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曲折而反复的美国陆军自行高炮(下)

(本文约5800字,建议可以分段食用) 

       上文中,我们提到随着MIM-46的“无疾而终”,MIM-23 Hawk性能不尽如人意,以及越南战争第三阶段的开始,除了召回部分退役的M42自行高炮外,美国还准备了由M163 VADS、M167牵引式高炮,MIM-72小檞树自行防空导弹系统以及FIM-43红眼防空导弹组成的“临时野战防空方案”。

MIM-72小檞树自行防空导弹系统

       既然是临时方案,那肯定是有正式长远的方案。早在1974年美国就相中了法德联合开发的罗兰防空导弹系统,并于1975年正式选中其作为美国陆军师的前沿防空系统(即SHORAD/近程防空系统),计划用于替代MIM-72小檞树自行防空导弹系统。

       美国波音公司和休斯公司授权生产并独立改进美国罗兰导弹系统(代号 MIM-115 / XMIM-115A),美国罗兰将继续使用欧洲火控系统,但将换装美国搜索雷达并增强了ECCM能力,并将制导方式修改为红外/半主动雷达导引,即实际上是罗兰2系统(全天候型)。

美国罗兰防空导弹系统(XM975发射车)

       第一枚美国罗兰导弹于1977年交付,1978年9月首次从XM975 射车(改进自M109榴弹炮底盘)发射。就在首射后不久的78年10月,美国批准采购4个美国罗兰防空导弹营和1000枚导弹(预计将采购14000枚导弹),但由于项目管理的失败,项目成本严重超支,项目生产于1981年中止。

       最终美国只采购了1个防空导弹营,共计27台发射车(底盘改为M812A1卡车)和575枚导弹,移交给国民警卫队使用,并于1989年转入后备,黯然退场。

美国罗兰导弹系统

        罗兰防空导弹系统由防空指挥所罗兰 (FGR) 和武器运载发射车组成。

        FGR用于用于监视空域以及管理防空武器系统,其装备了二维脉冲多普勒雷达,其最大探测范围为60km、最大探测高度为6km,可以同时探测127个目标并管理其中50个重点目标。该系统装载在MAN 8x8 卡车底盘上,系统全重28.5吨。

防空指挥所罗兰 (FGR) 

        各武器运载发射车具有自主作战能力,可以在防空指挥所罗兰 (FGR) 失效的情况下独立作战。武器运载发射车装备有搜索雷达(探测距离16km,探测高度3km)和捕获/跟踪雷达(探测距离16km)。

       单台运载发射车有2枚待发弹,导弹发射后系统可以通过装载臂自动装填(8枚备弹),装弹时间最长为12s(一般在10s内)。

罗兰防空导弹系统

       罗兰防空导弹弹重68kg/一说65kg(罗兰3为78kg/一说77kg),弹径163mm,弹长2400mm,翼展500mm,使用6.2kg/一说6kg空心装药战斗部(罗兰3为9.1kg/一说8.9kg),最大射程6300m(罗兰3为8000m),最大射高3000m(罗兰3为5000-6000m),最大横向加速度为15-17g

XMIM-115A

       罗兰防空导弹采用助推--巡航火箭发动机,助推火箭发动机点火时间为1.67s(罗兰3为2.05s),将导弹加速至500m/s(罗兰3为675m/s),巡航火箭发动机点火时间为13.2s(罗兰3为16s),可以保证导弹在末端拦截目标时,仍然有450-480m/s的末端速度

法国罗兰

       罗兰防空导弹系统能在3分半左右从静止状态转入作战状态,据中文资料称,该系统响应时间为8s。性能优异的火控传感器系统和导弹配合能够使罗兰防空导弹系统在15m至5.5 km的高度和500m至6.3 km(8km)的范围内命中并摧毁以1.2马赫速度飞行的目标。

FlaRakRad Roland

       日后的实战也体现出了罗兰防空导弹系统性能还是相当不错的,美国没有大规模装备这种防空导弹系统(野战防空)可谓是一种损失,降低了美国陆军的防空能力。同时也侧面体现出美国陆军在很多装备管理方面很不尽如人意

