俄罗斯96K6“铠甲”S1弹炮合一武器系统

阿隆过去 2024-07-18 02:43:57

DOI:10.19486/j.cnki.11-1936/tj.2023.11.010

对野战部队而言,临空强击的敌机永远是官兵挥之不去的噩梦,尤其对航空兵不足以撑起制空大伞的一方来说更是如此。冷战岁月里,为对抗北约空中优势,拥有庞大地面突击力量的苏联就高度重视野战防空,除了机动地空导弹外,还研制多种伴随机械化部队快速机动的自行式防空系统,其中2K22“通古斯卡”是世界上第一种弹炮合一设计的自行野战防空系统,不仅有效消除原有近程地空导弹和高炮火网死角,更大幅增加对单一目标的有效拦截距离与次数。

但随着苏联解体和冷战结束,不仅对抗北约空中力量的作战想定已成昨日尘埃,捉襟见肘的军费也让俄罗斯武器发展方针必须改弦更张,俄陆军更需要价格相对低廉又能满足多种任务需求的野战防空装备,这样一来,才能够弥补苏联时代多种单功能野战防空系统陆续退役所产生的火力空档。于是,“铠甲”S1登场了。

阿拉伯人的“恩惠”

1990~1991年,内外交困的苏联走向最终的解体,但庞大的苏维埃武装力量却依然对世界军事对抗保持高度警惕。苏联国防部第38中央研究所发现,西方的空袭武器因80年代电子技术进步而飞速发展,精确制导武器在摧毁伊拉克萨达姆军队的海湾战争中大规模应用。伊拉克军队效仿苏联各司其职的绵密野战防空体系实施对抗,但在多国部队高技术空中打击下防御效果不佳,为此苏军意识到需要以“通古斯卡”为基础研制出一种更加现代化的末端防御武器,不仅能伴随机械化、摩托化部队行进掩护,还能部署在战略导弹、远程地空导弹和重要指挥中心等固定阵地的末端,在1~10千米范围内足以摧毁直升机、固定翼机、巡航导弹、无人机等大小目标,成为最后防空手段。

1991年,苏联部长会议批准新式弹炮综合系统研制项目,由图拉仪表设计局(KBP)领衔,代号“铠甲”S1(Pantsir)。尽管开发工作正逢苏联解体,行业凋敝之际,但依托过去雄厚的军工底子,KBP的研制进展很快,从1991年拿出方案,到1994年造出第一套72B6型样车,速度着实惊人。正因为看重“铠甲”S1的潜力,KBP希望它能早日销售,为奄奄一息的设计局带来收入,可没想到俄军因国家经济正经受“休克疗法”的考验而变得一贫如洗,内销几乎不可能。就在KBP近乎绝望之际,财大气粗的阿拉伯人出面了,2000年5月,阿拉伯联合酋长国总统扎耶德慧眼识金,同意出资7.34亿美元帮助“铠甲”S1项目推进,并一出手就买进50套。阿联酋预付1亿美元研制费用,要求KBP在2002年完成武器系统的研制,至2005年分三批交付24辆轮式和26辆履带式“铠甲”S1。

全新出口型被命名为“铠甲”S1-O,其中“O”是阿拉伯联合酋长国的俄文缩写的第一个字母。它采用模块化设计,可使用轮式和履带式底盘,火炮采用2A38M,导弹采用了最新的57Z6E型。雷达火控分系统仍交给KBP的传统伙伴费佐伦公司。为了克服“通古斯卡”所用1L36-01“罗曼”火控雷达精度不高的缺点,费佐伦公司为“铠甲”S1-O重新设计一套双波段雷达火控系统1RS2-S“头盔”,提高分辨能力、目标指示精度和武器引导精度、抗干扰性以及系统的可靠性。但“头盔”发展并不顺利,不但耗时太长,而且样机性能没达到KBP的技术要求。为了不影响武器交付,KBP决定踢开费佐伦,自行研制多功能相控阵火控雷达。2005年,没完成研制进度的KBP向阿联酋提出更改合同期限,理由是为了客户考虑重新制定新系统方案,研制它需要更长的时间。按照新的时间表,第一批应于2006年交付,至2009年全部完成交货任务。

