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海玛斯:M142高机动性多管火箭系統

对机动与火力重新诠释的产物

作为“灵活反应”战略中应付大规模高强度机械化战争的应急技术举措,M270是一件典型的“冷战装备”,海湾战争的表现无非是验证了这一点。然而,当铁幕最终在1991年彻底崩溃后,美国军事环境发生了深刻变化,陆军受到了首当其冲的冲击——敌人和战场的不确定性使重型化的美国陆军变得无所适从起来,M270这类过于沉重以至于无法用战术运输机和重型直升机进行空运的装备受到了越来越多的批评,“轻型化”的趋势则成了潮流所指。产生“轻型化”这一构想的原因,部分在于直觉,部分在于冷战结束后所面对战略环境不确定性特点的担心,另一部分在于对如何为未来建设和塑造美国军事力量所怀有的忧虑。以至于形成了这样一种判断:在冷战后的世界里,如果不是像当前广泛使用的“决定性力量”理论所构想的那样,不仅仅专注于摧毁和消耗敌方军事能力,而是主要集中精力去左右、影响并最终控制敌人的意志和看法,那么美国的军事力量可能会变得更有效些。对此,拉姆斯菲尔德当时提出的“10+30+30”战略构想很能说明问题:既在10天之内可将美军部署到世界任何一个地点,在30天之内击败作战对手,再用30天时间进行休整和重组,为击败下一个对手做好准备……

要符合“10+30+30”战略构想,美国陆军就必须被重新塑造成一支机动、灵活、可部署性强同时又战斗力强悍的作战力量,于是由重型到轻型的转型也就成为了必然。“轻型化转型”在本质上涉及的其实是如何“重新界定”机动与火力两个元素间的微妙关系。美国的传统军事学说认为,机动与火力间的关系不是“机械的简单随动”,只有利用机动扩展火力效果时,敌方部队才开始成为“精神错乱”的牺牲品,随之而来的精神崩溃传遍整个被击败的部队,并且最终导致瘫痪。只有当瘫痪发生时,进攻一方才能以其最小的代价获取压倒一切的成果。因而,是火力和机动之间微妙的、共生的相互关系的组合才提供了必要的决定性力量,从而迅速结束抗争。通过利用机动、火力短暂地瘫痪和削弱敌人,就为将短暂的优势转化为长久的优势创造了良机。在战场上快速协调火力和机动对于以最小代价迅速取胜是至关重要的。只有对机动和火力加以同时使用,才能使得火力令人震惊但又使短暂的心理效应永久化。而当冷战结束后,面对全然不同的军事环境,面对“轻型化陆军”的呼声,美军对机动与火力间的关系又有了进一步的认识,这种认识并没有简单的将火力的比重下降,机动的比重上升,而是强调精确机动与精确火力两个“精确”的深度结合。在新军事学说的酝酿中,美军认为用精确机动来实施精确火力的能力为未来战争提供了两个关键优势。首先,如果有能力将部队部署在广大地区,而且还能在敌人最脆弱和最虚弱时迅速地集中这些部队,那么就能在敌人自己的控制区域内将其打败。其次,寻找火力与机动两者平衡的战争方法,将使敌人企图重复别人最近成功的计划更为复杂。
事实上,美军认为未来的战争中,自己必然是保有火力优势的一方,因而站在对手的角度考虑,“面对在火力上远远优于自己的对手,如果他在广大地区分散部队以避免精确打击的毁灭性效应,他就必须遭受完整性和控制两方面的损失,因而更不可能集中来对付地面威胁”。但问题在于,分散将使得敌人不得不留下间隙,所以这些间隙将为机动部队提供不必经过激烈战斗而只需要去占领一些要地的机会。在广阔的地域里展开部队,将增加敌人战场上部队之间的距离,因而使机动部队更加容易在敌火力之间穿插,并将敌人在原地摧毁。如果敌人分散,就分散在每一个关键地点制止他,决不让敌人消失在邻近地区。如果敌人集中,就以更快的速度集中,并使己方强大的杀伤力优势发挥效应。这样一来,由于敌人面对的不是一个方面的威胁而是两方面的威胁,就再也不能悠闲自得地选择隐藏下来逃生并熬过精确攻击这样一种被动的办法。有我方部队穿插其中,敌人必须行动,但是如果他进攻,就要集中,而集中就意味着被精确火力摧毁。所以无论如何,敌人终究会因精确火力和精确机动的有机结合而彻底失败。
正是在这个大背景下,作为对机动和火力间的关系进行重新诠释的产物,美军开始探讨如何将一辆采用履带式底盘的、重达25吨的M270功能,分解在两辆5吨重的轮式底盘上,以此来获得一种将“精确机动”与“精确火力”深度结合起来的军事斗争手段,而这种尝试最终导致了M142 HIMARS高机动性轮式自行火箭炮系统的诞生。
M142 HIMARS的技术特点