于是MIM-72小檞树继续服役,当然MIM-72G射程也达到了9km+

     FIM-43红眼防空导弹的替换则是比较顺利,该导弹的替代品是日后大名鼎鼎的FIM-92“毒刺”导弹

     FIM-92“毒刺”导弹全系统重15.2kg,弹体重10.1kg,弹径70.1mm,弹长1.52m,翼展91.4mm,弹头重3kg。该导弹同样采用助推--巡航火箭发动机,最大飞行速度可达2.2马赫,最大射程为4km(FIM-92B后为4.8km),并已经在多次实战中证明了其出色的性能,而根据以色列的使用经验,其在6km处仍然可以达到较高的命中率。

毒刺导弹发射

       至于M163 VADS、M167牵引式高炮的替代品就比较曲折了。

       美国于1973年开展了低空防空系统计划(GLAADS),用于保护机械化部队免受空袭。福特航宇公司参加了这项计划,并负责制造样机。

GLAADS

       GLAADS的样机基于XM701底盘(MICV-65计划),采用双管25mm机炮(Bushmaster 25mm,日后衍生成著名的25mm链炮),而从现存国会记录和相关文件来看,项目初期包括毛瑟27mm,30mm加特林,35mm厄利空,40mm博福斯都在备选之列,为什么会选择25mm我也没想通

双25mm炮

       GLAADS样机于1975年开始测试,系统包含光学、红外、激光传感器以及新型数字式计算机,双25mm机炮最大射速为1100rpm,采用双路供弹(弹链),发射穿甲弹时最大炮口速度达1463m/s。该样机在测试中表现十分出色,原计划于76年完成测试,78年开始EMD阶段。但是因为计划变更和思路调整,GLAADS项目于1976年进入收尾阶段。

       个人以为,这种挤牙膏的项目意义属实不大,毕竟不是人人都是Intel

XM701底盘

       1974年4月,就在GLAADS开始后不久,美国陆军就又开始了谋划一种性价比高的自行高炮系统,要求能对抗低空高速战斗机和武装直升机威胁以及配合近程防空导弹。

       1977年,该项目被正式命名为师属防空系统(DIVAD),美国陆军要求该防空系统使用M48A5坦克底盘,系统需要配备完善的雷达火控系统、光学瞄准系统和敌我识别装置,能够伴随机械化部队作战,能够自行搜索和跟踪目标,并在较短的相应时间以较高的命中概率摧毁目标。

1976年服役的猎豹自行高炮可以说是划时代的产物

       共五家公司响应了政府的提案,它们分别是福特航宇,通用动力公司,通用电气公司,雷神公司和斯佩里公司。

        斯佩里公司拿出的是魔改T249自行高炮,将原先的6管37mm(T250加特林机炮)改为35mm口径并使用北约标准的35x228mm弹药,该自行高炮预计使用铝合金炮塔,炮塔顶部装有搜索、跟踪火控雷达及敌我识别装置(IFF)。

魔改T249自行高炮

      雷神公司的方案则是猎豹自行高炮炮塔+M48A5底盘,并对雷达火控系统进行修改。修改变动最小,但缺乏诚意。

猎豹自行高炮原型在美国测试

       通用电气公司则是将他们7管30mm加特林机炮(即GAU-8)装到了炮塔里面,早期方案中搜索和跟踪雷达共用一个阵面,炮塔在所有设计里面最小最轻。

通用电气版本

       通用动力公司拿出的则是双35mm+“密集阵”方案,其雷达及火控系统衍生自密集阵近防系统。

XM246

        福特航宇则是拿出了双40mm博福斯方案。

XM247

       1978年1月,美国陆军与福特航宇和通用动力公司签订了价值3900万美元的合同,要求两家厂商在两年内生产出原型车。

      1980年夏天,通用的XM246和XM247展开了对比测试,在射击测试中通用方案远优于福特航宇方案;而在第二阶段的现场测试中,在可靠性、可维护性和耐用性方面,福特勉强胜出。

XM247

       令人惊讶的是,1981年5月7日,国防部宣布福特航宇的XM247胜出,并被正式命名为M247(约克中士)自行高炮

       至于为什么选择福特航宇的XM247,美国在以后的总结中也毫不避讳的表示“通用动力公司的总合同成本比福特航宇高出8%,这是决定性的因素。”

