刺向天空的短劍:低空制霸的蘇俄彈炮合一野戰防空系統

刺向天空的短劍:低空制霸的蘇俄彈炮合一野戰防空系統

 

對於一支強大的陸軍野戰部隊而言,完善的野戰防空體系是其完成作戰任務的重要保障之一。早在冷戰時期,蘇聯陸軍就極為重視野戰防空能力,實現了防空系統的全部自行化和一體化,構建起以自行防空導彈系統為主、自行高炮系統為輔的野戰防空體系。

「鎧甲」-S1

作為世界上最強大的陸軍之一,前蘇聯在中近程野戰防空導彈系統研發上有著最為深刻的理解和成就,其研發的野戰防空系統成了多國的效仿對象。

9K33/黃蜂防空導彈(SA-8「壁虎」)系統

重視機動性與實時防空的蘇軍野戰伴隨防空系統

前蘇聯國土廣大,加上早期的裝甲部隊突擊攻勢戰略,防空系統的機動性成為蘇聯防空系統必備的條件之一。對於底盤載具的通用性也非常重視,雖然是不同型號系統的防空導彈,也可整合於同種載具上,一種系統也能搭配各種不同的載具。野戰防空系統設備更加小型化,機動、靈活。

9K37「山毛櫸」

相比其他國家,蘇俄陸軍特別偏愛研發和裝備高機動一體化的中近程野戰防空導彈系統—從「石勒喀」23毫米自行高炮、9K22「通古斯卡」、9K33「黃蜂」、9K35「箭-10」到9K331「道爾」、9K37「山毛櫸」,幾乎每一個型號都是將搜索/跟蹤雷達、火控系統、光電跟蹤系統以及導彈發射系統全部集成在一輛履帶式底盤上。

世界第一款彈炮合一系統9K22「通古斯卡」

對於伴隨機械化部隊行進和作戰來說,這種一體化的中近程野戰防空導彈系統的機動性更強、組成車輛少、對後勤保障要求較低,特別適合於高強度進攻作戰的要求。

 

紅色鐵騎的新對手

經過了二戰的洗禮后,嘗到裝甲突擊集群 「大縱深連續突擊」的好處,蘇聯為首的華約組織國家擁有一支強大的陸地裝甲部隊,蘇聯的紅色鐵騎在廣袤的西歐平原上已經找不到對手了。

T-64主戰坦克、T-80主戰坦克等裝甲車輛的服役加強了蘇聯在坦克方面對北約的數量與質量優勢。

為抵消蘇聯陸軍強大的裝甲部隊的優勢,以美國為首的空中技術兵器佔優勢的西方國家大力發展新型對地攻擊機和武裝直升機,特別是先後服役的A-10攻擊機和AH-64武裝直升機這些低空高速攻擊機的入役和空射反坦克導彈的射程提高,攜帶遠程反坦克導彈的空中殺手對裝甲部隊的威脅越來越大。

美國費爾柴爾德(FAIRCHILD)公司為美空軍研製的單座雙發近距空中支援攻擊機

A-10攻擊機採用中等厚度的大彎度平直下單翼,機翼為全金屬三梁結構,全金屬半硬殼式鋁合金結構機身,鈦裝甲總重為550千克。機身腹部裝甲厚50毫米,可承受蘇制23mm高射炮彈的打擊。

在佔據空中優勢的情況下,A-10攻擊機堪稱裝甲車和坦克的終極殺手

A-10擁有堅固的駕駛員座艙裝甲,呈浴缸狀的鈦合金裝甲包裹住了整個座艙的下半部,這使飛行員在地面火力中飛行的安全係數大大增加。

 

1984年投入使用的「阿帕奇」武裝直升機具備強大的反裝甲、反坦克能力,最多可以配備16枚地獄火導彈,可以從5公裡外發射導彈擊毀敵人坦克,這使得敵人極其難於攻擊。

「阿帕奇」武裝直升機被用來對付蘇聯坦克集群

在設計之初,軍方就對阿帕奇的防護能力提出了苛刻的要求,從而造就了阿帕奇近乎變態強悍的防護力。比如旋翼被12.7mm口徑機槍命中不會發生結構性損壞,機身95%的位置被23mm口徑火炮命中后仍可以繼續飛行,並且至少飛行30分鐘以上。

