坦克上的“星球大战”
从“星球大战”谈起
提起“星球大战”,当今四十岁上下的人,可以说是“无人不知、无人不晓”。20世纪80年代初,时任美国总统的R·里根倡议构建美国的战略防御系统,以对来袭的洲际弹道导弹和重返大气层飞行器进行多次拦截,确保美国本土的安全。这项倡议被称为“战略防御倡议”
(SDI),俗称“星球大战”计划。这是美国历史上耗资最大、最复杂、最引起争议的军事系统工程研究和发展计划。经过十多年的努力,
“星球大战”计划已经在红外探测技术、动能拦截弹技术、“智能卵石”、激光技术等方面取得了实质性的进展。不过,这项计划已经耗费了美国纳税人的好几百亿美元,反对的声音一直不绝于耳。在苏联解体、东欧剧变的国际大背景下,1993年5月13日,美国国防部长宣布废止战略防御倡议研究计划,这项雄心勃勃、耗资巨大的“星球大战”计划终于偃旗息鼓。
无独有偶。坦克上的主动防护系统和“星球大战”计划中的多层拦截系统、大型军舰的近程反导系统,在原理上是一模一样的。早在近30年前,美国军方就制订了名为“坦克防御倡议”
(TDI)的系统研制计划,它和“星球大战”计划只有一字之差,二者的原理相同,只不过拦截范围不同、规模不同罢了。其共同的原理是:用探测仪器发现敌方来袭的导弹等目标,然后自动发射拦截弹或激光束将来袭导弹击毁,或者发出干扰信号将来袭导弹引偏失去作用,从而达到保护自身的目的。不过,“星球大战”拦截系统的拦截弹可以打到千里之外,实现“拦一拦二拦三”的三次拦截;军舰上的“密集阵”、“守门员”等近程反导系统可以打到几千米之外,也可以搞两次拦截;而坦克本身是近战突击兵器,探测距离一般不超过100米,只可能搞一次拦截,靠的是“一锤子买卖”。
把坦克主动防护系统和来袭导弹之间的争斗,说成为坦克上的“星球大战”,还是蛮形象的。
没有“甲”的主动装甲
对于坦克主动防护系统,有人习惯地称之为“主动装甲”。这种叫法虽然很形象,但不够确切。因为在主动防护系统里,已经没有“甲”了,而是用“打出去”的办法将来袭弹消灭掉,或者至少将它“引入歧途”。和传统的装甲相比,坦克主动防护系统只能算是“非典型”的防护手段,极富创新精神。
坦克主动防护系统和来袭反坦克导弹之间的较量,可以说是“0.1秒之间的较量”。反坦克导弹一般以接近音速的速度飞行,在距离坦克百米之外时,由于背景杂乱,几乎不可能被发现,只有在距离坦克20~100米的范围内才能探测到,此时留给坦克一方的反击时间只有区区的几十毫秒,不到100毫秒(0.1秒)!相当于一眨眼(0.4~0.5秒)的五分之一到十分之一!要在这一瞬间完成探测来袭导弹、信号传输、逻辑判断、发射拦截弹直到将来袭弹摧毁这一系列动作,谈何容易!这里再来打一个有趣的比喻。手枪弹的初速和一般的反坦克导弹差不多,也就是300~400米/秒的样子。设想,有一个敌人从20~30米处向你射击,你要在敌人扣动扳机的一刹那,立即发出一串子弹,或者用什么手段将敌人射出的子弹毁掉……你一定会说:“天哪!这实在太难啦!”坦克主动防护系统的拦截速度,就跟这差不多。这样一比较,你该知道坦克主动防护系统的厉害了吧!高速探测和发现来袭弹,是坦克主动防护系统首先要解决的技术难题。