为了虚幻的8%,浪费了十多亿美元

      之后的事情可谓是一出出悲剧,M247有太多的硬件和软件问题需要解决,但却迟迟未能解决。测试表明,约克中士有很多问题需要解决,它可以被改进,但完全没有必要浪费钱改进。1985年8月,项目正式被取消

       18亿美元,8年,师属防空系统(DIVAD)只留下了跟废铁一样的65辆约克中士自行高炮(用作标靶)和一地鸡毛。

M247约克中士剖视图

       M247自行高炮原定采用M48A5底盘,但量产型使用了M48A1/A2 改进型底盘,该底盘动力为一台750马力AVDS-1790-2D柴油机,全车重54.43吨(含弹药),公路最大时速为48km/h,公路最大巡航里程为500km,实际上不能完成伴随M1主战坦克和M2步兵战车作战的既定目标。

      个人在此补充一句,很那理解当时哪个天才会认为老旧的M48底盘经过改装可以运载重达20吨的炮塔同时有效执行伴随任务?

M48A2

        M247自行高炮采用了非常特别的双40mm博福斯高炮,当然这高炮与美国二战的40mm传家宝并不相同,而是博福斯于战后开发的40mm L/70高炮

       该炮身管长2800mm,双40mm高炮间隔30cm并列安装在炮塔中部,较猎豹自行高炮的两侧布置相比,可以获得较好的射击精度。高炮系统可以在单管/双管、单发/自动射击间自由切换,身管寿命为 4000发,系统最大射速为600发/分

博福斯40mm L/70目前也用于步兵战车(CV90

       福特航宇为约克中士上的博福斯40mm L/70设计了新的直线无弹链供弹系统,该系统由弹箱、输弹槽、供弹选择系统和供弹机组成。每门高炮都配有一套独立的直线无弹链供弹系统和上、下各两个弹箱。全车合计4个弹箱共有待发弹580发,重新装填耗时13分钟。

       新的直线无弹链供弹系统保障了双40mm高炮系统的持续射速,也使其各高炮可以独立使用,提高了冗余度。

部分40mm L/70用作机炮时仅有3个弹夹24发待发弹

       美国还对40mm L/70弹药进行改进(新发射药、新引信等),新改进后的近炸引信预制破片榴弹,弹头内置640个钨合金球形预制破片,具有更强的穿透能力和较大的散布面,同时也使得初速达到了1060m/s(980g弹头,有数据为1100m/s),4000m飞行时间降低至5.97s,进一步增强了拦截能力。

40mm弹药大小对比

        传感器和火控方面,该自行高炮配备了整体式搜索和跟踪雷达(共用发射机并采用时分制工作方式)、其中跟踪雷达在I波段运行(即AN / APG-66);同时配备了光学瞄准具(包含独立搜索潜望镜)和最大测距距离可达6-8km(精度±5m)的激光测距仪

        另外据中文资料称 “ 该高炮火控计算机除进行目标估计、威胁判断、弹道计算、目标现在和未来位置计算以及不断改变提前角、选择适当的弹药和点射时间外,还可按炮手意愿自动控制火炮射击。在整个作战过程中,火控计算机可通过提供目标角速度诸元帮助炮手进行光学跟踪,向炮手和车长提供有关目标是否进入有效射程和是否可以开火的信号。”

M247自行高炮作战设想图

谢幕

       约克中士自行高炮最后结果无疑是令人失望的,跟踪雷达从始至终不能良好的工作,响应速度远远没有达到门槛值,软件问题始终没有解决,可用性极低。根据国防部长办公室官员的说法“约克中士总体来说无法有效应对苏联直升机的威胁,在进行模拟交战时,该系统击落的直升机数量少得令人难以接受,所保护的部队遭受了巨大的损失”。

       可以说美国罗兰导弹系统和约克中士自行高炮这两个项目失败,都体现了当时美国陆军项目研制和采办管理的巨大问题,美元都打了水漂。

相比之下,日本研发的87式自行高炮表现就要好太多了

       1985年8月,由于约克中士的取消给陆军的防空能力留下了巨大的空白,陆军“再次”重新审视防空需求,不久之后前沿区域防空系统(FAADS)应运而生。

       当然在此之前我们也应该了解一个背景,根据美国陆军86型重型师编制(包含装甲师和机械化步兵师),其重型师师直属部队下辖1个防空炮兵营,防空炮兵营下辖3个防空炮兵连,各辖1个约克中士排,共计36辆