 

AH-64A的副駕駛兼射手位於前座,正駕駛席位於後座 ,兩個座位都有可進行飛控與武器射控等操作;兩座位之間有防彈玻璃隔開,降低被敵方武器擊中時同時傷害兩名乘員的機率。

阿帕奇機身關鍵位置全部安裝有專門的防護裝甲,實戰證明這下防護裝甲的防護能力十分有效

AH-64A的座艙罩玻璃採用平板設計以降低反光,機體前段以塑鋼強化的多梁不鏽鋼結構製造,後段則使用塑鋼蒙皮的蜂巢結構,機體能承受12.7mm彈藥以及少量23mm彈藥的攻擊,主旋翼桿亦能承受12.7mm穿甲彈以及少量23mm高爆彈的直接命中,而發動機的減速齒輪箱在遭到擊穿、潤滑油完全流失的情況下,繼續運作30分鐘,讓飛行員有時間駕機脫離戰場或迫降。

蘇軍發現野戰部隊配備的ZSU-23-4「石勒喀」高炮無法有效應對這些皮糙肉厚的傢伙了

在1980年蘇聯認識到現代攻擊機與直升機的強大威脅,單純的自行高炮的射程與野戰防空的反應能力,已經不再能應付現代戰場上的威脅。

現代戰場上,隨著技術的發展低空飛行器對裝甲部隊的威脅越來越大

為此蘇聯在以前的基礎上研製並發展了世界第一款的彈炮合一系統「通古斯卡」。彈炮合一防空系統雖然不能取代專用的近程防空導彈,卻在很大程度上提高了老式自行高炮的作戰效能,賦予裝甲部隊以更強的自衛防禦能力。

將自行高炮和近程防空導彈整合在一起的2S6M「通古斯卡」彈炮結合防空武器系統

中東戰爭中以色列F-4鬼怪戰鬥機擊中一架埃及米格-21魚窩戰鬥機

「石勒喀」23毫米自行高炮在1964年服役后,在第4次中東戰爭中,很多被SA-6導彈逼到低空的以色列飛機成了23毫米自行高炮的獵物。儘管美國飛機裝有先進的電子自衛系統,但是在低空遇到「石勒喀」仍然是凶多吉少。由該炮車擊毀的以色列飛機占以方飛機損失總數的三分之一,取得了很不錯的戰果。

薩姆6防空導彈

然而經過多場實戰的檢驗,蘇軍發現這種高炮存在不少缺點:防空範圍較小,不超過2公里;射高不足,只有1500米;口徑小,裝藥量少,精度差,彈丸威力較低,毀傷能力不足;火控系統容易丟失目標。蘇軍認為若想提高自行高炮的性能和威力,必須從三方面著手,一是增加火炮口徑,加大火力;二是配備先進的全天候火控系統,力圖使自行高炮能夠在各種複雜環境下作戰;最後,也是最重要的,是採用彈炮結合的方式增加防空範圍。

 

蘇軍軍工部門研究表明,把高炮口徑從23毫米增加到30毫米,其總體射速並沒有下降,但繼續增加口徑,高炮射速就會明顯下降。西方和前蘇聯都對高炮武器最優口徑進行了大量計算和驗證,最後認為30~35毫米是最佳口徑。

 

在1970年6月8日,蘇聯部長會議國防委員會下達了427-151號文件《關於研製新一代自行防空武器系統的決定》,研製新一代彈炮結合的野戰自行防空系統,以取代「石勒喀」23毫米自行高炮。該武器系統由圖拉儀器儀錶設計局設計,整個武器系統代號為2К22,其中彈炮結合戰鬥部被命名為2C6,雷達火控系統由電子工業部烏里揚諾夫斯克機械廠研製,核心電子系統由電子工業部科研院設計,底盤採用明斯克拖拉機廠出品的GM-325履帶式通用底盤。

 

 

