“铠甲”-ME新型近防系统真的很强大吗？

忘情 · 发表于 2018-6-6 10:28:28

本文刊载在《兵工科技》上，以下是正文：

公开展示的“铠甲”-ME样品

2018年新年伊始，俄罗斯军工部门又曝出了“令人鼓舞”的消息。俄罗斯阿尔玛兹设计局于1月上旬公开宣布，其最新的“铠甲”-ME型近防系统研发工作已经接近尾声，将于在今年装舰测试。该公司声称，“铠甲-ME”具备全天候作战能力，自动化程度高，其作战效能是“粟树”-M舰载弹炮合一近防系统的3至4倍，而且适装范围大为提高，能装在排水量大于300吨的舰艇上。

效能提升3至4倍，完全够得上代差了。“铠甲”-ME究竟用了啥“黑科技”？居然能强大到如此地步？鉴于这是款尚未定型的装备，能确信的技术参数少之又少，因此要探究个中真伪，只能从“粟树”-M和“铠甲”-ME的设计思路、系统架构及其优缺点方面着手，作一些定性的分析。

忘情 · 发表于 2018-6-6 10:30:59

致命缺陷

对不少人来说，“粟树”这个名称很陌生，但“卡什坦”就耳熟能详了。实际上，二者都是指“短剑”的出口型。只不过前者是其俄文系统名称的音译，后者是音译罢了。

“短剑”速射炮开火时震动极大

“短剑”是前苏联研发的第二代舰载反导近防系统，也是世界上首款舰载弹炮合一近防系统以取代由以防空为主的AK-630改进而来，但实际效能却不理想的AK630M。。十余年前，它的出口型“粟树”曾随2艘956EM“现代”级驱逐舰“远嫁”中国，国内媒体连篇累牍地竞相报导，因此其设计思路、系统架构和基本参数广为人知，故本文不再赘述。

让不少人大跌眼镜的是，那个年代引进的绝大多数俄制装备，如苏-27战斗机、基洛级潜艇、“道尔”防空导弹、“顶板”雷达、“音乐台”雷达、“俱乐部”反舰导弹等等，其基本设计思路和系统构架为中国军工科研人员吸引、借鉴后，结合自身需求，借助军工科技全面进步的东风，最终都推出了一系列青出于蓝而胜于蓝的产品，并大批量服役。唯独在舰载近防系统方面，中国却最终选择了美式发展思路。由郑州713研究所牵头研发，借鉴了“粟树”设计思路和系统架构的国产“冰雹”-1型舰载弹炮合一近防系统，只能转为外贸产品，出现在2007年阿布扎比防务展上。要问这是为什么，答案很简单：“粟树”的设计思路和系统架构，有许多难以克服的缺陷。

“短剑”体形庞大

首先，“粟树”将2门GSh-6-30K∕AO-18KD型30毫米加特林炮及其弹药、8枚9M311防空导弹、搜索雷达、跟踪雷达、电视/光学跟踪系统、伺服电机全部集成在一起，加上前苏联落后的电子元器件水平，最终使“粟树”系统全重高达19.4吨，而且需要穿透甲板安装，甲板下所需空前颇大，还需5个舰员“伺候”，因此其适装性极差。考虑到该系统雷达和伺服电机耗电量极大，因此它刚面世时，苏联红海军中基本上只有7000吨级以上的战舰才能满足安装条件。

其次，“粟树”将搜索雷达、跟踪雷达、电视/光学跟踪系统及导弹、火炮集成在一起的一体式布局，理论上独立作战能力强，特别适宜于老式舰艇的改装。但需要指出的是，它这种事实上独立于载舰对空防御体系之外的设计思路已经过时了。现代战争是体系作战，舰艇防空亦不例外。在现代化的舰艇上，舰艇的空情警戒雷达发现目标后，根据来袭目标方位、距离和已舰态势，由计算机自动解算出最佳应对方案，防空作战指挥中心将相关指令下达给舰载各种软、硬杀伤作战单元，指挥它们在恰当的时机投入战斗，以形成合力，达到全舰防空效能最大化。显然，受功率、安装位置等各方面限制，“粟树”搜索雷达获得的空情信息，不可能比舰艇早期预警系统获得的空情信息更早、更精确。“粟树”的“单打独斗”也不可能强过舰载软、硬杀伤作战单元通力协作时的作战效能。面对多批次、多方位来袭目标时更是如此。如果强行将“粟树”整合进对空防御体系，强迫它接收防空作战指挥中心传来的空情信息和目标分配，那么“粟树”系统中的早期预警单元便形同虚设，为这个单元付出的系统体积、重量、电磁兼容、伺服电机功率等各方面代价通通打了水漂。和“粟树”一样采用一体式布局的“密集阵”，在历次实战中需要它大显身手的时候，却无一例外地毫无反应。虽然美国官方每次的解释都是“密集阵”当时恰恰处于“意外情况”。

