房凌暉,鄭翔玉,汪倫根,周迎春
(陸軍軍官學院,合肥 230031)
現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,坦克裝甲車輛作為陸軍的主戰(zhàn)裝備,受到陸地和空中各種智能化反裝甲武器立體攻擊的威脅,傳統(tǒng)裝甲防護面臨嚴峻挑戰(zhàn)。在不斷提升裝甲車輛的火力、機動性和防護性能以抵御各種威脅的同時,對已暴露目標的坦克裝甲車輛實施有效的主動防護已成為各國增強坦克裝甲車輛防護能力的重要手段。主動防護系統(tǒng)由此應運而生。
主動防護系統(tǒng)是安裝在坦克裝甲車輛上的一種防護裝置,能夠提前發(fā)現(xiàn)來襲的敵對目標,并進行迷惑、攔截或摧毀,避免自身被命中。前蘇聯(lián)自20世紀60年代開始研制主動防護系統(tǒng),80年代逐漸裝備部隊。近些年,世界主要軍事國家紛紛研制生產主動防護系統(tǒng),其技術得到快速發(fā)展與應用[1-2]。
主動防護系統(tǒng)分為軟殺傷型和硬殺傷型兩種防護模式。軟殺傷型是利用煙幕彈、干擾機、誘餌及降低特征信號等多種手段迷惑和欺騙來襲的敵方威脅并使其偏離目標。硬殺傷型則是一種近距離防御系統(tǒng),在車輛周圍的安全距離上構成一道主動火力圈,在敵方導彈或炮彈擊中車輛前對其進行攔截和摧毀。
主動防護系統(tǒng)包括探測、控制和對抗等3個分系統(tǒng)。探測分系統(tǒng)用于探測來襲目標,主要由探測、跟蹤、告警裝置等組成;控制分系統(tǒng)用于處理探測裝置采集的信息,對來襲目標進行判斷,并選擇相應的對抗裝置和措施,由計算84機1100、控制軟件等組成;對抗分系統(tǒng)用于對來襲目標實施干擾或打擊[3]。
為提高應對反裝甲武器的能力,各國近年都加強了主動防護技術研究,研制出一批技術先進的軟、硬殺傷型主動防護系統(tǒng),并配備在各型裝甲裝備上。
俄羅斯研制的“窗簾”是一種軟殺傷型主動防護系統(tǒng),用于干擾敵方半自動瞄準線指令反坦克導彈、激光測距儀和目標指示器。該系統(tǒng)由4臺激光報警接收機,1個以微處理機為主的控制裝置,2臺紅外干擾發(fā)射機和12具煙幕彈發(fā)射器組成。當激光告警系統(tǒng)探測到敵方激光束威脅時,控制裝置經信號處理后告警,將炮塔轉向激光束方向,并觸發(fā)煙幕彈發(fā)射器發(fā)射煙幕彈,形成煙幕屏障,避免被對方激光測距儀和激光指示器照射到。同時,由于紅外干擾機的工作,可以產生足夠熱量,引誘敵方紅外尋的武器偏離目標?!按昂煛蹦壳耙蜒b備T-80U,T-84,T-90等主戰(zhàn)坦克。與“窗簾”類似的還有德國的MUSS、南非的LEDS-100等主動防護系統(tǒng),軟殺傷型主動防護系統(tǒng)不能防御動能彈和RPG火箭彈等非制導反坦克武器。
“競技場”屬于硬殺傷型主動防護系統(tǒng),由俄羅斯于20世紀80年代研制開發(fā),目前已裝備在T-90等主戰(zhàn)坦克上。其探測裝置毫米波雷達安裝在炮塔后部支架上,對抗裝置為安裝于炮塔周圍的彈藥盒。當雷達探測跟蹤到來襲威脅后,控制系統(tǒng)選定彈藥盒并向來襲目標發(fā)射,系統(tǒng)引爆彈藥盒后,會產生定向破片區(qū),使敵對目標損壞或偏離?!案偧紙觥敝鲃臃雷o系統(tǒng)反應時間為0.07 s,可覆蓋的防護范圍為270°。
