弹炮结合武器系统发展动态与趋势分析∗
2021-12-02车国帅戚振东
车国帅 戚振东 王 伟
(火箭军工程大学 西安 710025)
1 引言
弹炮结合武器系统结合了防空导弹命中精度高和火炮射击持续时间久的优势,能够达到优势互补、取长补短的作用。系统在一定区域范围内不仅能形成密集的火力叠加拦截网,还能够有效应对多批次、多方向的饱和式攻击,是新军事技术变革下应对空袭变化的重要力量。
2 末端防御武器系统发展现状
2.1 现代空袭方式的变化
从海湾战争、伊拉克战争和利比亚战争等几场信息化战争中可以发现,军事强国能够利用在情报信息方面的绝对优势,并采用防区外攻击、精确打击、超低空突击等手段,均达到了良好的空袭作战效果,传统防空系统难以满足现代防空作战需求,面临着巨大的威胁和挑战。
无人机作战多采用蜂群饱和式攻击,能够实现全时空、全天候、全频谱、全领域作战,这类“低、小、慢”目标常采用低空超低空的突袭方式,飞行高度低,雷达探测信号容易受到地面物体的干扰;飞行速度慢,多普勒频率小,不易分辨;雷达散射截面积(RCS)小,探测信号弱,不易发现,这类空中目标现已成为现代防空系统的一大威胁。随着隐身材料和复合材料的改进使用,雷达系统对无人机的探测定位和跟踪识别难度进一步加大,传统防空系统难以拦截大量目标,已经不能满足现代防空作战需求。
恐怖袭击已由传统路边炸弹和自爆袭击转向非视距袭击,经常用火箭炮、迫击炮这类可以躲在视线外的武器曲线攻击,防空响应时间短,拦截难度大,短距离近程防空变得至关重要。
空袭威胁的改变促使防空系统的改进升级,可以看出未来防空系统必须具备全天候、全空域、抗干扰、火力密集和行进间作战等能力,才能满足未来防空作战需求。
2.2 弹炮结合武器系统效能影响因素
1)装备性能制约系统效能。探测能力的强弱决定着对来袭目标情报信息的掌握程度,在敌我强对抗条件下,雷达系统的探测识别能力会受到影响,预警时间越早,系统反应时间越充足;火力拦截包括导弹拦截和火炮拦截,两者在设计上存在一定的互相干扰,会影响两者的命中精度;导弹和火炮的射程在一定范围内会形成火力叠加区域,火力拦截网密集程度越高,火控支持时间越久,拦截概率越大;系统对目标实施多次拦截没有毁伤目标后,立即机动转移,机动性越强,生存概率越高。
2)部署方式制约探测拦截。防空作战不同于其他作战方式在于其信息来自于袭击方,袭击方不同的来袭方向、编制数量、作战方式等都会影响防空效能。防空效能的判断取决于对掩护目标的保护程度,不仅与掩护目标的几何分布有关,与不同的装备数量、指挥手段、部署方式等因素都密切相关,不同的大气环境、温湿度及植被情况等因素在一定程度上也会影响装备对战场环境的适应能力。
3)训练效果制约性能发挥。人与武器的结合能够发挥装备的最大效能,操作人员对装备性能结构的熟悉程度,决定其能否充分发挥装备性能和对故障位置的准确定位;作战单元能够灵活运用多种方式方法,按照一定的操作流程完成作战任务,操作熟练程度对系统效能的发挥有很大影响;不同的指挥方式受指挥员在作战过程中对作战形势的判断、保卫目标的实际情况及作战单元配置数量等影响,指挥方式不同,作战效能不同。
2.3 防空拦截过程分析
弹炮结合武器系统主要拦截过程如图1所示。作战单元获得上级下发的空情图或接到上级作战命令后,引导搜索雷达在指定区域内对来袭目标进行搜索,目标被探测后,利用敌我识别系统判明敌我属性,并自动进行跟踪、拦截适应性检查、威胁评定与排序,形成制导信息。当符合拦截条件后,导弹射程范围内的目标分配给导弹,在火力重叠范围内,按照目标的威胁程度决定将拦截任务分配给导弹还是火炮,否则分配给火炮。假如拦截没有毁伤目标,则继续判定该目标的状态,重新分配拦截任务,再次拦截目标直至作战结束。作战单元判定拦截效果,若无法拦截,则实施机动转移,到达安全地域后展开部署,再次实施拦截。
