美國反火力作戰(zhàn)的高射炮打與防火炮

美國反火力作戰(zhàn)的高射炮打與防火炮

“高射炮與蚊子的結(jié)合”一直被認為是唐事，它對偉大的材料和小型生物沒有太多的利用。然而,現(xiàn)在美軍及其盟友卻迫切需要用高射炮來打“蚊子”了。當然,此“蚊子”非彼“蚊子”,是那些在戰(zhàn)場上空高速飛行的各種炮彈。與傳統(tǒng)的空中目標飛機相比,稱其為“蚊子”毫不為過,因為要發(fā)現(xiàn)一枚迎面來襲的60毫米迫擊炮彈意味著雷達必須能夠在4～5公里的距離上探測到0.001平方米大小的目標,飛行中的小鳥甚至昆蟲都可能亂真。要截擊這些“蚊子”談何容易?；鹋跉v來是戰(zhàn)場上最具威脅的殺傷手段。據(jù)統(tǒng)計,在第二次世界大戰(zhàn)中有80%的傷亡是炮火導致的。2006年之夏以黎沖突的隆隆炮火聲似乎也在宣告,火炮還要在未來戰(zhàn)場上繼續(xù)大發(fā)神威。因此,反火力作戰(zhàn)(counterfire),過去是,現(xiàn)在是,將來依然是美國陸軍及其盟友所面臨的一項重要任務。而C-RAM則是近年來涌現(xiàn)的一個新概念。C-RAM是“反火箭炮、火炮和迫擊炮”的英文縮寫,顧名思義是用來對付敵方火箭炮、火炮和迫擊炮(統(tǒng)稱為RAM)等間瞄火力威脅的武器系統(tǒng)?，F(xiàn)在,這一任務歷史性地落到了防空炮兵的身上。戰(zhàn)法上的原因自第一次世界大戰(zhàn)至20世紀末的漫長歲月里,各國陸軍的反火力作戰(zhàn)始終局限在后發(fā)制人的模式中,即只有在一方火炮發(fā)起火力攻擊后,受攻擊方才能利用各種手段探測火力發(fā)射的源頭即火炮的位置,然后對其實施火力打擊。這種作戰(zhàn)方法主要強調(diào)對敵火炮的定位和壓制,而對敵方已經(jīng)發(fā)射出來的炮彈則無可奈何。而且,這種反火力作戰(zhàn)歷來都屬于地面炮兵的任務范疇。按照這種作戰(zhàn)模式,測定敵火炮的位置就成為需要解決的主要技術(shù)難點。幾十年來,炮位偵察技術(shù)取得了很大的進步。特別是在上世紀70年代以后,相控陣炮位偵察雷達及自動化射擊指揮系統(tǒng)的興起,使反火力作戰(zhàn)能力大大提高。往往炮彈還沒有落地,火炮就已經(jīng)被定位,隨即就有可能被摧毀。然而“先挨打,后反擊”的框架始終未被突破。與上述作戰(zhàn)模式相比,C-RAM在作戰(zhàn)理念上強調(diào)“攻防兼?zhèn)洹?。所謂“攻”就是攻擊敵方的火炮,所謂“防”就是攔截來襲的炮彈。這就好比是拳擊運動員的一雙手,一只手重拳出擊,而另一只手則進行阻擋。美陸軍正確研制c-ram在伊拉克戰(zhàn)場上,60毫米和82毫米迫擊炮是除簡易爆炸裝置外駐伊美軍所面臨的最大威脅。據(jù)美陸軍的報告稱,2005年駐伊美軍平均每周要遭到50多次火箭和迫擊炮的襲擊。盡管大多數(shù)迫擊炮彈精度較差,但只要有一兩發(fā)炮彈落到美軍隊伍中就會造成較大傷亡。而且,伊抵抗力量通常都是從人口密集的居民區(qū)用迫擊炮向美軍進行襲擊,因而使其在圍剿時難以發(fā)揮火力優(yōu)勢。美軍常用的戰(zhàn)術(shù)是在炮位偵察雷達探測到迫擊炮發(fā)射陣地后,迅速派遣部隊乘直升機或“悍馬”車前往圍剿。但由于美國陸軍AN/TPQ-37炮位偵察雷達最初是為探測遠程身管火炮而設計的,對付射程較近、彈道彎曲的迫擊炮非其所長,因此其提供的迫擊炮炮位數(shù)據(jù)經(jīng)常不十分準確。再加上武裝分子采用了“打了就跑”的戰(zhàn)術(shù),使得美軍的圍剿很少成功。