坦克主动防护系统的“三大件”
关于坦克主动防护系统的概念,早在30多年前,就已经有许多坦克设计师加以酝酿了。这里给出了著名坦克评论家R·奥格凯维茨于大约30年前画的一张“坦克主动防护系统的原理示意图”。今天看来,这张图已经成了“老古董”了。如今,坦克主动防护系统已经走向成熟,但基本原理还是老奥图中所画的那样。按照对抗装置的类型,坦克主动防护系统可分为:光电对抗型、硬杀伤型、烟幕隐蔽型三大类。但是,不管是什么样的坦克主动防护系统,都离不开它的
“三大件”——探测装置、逻辑判断装置和对抗装置。
探测装置
探测装置是系统的“耳目”,用来发现来袭反坦克导弹。探测装置包括:小型雷达、光电探测仪器(红外、激光)两大类。小型雷达要辐射电磁波,属于主动型,容易被敌方发现。单纯的红外或激光探测器可以是被动型的;当然,如果要相应发出红外诱饵、红外干扰物或激光诱饵信号的话,那又成了主动型的了。
各种探测器的探测距离一般为50米左右,探测的反坦克导弹的飞行速度一般为70~700米/秒。探测距离更远的,如激光报警装置,可以探测到几千米之外,并用声、光信号报警。这样,只要坦克被敌方的激光器照射到,你就应该意识到
“你已经被敌人盯上了”,敌方十有八九会立即发射反坦克导弹……这时,你便可以立即采取施放烟幕等对抗措施,使探测装置能尽可能地及早发现来袭弹,是探测装置追求的目标。
逻辑判断装置
逻辑判断装置是系统的“大脑”,用来判断来袭弹的方位和速度,并自动启动相应的对抗装置以抗击来袭弹。逻辑判断装置还要能区分来袭弹的大致类型,如为小口径弹药、极低速飞行物或炮弹破片等,就不要去管它,以防误操作。其实,在计算机高度发达的今天,用简单的芯片并编制相应的程序,便可以解决这些问题。当然,逻辑判断装置的软件要能够适时地更新,以适应来袭弹的变化。
对抗装置
对抗装置是系统的“核心”和力量之所在。硬杀伤型能打出拦截弹,靠一大堆碎片将来袭弹引爆,来得痛快。海湾战争中,导弹家族中的“爱国者”大战“飞毛腿”,就属于这种类型。光电对抗型的,能发出红外诱饵或激光诱饵等干扰信号,将来袭导弹“引入歧途”。尽管它不如硬杀伤型那样“轰轰烈烈”,但如果运用得好,反导效果同样良好。伊拉克战争期间,伊拉克军方就曾用极其简易的GPS干扰仪来干扰美军的GPS制导炸弹,一度令美军大为恼火。烟幕隐蔽型是发出烟幕弹形成遮蔽烟幕,使敌方的导弹变成“瞎子”,找不到目标。很显然,系统的对抗装置要事先布置在坦克的“四面八方”,如果临时现调用对抗装置,那就根本来不及了。
无论是哪种对抗装置,其有效对抗概率应在50%~70%以上才行;若有效对抗概率在30%以下,那就没劲了;如能使有效对抗概率提高到90%以上,当然更好,但目前还达不到。
各种对抗手段都是“面”与“点”的对抗。如果是“针尖对麦芒”式的“点对点”的对抗,那就太难了。
有矛必有盾,有盾必有矛。一些新型的反坦克导弹,如“陶”2B、“米兰”3等,又反过来采取反干扰措施,令坦克主动防护系统的光电干扰失效。这一来一往,还真有点“神仙斗法”的味道哩!