M270战斗全重达25.9吨,美军C-130和各型运输直升机均无法运送M270火箭炮,只能用C-5和C-17等战略运输机空运,从而大大影响了所谓的战略投送性能——这种性能在苏联崩溃后的后冷战时代被一再强调。事实上,早在1991年海湾战争期间,M270的笨重便引起了关注。当时M270和M1A1主战坦克一样,在通过伊拉克的简易桥梁前都需要工兵加固桥面,本该召之即来的地面火力“支柱”,却往往因过于笨重成了“小脚老太”。因此,对其进行“减重”的构想早在海湾战争尚未结束时便已萌发,然而若因此就将后来的HIMARS简单视为M270的简化版本,这种观点却是不可取的,M142在将M270的火力部分移植到轮式底盘的过程中,进行了大范围的重新设计和技术升级。

基本结构和性能特点
M142 HIMARS高机动性火箭炮系统主要由M270火箭炮的一组火力模块、M1083A1 5吨级中型(6×6)战术车辆底盘、以及升级后的火控系统组成,其火控系统、电子和通信设备的成果,与同时期发展的新版M270A1式多管火箭炮系统实现了通用。由于该炮以5吨中型战术卡车为底盘并减少了一半的携弹量,因此重量大大减轻,公路行驶速度大大提高,并降低了生产、使用与维修保养费用。装有一个六联装火箭发射箱的HIMARS全重10.9吨,与携有12枚火箭弹的M270多管火箭炮相比,重量减轻近一半。同样运输一个连,前者只需后者不到30%的运力。HIMARS可用C-130运输机空运,并在运输机着陆后的l5分钟内即可作好作战准备。该炮的射速为l发/8秒,再装填时间不超过3分钟。另外,与M270火箭炮相比,HIMARS占领和撤出阵地费时较少,可以实现打了就跑的目标。尽管较之M270减少了一半的火力,但以发射M26式双用途子母弹计算,一个9门制的高机动性火箭炮连一次齐射的威力仍相当于一个18门制的155毫米榴弹炮营发射双用途子母弹(72颗子弹药)27次齐射的威力,也就是说高机动性火箭炮连在30秒钟内完成的射击任务,一个155毫米榴弹炮营需要花费2分钟才能完成,所以HIMARS的火力仍然相当可观。和M270相比,M142重量轻,成本低,可以用C-130运输机空运,具有足够的越野机动性,公路机动性则大大提高。M142的火力密度只有M270的一半,但不需要压制坦克集群的话已经够用了。M142在弹药上和M270全面兼容,除了可以发射为M270配装的所有弹药(包括MGM-140短程地地导弹)。M142甚至还试验过发射陆基AMRAAM(AIM-120主动雷达制导中程空空导弹的防空导弹版),若配备适当的预警和指挥系统后,可兼做防空系统的火力单元使用。
关于轮式底盘部分
由5吨级的轮式底盘取代原先的“布雷德利”履带式底盘,可谓M142相对于M270最为重大也是最为核心的变化。不过有意思的是,由于美国陆军和陆战队均看好“M270轮式化项目”,所以在最初的底盘备选方案中,曾有M1083与MK23之争——前者为美国陆军的制式战术车辆,后者则为美国海军与海军陆战队的制式战术车辆。虽然两者都是上世纪90年代寻求M35、M809、M939 等系列中型战术轮式车辆替代车型的产物,但侧重点却并不相同。M1083A1轮式底盘实际上是FMTV A1“中型战术车辆”的美国陆军制式编号。FMTV车族于1991 年投产,由斯图尔特—史蒂文森公司生产。FMTV 中型战术车族有 2 种底盘: 一种是轻-中型战术车辆LMTV,驱动型式为 4×4,载重质量为2.5吨,其基型车为 M1078型货车;另一种是中型战术车辆FMTV,驱动型式为6×6,载重质量为5吨,其基型车为 M1083型货车,这2种基本底盘85%的零部件可以通用。M1083采用功率为292马力的卡特皮拉3116 ATAAC型柴油发动机。变速箱采用艾里逊MD-7D型。悬挂系统行程达254毫米。FMTV中型战术车族采用全钢结构的平头式驾驶室,顶部的武器支架可供选择安装7.62毫米口径机枪、12.7毫米口径机枪或40毫米口径自动榴弹发射器,而轮胎中央充放气系统则是其标装备。选装件包括: 低温启动装置、液压绞盘、液压起重机、电动起重机等。至于被选作M142高机动火箭炮底盘的M1083A1/FMTV A1则于1999 年投产,主要改进包括:采用功率更大的柴油发动机,改进了传动系统,加装了排气制动和制动防抱死系统,还配装了“交互式电子技术系统”(IETM)。此外,FMTV A1中型战术车的车载大功率发电机可持续提供功率200千瓦的电能,为车载雷达、通讯设备、电子系统等提供稳定可靠的电源,而不必额外配备挂车式发电机;大容量的电池可以保证雷达、通讯设备等长时间工作,而不必启动发动机,提高了车辆的隐蔽性和战场生存能力。