第三，将防空导弹和速射炮整合到同一炮架上，看似结构紧凑，实际上互相拖了后腿，导弹整体效能不升反降。对于速射炮来说，要提高反导效能，首先就要求响应及时，指向精度高。问题是“粟树”的2门GSh-6-30K∕AO-18KD型30毫米加特林炮中心位置相距2.5米，转动惯量本来就大，却又在每门炮上方架上了4枚9M311导弹。每枚导弹加外包装筒后重达80千克。等于在一根“长扁担”的两端，又各加载了320千克的重物。这毫无疑问加重了驱动电机负担，恶化了伺服精度和响应速度，对速射炮精确瞄准十分不利。而导弹本无需精确指向，却也被迫跟着速射炮转来转去。如果是对付单一目标的话还无妨，因为9M311导弹和GSh-6-30K∕AO-18KD型30毫米加特林炮的实际作战区间并不重叠。但如果要同时对付多批次、多方位目标，在速射炮接战的同时，9M311导弹可能就很难接战其它方向来袭的较远距离目标了。正因为这个原因，“粟树”的系统反应时间为6.5秒，远高于“密集阵”的3.7秒。作为舰艇的最后一道防线，对付末端冲刺速度通常都能达到300米秒的亚音速反舰导弹，这2.8秒的反应速度差距，很可能是致命的。而且“粟树”同时对付多目标的能力及系统灵活性非常可疑，至少不会如苏俄官方文宣中吹嘘的那么强。

第四，由于雷达在探测掠海飞行的反舰导弹时受到种种制约，效果并不尽如人意，而“粟树”系统中的电视/光学跟踪系统又易受雨雾、夜暗等不良天候的影响，因此“粟树”在复杂电磁环境下的全天候作战能力，不如西方同期发展的“密集阵”和“守门员”。 9M311导弹采用的半主动雷达制导+无线电指令的复合制导模式，理论上可以互补并达到较高的制导精度，但在复杂电磁环境和高海况的情况下，实际效能并不乐观。

第五，“粟树”系统中的速射炮部分反导效能十分低下。2门GSh-6-30K∕AO-18KD型30毫米加特林炮完全照搬自AK-630M。这种内能源炮虽然有启动速度快的优点，从启动到达到最高射速只需要0.2秒，高于“守门员”系统里那门同口径外能源驱动GAU-8/A型速射炮的0.55秒，这对拦截高速目标十分有利。但是，内能源炮的射速不可调，而且6根炮管中间也就是转轴位置有个汽缸，汽缸中间有个活塞，火炮射击产生的火药燃气将活塞交替向前、向后推。活塞的后端连接着炮尾的一个曲轴，活塞的往复运动转化为曲轴的圆周运动，再通过齿轮带动炮管组尾端的齿圈，整个炮管组就绕轴旋转，持续射击。由于活塞的往复运动有前后死点，导致自动机的速率曲线呈波浪形的波动，对火炮的射击精度十分不利的，在短点射的时候尤其明显。因为短点射时，火炮自动机刚刚起转就停转，转速还没有稳定下来，所以导致射弹散布变大。苏俄的解决之道，并非如西方那样使用大闭环火控系统，靠对弹群散布与目标之间的偏差进行实时校正，而是简单粗暴地将2门GSh-6-30K∕AO-18KD型30毫米加特林炮集成在同一平台上，靠提高系统总射速来弥补单门火炮精度不足的缺陷。这种典型的苏俄粗旷思维实际效果却并不好。两门相距2.5米的速射炮在集火射击时产生的强烈震动，会彼此干扰、进一步恶化单炮射击精度。在这种情况下，即便是系统内集成大闭环火控，也会因同时射出去的两个弹群散布有所重叠而极大地增加校射难度，使得大闭环校射的误差激增，因而效果差强人意。因此，无论是苏联还是后来的俄罗斯，都放弃了采用大闭环校射的打算。

