俄羅斯軍事黑科技之一:主動(dòng)防御系統(tǒng)VS制導(dǎo)甲彈
來(lái)源:科普中國(guó)
發(fā)布時(shí)間:2019-10-01
瀏覽次數(shù):5230

出品:科普中國(guó)

  作者:蒼山論劍

  策劃:金赫

  監(jiān)制:光明網(wǎng)科普事業(yè)部

  1991年蘇聯(lián)解體、冷戰(zhàn)結(jié)束,但解體后俄羅斯社會(huì)制度由社轉(zhuǎn)資并不能改變美俄兩國(guó)間的利益糾葛。所以在國(guó)內(nèi)局面稍稍穩(wěn)定之后,俄羅斯迅速恢復(fù)軍事工業(yè)。一方面在主流軍工科技上瞄準(zhǔn)美國(guó)奮起直追,另一方面考慮到自身實(shí)力遠(yuǎn)不如蘇聯(lián)且國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)尚在恢復(fù),俄羅斯積極研發(fā)能夠“蚍蜉撼大樹(shù)”的“黑科技”。這些“黑科技”往往極具針對(duì)性,價(jià)格低廉,科技含量不高,但在科技運(yùn)用上極富創(chuàng)新。

  

  圖注:蘇聯(lián)解體后15個(gè)加盟國(guó)家豪分武器和軍工產(chǎn)業(yè)

  主動(dòng)防御系統(tǒng)VS制導(dǎo)甲彈

  古語(yǔ)有云:最好的防守就是進(jìn)攻。這句原本用在作戰(zhàn)上的戰(zhàn)術(shù)俚語(yǔ)卻被演繹到了坦克技術(shù)上,這便是主動(dòng)防御系統(tǒng)。

  另辟蹊徑—主動(dòng)防御系統(tǒng)問(wèn)世

  二戰(zhàn)成就了坦克“陸戰(zhàn)之王”的美譽(yù)。戰(zhàn)后各軍工強(qiáng)國(guó)為針對(duì)這個(gè)能在戰(zhàn)場(chǎng)上橫沖直撞而毫發(fā)無(wú)傷的“大家伙”,開(kāi)始研究專(zhuān)門(mén)針對(duì)坦克裝甲的甲彈。應(yīng)運(yùn)而生的穿甲彈、破甲彈逼迫坦克安裝上更硬、更厚的防護(hù)裝甲。

  可是當(dāng)精確制導(dǎo)技術(shù)越來(lái)越成熟,原本早已不堪“重負(fù)”的坦克裝甲更加雪上加霜。也許坦克通過(guò)犧牲機(jī)動(dòng)力,可以將自己的側(cè)面、后面甚至是頂部裝甲配置的和正面裝甲一樣厚實(shí),但類(lèi)似履帶、上下裝連接處、觀瞄裝置這些裝甲無(wú)法覆蓋的微小地方又該如何抵擋導(dǎo)彈的攻擊呢?

  

  圖注:防護(hù)裝甲最全的梅卡瓦4坦克也有遮不住的薄弱位置(上下裝結(jié)合部與觀瞄系統(tǒng))

  當(dāng)大多數(shù)人將目光停留在材料技術(shù)上,希望研發(fā)出質(zhì)地堅(jiān)硬,密度較小,而且方便加工的“萬(wàn)能材料”作為坦克裝甲時(shí),蘇聯(lián)卻另辟蹊徑,1977年在T-55D坦克上安裝了世界上第一款主動(dòng)防御系統(tǒng)——"鶇"。這種主動(dòng)防御系統(tǒng)的技術(shù)理念不再是“硬碰硬”,而是信息化。

  

  圖注:安裝"鶇"式主動(dòng)防御系統(tǒng)的坦克模型

  以攻代守—坦克防護(hù)進(jìn)入信息化

  傳統(tǒng)的被動(dòng)防護(hù)為什么難以抵御制導(dǎo)甲彈的攻擊?挖掘深層次的原因,那就是技術(shù)理念的代差。用最堅(jiān)硬的盾擋最銳利的矛,這是冷兵器時(shí)代的防護(hù)理念,可是制導(dǎo)甲彈中融入的卻是雷達(dá)技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)處理及控制技術(shù)等信息化元素,兩者在技術(shù)理念上不可同日而語(yǔ)。主動(dòng)防御系統(tǒng)正是突破了傳統(tǒng)防護(hù)理念的束縛,將信息化元素也融入到坦克防護(hù)中,才有了與制導(dǎo)甲彈一較高下的資本。

  主動(dòng)防御系統(tǒng)工作原理一般可分為三步。一是捕捉。通過(guò)安裝在坦克上的雷達(dá)準(zhǔn)確鎖定來(lái)襲威脅。二是解算。根據(jù)雷達(dá)捕捉到來(lái)襲威脅的特征,利用車(chē)載計(jì)算機(jī)解算出最佳處置方案。三是處理。依據(jù)解算結(jié)果,車(chē)載計(jì)算機(jī)控制主動(dòng)防御系統(tǒng)實(shí)施處置方案。