与M1083A1相比,美国海军陆战队主推的MK23在越野能力上更胜一筹(作为HIMARS底盘的备选方案,经过修改的MK23被称为MK37)。MK23是MTVR车族中的基本型号,当初选型的时候,海军陆战队由于其装备的战术车辆越野行驶的时间占70%,公路行驶的时间占30%,而其他军种刚好相反,因此拒绝了陆军采购的FMTV车族,转向寻求越野性能更强的战术车辆。由奥什科什卡车公司提出的MTVR车族方案因此中选。MTVR中型战术车辆的6个车轮均采用独立悬架,发动机进、排气系统和电气系统进行了特殊防水设计,不需要准备就可以涉水深达1.524米。与FMTV不同,MTVR中型战术车辆采用了便于维修、能够降低车头高度和减轻地雷伤害的长头驾驶室、钢制车架、铝合金车身;部分结构采用粘接,以减小车辆自身质量;应用了可以保证车辆20年不出现锈蚀的先进金属表面处理技术和奥什科什卡车公司独有的TAK-4型独立悬架系统。轮胎中央充放气系统、制动防抱死系统、故障诊断系统等是MTVR中型战术车辆换代车的标准配置,选装件则包括低温启动装置、驾驶室集体“三防”系统等。值得一提的是,除了拥有更好的越野能力和更为豪华的配置外,MTVR的战略机动性能也较之FMTV更为出色。MTVR 中型战术车辆被海运和空运时,其驾驶室顶部可以折叠, 以降低车高、便于装载。空运既可以用 C-130“大力神”或更大的运输机实施,也可由CH-47“支奴干”或CH-53E“超级种马”直升机实施吊运。遗憾的是,虽然在综合性能上MTVR较之FMTV更为出色,但由于价格昂贵(1999年M923采购单价达85万美元,同时期M1083A1的采购单价只有其3/5),再加上在“高机动性火箭炮”项目中,美国陆军的采购量远远超过了海军陆战队的需求,最终M142的底盘方案仍由陆军主导,选择了M1083A3而非MK23作为HIMARS的底盘部分,美国海军陆战队也接受了这一点。
火力模块/储运发射箱
HIMARS的火力模块/储运发射箱沿用自M270,从而在最关键的部分上实现了通用化。然而,这又是怎样的一种设计?作为火箭发射装置的重要组成部分,定向管是发射结束前与火箭弹关系最紧密的部件。它在发射前装填、固定火箭弹,发射中点燃火箭发动机,可以在火箭弹运动初期赋予其正确的起始运动方向和合适的初速度及旋转速度。火箭武器的一个显著特点就是它可以借助多联装的定向管束在短时间内向同一目标区域发射足够数量的火箭弹形成其他武器无法比拟的强大火力。现代火箭武器定向管束的常见结构形式有筒式和储运发射箱式,M270选择了后者。储运发射箱式定向管可看作筒式定向管的一种改进形式,它将定向管束从起落架托架部分分离出来形成一个独立单元,可以单独存储、运输火箭弹。这种形式的定向管既可作为定向管使用,又可作为火箭弹的包装运输箱使用。这种储运发射箱在平时是密封的,甚至可以通过采用易碎盖使定向管在发射时依然保持密封状态。这种定向管束使火箭弹在存储和运输过程中都处于良好的环境,因此具有很高的可靠性。
更重要的是,采用了储运发射箱,意味着可以通过装弹车或者自带的自动化装填装置实现快速集中装弹,使火箭炮的持续作战能力有了很大提高。另外,由于这种储运发射箱独立于火箭武器发射系统,在不对系统做任何调整的情况下,可以通过更换储运发射箱发射不同用途的火箭弹,甚至是兼容MGM-140这类所谓的“陆军战术导弹系统”(ATACMS),实现“共架发射”,使火箭炮的作战适应性有了大幅提高。具体来说,HIMARS与M270通用的火力模块/储运发射箱在结构上主要由两部分构成:一是总体框架结构,这是存储发射箱的骨架部分,它直接决定着定向管轴线的相互位置关系。框架由型材和三块矩形隔板焊接成为长方体框架,中间加析条加强以保证稳定性;另外,为便于吊装和与发射系统结合,总体框架上安装吊环和定位夹紧块。第二部分是火箭弹和定向管组合体,火箭弹通过闭锁挡弹器固定在定向管内,充入惰性气体后通过易碎盖密封,与定向管形成组合体,弹、管组合体通过三层隔板固定支撑在长方体框架中,组合体之间保持一定间隙。为减轻储运发射箱总重,框架和隔板材料都采用硬铝合金LY6,定向管材料采用玻璃钢增强塑料。
火力模块起落部分