防不勝防的迫擊炮襲擊使美軍士氣受到嚴重挫傷。2004年6月,美國參謀長聯(lián)席會議主席收到來自前方中央司令部司令的緊急請求,要求火速提供一種部隊防護手段,以對抗日益增長的來自伊拉克武裝分子火箭和迫擊炮的威脅,重點用于保衛(wèi)前方作戰(zhàn)基地以及后勤保障區(qū)的安全。駐伊美軍部隊強調(diào),他們所需要的是一種能夠攔截炮彈的防護系統(tǒng)。這種系統(tǒng)應能在安全距離上識別、攔截和壓制來襲的火箭彈和迫擊炮彈,能最大限度地減少附帶損傷并對己方和中立方的飛機不形成威脅。他們還要求該系統(tǒng)具有360°的覆蓋范圍和很高的毀殲概率,具有自主攻擊能力,但操作手亦可進行人工干預,進行手控發(fā)射。一旦配置到位,該系統(tǒng)將成為基地防御系統(tǒng)的有機組成部分,并且可以機動,但不必具有在運動中發(fā)射的能力。根據(jù)前方的要求,美陸軍訓練與條令部迅速展開了對C-RAM的分析研究。分析結(jié)果表明,如果部隊具有對火箭炮、火炮和迫擊炮威脅的“感知”和“告警”能力,人員傷亡就可以減少13%,如果在此基礎上再加上對射彈的“攔截”能力,則人員傷亡可減少70%。根據(jù)此項研究,訓練與條令部確定,C-RAM系統(tǒng)應是一個具有多種能力的一體化系統(tǒng)。C-RAM必須具備七大核心功能,即預防、感知、告警、攔截、反擊、防護以及指揮與控制,組成一個偵察、火力和指揮與控制一體化的系統(tǒng)?！皵r截”只是該系統(tǒng)的核心功能之一。為了滿足戰(zhàn)場急需,美陸軍決定采用分階段螺旋式發(fā)展的方法,即首先利用現(xiàn)成裝備與技術(shù)研制過渡型系統(tǒng)供部隊使用,然后根據(jù)使用情況逐步改進,同時針對部隊的長遠需要研制新型C-RAM系統(tǒng)。根據(jù)美陸軍的要求,軍火商提供了幾種樣機系統(tǒng)供選用。進入最后一輪角逐的有美國海軍最新的艦載Mk-15“密集陣”Block1B型20毫米近防系統(tǒng)、瑞士的35毫米“天盾”高炮系統(tǒng)以及美國國防部先期研究計劃局(DARPA)和陸軍坦克與自動車輛研究發(fā)展與工程中心(TARDEC)聯(lián)合研制的主動防護系統(tǒng)。在對這三種武器系統(tǒng)進行仔細評估后,美陸軍認為“天盾”高炮系統(tǒng)中的雷達和高炮分開配置,系統(tǒng)組成較為龐大且反應速度較慢,不利于機動部署和快速應戰(zhàn);而主動防護系統(tǒng)屬于新型防御武器,尚處于研制階段,作戰(zhàn)能力與可靠性如何尚不得而知。因此,美陸軍最終選擇了海軍的“密集陣”Block1B系統(tǒng),與其他偵察、指揮和告警系統(tǒng)組成過渡型C-RAM系統(tǒng)。自2004年12月中旬以后,美陸軍用改裝后的C-RAM系統(tǒng)在尤馬試驗場對60毫米和81毫米迫擊炮彈進行了多次攔截試驗,攔截成功概率約為60%-70%,最高達78%。2005年5月中旬,美國陸軍將兩套C-RAM系統(tǒng)緊急部署到集中了許多要害部門的巴格達“綠區(qū)”,開始進行戰(zhàn)斗值班。從部隊提出作戰(zhàn)需求到過渡型C-RAM系統(tǒng)投入使用,總共花了不到11個月的時間。截止到2006年,已有6套系統(tǒng)部署在伊拉克。u3000c-ram雷達“密集陣”近防武器系統(tǒng)美國海軍的“密集陣”Block1B型近防系統(tǒng)的核心是20毫米六聯(lián)裝“加特林”機關(guān)炮。該炮射速高達4500發(fā)/分,是美國軍艦上用于對空防御的最后一道防線。