几种典型的主动防护系统
时至今日,各军事大国已经研制出好几十种坦克主动防护系统,
令人目不暇接,有的已经实现了商品化。这里介绍几种较典型的坦克主动防护系统。
1 俄罗斯起步最早
在坦克主动防护系统的研制上,苏联/俄罗斯军方起步最早,动手快,成绩大,先后研制出“窗帘”、“竞技场”、“鸫”三大系列,并已形成定型产品,令世人瞩目。
“窗帘”1光电对抗系统,可以说是名气最大的一种坦克主动防护系统,先后装在俄罗斯的T-80U、T-90坦克和乌克兰的T-84坦克上。系统由激光报警装置、光电干扰装置、烟幕弹发射器和控制系统组成。只要敌方的激光指示器照到自己的坦克,“窗帘”1系统会立即向乘员报警,同时立即将炮塔转向威胁方向,光电干扰装置和烟幕弹发射器同时工作,双向对抗。注意!敌方从激光指示瞄准到发射反坦克导弹,有极暂短的时间;若是敌方能瞬间发射反坦克导弹,现转炮塔就来不及了。光电干扰装置装在炮塔的两侧,像两只“大眼睛”,非常醒目。它能发射0.7~2.5微米的干扰频谱,使来袭弹偏离目标。据称,“窗帘”1系统能使反坦克导弹的命中概率降低60%~80%,防护效果还是相当可观的。
“竞技场”(ApeHa)主动防护系统属于硬杀伤型,1993年开始研制,1997年首次安装到俄罗斯的T-80UMl主战坦克上,用来对付飞行速度为70~700米/秒的反坦克导弹。探测装置为小型雷达,装在炮塔顶部,很显眼,探测范围为270度方位角,炮塔后部大约有90度的盲区。对抗装置为分布在炮塔四周220度范围内的爆炸盒(共20~26个)。雷达能探测到距离坦克50米处的来袭反坦克导弹,然后跟踪它,直到距离坦克20米处,控制系统根据逻辑判断向相应的爆炸盒发出指令打出拦截弹。控制系统能根据导弹的飞行速度计算出最佳的引爆时机,产生大量的碎片,在距离坦克3~5米处将来袭弹引爆。这0.1秒钟的较量,也够惊险的了。据称,这套系统能使坦克的生存力提高两倍。
“鸫”式主动防护系统,可以说是老资格的硬杀伤型主动防护系统。它由毫米波雷达、控制装置和双联装107毫米火箭发射器组成。火箭弹的引信设定在离坦克6米处爆炸,靠预制破片将来袭弹引爆,来了个“同归于尽”。“鸫”式于1983年便装到T-55AD坦克上,并在阿富汗战场上使用过。由于《欧洲限制常规武器条约》的限制,一批T-55AD坦克被销毁,“鸫”系统也一度销声匿迹。不过,几年之后,它又以改进的“鸫”2系统的面目东山再起,安装到T-80UMl主战坦克上。“鸫”2系统和“鸫”系统的区别是,前者增加了火箭发射器的数量,可实现360度的防护。据称,“鸫”2系统可使坦克的损失率降低70%。
俄罗斯的这三套系统都是较成熟的产品,多次拿到一些重要的武器博览会上展示。不过,目前只装到俄罗斯和乌克兰的主战坦克上。
2、美国佬“光说不练”
老北京人有一句歇后语,叫做“天桥的把式——光说不练”。将这句歇后语用到美国佬对待坦克主动防护系统的研制上,倒有几分相像。按说,美国军方在坦克主动防护系统的研制上,起步并不晚,早在20世纪80年代初期,军方就提出了“坦克防御构想”(TDI)。不过,或许是研制经费没有落实,或许是对Ml系列主战坦克的防护有充分信心,这项计划仅停留在概念研究阶段。到了90年代初期,也许是受俄罗斯坦克主动防护系统频频亮相的刺激,美国陆军有点坐不住了。于是,各式各样的坦克主动防护系统的方案纷纷出台,一下子拿出了四五个方案。其中,最著名的便是陆军和几家公司联合研制的坦克“全方位主动防护系统”(FSAP)。
