線膛炮的炮彈均為從炮尾部裝填,射程、射速和射擊精度等皆優(yōu)于滑膛炮。
由于彈帶和膛線密合,可防止火藥燃?xì)庑孤叮WC火藥燃?xì)鈱椡栌凶銐虻耐屏Γ栽龃笊涑毯吞岣呱鋼舻拿芗取?
線膛炮的出現(xiàn)是火炮制造技術(shù)上的重大發(fā)展,對炮兵射擊的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。現(xiàn)代火炮如榴彈炮、加農(nóng)炮等大多為線膛炮。
以發(fā)射藥為能源發(fā)射彈丸,口徑在20毫米以上的身管射擊武器。
火炮種類較多,配有多種彈藥,可對地面、水上和空中目標(biāo)射擊,殲滅、壓制有生力量和技術(shù)兵器,摧毀各種防御工事和其他設(shè)施,擊毀各種裝甲目標(biāo)和完成其他特種射擊任務(wù)。
火炮按用途分為地面壓制火炮、高射炮、反坦克火炮、坦克炮、航空機關(guān)炮、艦炮和海岸炮。其中地面壓制火炮包括加農(nóng)炮、榴彈炮、加農(nóng)榴彈炮和迫擊炮,有些國家還包括火箭炮。
反坦克火炮包括反坦克炮和無坐力炮。按彈道特性分為加農(nóng)炮、榴彈炮和迫擊炮。
加農(nóng)炮彈道低伸,身管長,初速大,射角一般小于45°,用定裝式或分裝式炮彈,變裝藥號數(shù)少,適于對裝甲目標(biāo)、垂直目標(biāo)和遠(yuǎn)距離目標(biāo)射擊。高射炮、反坦克炮、坦克炮、航空機關(guān)炮、艦炮和海岸炮都具有加農(nóng)炮的彈道特性。
榴彈炮彈道較彎曲,炮身較短,初速較小,射角可達75°,用分裝式炮彈,變裝藥號數(shù)較多,彈道機動性大,適于對水平目標(biāo)射擊。
迫擊炮彈道彎曲,炮身短,初速小,射角為45°~85°,變裝藥號數(shù)較多,適于對遮蔽物后的目標(biāo)射擊。
按運動方式分為自行火炮、牽引火炮、騾馬挽曳火炮和騾馬馱載火炮。按裝彈方式可分為前裝炮和后裝炮。按炮膛構(gòu)造分為線膛炮和滑膛炮。
早在春秋時期,中國已使用一種拋射武器——礮。至遲10世紀(jì)火藥用于軍事后,礮便用來拋射火藥包、火藥彈。
至遲在元代,中國已經(jīng)制造出最古老的火炮,火銃。13世紀(jì)中國的火藥和火器西傳以后,火炮在歐洲開始發(fā)展。
14世紀(jì)上半葉,歐洲開始制造出發(fā)射石彈的火炮。
為了提高炮兵火力的適應(yīng)性,現(xiàn)代火炮除配有普通榴彈、破甲彈、穿甲彈、照明彈和煙幕彈外,還配有各種遠(yuǎn)程榴彈、反坦克布雷彈、反坦克子母彈、末段制導(dǎo)炮彈以及化學(xué)炮彈、核彈(見核武器)等。
使火炮能壓制和摧毀從幾百米到幾萬米距離內(nèi)的多種目標(biāo)。
軍用紅外技術(shù)是應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的一項新興光學(xué)技術(shù)。主要研究物體紅外輻射的產(chǎn)生和傳輸特性、探測和識別規(guī)律及其應(yīng)用。
1800年,英國天文學(xué)家F.W.赫歇耳發(fā)現(xiàn)了紅外線。紅外技術(shù)在軍事上的實際應(yīng)用始于 第二次世界大戰(zhàn)期間。
當(dāng)時,德國研制和使用了一些紅外技術(shù)裝備,其中有紅外通信設(shè)備和紅外夜視儀,它們都屬于主動式紅外系統(tǒng)。
戰(zhàn)后,由于紅外光子探測器和透紅外光學(xué)材料的迅速發(fā)展,紅外技術(shù)的應(yīng)用引起軍事部門的重視。此后,紅外技術(shù)的發(fā)展方向集中在被動式系統(tǒng)上。