虽然HIMARS在整体上是将一辆M270解构在两辆轮式底盘上,并且尽可能地沿用M270的部件,但由于轮式底盘的自身特点,火力模块的起落部分却必须进行重新设计。按照HIMARS的相关设计要求,其火力模块应能满足高低射界0~55度,方向射界0~180度。在瞄准范围内高低方向瞄准时间分别不超过12秒和30秒的技术指标。为了达到这样的要求,根据轮式底盘的特点,HIMARS火力模块的起落部分在结构上非常别致且富有启发性。火力模块的起落部分是用以固定定向管束或者储运发射箱的部件。它以耳轴为中心带动定向管束做水平和高低向运动,赋予火箭弹射角和射界。对于定向管束采用储运发射箱形式的系统来说,起落架的设计必须便于储运发射箱的放置与移除,因而起落架的结构形式取决于储运发射箱的装填方式。目前世界上装备的火箭武器储运发射箱装填方式有两种:自带装填机构装填和装填车装填。尽管采用装填车装填方式,起落架设计为开放式结构便可。这种结构更为轻便,起落架实际上只是一套定位夹紧机构,可问题在于,装填车的存在为远程投送带来了不便,有违“高机动火箭炮系统”的设计初衷,所以为了保证整个系统的“简洁性”,也为了保证火力持续性和战场生存性,HIMARS仍然采用了与M270一样的自装填设计,这就对起落部分的设计提出了更高的要求。
自装填机构
以上世纪80年代的标准而言,M270的自装填机构设计是十分先进的,其自装填系统由其顶部伸出一框架并向下垂放两个钓钩挂住两个储运发射箱,然后提升至装填高度后收缩框架至发射位置,整个装填过程最少由1人即可在5分钟内完成。然而,HIMARS概念的成形已经是上世纪90年代中后期,出于提高综合性能的考虑,对再装填速度提出了更高的要求。也正因为如此,HIMARS虽然延用了M270的储运发射箱,但其再装填机构却是重新设计的。HIMARS的快速自装填装置机械结构主要由梁、柱构成的正交框架组成,装填框架利用梁来水平传递载重,而利用柱来垂直传递载重,框架内主要包括推弹装置、扬弹装置、输弹装置以及气动定位与锁紧装置组成。储运发射箱的定位和锁紧依靠气缸实现,储运发射箱在两个位置之间的移动到位依靠液压缸的两个工作行程完成,两个工作行程之间换接通过气缸保证运发箱的可靠定位与锁紧。HIMARS自动装填装置内储运发射箱的运动依靠液压系统实现,即通过液压系统将储运发射箱输送到发射平台,从而实现自动化装填。考虑储运发射箱负载属于恒定负载,且对其动态性能没有具体要求,采用传统的开关型液压传动控制精度较低,定位不精确,采用机械挡块控制不利于实现装填系统动作的自动化控制,采用向执行元件定量供油、电液脉冲马达以及数字式执行元件又过于复杂且不适于火箭弹装填这样一种大负载且干扰较大的场合。采用液压伺服闭环控制又没有必要,且代价高昂。因此综合考虑后,HIMARS采用了电液比例开环控制方式实现系统要求的运行动作。事实上,在当时的技术水平条件下,开环控制的比例系统,其位置控制精度可达到0.3毫米,这个精度完全可以满足HIMARS系统装填精度的要求。
火控系统
车载火控系统是火箭炮在现代战场上赢得时间、获得速度和效率优势的关键设备。稳定基准平台与定位系统相结合,既能准确地测出多管火箭炮本身的行驶方向和所在位置,又能连续提供多管火箭炮本身的现地坐标,因而大大提高了火箭炮“炮自为战”的独立作战能力。而HIMARS又对M270的炮载火控系统进行了广泛的技术升级。不但采用了更为快速的中央处理器,而且还用激光陀螺代替机械陀螺、加装了全球定位系统接收器、加装激光多普勒雷达测风仪。这其中激光陀螺在捷联惯导系统中的应用值得重书一笔。激光陀螺是基于Sagnac效应来测量角速度的光学仪表。所谓Sagnac效应是指,在任意形状的闭合光路中,从某观察点发出的一对光波沿相反方向运行一周后再次回到该观察点时,这对反向运行光波所经历的光程将由于闭合光路相对于惯性空间的旋转而不同,光程差与闭合光路的转动角速率成正比。激光陀螺的基本元件是环形激光器,与通常的直腔或折叠腔激光器的主要区别在于它是一种行波激光器,沿环形谐振腔顺时针和逆时针运行的激光能够以不同的频率独立振荡。激光的谐振条件要求腔长为激光波长的整数倍,因此Sagnac效应所导致的光程差转换成反向运行激光的频率差,该频差与环形激光器相对惯性空间转动的角速率成正比。通过测量激光陀螺瞬时的频差或一段时间内拍频振荡周期数,即可实现角速率或角度的高精度测量。

基本建制构成