“铠甲”S1-O的战术技术性能得到大幅度提高。例如,安装新型多功能毫米波相控阵跟踪雷达,在受到无线电对抗时具有高度的稳定性;能够同时消灭的目标数量从2个增加到4个,截获目标距离为200~20000米,高度为0~15000米(以前是1~10000米)。允许目标速度可达1000米/秒。模块化的战斗模块设计可以适用于GM352M1E履带式底盘或MZKT7930、卡马兹-6350等轮式底盘。2006年中期,“铠甲”S1-O在俄罗斯卡普斯京娅尔靶场成功进行试验。阿联酋又一次延长交货期限,这一次似乎很顺利,2009年交付14套,全部系统采用德国MAN公司的8×8轮式底盘。随后,这种配置便成为出口型的标准配置,型号称为“铠甲”S1,同1995年面世的第一代产品相比,新“铠甲”S1可视为使用57Z6E导弹和电子设备的“通古斯卡”改进型。2007年3月和2010年,叙利亚、阿尔及利亚分别与俄罗斯签署购买35套和40套“铠甲”S1的合同,2009年起陆续交货。

2009年,俄国防部进行了一次近距防空武器系统的对比试验,以决定俄军未来自用型末端防御系统的型号,在卡普斯京娅尔导弹靶场分别对“雷神”M1野战地空导弹和“铠甲”S1弹炮综合系统进行测试,表明“雷神”在机动中命中了所有靶标,而“铠甲”S1则在相同测试条件下以耗弹量低于前者17个百分点胜出。至此,“铠甲”S1赢得军方肯定,俄军随即提出20套的采购合同。2010年3月18日,首批10套“铠甲”S1正式交付俄空军(2015年后称空天军),并于5月9日为庆祝伟大卫国战争胜利65周年的莫斯科红场大阅兵上亮相。

“大”“小”通吃

当初,苏军对“通古斯卡”提出的改进要求就包括延伸交战距离,从而取代老旧近程地空导弹,简化装备种类和降低后勤需求。为此,KBP在研制“铠甲”S1时就把重点放在强化侦察能力和提高拦截距离两大块上。

首先在侦察方面,原先“通古斯卡”的搜索雷达探测距离只有18千米,而且因采用机械式天线,缺乏同步多目标追踪能力,于是“铠甲”S1改用新一代2RL80雷达,工作在S波段,针对典型固定翼机的探测距离一口气增至36千米,同时对低空小型目标的探测能力也跟着提高,能在12千米外识别雷达反射截面(RCS)仅0.1平方米大小的低空飞行目标,而且平均每2~4秒就能够更新一次周边空情。更重要的是,为对抗美欧新一代武装直升机和反辐射导弹,2RL80雷达重点强化低空搜索模式,以便在地面杂波中找出快速移动目标。

至于火控雷达,则换成1RS2双波段雷达,使用新式固态发射机和信号处理单元,让“铠甲”S1系统能根据搜索雷达所获目标情报持续追踪,真正做到同步追踪交战和抗击饱和攻击。除了锁定目标获得精确参数,1RS2雷达还能为拦截导弹提供所需制导参数,以便节省导弹发射数量并优化弹道,从而延伸拦截距离。KBP称,换装1RS2雷达的“铠甲”S1能在16千米内锁定RCS值为0.5平方米的空中目标,而就算是RCS值0.03平方米的隐形空中目标,1RS2火控雷达也能在7千米内锁定。理论上,“铠甲”S1有能力对抗现有大部分超视距攻击武器或是经过隐身化改装的第四代战机。

为了对抗越来越刁钻的空中威胁,KBP在2011年推出换装新款2RL80搜索雷达的96K6“铠甲”S1,外观上最主要的区别就是从原来的单面相控阵雷达天线换成一组“背对背”样式的双面相控阵雷达天线。这种设计是俄式相控阵雷达常用的手法,除了可在相同天线旋转速度下减半目标数据更新频率外,还能让两副天线分别负责不同的任务,降低系统本身的电子零件复杂程度。KBP称,新雷达能有效追踪和锁定20千米内的低空小型目标,包括制导炸弹和反辐射导弹。

除了探测低空目标和拦截多目标能力显著提高外,“铠甲”S1的另一项特点是自动化程度大幅提高。对比“通古斯卡”仍需人工介入完成交战程序,“铠甲”S1新增全自动交战模式,当车长或炮长将系统设定为全自动模式后,系统会自动分析所探测的敌目标威胁程度,然后自行选择导弹或机关炮拦截。根据公开数据,“铠甲”S1在测试中的单一目标交战时间仅需1.2秒,不过KBP并未提供拦截距离和目标参数,因此实际表现还要再打一些折扣。除了独立全自动交战模式外,“铠甲”S1也像西方防空系统那样通过数据链接收早期预警信息,进一步缩短目标探测与备战时间。