該炮配備由高分辨率熱成像探測儀、自動獲取圖像跟蹤系統(tǒng)、成像儀穩(wěn)定系統(tǒng)組成的一體化光電探測系統(tǒng),并集成到火控系統(tǒng)之中。艦載型“密集陣”Block1B系統(tǒng)發(fā)射威力巨大的貧鈾彈芯脫殼穿甲彈。在海上,這種攔截方式不會產(chǎn)生什么附帶損傷,在陸地上則不然?！懊芗嚒毕到y(tǒng)以高射速發(fā)射的大量穿甲彈,像冰雹一樣從天而降,對于城市中擁擠的人群來說這比迫擊炮彈的威脅還要大,況且還有致命的放射性危害。為此,美國陸軍決定讓“密集陣”改為發(fā)射可在空中自毀的M246型殺傷曳光燃燒彈。傳感器多種炮位偵察雷達和防空雷達組成了過渡型C-RAM系統(tǒng)的“耳目”。炮位偵察雷達主要有AN/TPQ-36、AN/TPQ-37炮位偵察雷達和輕型反迫擊炮雷達(LCMR)。三者互相補充,可有效地偵察各種距離上的目標。AN/TPQ-36和AN/TPQ-37均為80年代列裝的相控陣雷達,作用距離數(shù)十公里,主要用于偵察敵方遠程火炮、火箭炮或迫擊炮的位置。輕型反迫擊炮雷達是針對近年來反恐作戰(zhàn)和城市作戰(zhàn)的特殊需要而研制的新型雷達。該雷達彌補了冷戰(zhàn)時期開發(fā)的炮位偵察雷達的許多不足。例如,AN/TPQ-36和-37雷達重達數(shù)千公斤,扇掃范圍僅90°,最小作用距離達數(shù)公里(不利于偵察近距離的迫擊炮),需要配備發(fā)電機,而且價格昂貴高達數(shù)百萬美元等。LCMR雷達的主要優(yōu)點為:掃描范圍360°;作用距離7公里,與大多數(shù)迫擊炮的有效射程匹配;定位誤差小于100米;僅重58公斤,便于空投和攜帶;功耗小,可使用車載電源或民用電源,使用電池時可連續(xù)作業(yè)6小時以上;使用安全,天線和手持計算機之間實現(xiàn)無線連接,所以操作手可與雷達分開配置;單價65萬美元。2004年有38部LCMR雷達投入了伊拉克戰(zhàn)場,使用效果極佳。LCMR被評選為當年美陸軍的十大發(fā)明之一。美陸軍于2006年增購54部第二階段改進型雷達(LCMRII),2009年再購買442部LCMRIII。“哨兵”(Sentinel)防空雷達于20世紀90年代后期開始裝備美陸軍,是一種先進的三座標相控陣雷達,工作在X波段,可以在360°范圍內(nèi)捕捉與跟蹤目標,作用距離40公里?！吧诒狈揽绽走_有反航空威脅(ABT)型和反迫擊炮(CM)型,后者是前者的軟件改進型?！吧诒盇BT用于對付旋翼和固定翼飛機、無人機及巡航導彈等目標,“哨兵”CM用于對付火箭彈和迫擊炮彈,但也具有ABT型的功能。前方地域防空指揮與控制系統(tǒng)(FAADC2)FAADC2是C-RAM系統(tǒng)的神經(jīng)中樞?！懊芗嚒盉lock1B攔截系統(tǒng)與輕型反迫擊炮雷達、AN/TPQ-36/37炮位偵察雷達、“哨兵”防空雷達、防空與反導工作站(AMDWS)、“密集陣”遙控站以及告警系統(tǒng)通過FAADC2組成了一個一體化C-RAM系統(tǒng),并與陸軍和其他軍種的指揮與控制系統(tǒng)連網(wǎng)。FAADC2軟件的主要功能包括判讀和融合傳感器數(shù)據(jù)、評估威脅、提供預警、指揮攻擊行動并向其他支持C-RAM的系統(tǒng)提供敵方發(fā)射陣地位置和預期命中點位置信息。原來的艦用型“密集陣”武器系統(tǒng)由于海上環(huán)境障礙物較少而且所對付的目標體積也較大,所以對火控軟件的要求比較簡單。而陸用型“密集陣”的主要作戰(zhàn)區(qū)域是城市,大量建筑物會給雷達和光電系統(tǒng)探測和跟蹤目標造成嚴重干擾,而且其要對付的目標是體積比反艦導彈小得多的炮彈。