50年代,紅外點源制導(dǎo)系統(tǒng)應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈上。60年代,紅外技術(shù)的軍事應(yīng)用已相當(dāng)廣泛,如已應(yīng)用于制導(dǎo)、火控、瞄準(zhǔn)、偵察和監(jiān)視等。
60年代中期,出現(xiàn)了光機掃描的紅外成像技術(shù)。70年代,紅外成像技術(shù)獲得迅速發(fā)展,熱成像系統(tǒng)和電荷耦合器件的應(yīng)用是這一時期的重要成果。
80年代,紅外技術(shù)進入研制鑲嵌焦面陣列(CCD陣列)系統(tǒng)的新時期。
紅外系統(tǒng)一般由紅外光學(xué)系統(tǒng)、紅外探測器、信號放大和處理、顯示記錄系統(tǒng)等組成。
其工作原理如圖所示:紅外光學(xué)系統(tǒng)把目標(biāo)的紅外輻射集聚到紅外探測器上,并以光譜和空間濾波方式抑制背景干擾。
紅外探測器將集聚的輻射能轉(zhuǎn)換成電信號。
微弱的電信號經(jīng)放大和處理后,輸送給控制和跟蹤執(zhí)行機構(gòu)或送往顯示記錄裝置。
紅外光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),一般可分為反射式、折射式和折反射式三種,后兩種結(jié)構(gòu)需采用具有良好紅外光學(xué)性能的材料。
紅外探測器一般有光子探測器、熱釋電探測器、熱敏探測器、電荷耦合器件和紅外電真空器件等。
有些探測器要在低溫下工作,需采用致冷器。致冷器有輻射致冷器、熱電致冷器和冷凍劑致冷器等。
采用何種致冷器,需視系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、所用探測器類型和使用環(huán)境而定。置于紅外探測器前的光學(xué)調(diào)制器,將目標(biāo)輻射進行調(diào)制編碼,以便從背景中提取目標(biāo)信號或目標(biāo)的空間位置信息。
前置放大器將探測器輸出的微弱信號進行初級放大,并給探測器提供合適的偏置條件。它的噪聲指數(shù)很低,從而使探測器的噪聲有可能成為系統(tǒng)的極限噪聲。
信號處理系統(tǒng)把前置放大器輸出的信號進一步放大和處理,從信號中提取控制裝置或顯示記錄設(shè)備所需的信息。
一般非成像系統(tǒng)視目標(biāo)為點輻射源,相應(yīng)的信號處理、顯示記錄系統(tǒng)比較簡單。紅外成像系統(tǒng),通常需將目標(biāo)紅外輻射轉(zhuǎn)換成黑白照片和假彩色照片或電視圖像。
這種圖像不象可見光照相機所得的圖像那樣直觀,它反映的是目標(biāo)的輻射溫度分布。
由于紅外系統(tǒng)比雷達系統(tǒng)的分辨率高,隱蔽性好,且不易受電子干擾,較之可見光系統(tǒng)具有能識別偽裝、可晝夜工作、受天氣影響較小等優(yōu)點。
因此,在軍事上得到廣泛應(yīng)用。其主要應(yīng)用是:50年代前期所用的紅外夜視設(shè)備,都是主動式紅外夜視儀,一般采用紅外變像管作接收器,工作波段在1微米左右,在夜間可看見100米處的人,1公里內(nèi)的坦克、車輛和10公里遠(yuǎn)的艦船。
現(xiàn)代紅外夜視設(shè)備主要有紅外熱像儀(亦稱紅外前視系統(tǒng))、紅外電視和改進的主動紅外夜視儀等。
其中紅外熱像儀是具有代表性的紅外夜視裝置。美國于60年代后期研制的一種光機掃描式紅外成像系統(tǒng),為飛機夜航和在惡劣氣象條件下的飛行提供觀察手段,工作在8~12微米波段,一般采用碲鎘汞光子探測器接收,液氮致冷。