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折断的美利坚神箭

2009-09-15帕西诺

坦克装甲车辆 2009年10期
关键词:高炮中士约克

帕西诺

20世纪70年代,苏联的空中武器迅速发展,尤其是搭载反坦克导弹的武装直升机更是日新月异,武装到牙齿,那些在地面上横冲直撞,威风八面的主战坦克在它面前不堪一击。为了面对这个新出现的巨大威胁,美国陆军开始着手发展能够在行进中提供伴随保护的师属自行高炮系统。当时服役的“火神”20毫米自行高炮不仅炮手缺乏防护,最重要的就是不能为部队的作战机动提供伴随保护。反观当时苏联的ZSU-23-4高炮系统则全面超过“火神”高炮系统。在这样的情况下,一款能够满足陆军要求的自行高炮系统呼之欲出。

发展始末

1977年4月,美国国防部长批准了师属高炮系统发展计划,正式确定“师属防空系统”(DIVAD)发展项目。1978年,DIVAD系统的主管官员对师属防空系统的任务作了更明确的要求:“DIVAD系统的任务是为装甲师、机械化师和步兵师提供有效的防空火力以对付武装直升机(如米一24)和高性能固定翼飞机,也为重要基地和设施提供防空火力。”在对五种竞争方案进行分析、筛选之后,陆军与福特宇航公司和通用动力公司分别签订了研制合同。1980年6月,两个合同公司将自己的样品交至布利斯堡的陆军防空中心,接着进行了为期2个月的表演试验和一个月的论证试验,所有试验项目直至当年11月才完成。经过对这两个高炮系统的对比,最后选定了福特宇航公司的40毫米自行高炮系统。

福特宇航公司的师属防空系统的基本组成为M48A1、A2坦克底盘、2门搏福斯40毫米L/70火炮和F-16战斗机上使用的威斯汀豪斯公司APG-66雷达的改进型。这套系统原来被定为xM988型,后来改为M247,并正式命名为“约克中士”自行高炮系统。

阿尔文·c·约克中士是一战中美军的一个传奇英雄,在1918年10月8口的早晨,约克所在的第328步兵团彼德军机枪火力所压制,约克和另外16名士兵在伯纳德·厄尔利军士的指挥下,向德军机枪阵地的侧翼迂回。由于大伙看错了法语地图,阴差阳错地兜到了德军后方,一场混战之后,美军以损失近半的代价,打死25名德军,俘虏132人,而据称有约20名德军是被约克一人干掉的。由于约克的英勇,他被提升为中士并获得国会荣誉奖章。用这样一个英雄来命名新一代的师属防空高炮系统,足见美国陆军对其寄予的厚望。

按照预定计划,美国陆军到1988年将要购买618辆“约克中士”自行高炮,装备11个重型师和3个重装军,并拟在后来的装甲师和机械化步兵师师属防空营中,编制3个高炮连,每个连12辆“约克中士”自行高炮。

然而,随着“约克中士”计划的实施,美国国内对该计划意见上的分歧日趋尖锐,很多人认为该计划毫无必要而且极不划算。到1982年,有人公开批评“约克中士”系统造价过高,它的单价几乎是其需要掩护的Ml主战坦克的3倍,还有人指责该系统大多数试验没有成功。对此,美国陆军将领,特别是时任美国防部长温伯格亲自撰文为“约克中士”计划辩解,但是这些努力没有能够挽救“约克中士”计划的最终命运。最后还是温伯格自己宣布了该计划的下马。随着这一宣布,美国陆军师属防空系统便成了泡影。

结构与性能

与一股的装甲战车相仿,“约克中士”40毫米自行高炮也主要由底盘(行走部分)和炮塔(战斗部分)两个大系统构成,其中战斗部分是发挥其战斗力的核心。

底盘由于必须伴随装甲机械化部队行进,“约克中士”从一开始就决定要使用坦克底盘,以获取与主战坦克相当的战场机动性。最理想不过的选择就是使用所掩护的目标——M1主战坦克的底盘了,然而,M1坦克的底盘虽然机动性能一流,但是造价高昂,而且要优先满足M1主战坦克的生产需求,一时还轮不上作为辅助系统的自行高炮使用。最终,经过折中之后,老旧的M48坦克底盘被选中,其最大优点就是便宜,同时由于M48和当时还是主力的M60主战坦克具有相当大的技术继承性,所以M48底盘的日常维护也能得到良好的保障,在整个使用寿命期间不会因为备件缺乏而导致维护困难。