图1 弹炮结合武器系统主要拦截过程
3 发展弹炮结合武器系统的必要性
传统的弹炮结合武器系统在一定的区域内将导弹、火炮等武器系统分散部署,通过一定的通信方式连接在一起,实现情报信息共享,可能存在多个导弹打击同一目标的情况,装备数量多,在一定程度上增大了指挥难度。中远程防空系统因其对装备性能要求高,如雷达探测距离达数千公里,导弹射程达数百公里,单独的雷达装备和火力装备能够充分发挥其性能优势,但自身防御能力弱。弹炮一体化结合是现代末端防御系统的发展趋势,将探测系统、指挥控制系统、电子对抗系统和火力拦截系统集成在一辆装备上,结构紧凑、机动性强、反应时间短、作战能力强,能够充分利用情报信息,为地面装甲部队提供野战防空掩护。
4 国内外典型弹炮结合武器系统介绍
4.1 “PGZ-04(A)”系统
我国一直贯彻以“积极防御”思想为指导的新时期军事战略方针,做好打赢具有智能化特征的信息化局部战争,为适应新形势下空袭模式的转变,必须加强末端防御建设,提高对重要目标的保卫能力。
“PGZ-04(A)”弹炮结合武器系统如图2所示,该系统实现机炮火力、导弹火力、火控和电控的“四位一体”设计,采用国产第二代改进型履带式通用底盘,拥有6对负重轮,540kW的ZZ8V-150HB系列风冷柴油机安装在车右前侧,作战全重为22.5t,最大速度为53km/h,最大行程为450km。
图2 中国“PGZ-04(A)”弹炮结合武器系统
车体上部设置有一座可360°旋转的炮塔,主要武器模块为4门PG-87式25mm口径机关炮和4枚“飞弩-6”防空导弹以及4个电控烟雾榴弹发射器,顶部是一台CLC-1型多普勒雷达,最大探测距离能够达到11km。“飞弩-6”防空导弹最大射程可达5.5km,采用被动红外寻的制导、全数字四化红外探测仪及脉冲式跟踪系统,具有全方位攻击和强抗干扰能力;25mm机关炮配有液压传动装置,单门射速为600发/min~800发/min,四门齐射可达3000发/min,射高2000m,射程2500m,除用于打击飞行器外,该炮还可以有效打击轻型装甲车辆等地面力量。
4.2 “IM-SHORAD”系统
美国弹炮结合武器系统的发展思路主要是参与争夺制空权、歼灭敌空中有生力量和实施快速兵力投送。在20世纪90年代,“陆军完全没有必要发展野战防空力量”的观点非常盛行,致使美陆军在装备体系方面存在“野战防空能力严重不足”的一个漏洞。
“IM-SHORAD”弹炮结合武器系统如图3所示,该系统融合了多种功能,兼顾多任务,集对空与对地、反无人机、网电对抗等功能于一体,展现了未来装备的发展趋势。该系统选用可重构集成武器平台的“斯特瑞克”轮式装甲车作为地盘,能够为旅级战队提供完整的“探测-识别-锁定-摧毁”能力,以应对无人机、旋翼机和固定翼飞机的威胁,加强反制措施,极大增强了作战人员的硬杀伤和软杀伤能力。
图3 美国“IM-SHORAD”弹炮结合武器系统
这款遥控武器平台右边搭载4联装“毒刺”导弹,中央装载一挺XM914 30mm链炮、一挺7.62mm同轴机枪,左边则装有2联装AGM-114L“长弓”雷达导引地狱火飞弹,这种组合能让“IM-SHORAD”系统有效对付各种空中目标。“毒刺”导弹可以对付速度较快的空中目标,上从高速固定翼飞机下至小型无人机;地狱火飞弹可以对付空中的慢速目标,也可以打击地面的重装甲目标;XM914链炮可以发射空爆弹,能有效对付空中目标,包括小型无人机。
4.3 “铠甲-SM”系统