为对抗强电子干扰或实施无线电静默下的作战需求,“铠甲”S1在搜索雷达基座前方装有综合式光电火控仪,平时由搜索雷达馈入目标情报进行自动追瞄,而在雷达无法使用情况下也可由炮长或车长根据数据链或直接手动操纵瞄准。光电火控仪内置高倍率昼夜间电视摄像机、激光测距仪和法国萨吉姆公司制造的热成像仪(2015年以后换成白俄罗斯方位设计局产品)来追踪目标。而为了提供导弹制导所需数据,火控仪还装有一组双波长红外追踪仪,可同时用中波红外线和短波红外线标定目标与导弹红外信标位置,然后经跳频加密数据链对导弹实施中途数据更新。在气象允许情况下,“铠甲”S1的光电火控仪能在26千米远探测尺寸和F-16相当的战机,即便是体积更小的AGM-88高速反辐射导弹或“战斧”巡航导弹也能在14~15千米内锁定。

推陈出新

“铠甲”S1最大的特点是继承“通古斯卡”的弹炮合一武器系统,而为了达成取代其他近程野战防空系统的目的,“铠甲”S1从研制之初就确定要兼容“通古斯卡”已用的9M311导弹外,更重要的是换装57Z6E导弹。57Z6E导弹的优势是换装推力更大的火箭发动机,不仅延长了射程,还提高了弹道末端动能。为了提高飞行速度和操纵性,57Z6E导弹弹体改用更轻的复合材料来取代金属,并换上更具威力的连杆破片杀伤战斗部,增强对装甲防护目标的破坏力。虽然57Z6E导弹采用传统的无线电指令制导,但也让导弹内部构造变得更为简单可靠,减少因电子零件故障失效的几率。

为增加发射安全性和减少射界安全限制,57Z6E导弹按照俄罗斯武器的设计惯例,选择“冷发射”模式,开火时,发射管内的高压气体发生器会将导弹推出管外并赋予足够动能,让导弹到安全距离外再启动。“冷发射”优点是降低额外耐热处理需求,而且就算导弹失效也不会对发射车造成严重损害,至于缺点当然是增加系统复杂性与重量。57Z6E导弹重71千克,战斗部重20千克,相当于整体重量的二分之一。出口版57Z6E导弹最大射程达18千米,至于俄军自用版应射程更远。而为了增加拦截反应时间,出口版57Z6E导弹还推出增程型,虽然因采用功率更大的火箭发动机而让弹重增至75.7千克,但最大射程也达到近30千米。

据悉,俄军采用的最新版本“铠甲”S1系统确定采用95Ya6.04导弹,有效射程20千米,最大射程超过30千米,而增程型23Ya6导弹因采用直径210毫米的推进段,最高速度达5.28马赫,跟出口版57Z6E导弹的3.58马赫不可同日而语。由于速度显著提高,23Ya6导弹的有效射程超过35千米,而且能承受18个G以上的飞行过载。

相比导弹种类推陈出新,“铠甲”S1的机关炮则相对固定,为节省研制和后勤保障成本,它沿用“通古斯卡”上面的30毫米2A38M双管机关炮,采用电驱动供弹,单门最大射速1950~2500发/分,双门齐射则达4000发/分。不过,为避免炮管过热,通常采取40~60发点放。2A38M机关炮没有专用高射弹药,而是采用俄陆军步兵战车上的标准高爆弹、高爆曳光弹和地面作战用的高爆穿甲弹。2A38M机关炮最大射程4000米,能够有效射击3000米以下的各类空中目标。

叙利亚课堂

“铠甲”S1系统最早的实战发生在叙利亚。2007年9月,以色列空军出动F-15I战斗机,长途奔袭叙利亚北部小镇代尔祖尔附近的核反应堆,包括“铠甲”S1在内的叙利亚防空系统却在以机特殊的电子战攻势面前未作出任何反应,直到炸弹落下,叙利亚人才意识到反应堆遭到轰炸。自此以后,叙军强化了防空训练。俄罗斯《观点报》曾透露,叙利亚防空军骨干曾被送到俄军第42防空兵战斗训练中心(又称“阿舒卢克靶场”)受训,接受了诸如抗饱和攻击等方面的训练,实战操作能力得到加强。