为了降低费用,“约克中士”基本上维持了M48坦克底盘的原有布局,使得对M48坦克底盘的改造工作量降低到了最低。底盘前方依然是驾驶员座舱,中部通过炮塔座圈支撑庞大的炮塔,后部仍是动力舱,使用AVDS—i790风冷12缸V型柴油机作为推进的动力。由于自行高炮理论上不需要出现在装甲对抗的最前线,而且炮塔和其他辅助设备的体积、重量远远超过主战坦克,原底盘上厚重的主装甲被取消,改换为只能防护轻武器和炮弹破片的轻型装甲。

炮塔炮塔是“约克中士”的核心部分,包含了火力和火控两个分系统。炮塔用普通钢制造。左后侧装甲板活动连接,向后折时可以保护跟踪雷达天线。炮塔防护能力虽然不如车体,但是能经受得住枪弹、炮弹破片和冲击波的打击。

火控雷达的搜索和跟踪天线装在炮塔顶部。雷达不工作时搜索天线和跟踪天线都可以折叠到炮塔后而,不仅便于检修,而且降低了行军高度。火控系统、雷达设备、稳定和通信系统以及电子装置的供电设备都装在炮塔内。

由于自行高炮的用电设备大大增加,沿用主战坦克的主机附带发电机已经不能满足需要。为此,采用了一台伽莱特公司制造的涡轮机为辅助动力,驱动一台交流发电机(本迪克斯公司制造)和液压泵(阿贝克斯公司制造),为炮塔提供动力。辅助动力装置与主发动机使用相同的燃料。因此,炮塔回转和火炮的俯仰均为液压驱动,由于配有利顿公司的垂直陀螺仪,“约克中士”40毫米自行高炮能在不平的路面上稳定地行进间劓击。

炮塔内共有2名乘员——车长和炮长。炮长位置在炮塔的左侧,车长在右侧,车内有空调(空调设置的首要目的并非提高乘员的舒适性,而是为娇贵的电子设备提供一个稳定工作的环境)。炮长和车长共用一个位于中间的等离子显示面板。炮长和车长能使用炮塔内所有的控制面板。炮长和车长各有一副目镜对准炮塔顶上的中心光学瞄准具。车长还配有一个独立的360度旋转的搜素潜望镜,视场20度。炮塔仅在车长位置处有一顶部舱口。舱口周围有6个投影放大器。

火力系统“约克中士”使用的瑞典L70型40毫米高炮以及弹药作为北约的制式武器,有超过50个国家装备,已经使用多年。“约克中士”配备双管L70火炮,两管炮可以同步交替发射或单独单发射击。最大射程4千米,每管炮都有独立供弹系统,因此当某一管炮因故障停止射击,另一管炮还可以继续发射。

福特宇航公司为该炮专门发展了可连续供弹以及可选择弹种的直线式无弹链供弹系统和上、下两个弹箱。两管炮的两个全自动储弹和供弹系统一左一右对称配置,并由各自的液压系统驱动。

整个武器系统共备有560发弹,每管炮备280发,上弹箱和传送带上有80发,下弹箱、升降机和传送带上有200发,重新装弹需13分钟。

“约克中士”配用三种弹药:近炸引信预制破片榴弹、薄壁榴弹和演习弹。近炸引信预制破片榴弹是在瑞典博福斯公司的40毫米近炸引信预制破片弹的基础上改进而成的,比原来弹药的性能有显著提高。改进的方面有:以钢代铝制造保险和待发机构的壳体;引信帽换成塑料材料;以美国的一种现代发射药取代原博福斯的发射药。所有这些改进虽然没有改变火炮和弹药的任何作用,但是使弹丸在4千米距离的飞行时间减少了整整1秒,改善了远距离对付运动目标的命中概率。