进入90年代,一夜之间苏联解体,东欧巨变,华约集团土崩瓦解。冷战时期两极世界旷日持久的对抗成为过去,美军突然失去了较劲的对手。由于没有直接威胁美国本土安全的国际军事危机,美国内部和国际大环境中开始充斥“和平红利”的言辞,美国政府和国会不再支持军费的实质性增长,美国的防务预算也随之相对下降。一边是军费匮乏,一边是美国仍需保持强大的军事力量巩固世界主导地位,使美军陷于两难境地。因此,选择深化军事变革,精确地发掘军队作战能力,成为解决这一矛盾的唯一选择。在这个背景下,M142HIMARS应运而生。形成HIMARS系统战斗力的主要是武器系统本身和配属的各种技术装备,对于HIMARS系统来说,承担的多数是战场的加强和全般支援任务。这就意味着它必须具备良好的机动性、强劲有效的战场打击火力和准确的战斗地域情报及快速的信息反馈,这一切都由C3系统(指挥、控制和通信系统)、部队的编制结构和HIMARS系统本身的机动能力、射程和所用的弹药解决了。
与M270的情况类似,HIMARS的基本建制单位为营级,最小建制单位则为连。一个HIMARS多管火箭炮营大体上由1个营部、1个营部勤务连和3个发射连组成,每个连配备9部发射车。在作战时的单位火力配备上,一个HIMARS多管火箭炮营的布置范围大概是13个阵地地域,这大约相当于3个直接支援身管火炮营所需的地形。其中有9个3×3千米大小的排作战地域,3个连部阵地和一个营部与营部勤务连阵地。如果是进行分散作战,还要增加4个阵地,分别是3个连辎重队和1个营辎重队。为了更有效地应对战场态势和进行作战,HIMARS多管火箭炮营的战时编制是这样的:它由营部、连部、作战排、射击指挥中心、情报排、测地和协调分队、联络排、通信/电子排、无线电排、人事与行政管理分排、营补给分排、医疗队、营部勤务连的炊事排、营维修保养排构成。这些作战编制制度有效地分划清楚了各自的责任和主管范围,并确定了彼此的分工,提高了整体的作战能力。
HIMARS系统的C3系统可与其他多种C3系统和C3I系统连接,这样就使得M270系统的C3可以同目标侦察与探测系统相连接。这些主要是炮位侦察雷达、联合监视与目标攻击雷达系统和“护栏”通信情报系统,多管火箭炮营、连、排各级的射击指挥系统均可以与数字信息装置、其他的射击指挥系统、身管火炮连用计算机系统、情报综合分析系统“阿法兹”、机载目标移交系统、地面站设备和指挥员战术终端进行直接连接,有效提高综合打击及战场应变能力。HIMARS火箭炮营所配备的炮位侦察雷达在作战时可以同时侦察9个区域,这9个区域必须是下列四种区域之一或四种区域的任一组合区域。它们是,重要的友军地域、火力呼唤地域、炮兵目标情报区和监视区。炮位雷达也存在极大的局限性,那就是它无法分辨迫击炮和身管火炮以外的武器,这样就影响了指挥官做出正确的战场判断;同时因为炮位侦察雷达采用的非保密式数字通信极容易遭到敌人的电子战攻击和干扰,所以也必须要随时准备修改预定侦察手段。因此,只有在确定了有足够弹药或发射车,同时敌人的电子战能力非常差的时候,炮位侦察雷达才能发挥它最好的效果。在HIMARS多管火箭炮营的生存能力问题上,被动规避和强化装甲并不是好的措施。因此,美陆军在战术上进行了巧妙的安排。如HIMARS火箭炮在进行作战时,会掀起巨大的烟尘,容易被敌方的雷达和空中侦察系统发现。为此,在作战地域配置上,多管火箭炮营在阵地选择上尽量靠近己方前沿配置阵地,并与其他火力支援系统混合配置,同时一切调动均在己方机动作战旅地域内进行,这样可以充分降低敌方发现多管火箭炮营作战企图和阵地位置的能力。但是,有的时候这种安排依然不能确保不会出现意外。
由于HIMARS火箭炮在发射时出现的闪光非常容易使本身和附近各分队遭到敌人火力攻击,而自身的装甲防护又并未比M270有所提高,所以HIMARS在作战上更为强调“打了不管”和“打了就跑”的战术运用。在编制上,多管火箭炮营强调的自主性,这种优秀的编制结构可以使营向连或排下达战术任务。则多管火箭炮发射连也可以脱离营的直接指挥执行独立作战任务,完成各种标准或非标准的作战行动。如果发射排可以得到一定的加强,同样也会具备半独立的作战能力。作为直接参与作战的连一级发射单位,它也有自己独立的编制体系和制度。HIMARS火箭炮连的划分是这样的:它由连部、连作战中心、连炊事排、连补给排、连维修保养分排、战地救护组、弹药排、发射排部、发射排和发射分排组成。由此可见,发射连的编制是基于独立作战和分散作战的原则设定的。为了提高战场上的快速打击和高度机动能力,独立编制有效的加强了多管火箭炮营的单位作战能力。适应了未来战斗的小型化,分散化和独立化的特征,并成为了一个小型的战场火力支援体系。为部队提供24小时全天候火力支援,攻击并摧毁敌方防空阵地、炮兵阵地、空中目标、铁路枢纽、通讯设施、后勤补给站、装甲车、输送车、人员、港口、桥梁、支援部队等。