XM1原型车

        粗略一算,就算约克中士不出各种意外,但光凭这36辆要保护装甲师的16993人(辆均约472人),或是机步师的17278人(辆均约480人),以及重型师下辖的348辆M1主战坦克(辆均9.7辆),316辆M2/M3装甲车(辆均8.8辆),308辆APC(辆均8.6辆),72辆155mm自行火炮(辆均2辆)等各式装备明显是远远不够的

布莱德利步兵战车

       前沿区域防空系统(FAADS)包括五个组件:指挥、控制与情报(C2I),LOS-R,NLOS;LOS-F,CAI。

       其中阿达茨防空反坦克系统(ADATS)于1987年在LOS-FH项目下被选中,原计划购买367套,但由于价格过于昂贵,并且在恶劣天气下性能存在缺陷,以及冷战结束(最重要),因此没有量产或部署。

阿达茨防空反坦克系统(ADATS)

        ADATS系统炮塔中央装有搜索雷达、前视红外(FLIR)、高分辨率电视摄像机、激光测距仪、导弹制导用二氧化碳激光照射器(采用激光架束制导)等,两侧各有一个四联装发射器。系统可同时跟踪多达20个目标,搜索范围为25km+,导弹发射器的俯仰角/仰角为-9°至+85°。

阿达茨防空反坦克系统(ADATS)

       该系统有两个控制台,一个用于指挥/搜索雷达,另一个用于光学系统用以发射和引导导弹。车载型共有乘员2人,车长负责搜索雷达并决定目标搜索和攻击的优先级,炮手负责前视红外、高分辨率电视摄像机、激光测距仪操作以及导弹发射和制导。据中文资料称,该系统响应时间仅为4s。

阿达茨防空反坦克系统(ADATS)

       阿达兹导弹弹长2.05m,弹径152mm,弹重51kg,采用12.5kg高能破片和聚能破甲战斗部,其最大机动能力达60g,最大速度3马赫,最大射高7km,最大射程10km(近界1km)。

阿达兹导弹

       与一般人常规印象不同的是,复仇者防空系统也是前沿区域防空系统(FAADS)的中标产品,属于LOS-R项目。

       复仇者防空系统传感器非常简单,只有前视红外(FLIR)和激光测距仪,装备4-8枚FIM-92 毒刺导弹,自90年代以来一直被美国陆军使用,可谓是其防空砥柱。

复仇者防空系统

       而与复仇者防空系统类似的,美国在冷战后有一段时间装备了M6后卫防空战车,采用FIM-92毒刺导弹+25mm组合,但实际上FIM-92毒刺导弹拦截近界仅为200m与高炮系统相近,其实没必要多此一举搞什么“弹炮合一”。

        历史上M6后卫防空战车也没存在多久便改装了回去,复仇者最终成为了美国很长一段时间唯一大量服役的近程防空系统。

M6后卫防空战车

       而美国所谓的完全体“弹炮合一”,类似M1 AGDS这样的产品,更多只是图纸上狂想,毕竟价格上就远远不允许。事实上这种计划,也并没有纳入正式的讨论和日程中。

M1 AGDS

        而美国于2020年最新接受的IM-SHORD,主要任务则是转向了针对无人机等小型目标,30mm和传统的FIM-92毒刺导弹又重新登场。而针对小型无人机这类的低速、低机动的飞行体,高性能高炮的意义也并不算很大,传统步兵车机炮客串也是足矣。

        据称IM-SHORAD可以摧毁、压制和驱离直升机和固定翼飞机、以及3级及以下级别(低于600kg、飞行在高度5500m以下和速度不高于470km/h)的无人机

IM-SHORD

       IM-SHORAD装配的任务装备包(MEP)是全系统的核心,而MEP中的核心则是4面阵MHR雷达以及IFF阵面和更强的网络通信能力。其最大意义不再是一辆拦截器载具,而是网络节点中的一员

        而未来。。。。。

(未完待续)

END

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