火控系统威斯汀豪斯公司的整体式搜索和跟踪雷达共用一个发射机,该发射机采取时分制工作方式,通过微波系统同时给两个雷达馈电。搜索雷达工作在Ⅰ波段,搜索距离在10千米以上,能对多个目标进行搜索。

雷达检测到的目标由敌我识别装置进行询问,并由数字机分类,以确定敌方或友方的固定翼飞机、直升机、导弹或地面目标,尔后编排优先射击顺序。该敌我识别装置是由“针刺”导弹上用的敌我识别器发展而来,有90%的通用性。

跟踪雷达自动锁定优先选定的目标,并精确跟踪。当炮长适当按压右手控制柄上的姆指开关时,炮塔即自动转向选定的目标。同时,火控系统自动为火炮装定射击诸元,选择最佳弹种并计算所需连发数目,同时,搜索雷达不断向乘员发出警报。这种整体式的雷达系统具有很强的抗干扰能力。电子对抗措施包括频率捷变、将全部功率集中到跟踪雷达以压制干扰等。

当不允许雷达工作或雷达系统遭到破坏时,车长和炮长可用光学仪器控制武器系统。配用的休斯公司激光测距机是由“小懈树”防空导弹上的激光测距机改进而来,最大探测距离可达6~8千米,精度±5米。

在“约克中士”的雷达系统中,只有伺服装置、微波开关设备和可以折叠的搜索和跟踪天线是全新研制的部件。气冷的行波管发射机是从用于F-16战斗机上的机载雷达APG-66演变来的,除较重的保护罩外基本上没有什么变化。低功率射频装置与原机有50%相同,并经过重新装配。信号处理机有40%相同,主计算机有90%相同。由于采用成熟的技术,使发展试验、使用试验取得了良好的结果。试验期间雷达的平均故障间隔时间在60小时以上。

夭折原因分析及启示

为了发展一种高炮而投入巨资,这在高炮发展史上是极为罕见的。从该项目的确立到下马,虽然颇见美国人的“气魄”,但付出的代价对美国人来说也绝对不是一个可以忽略不计的损失。整个研发过程中的各个重要环节,国防部长都是亲自过问并且做出决断,足见该项目的重要性。那么究竟是什么致使“约克中士”计划的夭折?下面我们就来做以下简要分析。

判断失准科学准确地预测未来技术的发展,对军品的开发、研制至关重要。这似乎是人尽皆知的道理,但是做起来并非易事。“约克中士”计划的作战任务从项目正式确定时便明确为主要对付苏联米一24“雌鹿”武装直升机,但并没有充分论证该机特别是机载导弹的可能发展与更新换代问题以及“约克中士”应该具有的应变技术储备。这从一开始就给“约克中士”计划留下了阴影。

米-24是苏联于1972年研制成功的武装直升机,该机重量较重,也不具备全天候作战能力,其机载AT-2、AT-3反坦克导弹均是第二代导弹,在性能上虽然较第一代导弹有明显提高,但其射程小于4千米,速度低于音速,特别是在制导方式上仍未脱离有线制导。应该说“约克中士”的性能指标是与其作战目标相吻合的。但在“约克中士”计划尚未完成的时候,苏联不仅发展出了具有全天候作战能力、综合性能更加强大的米-28武装直升机,而且苏制AT-6改进型导弹不仅射程远,可以在7千米以外发射,而且速度高,能够自动跟踪目标,实现了“发射后不管”。在这种情况下,以对付米-24为主要目标的“约克中士”就鞭长莫及了。

造成这种被动局面,一方面反映了美国陆军对于对方技术发展前景、速度的估计不足。另一方面,在研究速度方面,美国也显得迟缓。在美国意识到要发展师属高炮之前,就已经花费了几年时间进行方向性研究,直到1977年4月,美国陆军才提出了比较明确的师属防空系统战术技术设想。此后又经过招标、选型、试验,到1981年5月才最后确定福特宇航公司的40毫米高炮系统作为未来的陆军师属高炮。1984年开始装备美国陆军,计划到1988年装备完毕。这样,从师属高炮的酝酿到完成装备共用了1 7年(1972~1988)时间。经过如此漫长的时间,必然会逐渐丧失技术领先地位。