不仅射击精度差，射击效果更是悲催。“密集阵”、“守门员”都是采用脱壳穿甲弹的直接命中体制。从AK-630M到“粟树”，却走了条使用榴弹的间接命中体制的技术路线。说到底，这还是因为苏制内能源速射炮的射击精度差，因此指望用装有近炸引信的榴弹来加以弥补罢了。但是，30毫米口径的榴弹本就不大，要形成足够的破片，单个破片的质量必然不能太大。即使破片命中来袭反舰导弹，也极有可能因为动能不足，不足以催毁目标或使来袭导弹失效。另外，GSh-6-30K∕AO-18KD型30毫米加特林炮炮口初速只有960米/秒，配用的杀伤榴弹弹形系数欠佳，千米速度为265米/秒，加上精度不高，因此在对付来袭反舰导弹时，火炮的实际有效射程不超过1500米，较其标称射程大幅缩水。

忘情 · 发表于 2018-6-6 10:33:39

差强人意

虽说在对外宣传上，苏俄一贯是“煮熟的鸭子嘴硬”，但对“短剑”的缺陷，相信他们也心知肚明。不过要想改进，却不是件容易事。“短剑”入役的上世纪八十年代中期，苏联正处于风雨飘摇之中，在军工方面的投入开始萎缩。苏联解体后，其遗产的最大继承者俄罗斯经历了相当长一段时间的动荡期，俄罗斯军工系统迎来了漫长的“严冬”。资金匮乏、技术断档、人才流失，使得任何改进“短剑”的念头都面临“巧妇难为无米之炊”的窘境。加之“短剑”是前苏联16个加盟共和国、9个工业部门、130多个企业大协作的产物，因此俄罗斯连继续维持生产线都办不到，只是用前苏联留下的库存零件攒出了40套“短剑”（包括出口型“粟树”）系统了事。

粗略统计，这40套系统有8套装在了“库兹涅佐夫海军元帅”号航母上；在“彼得大帝”号核动力巡洋舰上各装了6套；“恰巴年科海军上将”号驱逐舰上装了2套；2舰“不惧”级护卫舰上各装了2套；1艘“守护”号护卫舰上装了1套。此外，出口中国的138“泰州”号、139“宁波”号，以及出口印度的3艘“塔尔瓦”级护卫舰上各装了2套“粟树”。仅这些就已用去31套“短剑”（“粟树”），再加上一些装在实验舰上测试的，就已基本上将库存用尽，那么其他自用及出口舰艇怎么办呢？

“佩剑”的出口型“棕榈树”的光电装置外形是方形的。

在这种情况下，俄罗斯军工部门推出了“佩剑”（出口型称为“棕榈树”，音译为“帕尔马”）舰载弹炮合一近防系统。该系统实际上是“短剑”的简化版，主要区别有：“佩剑”没有目标搜索雷达和跟踪雷达，只有光电系统。由舰艇防空指挥中心提供空情信息和目标分配；系统取消了甲板下弹药补给库，加之去掉了笨重的雷达系统，因此系统全重降为6.9吨，且无需穿透甲板安装，大大提高了适装性；防空导弹改为9M337激光驾束制导导弹，弹重从9M311的57千克降为25千克，最大速度却从900米∕秒增加到1200米∕秒。

“佩剑”的光电装置是圆形的。

对比上文列出的“短剑”系统5大缺陷，可以看到“佩剑”在第一、第二项上有了大幅改善。但是系统内完全取消跟踪雷达，完全依赖光电系统，而俄罗斯在热成像仪技术方面又非常落后，因此在系统冗余和全天候作战能力方面仍有所欠缺。

和第三、第五项缺陷依旧相比，第四项缺陷非但没有解决，反而极有可能恶化了。因为激光驾束制导虽有设备简单，能大幅降低导弹技术复杂性、提高可靠性等优点，但实际上并不适合对付高速目标。这种制导方式在恶劣气候条件下，尤其是高海况情况下不太靠谱。加之无法做到“发射后不管”，必须对来袭导弹进行全程激光照射，直至目标被摧毁才能转而对付下一个目标，这使得系统的多目标能力徒有其名。

“佩剑”的系统架构

导弹作战效能下降，速射炮效能又未见改观，俄罗斯在光电系统方面的落后面貌又不可能在一夜之间得到改观，因此俄海军虽然接受了“佩剑”，其出口型“棕榈树”（二者主要的外观区别是光电系统的外形）也装到了出口越南的“猎豹”级护卫舰上，但其实际作战效能可能还不如“短剑”。这也可以解释为什么俄方急于推出出口型的“铠甲”-ME，声称它比“粟树”-M强3至4倍，却绝不不提“棕榈树”。