值得注意的是,在2006年的模块化旅级战斗队规划中,M270A1/HIMARS火箭炮营构成了所谓模块化火力旅的核心,这无疑凸显了HIMAR在美军野战炮兵中的地位。模块化火力旅不同于以前的师炮兵设计,火力旅履行以往由师炮兵部队、野战炮兵旅、军属炮兵部队所执行的任务。火力旅实施合成兵种作战,对战役与战术目标提供火力支援。在师作战地域(AO)未分配地域内,火力旅提供了绝大部分的火力支援。它也为旅级战斗队(BCT)的作战行动提供加强火力。它也能利用陆军和联合部队地面和空中力量投送火力,也可与特种作战部队、电子战和空间指挥与控制分队进行集成。火力旅可支援陆军、海军陆战队或多国部队高层司令部。火力旅可为受援指挥官提供一个在整个作战地域(AO)内实施打击、反火力和加强火力的指挥部。火力旅在勘察、识别和攻击目标,以及确认火力打击效果的能力方面与精锐陆军(AOE)野战炮兵编制结构不同。它拥有网络化情报、强健的通信以及促进有效火力打击的系统。火力旅能支援或受其他单位的支援,并能协调联合的致命与非致命火力,包括电子战。火力旅也有必需的火力和目标定位机构,以高效地实施完整的决策、发现、投送与评估流程。模块化火力旅提供:向受援司令部提供野战炮兵指挥部;对所受援司令部提供打击和反火力;对受援司令部编成内的旅战斗队(BCT)提供密集加强火力;对受援的旅提供火力、反火力、无人机系统(UAS)和反炮兵雷达覆盖;为陆军和联合部队中所有单位的致命与非致命火力指挥与控制(C2)总部。
火力营
火力旅编有1个建制的火力营(火箭/导弹营),可以远程火力支援战场造势行动和反击作战,亦可增援旅战斗队的火力营。该营装备M270A1式多管火箭炮(MLRS)或M142式“高机动火箭炮”。通常情况下,火力旅仅装备18门M270A1式多管火箭炮或M142式高机动多管火箭炮。只有在高强度的冲突环境中,火力旅才编入另外一个M270A1/M142式高机动多管火箭炮营以及两个155毫米身管火炮营(36门“帕拉丁”M109A6自行火炮系统或M777轻型155毫米榴弹炮)。

定型、服役与使用情况

1996年,洛克希德·马丁将M270的两个发射箱中的一个装上一辆6×6的M1083轮式卡车底盘,试验性地演示了所谓“高机动轻型火箭炮”(HIMARS)概念。2000年,美国陆军授权正式展开HIMARS的研发,并于2002年结束工程研制,美国陆军和海军陆战队下达了首批40辆的订单。同时有3门样炮编入第27野战炮兵炮兵团3营C连(第18空降军建制内),并在伊拉克战争中进行了试用。2003年通过定型测试后,HIMARS以M142的制式编号开始进入低速量产,随即装备美国陆军和海军陆战队。同年,履带式的M270停产。M142遂成为美军唯一处于生产状态的基本火箭炮系统,仅美国陆军和海军陆战队的计划采购量就高达900门。
经过2年时间的试用后,M142于2005年形成初始作战能力,装备目标部队,主要担负为早期进入战区的旅级战斗队应急作战部队以及轻型师、空降师和空中突击师提供火力支援任务。2007年7月,作为首批完成换装的M142部队之一,海军陆战队第14野战炮兵团第2连,被正式部署于伊拉克安巴尔省,这标志着HIMARS单位开始全面形成战斗力。
不过,2010年部署在阿富汗的HIMARS单位发生了一起严重事故。北约驻阿富汗国际安全援助部队(ISAF)和阿军警于2010年2月13日在阿南部赫尔曼德省马尔贾地区发起代号为“共同行动”的联合军事行动。联军不惜放弃突袭效果,早早向外界公开行动计划,行动发起前一个多星期开始持续造势,呼吁马尔贾民众撤离战区或避免外出。可偏偏就是在这个关键的问题上,HIMARS却捅了篓子。当时,参与行动的美国海军陆战队第6团3营在得到一个M142火箭炮分排的支援后,准备对一处情报显示为塔利班占据的据点发起进攻。然而,在M142发射2枚M31精确制导火箭弹将目标彻底摧毁后,现场却发现了12具平民的尸体。虽然事后查明,悲剧不能归结于M142本身,HIMARS发射的火箭弹准确命中了目标,问题出在情报失误上,但这仍然引发了人们对M142火箭炮系统的广泛质疑。
直到10月21日,《纽约时报》的一篇报道出炉后事情才发生了逆转——该报道称驻阿富汗的北约军官表示,自HIMARS系统投入使用以后,塔利班部队发生了恐慌,出现了大批向巴基斯坦边境出逃的逃兵,而这是以前从未有过的罕见情况。随后,有关HIMARS的好评不断到来,刷新着人们对M142的好感。