相比之下,苏联第一代专用武装直升机米24从研制到装备仅用了4年时间,并且很快发展出六种改进型,继而又研制出与“阿帕奇”直升机性能相近的米-28。而在导弹方面,AT-6已经可以实现“发射后不管”。苏联武装直升机与反坦克导弹技术的长足进步,终使苏联在这场空中与地面,威胁与反威胁的较量中赢得了主动。

简单的系统堆砌为了降低装备新系统的时间和成本,师属高炮的研制从一开始就强调使用成熟的子系统和部件:所用的M48A1与A2底盘是老型号的底盘,配用新型的发动机和传动装置后,其价格仅为新型号M48A5底盘的三分之一;作为火力部分的博福斯L70式40毫米火炮及弹药,早已被指定为北约制式武器。北约的标准化协定确保了火炮零件的通用性和互换性。福特公司只是为该炮配备了新型的供弹系统。所用的三种弹药也是在博福斯原产品的基础上作了局部改进;雷达系统的发射机是从F-16机载雷达APG-66演变而来的。

成熟和基本成熟技术的应用,使得“约克中士”的正式研制时间大大缩短,从签订合同到首批产品交货仅用了4年时间,同时,也节省了经费,这是有利的一面。

然而,有成功的单体并不意味着就一定有成功的系统。“约克中士”所采用的M48坦克原设计是停车射击,为了改成自行高炮底盘,配备了利顿公司的垂直陀螺仪,但最后的试验表明,该系统行进间射击性能并不理想。子系统间的协调也有问题,火控系统多次发生故障,系统可靠性也没有达到原指标要求。

采用现成部件虽然省时、省钱,但是过分追求现有部件又不免导致某些本来应该苛求的性能,由于现有部件的局限而无法保证,甚至干扰了整个系统的设计思想,结果使新系统成为现成部件的堆砌,而不是严格满足系统设计思想要求的子系统的有机组合。

过于依赖单一技术美国陆军从上世纪60年代初开始,对导弹防空的过分依赖,推迟了高炮系统的发展,以至于苏联开始装备反坦克武装直升机后,不得不仓促发展师属高炮系统。同样,早期对于导弹的过分依赖,也导致了美国空军忽视火炮的发展工作。实战表明,现代战争中威胁是向着多种类、多方面、多层次发展的,反威胁的手段也是向着多样化、综合性发展的。世界上很多国家的防空体系都已经倾向于导弹与火炮的结合,结合方式也已经由弹炮混编、弹炮联装,发展成弹炮合一。“约克中士”的夭折,是否是美国由过去的过分依赖导弹,矫枉过正走向过分依赖火炮的另一个极端的结果呢?

要求地面火炮具有过高、过分全面的性能,如既要能伴随坦克行进,又要能保证在复杂地形上的行进间精确射击;既要有对付近距离快速目标的火力机动性,又要有足以摧毁中远距离上武装直升机的威力;至于全天候作战能力等自不必说。这样一来必然导致结构过于复杂、成本更高、可能发生故障的环节增多、维修难度加大、训练复杂,以致失去了火炮对导弹本来的优势。要一门火炮兼有坦克、高炮、导弹三者的完备性能,特别是要它肩负起有效摧毁现代的低空远距离(5~7千米左右)的武装直升机未免是强其所难。

结语

“约克中士”计划撤销后,美国陆军收到了有关厂商的各种替代方案,在这些方案中,绝大多数是弹炮混合系统或弹炮合一系统,甚至还出现了“弹箭合一”系统。最终,在“约克中士”计划夭折一年之后,美国国防部于1986年8月正式批准了“前方地区防空系统”计划(即FAADS计划)来代替这支折断的美利坚神箭。

由于美国空军有足够的能力保证战区上空的制空权,而以“悍马”吉普为底盘、装备“针刺”轻型防空导弹的“复仇者”防空系统被证明具有更高的近程伴随防空效能,迄今为止,美国陆军再也没有装备任何新型自行高炮系统。延绵已久的导弹和火炮之争中,导弹再一次取得了胜利。但是近年来,可以安装在“复仇者”防空系统上的小型激光防空装置已经取得了极大的进展,这意味着将来的某一天,火炮必将卷土重来……

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