  研發(fā)最早的主動(dòng)防御系統(tǒng)“鶇”是一種攔截式主動(dòng)防御系統(tǒng)。它主要由毫米波探測(cè)器、雷達(dá)設(shè)備組件、控制系統(tǒng)和攔截彈發(fā)射器組成。其中,炮塔兩側(cè)各安裝1個(gè)毫米波探測(cè)器和4個(gè)雙聯(lián)裝攔截彈發(fā)射器,炮塔后側(cè)安裝雷達(dá)設(shè)備組件,控制系統(tǒng)內(nèi)置于車(chē)載系統(tǒng)中。在雷達(dá)設(shè)備組件向來(lái)襲目標(biāo)發(fā)射雷達(dá)波后,控制系統(tǒng)利用毫米波探測(cè)器捕捉返回的雷達(dá)波,根據(jù)多普勒效應(yīng)解算出來(lái)襲目標(biāo)的速度、軌跡等運(yùn)動(dòng)特征,然后控制攔截彈發(fā)射器發(fā)射107毫米攔截彈,在距離坦克7米的位置上引爆來(lái)襲目標(biāo)。

  鳥(niǎo)槍換炮—俄羅斯競(jìng)技場(chǎng)-E主動(dòng)防御系統(tǒng)

  在經(jīng)歷了從蘇聯(lián)到俄羅斯的國(guó)家劇變后,俄羅斯的主動(dòng)防御系統(tǒng)也從“鶇”系列的主動(dòng)防御系統(tǒng)發(fā)展成了“競(jìng)技場(chǎng)”系列的主動(dòng)防御系統(tǒng)。目前俄羅斯最先進(jìn)的“競(jìng)技場(chǎng)E”主動(dòng)防御系統(tǒng)可以說(shuō)也是世界上最先進(jìn)的主動(dòng)防御系統(tǒng)。

  首先是探測(cè)范圍更廣,過(guò)去的“鶇”安裝有一套多普雷雷達(dá)組件和2個(gè)毫米波探測(cè)器,只能探測(cè)炮塔前方60度的區(qū)域。但“競(jìng)技場(chǎng)E”安裝的是多功能雷達(dá),傳感器遍布坦克四周,最大可探測(cè)范圍可達(dá)270度。

  

  圖注:“競(jìng)技場(chǎng)E”主動(dòng)防御系統(tǒng)遍及周身的傳感器

  其次車(chē)載計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度更快。20世紀(jì)末恰恰是計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的年代,“競(jìng)技場(chǎng)E”的計(jì)算機(jī)性能幾乎是“鶇”的幾十倍。“競(jìng)技場(chǎng)E”從發(fā)現(xiàn)目標(biāo)到消滅目標(biāo)所需時(shí)間不超過(guò)70毫米,而兩次攔截的間隔也小到0.2-0.4秒。所以即便“鶇”的雷達(dá)探測(cè)距離遠(yuǎn)至300米,而“競(jìng)技場(chǎng)E”的探測(cè)距離只有50米,但“競(jìng)技場(chǎng)E”依舊能夠攔截飛行速度小于700米/秒的目標(biāo)。

  第三就是識(shí)別精度更準(zhǔn)。探測(cè)距離從300米減小到50米,這并不是意味著“競(jìng)技場(chǎng)E”的探測(cè)能力下降,反而意味著“競(jìng)技場(chǎng)E”識(shí)別精度的提升。就好像人的眼睛,目標(biāo)越近,探測(cè)器所能“看到”的特征也越明顯。最早的“鶇”,人們?cè)?jīng)調(diào)侃“你在坦克邊上扔塊磚頭都會(huì)觸發(fā)攔截彈”,但“競(jìng)技場(chǎng)E”卻能夠準(zhǔn)確區(qū)分來(lái)襲威脅到底致不致命,種類(lèi)是導(dǎo)彈、炮彈還是炸彈。

  再則就是攔截能力更強(qiáng)。一套“鶇”只能攔截8次反坦克攻擊,但是一套“競(jìng)技場(chǎng)E”最多可以攔截28次反坦克攻擊。而且現(xiàn)在的攔截彈安裝有高爆彈頭,在指定區(qū)域內(nèi)引爆來(lái)襲目標(biāo)的成功率更大。

  除了這些主要性能有質(zhì)的躍升外,“競(jìng)技場(chǎng)E”在智能程度、攔截成功概率等方面也遠(yuǎn)超“鶇”。

  模塊融合—主動(dòng)防御系統(tǒng)發(fā)展前景

  現(xiàn)如今的主動(dòng)防御系統(tǒng)除了在防護(hù)理念上打破了傳統(tǒng)的藩籬,它在設(shè)計(jì)理念上也跟上了信息化潮流,這就為其未來(lái)發(fā)展開(kāi)辟了新天地。

  現(xiàn)代主動(dòng)防御系統(tǒng)在設(shè)計(jì)理念上融合了系統(tǒng)與模塊的思維。系統(tǒng)本身是坦克這個(gè)大系統(tǒng)里的一個(gè)模塊,所以系統(tǒng)可以安裝在各式坦克上。而系統(tǒng)自身又包含很多模塊,隨著科技發(fā)展,這些模塊可以不斷更新,同時(shí)新的防御技術(shù)又可以設(shè)計(jì)成新的模塊融入到老系統(tǒng)中來(lái)。

  

  圖注:主動(dòng)防御系統(tǒng)攔截效果圖

  這就意味著未來(lái)的主動(dòng)防御系統(tǒng)能夠接收到的預(yù)警信息來(lái)源將不僅僅是自身的坦克雷達(dá),能夠處置的威脅也不僅僅是來(lái)襲的反坦克導(dǎo)彈、炮彈和炸彈,而處置的手段更不僅僅只有發(fā)射攔截彈藥。像現(xiàn)在的“三防”系統(tǒng)和干擾彈幕都可以融入到主動(dòng)防御系統(tǒng)中,讓主動(dòng)防御系統(tǒng)的防護(hù)能力更全面。

聽(tīng)說(shuō),打賞我的人最后都找到了真愛(ài)。