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新一代主动防御系统——

坦克装甲车辆的“金钟罩”

发布时间:2024-01-15 19:06   作者:王笑梦 刘含钰   来源:解放军报2024年1月12日   点击数:0

俄罗斯“霞石”主动防御系统(局部).jpg

俄罗斯“霞石”主动防御系统(局部)


据美国市场调查和咨询公司的一份预测报告称,受近年来数场武装冲突影响,全球坦克装甲车辆主动防御系统的市场销售额将从2022年的39亿美元上升到2027年的52亿美元,许多国家军方对新一代主动防御系统的需求明显提升。

虽然高性能复合装甲、爆炸反应装甲能够为现代坦克装甲车辆提供一定防护,但随着反坦克导弹、火箭弹等武器弹药的威力增加,加之巡飞弹、FPV穿梭机等新兵器投入战场,坦克装甲车辆防护薄弱的侧面、后部、顶部装甲成为精确打击的重点,通过增加装甲厚度这一传统做法已难以有效应对上述威胁。为此,发展和装备新一代主动防御系统,成为当前坦克装甲车辆提高防护力的重要途径之一。

为提高战场生存力而生

如果说现代化的复合装甲和爆炸反应装甲是坦克装甲车辆的“铁布衫”,那么主动防御系统就相当于它的“金钟罩”,两者共同作用,以求打造坦克装甲车辆的“金刚不坏之身”。

主动防御系统本质上是坦克装甲车辆用于拦截、摧毁或者干扰敌方来袭弹药的一种自卫系统。根据机理不同,分为压制型(软杀伤)和拦截型(硬杀伤)两大类。

压制型防御系统的历史较为悠久,坦克装甲车辆上的烟雾弹发射器、热烟雾释放装置等,理论上都属于这一类,通过隐真示假对坦克装甲车辆进行防护。现代化的压制型主动防御系统,包括激光、红外告警等装置,能自动感应来袭威胁,并通过干扰弹、干扰器等对敌方制导弹药或瞄准装置进行干扰,使其丢失或无法锁定目标。

俄罗斯安装在一些坦克上的“窗帘”光电干扰系统就属于这一类。此外,还有一些坦克装甲车辆搭载着激光防御系统,可摧毁反坦克武器的光电观瞄设备、导引头或直接致盲射手。

拦截型防御系统由雷达系统、主动拦截弹药等组成,其中雷达系统负责发现敌方来袭弹药,在计算机控制下,该系统会自动向相应方向发射拦截弹,将来袭弹药摧毁或让其偏离目标。

苏联从1977年开始研制“鸫”主动防御系统。该系统的突出标志是坦克炮塔周围装有2组四联装拦截弹发射器,每组上方装有一部毫米波雷达天线,与炮塔后部的火控计算机相连。当雷达探测到来袭弹药后,系统发射拦截弹在距离车辆2.7~7米处引爆,用爆炸破片摧毁目标或通过爆炸冲击波让来袭弹药偏离,起到保护坦克的作用。该系统能够对炮塔正面较大区域进行防护,拦截速度小于700/秒的导弹或火箭弹。20世纪90年代,俄罗斯研发了“鸫”-2主动防御系统,据称能为坦克装甲车辆提供全方位防护。

苏联解体后,美国通过一定渠道获得“鸫”主动防御系统样品,并在不久后推出了“速杀”主动防御系统。该系统依靠相控阵雷达搜索和发现目标,拦截装置是垂直发射的数枚制导拦截弹和10余枚非制导拦截弹,通过弹药飞出后向下引爆战斗部来摧毁目标。

“鸫”主动防御系统技术的外泄,促使俄罗斯在20世纪90年代中后期开始研发“竞技场”主动防御系统。该系统由控制装置、毫米波雷达和发射装置组成,能够对50米内的来袭目标进行探测和预警,在合适时间点引爆炮塔周围的爆炸弹片盒,在车辆1.3~3.9米处形成大量爆炸破片,毁伤来袭弹药或让其改变方向。

这些早期研发的主动防御系统,在一定程度上提升了坦克装甲车辆的战场生存力,但也存在明显缺陷,比如雷达系统反应速度较慢、无法探测速度太快的目标、拦截弹爆炸后会对车辆附近的己方人员造成伤害等。因此,这些主动防御系统并没有大规模量产装备部队。

在实践中不断完善

进入21世纪,世界格局发生变化,从冷战时期的阵营对抗渐渐变成了热点地区冲突。反坦克武器的改进升级与大规模扩散,在给各国坦克部队造成不小压力的同时,也使主动防御系统的研发、列装与完善进入快车道。

车臣战争中,城市巷战让俄罗斯损失大量坦克,尤其是从高处发起的攻击,让坦克顶部装甲的防护力几近于无。为此,俄罗斯在设计T-14“阿玛塔”主战坦克时融合了全新的“霞石”主动防御系统。该系统是一种兼具软、硬杀伤机理的主动防御系统,由紫外波段预警定位仪、主动毫米波相控阵雷达、与探测装置交联的火控计算机和拦截弹发射器等组成,可拦截全向来袭的反坦克导弹、火箭弹和尾翼稳定脱壳穿甲弹。

