[“盾矛竞技”新筹码]坦克主动防护系统

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  [编者按] 2005年1月,美军在白沙导弹靶场成功地进行了两次“直瞄动能反坦克导弹”武器系统的发射试验,两枚动能导弹分别摧毁了两辆2 400米远的、高速运行的M80坦克。据称,“此次试验充分显示了动能导弹对目标的致命杀伤力”,从而为反坦克导弹家族增添了一个凶悍的新“杀手”。
  那么,“陆战之王”面对如此之凶悍的新“杀手”将何去何从呢?
  20世纪70年代后期开始,“陆战之王”坦克的装甲技术发生了质的飞跃,装甲从普通均质钢板走向多元化。性能突出的主要有:英国“挑战者”主战坦克采用的“乔巴姆”复合装甲,美国“艾布拉姆斯”采用的贫铀装甲,以色列“梅卡瓦”的模块化反应装甲,德国“豹”2采用的模块化高性能防护装甲等。这些新型装甲的陆续出现,使得装甲目标在不增加重量的情况下,防护性能得到显著提高。尤其像爆炸反应装甲等新式特种装甲的广泛应用,打破了装甲与反装甲武器之间的平衡,使装甲威胁难以攻克。为进一步提高“陆战之王”的战场生存力,世界各国把焦点集中在装甲车辆智能型综合主动防护系统的研究上。
  
  四大门派
  
  主动防护系统技术是一种新概念防御手段,早期的主动防护系统主要有俄罗斯的“窗帘”、“特舒尔”和“鸫”主动防护系统,以色列的MAJIC-1主动式导弹干扰机、POMALS激光告警系统和ARPAM主动防护系统,德国的“阿维斯”和IBD主动防护系统,法国的Spatem硬杀伤主动防护系统,美国的小型低成本自主式主动防护系统、全光谱主动防护近战多层防盾和近期主动防护系统。
  


  主动防护系统是采取施放烟幕、诱骗、干扰和强行拦截等措施,来防止被瞄准或击中的系统。它是在电子对抗技术的基础上发展起来的一种积极主动的防护系统,能有效降低反坦克导弹的反装甲效能,并能在不明显增加装甲厚度和车重的情况下,大幅度提高安装该系统平台的生存能力。根据对抗技术不同,主动防护系统可分为以下四种。
  烟幕遮障式主动防护系统 烟幕遮障是坦克装甲车辆最基本的防护手段,一般坦克装甲车辆上装备的烟幕弹发射装置就是靠烟幕遮障来达到防护目的的。烟幕遮障式主动防护系统的工作过程是:系统在告警后,控制系统控制发射管发射烟幕弹或箔条,在距坦克一定的距离上形成烟雾,利用烟雾中包含的红外烟雾、金属微粒和气溶胶等成份,对可见光、红外、激光、毫米波等信号产生遮蔽和衰减,从而降低导弹的命中精度。
  那么,为什么要发烟才能达到防护的目的呢?原来烟幕可以凭借大量的烟粒,对激光、红外辐射、毫米波产生吸收和散射作用,把目标信号衰减到观瞄及探测系统不能可靠工作的程度,从而起到干扰作用。烟幕装置主要包括抛射式烟幕装置、热烟幕装置和烟幕筒三种。
  


  抛射式烟幕装置由烟幕弹、发射筒和控制盒组成。发射筒直径通常60~80毫米。一般分为两组,每组2~8具,按规定的射角和方位角分别安装在炮塔的两侧。烟幕弹的抛射距离通常为30~150米,可单个发射,也可分组发射或齐射。齐射时,几秒钟内可形成90°~120°的扇形烟幕,宽几十米至百余米,高5米以上。持续时间几十秒至两分钟。
  抛射式烟幕装置能随炮塔转动,应用灵活方便,形成烟幕快,但发烟量小,持续时间受风力风向影响大,只适用于设置小面积的烟幕。目前世界各国的坦克装甲车辆上大都装有抛射式烟幕装置。其发射的烟幕弹除通常用于对付可见光外,也已出现了可同时对付可见光、红外、激光、雷达波的多功能烟幕弹。
  热烟幕装置由电机油本泵组、止回阀和喷油器等组成。当发动机处于合适的工作状况时,喷油器使柴油雾化并将其喷入发动机排气内蒸发,与发动机排出的废气形成混合气,共同排入大气中凝结成柴油微粒形成烟幕。烟幕的颜色、浓度随发动机热状况和大气条件而变化。这种烟幕装置发烟量大,并可多次使用。不足之处是由于坦克装甲车辆的排气管通常位于车辆的侧后部,因而所产生的烟幕不能遮蔽正在发烟的车辆。目前只有俄罗斯、中国和美国的坦克上装有热烟幕装置。美国已研究出了用于对付红外辐射的热烟幕。
  烟幕筒是临战时为坦克装甲车辆配置的一种发烟装置,安装在车辆尾部。击发后,可在30秒内形成长达150米的浓厚烟幕,持续时间达4~8分钟。施放完毕,可通过解脱机构将空筒抛掉。
  假目标诱骗式主动防护系统 该系统在告警后,控制系统控制伪装投影仪工作,把本车的红外、激光光斑或雷达波影投影在距本车一定距离处,形成假目标,诱使来袭导弹对其攻击,避免坦克被击中。假目标诱骗式主动防护系统由成像系统和投射系统组成。
  