“佩剑”因为系统减化，重量大为减轻，因此可装在“毒蜘蛛”导弹艇上。

那么，“铠甲”-ME究竟强在哪里呢？根据俄方资料，“铠甲”-ME是俄自用型“铠甲”-M的出口型，二者的系统架构完全一样，只是在一些部件性能上有差异。它继承了“佩剑”由舰艇防空指挥中心提供空情信息和目标分配的技术路线，但在系统里移植了“铠甲S1”系统的1RS2-1E型相控阵雷达，用作目标跟踪之用，同时还保留了“佩剑”的光电∕红外系统。1RS2-1E型相控阵雷达工作在K波段，可同时为火炮跟踪3个目标，为导弹跟踪4个目标。方向扫描角为±45度，高低扫描角为-5~ 85度。目标雷达反射面积为2平方米时，最大跟踪距离为24千米。但目标雷达反射面积为0.03平方米时，最大距离为7千米。

从阿尔玛兹设计局展示的样品来看，看不到激光照射器，因此系统内的防空导弹极有可能改回了类似9M311的雷达半主动+指令制导模式。俄方宣称其拦截范围为1500米至20千米，最大拦截高度为15千米。这与“铠甲S1”采用57E6YE型近程防空导弹数据相吻合。因此很可能“铠甲”-ME采用的是同款导弹。根据俄方资料，57E6YE型近程防空导弹弹长3160毫米，弹径90毫米，助推器直径170毫米，弹重94千克，战斗部重20千克，最大飞行速度为1300米∕秒。最低拦截高度5米。看从数据，57E6YE比9M311有明显提高，但如果用作末端反导的话，制导方式将制约导弹的实际效能。基本的物理原理不会因任何人的主观意愿和声嘶力竭的宣传而有所改变。

“铠甲”-ME每门速射炮上方，都挂了4枚防空导弹

至于俄方宣称，“铠甲”-ME型近防系统还有可能配备赫尔梅斯-K型导弹，其最大射程可以达到100千米，具备实施对陆对海攻击的能力，笔者感到莫名其妙。近防系统好好地守好本舰最后一道防线就行了，集成对陆对海攻击能力毫无必要。样样通的结果必然是样样稀松。难道还嫌“铠甲”-ME体积不够庞大、系统不够笨、伺服电机负担不够重吗？

此外，从俄方公布的样品和展板来看，“铠甲”-ME不仅需要穿透甲板安装，而且在甲板以下又恢复了体积可观的备用弹药库。“佩剑”系统以削弱作战能力为代价换来的适装性优势荡然无存，一切都回到了原点。

“铠甲”-ME后部

因此，对照“短剑”的五大缺陷，“铠甲”-ME仅在第二项上有明显进步。第一项体积庞大笨重和适装性差的毛病，可能随着俄罗斯电子技术水平的进步而略有改观，但进步幅度极其有限。而第三、第四、第五项缺陷，只能说是“涛声依旧”了。

至于俄方宣称的，“铠甲”-ME系统反应时间为3至5秒，笔者以为在其已经融入舰载防空体系的情况下，是有可能达到的。但同时拦截4个目标嘛，鉴于从未有过俄方试图研发类似于“拉姆”那样的红外成像末端拦截导弹的消息，以“铠甲”-ME的系统架构和系统内导弹可能的制导方式来看，除非是这4个来袭目标集中在一个极小的夹角内，否则恐怕很难办到。

像“铠甲”-ME这样在旧有架构上缝缝补补的近防系统，作战效能要达到“粟树”-M的3至4倍，恐怕只能在计算方法上“作文章”了。这样的“文章”，自苏联解体以来世人见识得太多了。从苏-27到T72，甚至包括AK47家族，俄罗斯方面随便“拉拉皮”，作一些“与时俱进”的表面文章，就敢宣称比上代产品效能提高了多少倍。如果有心人将苏联解体后至今推出的各种武器亚型的效能提高倍数逐一分类相乘的话，结果一定是令人瞠目结舌并且非常喜感的。这样的“文章”，平时用来忽悠买主，麻醉自己，为自己鼓劲打气尚可，真要在生死悠关的战场上见真章，又有何用？

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