由以色列研制生產的硬殺傷型主動防護系統(tǒng),與“競技場”、“速殺”等發(fā)射對抗彈藥來攔截威脅目標不同,“戰(zhàn)利品”是在距離車體更近范圍內直接瞄準摧毀來襲威脅。其探測系統(tǒng)包含相控陣搜索雷達和光電跟蹤雷達,4個相控陣雷達平板天線位于車輛四周,形成半球形探測區(qū),2個可自動裝填備用彈藥的對抗發(fā)射裝置布置在炮塔兩側,每個發(fā)射裝置可以覆蓋210°范圍。當雷達探測并跟蹤來襲威脅后,在控制系統(tǒng)指揮下,發(fā)射器向目標發(fā)射攔截彈藥。安裝在“梅卡瓦”主戰(zhàn)坦克上的“戰(zhàn)利品”主動防護系統(tǒng)于,2011年3月1日在加沙地帶實戰(zhàn)中成功攔截并摧毀來襲反坦克火箭彈。
由美國研制的硬殺傷型主動防護系統(tǒng),探測系統(tǒng)主要有毫米波目標探測與跟蹤雷達,其傳感器安裝在車輛四周,發(fā)射對抗裝置安裝在車體兩側,控制系統(tǒng)計算目標軌跡并確定對抗發(fā)射順序和方向。該系統(tǒng)能自動同時跟蹤和對抗不同方向的多個來襲目標,使用垂直發(fā)射的反應式制導彈藥,能在150 m距離以內和25~150 m高度摧毀威脅目標。
模塊化裝甲主動防護系統(tǒng)(AMAP-ADS)由德國研制,與使用高爆彈藥攔截來襲目標的主動防護系統(tǒng)不同,該系統(tǒng)使用定向能攔截目標,可以減少爆炸破片的附帶毀傷。AMAP-ADS由安裝于車輛頂部四周的多個模塊組成,每個模塊中包括聚能戰(zhàn)斗部和雷達傳感器,傳感器用于對來襲威脅進行探測跟蹤。當系統(tǒng)確認模塊處于對抗來襲威脅最佳位置時,其戰(zhàn)斗部將在系統(tǒng)控制下向敵方目標發(fā)射爆炸射流以起到防護作用。AMAP-ADS系統(tǒng)反應時間短,可對抗發(fā)射距離僅在10~15米范圍內的來襲威脅。該系統(tǒng)已安裝在CV90步兵戰(zhàn)車和“狐”式裝甲輸送車上。
主動防護系統(tǒng)技術包括探測跟蹤、信息處理傳輸控制、對抗攔截等。探測跟蹤技術用于保證主動防護系統(tǒng)的探測分系統(tǒng)能隨時探測、識別、定位和跟蹤來襲目標。目前,探測跟蹤技術已由單一的雷達探測向雷達和光學復合探測及采用多種光電、聲頻傳感器探測等技術發(fā)展,探測跟蹤能力有了很大提高。
信息處理傳輸控制技術是系統(tǒng)對探測到的各種威脅信息與裝甲車自身的信息進行融合處理、傳輸并實施防護控制。信息處理技術首先對傳感器輸入的數(shù)據(jù)進行處理并合成為完整的方案或圖像。信息傳輸技術再利用無線電、光纖通信等手段將信息傳輸至裝甲車上的顯示器、面板或防御模塊。控制技術則用于選擇、確定、實施對來襲目標的對抗或打擊方案。信息處理傳輸控制技術有效縮短了系統(tǒng)響應時間,降低了系統(tǒng)的誤警率。
如果說探測跟蹤、信息處理傳輸控制技術是主動防護系統(tǒng)的“眼睛”和“大腦”,那么對抗攔截技術則是主動防護系統(tǒng)的“最后一擊”,目前已有多種類型的對抗攔截技術應用在主動防護系統(tǒng)上,主要有彈箭彈藥技術、紅外干擾技術、煙幕技術、激光致盲技術、激光誘騙技術等,為系統(tǒng)成功實施攔截和對抗提供了保障。