其中,紫外波段预警定位仪负责探测反坦克导弹及火箭弹等。与早期的红外探测装置相比,紫外探测装置能够屏蔽战场上过多的热源干扰,专门盯住导弹和火箭弹尾焰在空气中电离后生成的紫外线辐射信号,进而测定来袭弹药方位坐标、飞行轨迹和速度,具有更强的抗干扰能力。同时,毫米波相控阵雷达能发现尺寸更小的来袭弹药。主要拦截武器则是炮塔底部的2套五联装大直径拦截弹发射装置和炮塔上方的2套十二联装小直径拦截弹发射装置,可以防御包括脱壳穿甲弹这样的高速来袭目标和攻顶弹药。

多年身陷武装冲突,使以色列也很重视研制、完善主动防御系统。2009年,以色列第一款“战利品”主动防御系统完成研制并进入量产,2011年正式列装,如今列装总数量达上千套。该系统由位于炮塔或车体四周的4套相控阵雷达、光电预警系统、爆炸成型拦截弹以及装填机构组成。这种爆炸成型拦截弹爆炸后能形成3个小型穿甲弹丸,毁伤效果优于爆炸破片,并可降低附带伤害。“战利品”主动防御系统拥有2套拦截弹发射装置,不但具有全向防御能力,还能够高仰角拦截攻顶弹药。

以色列军事工业公司则研制了“铁拳”主动防御系统。其采用模块化设计,体积更小、质量更轻,适合装备在轻型装甲车辆上。该系统包括4具轻型相控阵雷达、2套可再装填的双联装拦截弹发射装置以及相应控制装置。与其他硬杀伤拦截弹不同,其所用拦截弹外形与小型迫击炮弹相似,主要通过战斗部爆炸产生的冲击波破坏来袭弹药或让脱壳穿甲弹的弹芯偏移。同时,该拦截弹用易燃材料制成,在爆炸时完全燃尽,不会产生爆炸破片,以减小附带损伤。

其他国家的一些防务公司近年来也投入大笔资金研发主动防御系统,比如德国迪尔防务公司研发的“阿维斯”模块化主动防御系统、莱茵金属公司研制的AMAP-ADS主动防御系统。这两型系统已投入使用,安装在“豹”2主战坦克、“黄鼠狼”2步兵战车等车辆上。

此外,美国的CICM和“铁幕”系统、法国的“鲨鱼”系统、韩国的KAPS系统、土耳其的AKKOR系统、乌克兰的“屏障”系统、波兰的“大黄蜂”系统等,都是近年来各国研制的主动防御系统,可谓各显其能。

研发新一代产品势在必行

随着战场环境发生变化,坦克装甲车辆开始面临更多威胁,巡飞弹、FPV穿梭机的出现与运用,使得坦克装甲车辆战场生存力大降。不仅各国早期研制的主动防御系统在提供防护方面力有不逮,一些后期研发的主动防御系统在应对新型反坦克弹药时防御效果也不理想。正所谓“一寸长一寸强,一寸短一寸险”,为适应战场形势变化,已有国家针对相关短板,开始加大投入,研发新一代主动防御系统。种种迹象表明,未来的主动防御系统将重点突出如下功用:

第一,新一代主动防御系统最好是软硬杀伤力兼具的复合防御系统。在重视拦截功能的同时,不放弃对压制功能的拓展,或将成为新一代主动防御系统的研发特点之一。其中,压制功能必须高度重视对无人机、巡飞弹、FPV穿梭机等空中无人兵器的对抗和干扰能力,将反无人机电子战系统融入新一代主动防御系统,从而帮助坦克装甲车辆提高应对能力。

第二,新一代主动防御系统的雷达和火控系统需要拥有同时识别快慢两类目标的能力。一方面,主动防御系统要能够拦截尾翼稳定脱壳穿甲弹这类高速小目标,其配套的雷达系统必须能够快速识别,火控系统能够快速对其做出反应。另一方面,小型无人机、巡飞弹的飞行速度较慢,多普勒效应较弱,要发现这种易淹没在地形杂波之中的目标,必须让雷达和火控系统继续“长本事”,能够对这类“低、慢、小”目标进行预警发现、精准识别,从而确保将其击落。

第三,新一代主动防御系统应配备可换用不同弹头的拦截弹,来应对复杂威胁。按照毁伤机理来区分,目前拦截弹的战斗部主要分为破片杀伤、爆炸成型、冲击波效应战斗部等类型。其中破片杀伤战斗部适合拦截速度较慢的目标,但易对周边己方人员造成附带伤害。新一代主动防御系统已呈现同时部署两种甚至多种不同拦截弹的趋势,通过有针对性地选择不同战斗部来高效应对多种威胁。

第四,新一代主动防御系统将进一步小型化、模块化。新一代主动防御系统除安装在主战坦克上之外,还要能够安装在中轻型装甲车辆甚至是无装甲车辆上。这就要求,必须通过创新升级电子技术设备,以此类设备的小型化来推动主动防御系统的“瘦身”,并通过模块化设计,有侧重地打造不同主动防御系统来适应不同的战场环境,在控制成本的同时,提高其作战效能。

 


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