线电指令引爆,用弹片杀伤机体;林教授的意图是用弹道曲线形成弹幕覆盖,用弹头硬打!
有技师举手道:“林教授,您说的这个弹道曲线形成的曲面我听明白了,如果20°的曲线要画,25°也要画,那23°乃至于23度12分的弹道要不要画呢?因为不可能刚好是整数角度,这个工作量和计算量?”
林冠华道:“严格意义来说,应该每一度、每一分甚至每一秒都画曲线,好在弹道曲线大体呈正态分布,我们不用做到每一分,每一秒,我觉得每个角度构建一条曲线就够了。”
众人很快计算起来:高低角覆盖-5°~85°,水平角可360°旋转,去掉那些几乎没法击发的角度,再考虑水平角对称布局下重复扣除,大致需要画一个象限,5000多条曲线,这是不小的工作量,还得从头来过,因为新中国手里没有进口火炮的全套资料,更麻烦的是,懂弹道曲线可是稀缺人才,军工部抓不出几个来。
“大家不用太紧张弹道观测与画线,我会用小型雷达来配合,让雷达与指挥仪直接纪录曲线,你们只要派人负责把角度搞准然后指挥击发即可,比如25°就是25°整发射,不能有太大偏差,要不然就会不准,等所有角度都画好后,我再适当根据实战要求进行校正并给予补偿量……
目前的状况是,雷达我负责搞定;伺服电机我已从国外采购到了,每台100KW,足够驱动5吨的火炮重量,指挥仪我也会设计,如果暂不考虑机动布防,除弹道曲线外,军工部大概需要完成两件事:
第一,改造6联装火炮并安装在固定底座上,使其能匹配电机驱动的俯仰角,至于什么程度驱动多少,我会用指挥仪来控制;
第二,改进6联装火炮的自动供弹系统,这套方案的核心在于弹幕拦截,倘若短时间内无法形成足够火力,那可能会没用……”
其余众人深以为然,觉得林冠华讲的这几点确实是关键。
这时候刘鼎发言了:“林教授,我能提个修正意见么?”
祖师爷要挑刺,林冠华有点儿紧张,但还是面带笑容:“您说……”
“厄利孔20mm高射炮虽然火力很猛、射速飞快,是防空的好手,但有个致命弱点——射程!
我们在使用中发现,他的最大射程只有4000多米,实际对空拦截有效射程在1200米左右,超过这高度就力不从心。目前蒋匪帮的飞机惧怕我地面防空炮火,不敢低飞,大多在2000米以上投弹。
我的意见是能不能改成40mm博福斯高射炮?或直接改用苏制的37mm高射炮?倘若这样的话,可能6联装就太重,改成4联装行不行?”
林冠华点点头:射程确实是20mm防空炮无解的难题,你计算再好,人家不在射程范围内出现,还是得抓瞎。
刘鼎继续补充道:“苏制37mm高射炮和博福斯40mm的技术体系基本一致,主要是苏联为口径统一方便,改用了37mm。为弥补口径上的一点损失,他们把身管从60倍调成了74倍,炮口初速、射程、威力基本接近。
根据现有使用体会,37mm61-K型高射炮最大射程8000多米,实际对空有效拦截射高在3200米左右,基本能发挥有效作用。”
现在林冠华想起来了,苏制37mm61-K型高射炮不就是中国仿制后的55式高射炮么?他小时候还在父亲所在的厂里看到过,不过那是民兵高炮连用来操练的,其实早就老掉牙了。
他道:“这样也行,不过37mm炮弹我们国家能自产么?”
刘鼎摇头:“还在仿制,国产化暂时有困难。不过也不需要太担心,为提高防空力量,中央紧急向苏联老大哥采购了一批火炮和弹药,满足当下需求足够,对我们来说最大的挑战可能是连续供弹,因为该炮现有供弹只是10发弹夹,肯定不够用,至少要保证一分钟连续火力吧?”
这天晚上,双方越聊越投机,很快就把大体方案确定下来:只要林冠华许诺的小型雷达一入场就展开弹道曲线纪录,至于连续火力,军工部打算采用48发大型弹鼓试试看,这几个问题解决后,再来解决电击发、伺服电机配套等细节问题。
严格说来,林冠华研发的这套玩意在世界军事史上所没有的。因为,不存在如此先进的雷达和火控体系搭配如此落后的高射炮。70年代美苏开发近防炮体系时,早就全是无线电近炸引信了。
但中国现在不具备无线电近炸体系,别说中国没有,美苏也没有,因为近炸引信小型化需要晶体管大规模流行后才能用,就目前电真空管那么庞大的体积,最少得127mm高射炮才适用,88mm口径都很勉强。
目前去搞近炸引信,效费比明显不划算且缓不济急,所以林冠华打算硬打:不用近炸体系和无线电指令,直接用弹幕覆盖,撞上就爆炸让你死!
最关键这玩意也比较适用当下,因为要拦截的飞机速度很低,别说超音速基本见不到,就连0.85马赫这样的标准亚音速,轰炸机们也飞不出来,而美苏研究近防体系时,主要威胁已是3马赫的对舰导弹了。
国民党空袭目前常用B-24中型轰炸机,这玩意速度只有400公里/小时出头,还算速度比较快的,在二战中屡立功勋的P-51的时速也不过600公里出头,一秒钟只能在空中移动100多米。
林冠华这套体系里,从雷达发射、接受、信号处理再反馈给伺服电机调整俯仰角的时间不高于0.25秒。
换言之,反应速度4倍于P-51,6倍于B-24!
只要弹药管够、不断电、雷达不出篓子,还是有碾压性优势的!