可防御彈種、最小擊毀距離和攔截位置是對主動防護系統(tǒng)進行有效性評估的重要技術參數(shù),三者皆由系統(tǒng)反應時間決定。軟殺傷型主動防護系統(tǒng)反應時間約為幾秒,如“窗簾”和歐洲宇航防御集團的多功能主動防護系統(tǒng)(MUSS),從發(fā)現(xiàn)目標到攔截位置的最小擊毀距離約幾百米,因此軟殺傷型主動防護系統(tǒng)不適合于城市近距離作戰(zhàn)應用。硬殺傷型主動防護系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)反應時間所對應的攔截距離可分為近距離和中距離兩種,目前,多數(shù)中距離主動防護系統(tǒng)反應時間在毫秒級,約200~400 ms,其最小擊毀距離在30 m以上,如“競技場”、“戰(zhàn)利品”、“鐵拳”、LEDS 150。近距離主動防護系統(tǒng)有AMAP-ADS、烏克蘭“屏障”等,系統(tǒng)反應時間在微秒級?!捌琳稀钡南到y(tǒng)反應時間極短,擊毀距離約為2~3 m,AMAP-ADS據(jù)稱是目前最先進最有效的主動防護系統(tǒng),能防御所有已知威脅,并可以安裝在所有重量級的戰(zhàn)車上,從發(fā)現(xiàn)到消滅威脅目標僅需約 560 μs[7]。
主動防護系統(tǒng)以新的思路和有限增重大幅提高了坦克裝甲車輛的防護能力,成為裝甲裝備防護技術發(fā)展的重要方向,近年來,各軍事強國在此項技術的研究中均有較快發(fā)展。作為一項創(chuàng)新性技術,主動防護技術在實際應用中還存在改進和提升空間[8-9]。
1)對坦克裝甲車輛進行全方位防護的技術和能力不足,目前大多數(shù)主動防護系統(tǒng)防御范圍還不能覆蓋全車。
2)防御火箭彈、反坦克導彈等低速目標的技術比較成熟,效果較好,而攔截高速榴彈、脫殼穿甲彈等高速彈藥的能力有限。
3)對抗分系統(tǒng)攔截彈藥的數(shù)量有限,且彈藥發(fā)射后的再次裝填存在技術難度,影響了系統(tǒng)主動防護能力的持續(xù)發(fā)揮。
4)攔截彈藥在摧毀來襲威脅的同時,所產生的大量破片也會對裝甲車輛及協(xié)同作戰(zhàn)人員產生威脅。
5)隨著彈藥技術的發(fā)展,主動防護系統(tǒng)還難以準確辨別區(qū)分來襲威脅中的真?zhèn)文繕恕?/p>
6)在城市近距離作戰(zhàn)環(huán)境中,敵方來襲威脅距離極短,對系統(tǒng)的反應時間提出了挑戰(zhàn)。
7)主動防護系統(tǒng)目前還難以有效對付反坦克地雷和簡易爆炸裝置。
主動防護系統(tǒng)通過干擾和出擊,有效化解來襲彈藥的威脅,起到避免被擊中的作用,拓寬了防護思路,拓展了防護空間,增加了防護層次,使坦克裝甲車輛對付多種威脅目標的防護能力和水平大幅提高。隨著反坦克武器的進步,主動防護系統(tǒng)也在不斷發(fā)展變化,以適應戰(zhàn)爭對裝甲車輛防護性能的要求。
1)主動防護系統(tǒng)未來將向輕量化、小體積、高集成度方向發(fā)展。
2)對抗攔截模式由單一的軟、硬殺傷型向綜合型轉變。
3)信息化能力不斷提高,與作戰(zhàn)系統(tǒng)的信息融合與共享將進一步加強,為系統(tǒng)對來襲目標的探測、識別、跟蹤、攔截提供更加準確的數(shù)據(jù)信息。
4)防護范圍由重點區(qū)域向全方位防護發(fā)展。
5)提高對尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈等高速動能彈的防護能力將成為各國研究重點。
坦克裝甲車輛是陸軍的重要武器裝備,隨著主動防護系統(tǒng)的不斷發(fā)展完善,坦克裝甲車輛的綜合防護和戰(zhàn)場生存能力將大幅提高,對于提高陸軍戰(zhàn)斗力具有重要意義。
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