俄罗斯在弹炮结合武器系统设计上重点突出装备性能,强调好的装备才能提高战斗力,如防空导弹射程不低于机载反坦克导弹且具有很强的拦截超低空目标能力,该特点在俄罗斯的装备性能方面展现的淋漓尽致。
“铠甲-SM”弹炮结合武器系统如图4所示,该系统采用了俄罗斯最新型的“卡玛斯”轮式装甲车底盘,配备450马力柴油机和自动变速器,载重22t,最高速度达90km/h。武器模块尾部保留了目标探测雷达站天线,用于增强雷达探测距离,实现了最大搜索距离增加至70km~75km,系统能够适应轮式、履带式和舰艇等移动平台,具有良好的可移植性。
图4 俄罗斯“铠甲-SM”弹炮结合武器系统
该系统使用30mm口径的双管2A38M自动火炮,射速达到5000发/min,能够打击4km范围内的目标。此外还有两座6联装的防空导弹发射装置,兼容最远射程为20km的57E6E短程防空导弹,一共可配备12枚防空导弹。同时还研制了一种尺寸更小、成本更低,绰号为“钉子”的紧凑型57E6-E防空导弹,射程达到40km,最大飞行速度接近高超声速水准。该弹的最大不同在于其体积大大缩小,采用“一筒四弹”安装方式,单车携带防空导弹的数量将达到48枚之多,使得“铠甲-SM”系统一跃成为当今打击无人机群效能最高的武器系统。
为了更好地比较几款典型弹炮结合武器系统的性能,为我国装备研制和作战使用提供相关参考,将国内外典型弹炮结合武器系统进行对比如表1所示。
表1 国内外典型弹炮结合武器系统对比表
5 未来发展趋势
5.1 增大防空导弹射程
弹炮结合武器系统作为一种低空近程机动防空系统,具有良好的机动防空掩护能力,是未来末端防御发展的主要方向。但当前防空导弹射程普遍较近,现代空袭方式常采用防区外打击、超低空突击等战术,增加防空导弹射程变得至关重要。如俄罗斯的57E6-E导弹射程可达20km,新一代防空导弹射程可达40km。
5.2 开发武器平台模块
“PGZ-04(A)”、“IM-SHORAD”和“铠甲-SM”系统都具有一个共同的特点就是模块化特征显著,武器平台能够移植到轮式、履带式、舰载等不同的移动平台,兼容不同的武器模块,如“IM-SHORAD”系统能够兼容定向能武器模块、防空导弹模块、火炮模块等共7个模块,平台能够根据不同的任务选择加装相应的武器模块,这些模块具有良好的抗干扰能力,极大提高了平台的利用效率,不仅节省研制经费,还能降低系统成本。另一个显著特点就是操作人员能够在百米外进行远程遥控控制,无人化特征显著,既能保证作战任务的完成,也能保证作战人员的安全。
5.3 提升光电对抗性能
现代空袭武器具有先进的隐身技术、精确制导技术和光电对抗技术,雷达散射截面积(RCS)越来越小,探测难度进一步加大。空袭中常伴随着强电子干扰,严重影响防空系统的搜索性能,必须要提高雷达系统的探测、跟踪和识别能力,同时还要采用体积小、可靠性强、精度高的器件,提升电子元件的抗干扰能力,提高系统稳定性。
5.4 提高抗饱和打击能力
传统防空系统在对抗无人机等“低、小、慢”目标集群攻击时,在反应速度、成本费用及载弹数量上均不占优势,必须提高系统抗饱和打击能力。“铠甲-SM”系统雷达探测距离可达75km,能够及时发现目标,再加上配备“一筒四弹”、射程能够达到40km、单车携带可达48枚的“钉子”新型防空导弹,能够在短时间内打击多个目标,具有良好的反无人机机群能力。
6 结语
综上所述,弹炮结合武器系统作为末端防御系统的最后一道防线,担负着保卫重要目标的重任。国内外几款典型弹炮结合武器系统在装备性能、模块化设计和作战使用方面代表着未来发展方向,不仅要提高系统的探测距离,也要采用多种探测和跟踪手段,更要改善导弹与火炮之间的设计衔接,减少射击时的互相干扰,使弹炮结合武器系统能够不断适应未来防空发展面临的严峻挑战。