  光电干扰式主动防护系统 该系统告警后,控制系统利用探测到的目标信息,控制干扰机利用特殊的调制方式把辐射源调制成与制导系统接受频率相同或相近的干扰脉:中,发射相应的干扰信号,如红外线、激光光束等,使此信号与目标信号叠加,导致导弹的制导系统出现错误,使其偏离瞄准线,达到干扰目的。该系统由发射器、控制机构和电源组成。
  拦截式主动防护系统 当雷达探测到规定速度范围内飞行的目标时,自动转换到跟踪工作状态,并向控制系统提供目标的各种信息,经威胁判断后,由计算机确定发射防御弹药的时机和弹药种类,通过发射防御弹药对来袭导弹进行拦截,将其摧毁或使其偏离射向。由威胁探测装置、中央决策装置和拦截装置组成。
  
  四种力作
  
  当前,坦克主动防护技术在飞速发展,各国研制的新型主动防护系统纷纷浮出水面,其中以色列的“战利品”、乌克兰的“拦截”式,以及俄罗斯的“竞技场”-E主动防护系统就属于拦截式主动防护系统。
  “战利品”主动防护系统 以色列历经十年时间,推出了号称“世界上最有效的装甲防护系统”——“战利品”主动防护系统。该系统是一个针对多种反坦克导弹威胁的先进系统。它可快速探测和跟踪任何反坦克武器的威胁,并对其进行分类,推测空中最佳拦截点,最终使其偏离平台。“战利品”主动防护系统的重量不超过545千克,有两个主要分组件。第一个分组件为4台平板雷达,车辆前后及两侧各有一台,用于探测和跟踪各种威胁,如来袭导弹。如果威胁物即将击中平台,硬杀伤装置将被激活,从车辆任意一侧的一个或两个发射装置中发射拦截装置。摧毁过程只有在威胁即将击中平台时才会发生。“战利品”是一种主动防护“硬杀伤系统”,可摧毁所有现役的反坦克火箭和反坦克导弹。
  以色列防务部队已决定用“战利品”系统装备“梅卡瓦”4主战坦克。此外,该系统已经装备了一辆“斯崔克”装甲车,这表明该系统可以集成到轻型车辆上。以色列防务部队地面部队司令部对该系统的要求包括保持装甲战车机动性,在封闭地形、城区地形和任何天气条件下打击近程威胁。地面部队司令部还要求该系统能够打击从各个方向同时到达的数个威胁。
  经过实弹射击试验,“战利品”系统符合严格的安全要求, 尤其是间接伤害,包括火箭弹在内的许多威胁在被摧毁后,将不形成射流,不会造成剩余侵彻和最小限度的附带损害。通过实弹射击试验和模拟表明,附近的步兵和其它平台的乘员受到“战利品”间接伤害的概率低于1%。该系统的另一个独特之处是可完全自动运行。
  “拦截”式主动防护系统 乌克兰新研制了“拦截”式主动防护系统,其体积小、重量轻,采用模块化设计,可以为停止间和行进间的车辆提供抵御所有反坦克武器攻击的能力。该系统又称“掩体”主动防护系统,由一系列包含传感器和杀伤装置的自动化模块组成,可根据所需防护等级,安装在装甲车辆上抵御反坦克火箭、导弹和脱壳穿甲弹的攻击。
  “拦截”式主动防护系统包括一个威胁侦察雷达、控制面板和一些防御模块,引爆这些模块就可以摧毁来袭威胁。“拦截”系统的雷达传感器可以探测到逼近的威胁目标,当来袭弹药距被防护坦克装甲车辆约2米时,防御模块便可发射榴弹至来袭弹药,瞬时爆炸形成防御“盾牌”,产生大量预制破片,在距被防护坦克装甲车辆20厘米外,将来袭弹药摧毁。
  “拦截”式主动防护系统的雷达传感器在水平方向的覆盖范围是150°~180°,高低方向的覆盖范围是-6°~+20°。整套系统的重量依所需要的防护等级而定,重量在50~130千克之间。该系统最大功率消耗是200瓦。“拦截”式主动防护系统的早期型可以拦截末段速度为70-1 200米/秒的目标;装备型可以拦截1 800—2 000米/秒的来袭目标,其防护力十分优异。
