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2011/08/25   國造新一代反裝甲利器│紅隼火箭

 
◎陳楷霖
前言
近年來中共不時在大陸沿海實施兩棲登陸作戰演訓，且一再表明不放棄以武力解決臺海爭端的立場，而兩棲登陸作戰正是其武力犯臺主要手段之一。其強化兩棲機械化部隊的火力與作戰強度及運用兩棲裝甲部隊擔任突擊搶灘任務，將對我反登陸防務增加許多的壓力。因此，對於提昇國軍基層部隊的防衛戰力更顯重要。此外，反裝甲武器為步兵隨身攜行所需的支援火力，在現今反裝甲武器逐漸朝向多元化性能的情況下，其可使單兵或小部隊能應付多方面的阻礙與挑戰，並增加單兵在城鎮作戰上的優勢，亦證明了反裝甲武器在戰場上的實用性與重要性。國軍依「拒敵於彼岸、擊敵於海上、毀敵於水際、殲敵於陣內」之防衛作戰構想及指導，單兵反裝甲火箭之「擊敵於灘岸，城鎮作戰」扮演非常重要角色，為防衛作戰中勝敗之重要關鍵。
國軍現役近程反裝甲火箭如外購AT4、APILAS、SMAW及國造66火箭彈均已超過使用年限，嚴重影響「灘岸機動阻絕、城鎮作戰」反裝甲戰力，尤以負責部隊單兵反裝甲戰力之66火箭彈服役至今已逾三十年，為有效強化國軍反裝甲戰具與戰力，中科院歷經二年的研發測試及環境測試，已順利完成關鍵技術突破（含氣動力、外彈道、錐孔效應及發射系統）。
系統化的步驟進行研發設計
配合國軍打造小而精、小而強及小而巧武裝部隊的國防目標，本系統研發之初即定位以「非導引、精準打擊」武器系統思維為目標，致力掌握外彈道及氣動力技術，提昇單兵攻擊火力及機動性。系統化、有步驟進行研發設計，其成果除提昇紅隼反裝甲火箭有效射程及彈頭穿甲威力外，並改良射瞄機構，另考量人員安全性及機動性，於發射器設計中，除加強結構強度，更納入人因工程設計考量。以下為其特色：
一、推進器性能提昇
單兵反裝甲火箭之全彈外彈道屬自由飛行模式，此飛行條件下，欲提昇有效射程必須增加砲口初速，然而初速提昇必須經由增加推進能量來達成，藥柱選用與噴嘴設計為研發團隊面臨兩個重要課題，經評估雙基藥、組合藥及複合改性雙基藥優缺點後，選用雙基藥無毒少煙特性並提高推進能量。
二、穿甲性能提昇
穿甲性能提昇主要關係到「錐孔噴流效能提昇」、「電雷管設計」等二項關鍵技術。運用CAE技術以ANSYS/LS-DYNA有限元素分析法（Finite Element Analysis）模擬彈頭錐孔裝藥穿靶及平面波產生器爆炸後之變形狀況，已確認火箭彈頭之最佳炸距及平面波產生器底部之最佳圓弧半徑。至於電雷管為啟動穿甲噴流之關鍵元件，以往66反裝甲火箭使用之M69電雷管均採購自美國，近年來面臨美方國務院輸出許可及危險品運輸的問題，為達成國防關鍵組件之自主性，系統製造中心已成功自力開發D2電雷管以取代M69電雷管。
三、氣動力外形精進
研發團隊針對全彈氣動力外形，先以氣動力模擬方式進行設計，在確認可達飛行穩定性後，擷取數值模擬所得的飛行阻力係數，配合砲口初速，與一點四公斤的全彈淨重，進行射表預估，並據以進行分劃表刻劃（亦即瞄準鏡內射擊瞄準線刻劃）與光學瞄準鏡試製。
四、射瞄機構設計
在射瞄機構方面，現役之國造一式66火箭為覘孔與表尺搭配之瞄準機構，對於目標物的瞄準精度將因距離增加而大幅下降，且容易受射手訓練熟練度影響。因此新型的紅隼反裝甲火箭納入五倍放大倍率之光學瞄準鏡，以取代覘孔與表尺之瞄準機構，並增加夜視鏡結合介面，使紅隼反裝甲火箭具備日夜作戰功能。
五、發射器設計
發射器設計包含「操作介面」及「發射筒強度」設計。其中操作介面設計已完成保險／擊發機構設計及人因工程設計，除增加射擊人員安全性，也增加了操作的便利性及機動性，使人員於戰場中能快速應變，且全系統重量僅約五公斤，便於射手攜行。
務實的態度進行測試驗證
該系統依嚴密的研發步驟針對「推進器」、「彈頭」及「外彈道」等各範疇按階段展開測試驗證，分別完成了推進器內彈道靜態測試、結構靜態測試、三百到五百公尺外彈道動態飛試等工作。重要關鍵測試，測試成果概述如下：首先，最大射程達一千二百公尺；成功驗證有效射程達四百公尺以上；成功驗證射擊二十度以上斜面目標可達起爆穿甲效應；成功驗證穿甲鋼靶厚度約四百公厘；成功驗證對四百公尺M48A3戰車穿甲威力造成內部極大破壞。此外，也成功驗證於泡沙土、泡泥水及泡水等三項特殊使用環境下，射擊功能、外彈道及穿甲性能正常。
該系統發射器採纖維強化複合材料（FRP）為內筒材質，FRP擁有質量輕、耐腐蝕、韌性佳等性質，且單位重量之強度與剛性均高。FRP內筒係以花式繞線設計增加其強度，並經過強度測試分析後，完成防爆安全所需之內筒厚度設計。另外還完成了發射筒與彈頭結合剪斷銷設計，通過高墜落模擬測試及驗證剪斷銷強度，全系統功能並已完成肩射系統射擊驗證。
結語與展望
紅隼反裝甲火箭為中華民國新型研發之小而精、小而強、小而巧，並符合創新及不對稱作戰思維之新一代近程反裝甲武器，研發初期即訂定全系統自製的目標，以提昇國防自主能量，確保本系統後勤維保體系之完整性，系統內各項零組件，均由國人自力研發設計與製造，具成本及後勤保修優勢。
由於發射器主要成份為纖維強化塑膠，具有重量輕、結構強、操作簡易、攜行輕便等特性，並具備光學瞄準及夜視功能，可執行全天候作戰；全系統通過泡水等環境測試，可於惡劣作戰環境下執行任務。火箭彈有效射程超過四百公尺以上及約四百公厘之穿甲能力，為灘岸登陸及城鎮作戰之利器，其射後拋棄式設計，大幅提昇單兵戰場存活率，利於單兵機動及定點狙擊作戰。
中科院系統製造中心在既有之研發基礎上，因應世界各國裝甲車防護性能日益精進，以及未來更形複雜的戰場環境，未來該系統還將精益求精持續提昇系統性能，朝多功能彈頭（如雙錐彈頭、攻堅雙效彈頭、熱爆彈頭等）目標發展，提供國軍多元作戰需求環境下使用，將能有效提昇部隊戰力。
（作者任職於中山科學研究院系統製造中心）