為此,雷聲公司為“密集陣”系統(tǒng)重新編寫了前方地域防空指揮與控制系統(tǒng)的火控軟件,使其能在陸地環(huán)境下識別和跟蹤諸如60毫米和82毫米迫擊炮彈那樣微小的目標。C-RAM系統(tǒng)的指揮與控制過程如下:武裝分子發(fā)射迫擊炮彈;兩種以上傳感器捕捉到迫擊炮,立即向FAADC2系統(tǒng)報告;FAADC2融合目標信息并向防空反導工作站發(fā)送迫擊炮炮位和命中點位置,向WAVES告警系統(tǒng)發(fā)送命中點位置和告警信息,為“密集陣”指示目標并命令其射擊;當來襲炮彈進入射程時,“密集陣”進行攔截射擊;防空與反導工作站將迫擊炮位、命中點位置和火力呼喚發(fā)送到“阿發(fā)茲”、機動控制系統(tǒng)、空軍增強型戰(zhàn)術(shù)自主安全系統(tǒng)、“掃描鷹”無人機、“小鳥”無人機、快速初始部署浮空器(RAID)、“目標上光標”戰(zhàn)場信息傳輸系統(tǒng)等;光電/紅外傳感器轉(zhuǎn)向命中點,并將命中點實時圖像傳送到eTASS系統(tǒng);聯(lián)合防御作戰(zhàn)中心(JDOC)或終端攻擊控制員(TAC)完成火力批準程序后,命令對迫擊炮陣地發(fā)起反擊。機動型戰(zhàn)術(shù)高能激光武器mthel戰(zhàn)術(shù)高能激光武器先期概念技術(shù)演示目前美陸軍所使用的C-RAM系統(tǒng)主要依靠動能武器攔截來襲炮彈,雖然可解燃眉之急,但仍有其先天不足——不僅攔截概率僅70%左右,而且依然存在附帶損傷的問題。為此,美軍一直在探索將定向能技術(shù)應用于C-RAM,并且在研制高能激光武器方面取得了重大進展。1995年,美國和以色列啟動戰(zhàn)術(shù)高能激光武器(THEL)先期概念技術(shù)演示項目,以對付黎巴嫩真主黨日益增長的低飛火箭彈的威脅。1996年2月,名為“鸚鵡螺”的樣炮系統(tǒng)在美國新墨西哥試驗場擊落了一枚近程火箭,這是有史以來第一次被激光武器擊落的無控火箭。THEL系統(tǒng)采用氟化氘激光技術(shù),利用乙烯、氘和三氟化氮等化學物質(zhì)的化學反應獲取能量。該系統(tǒng)主要由指揮中心、火控雷達、指示與跟蹤系統(tǒng)以及激光炮四個部分組成?；鹂乩走_配置在敵方地域附近,連續(xù)不斷地進行掃描,一旦發(fā)現(xiàn)來襲火箭彈,雷達即計算目標的彈道以便使指示與跟蹤系統(tǒng)鎖定目標。一旦目標進入激光武器射程范圍內(nèi),指示與跟蹤系統(tǒng)便將高能激光波束聚焦于來襲火箭彈上,其能量可以摧毀5公里以內(nèi)的目標。戰(zhàn)術(shù)高能激光武器系統(tǒng)可以同時跟蹤60個目標,每分鐘可以對10多個目標實施射擊,裝填一次可以發(fā)射60次,每發(fā)射一次的成本約為3000美元。機動型戰(zhàn)術(shù)高能激光武器雖然戰(zhàn)術(shù)高能激光武器威力巨大,然而體積龐大,幾乎無法移動。2003年,以色列和美國轉(zhuǎn)而開始進行機動型戰(zhàn)術(shù)高能激光武器(MTHEL)的研制和試驗。該項目的目的是研制一種可以用C-130軍用運輸機部署的高能激光武器系統(tǒng),主要用于對付敵方火箭彈、炮彈和迫擊炮彈的威脅并用于對付便攜式防空導彈對民用飛機的威脅。整個系統(tǒng)裝在三輛牽引車-拖車上,分別為激光炮車、火控雷達車和激光燃料車。以后還將進一步縮小整個系統(tǒng)的體積,以便用一輛車運載,最終使其能裝在“悍馬”車上使用。