該武器系統的首席設計師由А.Г.施布諾夫(А.Г.Шипунов)擔任,火炮和導彈總設計師分別是В.П.戈良采夫(В.П.Грязев)和В.М.庫茲涅佐夫(В.М.Кузнецов),全套雷達電子導航通信設備由烏里揚諾夫斯克電子機械廠研製,總設計師為Ю.Е.伊萬諾夫(Ю.Е.Иванов),光電穩定瞄準系統由信號旗設計局和列寧格勒光學機械廠聯合研製。

GM-325履帶式通用底盤

「通古斯卡」採用GM-352M型履帶式底盤,乘員4人,分別是車長、炮長、雷達操縱手和駕駛員。前3名乘員位於炮塔內,駕駛員位於車體前部左側。車體為鋼裝甲焊接結構。變速箱為液力機械式,每側6個雙輪緣負重輪、3個托帶輪,主動輪在前,誘導輪在後,懸掛裝置為扭桿式。車內還有燃氣輪機輔助動力裝置、三防裝置、陀螺儀導航系統、自動滅火抑爆裝置和加溫供暖裝置等。

 

「通古斯卡」的鋼裝甲焊接炮塔可360°旋轉,由帶有液壓俯仰裝置的整個武器系統雷達系統光學瞄準鏡、車載計算機系統、空調系統等組成。車長席位於炮塔前部右側,和雷達操縱手共用一個小型旋轉指揮塔。車長方位前有3個大型儀錶板,右側是甚高頻電台,左側是雷達顯示屏。車長負責指揮全車戰鬥、上下聯絡、指示目標和敵我識別,選擇用機炮還是導彈交戰。雷達操縱手位於車長左側,負責控制搜索雷達,操縱火控計算機,向武器系統發出瞄準指令。炮長位於車長和雷達操縱手之後,負責雷達-光學瞄準、操炮-導彈制導和三防裝置。

 

「通古斯卡」的火炮武器是2A38型30毫米水冷雙管高炮,高低射界為-6°~+80°,俯仰速度為30°/秒,採用電擊發。兩門火炮交替射擊,可以相互補償后坐,減小后坐力。每門炮的2根炮管中有一根炮管的端部裝有炮口初速測速裝置,另一根炮管上有一細長的膛口裝置,用來防止對炮口初速測量儀的干擾。該炮彈藥基數為1,904發,射速在1,950發/分鐘~2,500發/分鐘的範圍內可調,最大射速為5,000發/分鐘,俄軍對外介紹該炮殺傷概率高達60%。彈種包括:高爆破片榴彈、燃燒彈和曳光高爆榴彈,以一定間隔混裝於彈帶內,使用觸發/時間引信。

「通古斯卡」發射9M311型防空導彈

「通古斯卡」在炮塔兩側配備8枚9M311型防空導彈,導彈發射筒呈雙排配置,可以單獨俯仰操縱。9M311導彈長2.5米,彈徑150毫米,全重42公斤,戰鬥部重9公斤,可打擊飛行高度3,500米以下、距離800m以內、速度在500米/秒以下的空中目標,導彈最大速度900米/秒,平均飛行速度可達600米/秒(1.7馬赫),採用觸發/近炸引信,平均殺傷率65%。該導彈採用無線電瞄準線指令制導,導彈發射后,炮長始終要將光學瞄準鏡中的瞄準線對準目標,導彈飛行軌跡與瞄準線的偏差自動輸入至計算機,發出導彈軌跡修正信號,跟蹤雷達再將修正指令傳送到導彈。導彈上裝有激光/觸發近炸引信。

9M311導彈

9M311導彈的設計很有特色,為兩級式,一級助推級較粗,二級無動力,導彈發射后,助推器使導彈在很短的時間內飛至900米/秒的極速,然後拋掉助推器,二級彈體依靠動能飛向目標,通俗地說,相當於一顆能夠制導的大號炮彈。這樣做的好處是可以大幅度降低導彈重量,二級導彈無動力無尾煙,很適合瞄準線制導的無干擾通視要求。該導彈屬於兩頭冒尖的武器,優點大大的,缺點也同樣明顯,由於在一級彈體未拋掉之前不能做大過載機動,因此其有效殺傷區近界比常規單彈體導彈要大一倍左右,射程近界高達1,500米,也就是說,「通古斯卡」上的導彈在1.5公里內無法打擊目標,近端攔截只能交由機炮負責。