2011年叙利亚内战爆发后,土耳其、以色列等邻国纷纷支持叙反对派,甚至出动军机在叙利亚边界附近侦察甚至直接深入领空轰炸。2012年6月22日,叙利亚防空军第26师第73旅运用“铠甲”S1在拉塔基亚伏击一架越境的土耳其空军F-4E2000“超级鬼怪”战斗机。这是俄罗斯尖端武器首次击落一个北约国家的军事目标。以色列《国土报》指出,被击落的土耳其飞机曾经过以色列飞机工业公司(IAI)的改造,但因2009年土耳其救援船“马尔马拉”号在加沙外海遭袭,土以军事合作关系全面中断,土军的F-4机群的改装工作半途而废,导致飞机缺乏规避新式俄制防空武器的手段,这也可能是土机被击落的重要原因。美国宾夕法尼亚州利哈伊大学中东问题专家亨利·巴基认为,土机闯入叙领空的时间应在4分钟甚至更短,叙军防空部队可能没有机会向上请示,“叙利亚人显然非常紧张,并有可能采取任何行动,我猜想叙防空部队已下令对任何入侵领空的目标进行开火,况且土耳其对叙利亚反对派的武器援助也刺激了大马士革的敌意”。这次击落事件表明,要么是叙军的动作太快,以至于F-4E的电子战装备还未能启动,要么就是“铠甲”S1完全反制了F-4E的电子战手段,这也从侧面证明“铠甲”S1的传感器系统的抗干扰能力。

让俄罗斯郁闷的是,当叙军“铠甲”S1去对付窜犯领空更频繁的以色列战机时却不那么有效了。从2012年起,以色列便拿“伊朗驻军叙利亚并威胁自身安全”为由,多次派战机空袭叙境内目标。据英国《简氏防务周刊》称,叙境内的伊朗武装力量不只是革命卫队,还包括亲伊朗的黎巴嫩真主党、伊拉克什叶派民兵等,总兵力不下6万,而以军最恨的是革命卫队和真主党,它们都是最坚定的反以力量,在叙总兵力约有2.5万人。这些打击中,以军除了在2018年2月10日发生一架F-16I战斗机被击落外,都全身而退,而且以军公布的空袭视频中,不乏摧毁叙军新到货的“铠甲”S1武器的镜头,导致外界不仅嘲笑叙军能力低下,连名气很响的俄制武器都受到怀疑。

2019年1月20日下午,以色列空军连续空袭叙利亚首都大马士革南郊,F-16I战斗机在黎巴嫩附近的地中海上空发起第一轮攻击,7枚远程空地导弹全被叙军的俄制“山毛榉”中程地空导弹和“铠甲”S1弹炮系统拦截,未取得战果,但这轮空袭实际是以军对叙防空体系进行火力侦察,摸清其雷达、火力单元、指挥所配置,为后续真正打击进行前期情报准备。之后直到次日凌晨,以军连续两轮空袭登场了,其中在第二轮攻击中,有3批次(每批次最多4架)的F-16I战机分别从西部、西南和南部向预定目标攻击。以机利用已确认的叙军防空体系的空隙或弱点规划出攻击航线,然后用反辐射导弹摧毁无法绕开的警戒雷达,扩大缺口,紧接着主力机群由缺口进入,迅速向目标发射空地导弹和制导炸弹。要强调的是,以机数量毕竟有限,自然发射的专用反辐射导弹更少,因此防空压制(SEAD)只在短时间内有效,而且F-16I自带的电子战系统也只能自卫,无法像专用电子攻击机那样对敌防空通信网全面压制,因此以军必须趁着叙军防空系统短暂失效的空档,“快打快撤”。反观叙军,受长年战争的消耗,防空专业人才匮乏,持久抵抗的韧性远不如俄军,结果就像以军公布的视频反映的,一套“铠甲”S1系统如同靶子一般静等以军摧毁,而且画面显示叙军也没有人员伤亡,这足以说明再先进的武器交给能力不足的军人,其实也不过是堆废铁。

反观2015年以后入叙作战的俄军,在赫梅米姆联合基地构筑起绵密的防空火网,特别是“铠甲”S1与S-400以及电子战系统梯次搭配,让基地始终处于“保护伞”遮蔽之下。2018年1月开始,得到西方支持的叙反对派疯狂用无人机袭击赫梅米姆,俄军加强对“低慢小”目标的监控和无线电对抗力度,以传统目标为作战对象的“铠甲”S1对土制无人机亦表现出不错的毁伤效果。同时,俄军还在赫梅米姆基地部署了152毫米2A65加农炮,该炮射程达29千米,能对付机场外围发现的可疑地面目标,要知道叙反对派的简易无人机飞行时速一般只有50~70千米,从50千米外起飞至预定目标上空需要一个小时,如果己方能够及时发现敌无线电控制源,使用射程更远的火炮或火箭炮对控制站加以破坏摧毁,就能在敌机飞临前就完全破坏对方的控制手段,进而瓦解对手的无人机空袭。这应了中国古人的一句话,阵而后战,兵法之常,运用之妙,存乎一心。

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