2015年10月,美国陆军宣布自当年阿富汗夏季攻势开始以来,他们部署在伊拉克的HIMARS系统至少向目标发射了400枚各型弹药,在战斗中发挥了重大作用。不久后的2016年1月,HIMARS的总承包商洛克希德·马丁公司则在年度报告中自豪的宣布,自定型入役以来,HIMARS的累计使用时间已经超过了1百万小时,妥善率超过了99%,创世界同类武器有史以来的最高记录。2016年3月4日,美国陆军开始使用HIMARS攻击叙利亚境内的ISIS目标。

“炙手可热”的思索

尽管HIMARS在技术上没有任何革新之处,实际上是根据战术需求对几种成熟技术进行了“简单”取舍的产物,但炮兵装备的本质却决定了这将是一部在技术上极富生命力、战术上极富灵活性的战争机器——而职业军人们对这类战争机器一向有着本能的好感。至于这其中的“奥妙”非常简单,弹药技术的发展决定了这一点。身管火炮具有较高的精度,火箭炮具有较高的射程和火力密度,两者在炮兵世界里互补,本来倒也相安无事,但制导弹药技术的出现,打破了旧有的平衡。制导炮弹经历了激光半主动、毫米波到GPS制导,不仅在制导技术上更新换代,在战术使用上也发生了很大的变化。155毫米的“铜斑蛇”激光半主动制导炮弹是最早实用化的制导炮弹,这是80年代美军为在中欧挡住苏军装甲浪潮而设计的,前方引导小组用激光照明目标,飞行中的炮弹对准发射信号修正飞行方向,直至击中目标。激光制导精度高,但受天气影响较大,也需要一个靠前的前方引导小组指引目标,但这毕竟初步解决精确命中机动目标的问题。毫米波制导的自主程度大大提高,在空中自动发现和锁定目标,不再需要前方引导小组人工引导。但精确又廉价的GPS制导炮弹出现才是炮兵革命的先声。
反恐战争对炮兵火力精度提出了新的要求,减少附带伤亡不仅是道义上的责任,也是反恐政治的必须。制导炮弹用于人烟密集地带的精确拔点攻击比普通炮弹有明显的优势,自然获得了极大的重视。在技术层面上,精确拔点是对固定目标的轰击,GPS制导不仅具有足够的精度,还具有成本低、不受天气干扰、不需要前方引导小组的优点,成为新一代制导炮弹的新宠技术。正在研制中的第二代GPS制导技术则结合数据链,容许空中或者地面的前方引导小组用加密的编码信号实时上传目标位置,使GPS制导弹药可以准确命中机动目标。以美军在伊拉克首先使用的“神剑”制导炮弹为例。这是一种GPS制导的155毫米炮弹,可以从M198牵引榴弹炮、M777轻型榴弹炮、M109自行榴弹炮等多种武器平台发射,圆概算偏差20米,前线步兵分队只要离爆点150米就保持足够的安全距离,适合于城镇作战。“神剑”炮弹的射程在40~57千米,采用折叠式滑翔弹翼增加射程。相比之下,常规155毫米炮弹在中等射程(约20千米)上的圆概算偏差为200~300米。“神剑”炮弹单价85 000美元,大批生产后可望下降到50 000美元。2007年开始在伊拉克投入实战后,92%的炮弹落在离目标4米以内,这对传统火炮来说是闻所未闻的精度。炮弹还具有一定的绕过障碍曲线射击的能力,这对前方射界有山包或者高大建筑阻挡的时候特别有用。有意思的是,同样的技术也可以用于HIMARS火箭炮系统,这就使事情变得不寻常起来,终于让人嗅到了一丝“革命性”的味道。
美国陆军从2006年起,已经将所有HIMARS的火箭弹转产为M30/31 GPS制导型,不再生产无制导火箭弹了。计划生产至少10万发,到目前为止,伊拉克和阿富汗战场上已经使用了1 000多发。结合GPS制导和火箭弹技术的HIMARS开创了炮兵新时代,被称为“70千米射程的狙击步枪”。M30采用减少装药的集束弹头以增加射程,M31则是单弹头。M30火箭弹是增程型MLRS无控火箭弹的升级版本,在其基础上集成了GPS/INS组合制导组件,火箭弹鼻部的小型鸭舵提供了基本的控制能力,以提高系统的精度。具体来说M30火箭弹利用增程型MLRS火箭弹各组件的基础上,通过配备制导与控制组件,将多管火箭炮的无控火箭弹转化为制导火箭弹,并配备新型发动机,从而提高射程和精度。M30火箭弹采用鸭式气动布局,有4片小型鸭式舵片和4片卷弧型尾翼。火箭弹弹体分成前后两段,前、后舱段之间采用滚动轴承联接以实现滚动解耦的方案。前舱段采取滚转稳定,制导和控制装置、弹上电源、战斗部等均安置在前舱段,后舱段(发动机和尾翼)可沿弹体纵轴连续旋转,火箭弹采用鸭式空气舵进行3通道控制。M30火箭弹的制导方式主要采用了弹道修正技术,其制导和控制组件包括一个低成本战术级惯性测量单元(IMU)、4片鸭舵、4台电动舵机、一台GPS接收机(及天线)、热电池、导航计算机和电源等。制导任务采用全球定位系统(GPS)接收机辅助低成本战术级惯性测量单元(IMU)来完成。根据制导指令,由电动舵机驱动舵片偏转,分别进行俯仰和偏航控制,舵片的差动偏转还能进行滚转控制。