 

火控系統包括1RL-144M雷達系統、1A29M光學瞄準具、1A26火控計算機和航路角測量裝置等。雷達系統由搜索雷達、跟蹤/火控雷達和1RL-128敵我識別裝置組成。E波段搜索雷達天線位於炮塔後部,天線為拋物面型,不用時可摺疊放下來。天線轉速為1圈/秒,最大探測距離18公里,可同時提供目標方位和距離數據。J波段跟蹤雷達位於炮塔前部,天線為圓盤形,有機炮和導彈兩種工作模式。最大跟蹤距離為13公里。在導彈攻擊時,跟蹤雷達先鎖定目標,然後再轉到光學瞄準具跟蹤目標,此時跟蹤雷達只負責把彈道修正指令傳輸給飛行中的導彈,只相當於有線制導反坦克導彈上的導線。

 

1980年8月至1981年12月,「通古斯卡」在頓庫斯克國靶場進行了國家武器鑒定。1982年9月8日,蘇軍新一代自行高炮終於定型,被命名為2K22式防空武器系統,綽號「通古斯卡」。1986年初首先裝備蘇聯駐民主德國的坦克團團屬防空連。

 

北約組織將這種彈炮結合武器命名為SA-19地空導彈,綽號「灰鼬」。在1992年莫斯科航空展上,「通古斯卡」首次亮相,引起西方國家的高度重視和印度等國的熱烈追捧。

1999年印度陸軍也引進裝備了幾十輛俄制9K22「通古斯卡」彈炮合一防空系統

「通古斯卡」苦澀的車臣之戰

「通古斯卡」誕生以來從沒參加過對空實戰,僅參加過車臣戰爭。1994年,俄羅斯軍隊打擊車臣的戰爭日趨白熱化,為了儘快贏得戰爭,12月30日,俄軍對格羅茲尼發動了「新年戰役」,北高加索軍區第58集團軍的摩步131旅剛剛裝備了6輛「通古斯卡」,被兩輛一組配屬到該旅的三個摩托化步兵營,擔任機關炮「鐵掃把」,意圖用通古斯卡上面的兩門2A38型30毫米水冷雙管高炮的兇猛火力,清掃盤踞在街道兩側高樓內的車臣叛軍。

 

在這次戰鬥剛一開始,大搖大擺挺進格羅茲尼市區的裝甲縱隊就踩了地雷,俄軍亂作一團,大街上的坦克和裝甲車被埋伏在兩側建築物和地下室的車臣叛匪用火箭彈挨個點名,紛紛變成火炬。6輛「通古斯卡」也被車臣的伏兵全部擊毀。

 

「通古斯卡M-1」改進型

改進型「通古斯卡M-1」式彈炮結合自行防空系統於2005年8月成功完成了全周期試驗。雖然該彈炮結合防空系統已經在國際市場上銷售了數年,但是以前並沒有提到該系統還沒有完成測試,也沒有俄羅斯陸軍購買改進型系統的報道。

「通古斯卡M-1」改進型,「通古斯卡」是一隻讓一切陸軍都感到肉痛的吞金獸,單價高達一千多萬美元

改進工作的一部分包括採用改進型自動目標攻擊模式,它可以將攻擊時系統對空中威脅的反應時間縮短到8秒。另外還採用了改進型車載穩定系統、雷達信息處理機和火控系統。改進型系統抗敵方干擾的整體效能是基本型通古斯卡M的1.3~1.7倍。

「鎧甲-S1」彈炮合一防空系統

隨著戰場上低成本無人機,廉價低速智能彈藥的出現,彈炮合一系統無疑是未來近程野戰防空系統發展的發展趨勢之一。

 

俄羅斯以「通古斯卡」為基礎研製一種更加現代化的末端防禦武器,能夠部署在戰略導彈、C300地空導彈和重要指揮中心等固定陣地的末端,作為防禦現代攻擊機、無人機、巡航導彈以及精確制導炸彈的最後手段。