  “竞技场”-E主动防护系统 俄罗斯研制主动防护系统的历史最悠久,推出的产品也最多。在2005年阿布扎比国际防务展上,俄罗斯又展出了由KBM武器公司推出的“竞技场"-E主动防护系统。这种主动防护系统由安装在坦克或步兵输送车炮塔上的雷达天线组成。炮塔周围缠有一圈弹带,能够发射弹丸并拦截270‘扇形范围内来袭的反坦克导弹。
  “竞技场”-E主动防护系统可安装在BMP-3步兵战车上,能够防御制导和非制导反坦克导弹,以及反坦克火箭筒的攻击,可以自动搜索、判别以70-700米/秒的速度来袭的各种反坦克弹药飞行的弹道,并把它们摧毁。这种自动化系统在完成对系统完好性能的控制后,自动进入战斗状态,使乘员可集中全部精力完成自己的主要战斗任务,而不会再有任何额外负担。
  “竞技场”-E主动防护系统能全天候昼夜使用,能保障战车在任何战斗条件下搜索和摧毁目标。炮塔转动时,系统方位防护区域足够保障对战车侧面和正面的有效防护。同时,系统的配置方案和技术方案不会对防护区域扩大能力造成原则上的限制。
  “竞技场”-E主动防护系统的搜索、控制系统和武器系统能够保障战车超高速运转,从发现目标到摧毁目标的反应时间不会超过0.07秒。此外,“竞技场”-E的系统目标计算法还能排除假目标,像一些飞行轨迹不会达到防护区域的目标等,或远离自己的目标(如乙方发射的炮弹)的干扰。值得注意的是,与以上几种新型主动防护系统相比,“竞技场”-E主动防护系统的自动化程度最高。
  “综合陆军主动防护系统”(1AAPS) 美国联合防务公司推出了“综合陆军主动防护系统”。该项目的研制目的是保护美国陆军“未来战斗系统”中有人驾驶车辆免受各种反坦克武器的威胁,包括反坦克导弹和反坦克火箭。IAAPS中的被动式传感器系统发现来袭目标后将提示计算机,由其对目标进行分类,而后选择是用“软杀伤”(干扰)方式、“硬杀伤”(拦截弹)方式或同时采用以上两种方式打击目标。该系统通过急促发射小型低速弹丸来摧毁来袭高爆弹药。同时,这种防护系统不会伤害附近的己方部队,可以安装在各种类型的地面战斗车辆上,而且成功进行了行进间对付多目标的射击试验。
  IAAPS的研制工作由美陆军坦克机动车局研究发展与工程中心负责。目前,该中心的工程人员正在对IAAPS进行升级。2003年,美陆军坦克机动车局研究发展与工程中心对IAAPS进行了一系列成功的试验,其中包括成功地保护了一辆速度为32千米/小时的“布雷德利”战车免受多个来袭目标的打击。除保护装有该系统的车辆外,IAAPS还可为车辆四周有限范围的区域提供保护。
  


  美国的主动防护系统综合采用了光电干扰式和拦截式两种主动防护系统,可谓“软硬兼施”。
  
  存在问题
  
  坦克的装甲与反装甲武器间的发展总是道高一尺、魔高一丈,装甲与反装甲技术一时间可能是某一方领先,竞争却是永无止境的。然而,坦克主动防护系统存在的问题是:只能对常规反坦克导弹或低速的反坦克火箭弹进行防护,对高速飞行的非制导弹药还难以及时发现和拦截。为此,坦克主动防护系统将向着提高告警的准确性和实时性,扩大告警范围,提高设备可靠性、探索新式对抗手段,寻求使被动防护和主动防护合理结合的方向发展。
  编辑:王 瑾
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