值得提及的是,虽然GMLRS制导火箭弹已成功满足美国陆军、海军陆战队及英国陆军炮兵单元的需求。截至2010年底,在各种军事任务中已经发射了1 900余枚GMLRS火箭弹。据说,在阿富汗战场,由于其效率太高,导致大部分炮兵都无所事事,甚至跑去主动申请参加步兵。而美军在伊拉克和阿富汗的战友英国也订购了大批的GMLRS火箭弹,打得比美军还要多。在2013财年,美国陆军继续采购了1 794枚GMLRS作为补充。然而美国军方并没有止步于此。据外媒报道,2015年9月在白沙导弹靶场,美国洛克希德·马丁公司利用一辆M142高机动火箭炮成功试射了一枚装备有半主动激光导引头的GMLRS+火箭弹。火箭弹飞行了大约40千米后,捕获激光指示的目标,火箭弹在修正150余米后命中目标。此次试验主要目的是:演示验证GMLRS+火箭弹的目标捕获能力以及使火箭弹转向攻击激光指示的目标的能力;获得验证GMLRS+火箭弹性能的技术数据;检验导引头、火箭以及发射系统的软件。初步的试验数据已经表明本轮试验的所有目的均已达到。随后还会于陆续进行GMLRS+火箭弹的发射试验。GMLRS+是洛克希德·马丁公司的自行研发项目,同GMLRS相比,GMLRS+在未来将具有如下优势:射程增加、毁伤效应可调及可打击稍纵即逝的目标。
无论是GLSDB还是GMLRS+,随着新型制导弹药的列装并逐步取代M30/31两种早期型GMLRS弹药,HIMARS将焕发出前所未有的活力,甚至对传统的身管火炮都构成了直接的“挑战”。弹药精确制导化首先极大地降低了弹药的消耗。战场上自然有需要大面积火力覆盖的情况,但更多的时候,火力覆盖只是精度不足的弥补手段。如果可以一炮端掉目标,就没有必要打齐射或者反复射击。美军数据表明,GPS制导使HIMARS系统的弹药消耗量降低80%~90%了。这对战场后勤十分重要,也将传统多管火箭炮弹药消耗量大的缺点化解于无形中。另外,制导火箭弹的采购单价虽比非制导火箭弹要高很多,但用非制导弹药就需要多门火炮打齐射,火炮的成本、弹药本身和运输的成本、战场机动的成本、训练的成本、警卫部队和额外的空中掩护的成本、工兵保障的成本,加起来综合成本并不便宜。虽然身管火炮也能够使用精确制导弹药,但履带式自行火炮存在天然的使用成本较高的劣势,而牵引式火炮虽然成本较低,比如轻型的M777A1单价190万美元,但卡车牵引的火炮战场机动性、火力反应、反炮兵作战中的生存力都较差,只有空中机动化后才有价值,可以在敌人意想不到的时间和地点打击敌人。但加上能够吊挂M777的CH-47、CH-53重型直升机,全系统成本就扶摇直上了。这样一来,中等射程的身管火炮的地位就比较尴尬,在GPS制导时代,既没有精度上的优势,更没有火箭炮本来就有的射程和火力密度的优势,在PzH2000 为代表的传统身管火炮和M142为代表的制导火箭炮之间,就不难选择了。
也正因为如此,美国陆军经过多年犹豫不决后,似乎在野战炮兵领域做出了重大决定。这既表现为在模块化火力旅的建制中,是以一个HIMARS/M270A1火箭炮营而不是155毫米身管火炮营为核心,又表现为采用ATK公司的GPS制导组件改造120毫米迫击炮炮弹的决定。这种组件可以用于标准120毫米迫击炮弹上,只要把原引信拧下来,换上ATK组件拧上去,在发射前用一个小插头传送目标坐标数据,就可以使用美军120毫米迫击炮发射,圆概算偏差在10米之内。由于美军多数步兵营都配备120毫米迫击炮,GPS制导炮弹使步兵营具有相对较大威力而且精确的打击火力。况且,2.2千克的装药对于软目标和轻装甲目标来说足够了。这样一来,对需要火力支援的步兵分队来说,他们对炮兵的需求变得“简单”起来。轻型目标用随行的迫击炮就地解决,重型目标可以召唤GMLRS或是GLSDB/GMLRS+解决,大型集群目标则召唤非制导的普通MLRS 解决……这就相当好地解决了炮兵火力支援的需要。事实上,以M142取代155毫米身管火炮的趋势已经开始渐显,这表现为与加速生产GMLRS并且对GLSDB/GMLRS+展开积极测试的情况相反,美国陆军已经放慢155毫米“神剑”炮弹的生产。120毫米制导炮弹的生产也受到削减,美军步兵扛着120毫米迫击炮追着塔利班打的情况不多,大多数情况下,GMLRS和SDB早已把问题解决了。传统炮兵或许正在面临着一场不折不扣的“革命”。

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