顾名思义,坦克“全方位主动防护系统”,不仅能对坦克提供360度的全周防护,而且能防攻顶弹的攻击。据说,它还可以对抗动能弹的攻击,这就更神了。FSAP是一套多手段硬杀伤型主动防护系统,能为各种装甲车辆提供“半球形的全方位防护”,大大降低大口径反坦克武器的威胁。从其概念图中可以看出系统“三面出击”的大致情景。系统的探测器为小型双频雷达(K波段搜索、w波段跟踪),对抗装置为拦截火箭、爆破拦截弹、抗攻顶“捕鸟网”等。将来也可能配合软杀伤性的干扰装置,来它个“软硬兼施”。不过,技术难度最大的是对动能弹的拦截。因为坦克动能弹的初速是反坦克导弹的5~6倍,探测距离必须在100~200米以外才行,否则就来不及了。可见其技术难度相当大。
顺便说一句,图中的电磁炮的菱形炮“管”是隐身化的需要,跟主动防护系统没有关系。
令人不解的是,这项先进的坦克主动防护系统研制计划,在热闹一阵子后便束之高阁了。勿庸讳言,按照美国高新技术的发展水平和研发能力,想搞成这套先进的FSAP,应该不会有太大的问题。估计可能在研发资金的审批上,未能获得国会的通过。
当然,如果笼统地认为美国佬“光说不练”,也冤枉了“山姆大叔”。除了最先进的FSAP暂时“搁浅”外,一般装甲车辆上应用的光电对抗系统早已得到实战应用。如,美国桑德斯公司研制的AN/VLQ-8A光电对抗装置,早在1991年海湾战争期间就装到M2A2“布雷德利”步兵战车上,用来防御激光制导武器,效果不错。
3、德法以不甘人后
在坦克主动防护系统的研发方面,除了俄罗斯和美国之外,德国、法国、以色列等国的军方也都予以极大的关注,并取得了实质性的进展。
法国军方研制的坦克主动防护系统为光电干扰型,包括KBCM辅助防护系统和EIREL红外干扰系统。前者为激光告警,红外干扰加烟幕屏蔽对抗;后者为红外干扰型,曾于1991年装到AMX-10RC装甲侦察车上,后来被KBCM系统所取代。法国研制的坦克主动防护系统上,都配合有GALIX烟幕弹发射系统。GALIX系统既可以发射烟幕弹,也可以发射榴弹杀伤敌方有生力量。“勒克莱尔”主战坦克上就装有GALIX系统。
德国军方研制的坦克主动防护系统有好几种,最成功的当属“阿威斯”
(Awiss)主动防护系统。这是一种硬杀伤型主动防护系统,由迪尔弹药系统公司研制,系统包括:4组搜索/跟踪雷达(Ka波段),分别安装在装甲战车的四个角;2个被动式红外跟踪传感器,可实施360度跟踪;两组独立的对抗弹发射装置,每组有3~4个发射管;系统控制计算机。该系统能在75米远处探测到来袭弹,并在距装甲战车10米远处将来袭弹破坏掉。整个反应时间为355毫秒。该系统曾在多次野外对抗试验中摧毁了“米兰”、“陶”式反坦克导弹,其防护有效性得到了充分的验证。
以色列军方历来重视坦克生存力的提高。除了加强坦克主装甲的防护水平外,在坦克主动防护系统的研发方面也多有斩获。其中,最成熟的产品当属“战利品”主动防护系统。
“战利品”主动防护系统也是硬杀伤型主动防护系统,系统包括:4块平板天线组成的雷达系统、以计算机为主的逻辑判断系统和多套拦截弹发射装置。以色列军方称,它是“世界上最成熟的主动防护系统”,可为坦克和装甲战车提供360度的全方位防护,即使在行进间、恶劣的气象条件下和城市近战中,都可以全面发挥效能;可在30米的距离内同多个目标对抗,并具有自动装弹功能。据称,美军已购得100套“战利品”系统,安装到“斯特赖克”装甲车上。
此外,南非、乌克兰、日本等国都已成功地研制出不同的硬杀伤型和软杀伤型主动防护系统,显示出坦克主动防护系统的技术已经日臻成熟,并呈现蓬蓬勃勃的发展势头。
坦克主动防护系统还处于发展的初期阶段,方兴未艾,前途灿烂。但是,在最近的将来,它只能是辅助防御手段,并不能替代和动摇主装甲的地位,而且它只能拦截反坦克导弹一类较低速的反坦克弹药,用于拦截动能弹和高速反坦克导弹的主动防护系统正在研制之中,拦截概率也只有60%~70%的样子。对此,我们也要有一个清醒的认识。此外,硬杀伤型的次生伤害问题,也是一个必须着力解决的问题。
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