美國和以色列原本都希望機動型戰(zhàn)術(shù)高能激光武器能于2007年做好列裝準備。2004年5月4日,MTHEL系統(tǒng)在美國陸軍新墨西哥州白沙導彈試驗場跟蹤并擊落了一枚飛行速度和高度均超過“喀秋莎”并攜有真實戰(zhàn)斗部的大口徑火箭彈。然而,據(jù)估計MTHEL要達到裝備部隊的水平還需要花費約6年的時間和數(shù)十億美元。在如此高昂的成本面前,美國和以色列退縮了,于2006年初作出決定取消MTHEL項目。MTHEL的研制廠家諾·格公司自籌資金繼續(xù)研制,于2006年年中推出了“天空衛(wèi)士”(Skyguard)機動型戰(zhàn)術(shù)高能激光防空武器系統(tǒng)。一套“天空衛(wèi)士”系統(tǒng)的防護區(qū)域直徑約為10公里。系統(tǒng)單價約1.5億美元,但以后可能有超過30%的下降空間。不過,美國和以色列是否有意購買,尚不得而知。固體激光武器美陸軍下一個要攀登的技術(shù)高峰是發(fā)展結(jié)構(gòu)緊湊、效率更高、幾乎沒有附帶損傷的100千瓦固體激光武器,以滿足防空反導的需要并提高部隊的C-RAM能力。美陸軍已經(jīng)參加了美國防部的聯(lián)合高能固體激光武器(JHPSSL)項目。該項目于2003年啟動,計劃在兩年內(nèi)使激光器功率達到25千瓦。2004年已經(jīng)組裝并演示了一種32千瓦的四模塊式二極管泵浦熱容激光器試驗模型,到2007年將實現(xiàn)60千瓦的階段性目標。美陸軍在2006和2007財年計劃花費2200萬美元為JHPSSL項目研制激光武器技術(shù)演示樣炮,并計劃在2013年使其具有擊落火箭彈、炮彈和迫擊炮彈的能力。最終目標是到2018年能將其安裝在未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)(FCS)的20噸級輪式車輛上使用。采用了集成創(chuàng)新的發(fā)展模式C-RAM武器系統(tǒng)的研制與應用是新形勢下部隊防護的迫切需求,也是一個全面創(chuàng)新的過程。C-RAM概念的創(chuàng)立,突破了傳統(tǒng)上反火力作戰(zhàn)任務由野戰(zhàn)炮兵獨家承擔,只打火炮不攔截炮彈的老框架,提出了一個由防空炮兵牽頭、軍兵種協(xié)同的攻防兼?zhèn)涞姆椿鸺?、火炮和迫擊炮威脅的全新理念,為防空作戰(zhàn)開辟了新的天地,是防空兵發(fā)展史上的一個里程碑。在過渡型C-RAM系統(tǒng)的構(gòu)建上沒有投資新裝備的研制,而是發(fā)揮現(xiàn)有信息網(wǎng)絡的優(yōu)勢,不拘一格,將上世紀80年代、90年代和21世紀初期技術(shù)水平的屬于不同兵種、不同軍種的裝備整合為一個有機整體。這種資源合理重組的做法體現(xiàn)了一種集成創(chuàng)新。過渡型系統(tǒng)之所以能在極短的時間內(nèi)送到前線,還要歸功于美軍靈活實用的戰(zhàn)時應急采辦機制。過渡型C-RAM系統(tǒng)的采辦是一個非常規(guī)的過程,因而也體現(xiàn)了裝備采辦管理的創(chuàng)新。在防空兵C-RAM連的創(chuàng)建過程中摒棄門戶之見,不僅吸納了野戰(zhàn)炮兵的裝備和人員,甚至還編入了海軍的專業(yè)人員。在人員的銜級結(jié)構(gòu)上也不拘泥于一般規(guī)定,而是從實際需要出發(fā)偏高配置。C-RAM的攔截系統(tǒng)從常規(guī)武器向激光武器的過渡,體現(xiàn)了鮮明的技術(shù)創(chuàng)新特