 

鎧甲系統把火炮和導彈結合,近程目標用火炮攔截,較遠的用導彈攔截,在其最大20公里的有效射程內防禦沒有死角。

 

「鎧甲」最初是在蘇聯陸軍防空部隊當時已經列裝的「通古斯卡」彈炮合一防空系統基礎上研製而成的,底盤使用具有較高移動性能的「烏拉爾-53234」輪式汽車,裝配「卡馬茲-7406」汽車發動機,功率為260馬力。鎧甲S1系統可用於多種平台,輪式、履帶式、艦船等等。

 

1994年圖拉設計局生產出「鎧甲」系統戰車試驗樣品,通過試驗後於1995年8月在莫斯科國際航空展上初次公開亮相,立刻引起舉世關注。1995年的「鎧甲-S1」系統樣品裝配12枚9M335防空導彈,其外形和內部結構與「通古斯卡」系統使用的9M311導彈類似,但性能更為先進。射程增至12公里,射高增至8公里,戰鬥部重量增至20千克,直徑增至90毫米,儀錶艙直徑不變,仍為76毫米,馬力更大的火箭發動機裝配在二級分離艙內,起飛階段(10公里內)飛行時間縮短為14秒,彈體尾部裝配空氣動力學傳動舵,使用無線電指令制導,能夠同時瞄準並攻擊3個目標。火炮武器由兩門2A72型30毫米單管自動火炮組成,使用兩個彈藥輸送帶,有選擇性地供應爆炸殺傷燃燒彈和破甲彈。

 

戰車頂部戰鬥模塊包括2套導彈發射裝置,各配6枚導彈,2門火炮,彈藥750發,沿導彈發射箱內側分佈,另外還有目標搜索雷達、目標跟蹤和導彈瞄準雷達、火控系統光學通道。戰車內部設有瞄準員、操作員和車長的工作位置。1L36-01「羅曼」目標跟蹤和導彈瞄準雷達由法扎特龍科研所於1994-1995年研製而成,為雙頻多用途雷達,在厘米和毫米波段工作,用於保障跟蹤目標,引導導彈攻擊。

 

「鎧甲—S1」系統既能摧毀固定翼飛機和直升機,也能摧毀小型導彈,地面裝甲目標和有生力量,該系統使用雷達和光學瞄準具可同時對不同方向的兩個目標實施攻擊;在雷達跟蹤狀態下,可使用兩枚導彈對同一目標實施齊射攻擊。

「鎧甲—S1」採用了先進的穩定裝置,確保系統在行進中既能發射炮彈,又能發射導彈,是目前世界上唯一可以在行進中實施彈、炮同時射擊的防空武器系統,是掩護機械化部隊作戰,保護目標免遭敵空襲武器打擊的最有效的近程防空武器。

俄羅斯駐敘利亞空軍基地部署的「鎧甲-S1」

在敘利亞戰爭期間,俄軍將「鎧甲-S1」彈炮結合防空武器系統派到了敘利亞戰場上,用於保護防禦駐紮在當地與敘政府軍聯合作戰的俄羅斯特遣軍。在敘利亞作戰期間,「鎧甲-S1」的戰績很不錯,多次擊落來襲無人機等作戰目標,其中有美國以色列的無人機 ,武裝分子自製的無人機,也有火箭彈等。

北極版「鎧甲-SA」

作為專門為應對北極惡劣條件而開發的武器,「鎧甲-SA」機動性能優良,「鎧甲-SA」系統採用了DT-30PM履帶式全地形車的底盤,也就是底盤為「勇士」履帶式雪地全地形車。地面行駛速度為37千米/小時,水中行駛速度為5千米/小時。

 

該地形車可以克服北極地形的不利條件,避免武器因地形原因受到限制。同時為避免在2019年3月報道的側翻的尷尬場景再次發生以及應對北極地區的冰麵條件,該底盤大大減小對地面的壓強,壓強達到0.27千克/平方厘米。同時為了應對北極的低溫影響,SA區別與S1等裝備,擁有在零下50℃仍能正常運行的特性。