在科索沃战争中,前南斯拉夫军队击落了大量北约军队的巡航导弹。这些导弹大多采用超低空飞行,有的飞行高度不过十几米,可谓“一树之高”。而这个高度也成为地空导弹的死角,这时,高射炮的威力就显示出来了。
高射炮是从地面对空中目标射击的大炮。它炮身长,初速大,射界大,射速快,且射击精度高,多数配有火控系统,能自动跟踪和瞄准目标。此外,高射炮也可用于对地面或水上目标射击,称作“高平两用炮”。
1.高射炮的发展史
在19世纪的普法战争中,法国人通过热气球和被包围的部队联系。普鲁士人为了击落热气球,专门研制了打气球的大炮。这种大炮由37毫米的加农炮改进而来,被称为气球炮。
德国88毫米高射炮不仅在防空上有所建树,更是二战中最出色的反坦克炮。
飞机出现以后,在战争中发挥了越来越大的作用。为了防御来自空中的打击和侦察,德国在1906年最先研制了第一门高射炮。该高射炮口径为50毫米,最大射高4200米。在第二次世界大战中,苏、德、美等国也都研制了大威力、高射速的高射炮。其中,德军的88毫米高射炮还被改装成坦克炮,装备在虎式坦克上,威力极大。
第二次世界大战以后,由于飞机升限越来越高,而高射炮射程有限。如美军在20世纪50年代装备的B-52轰炸机,号称“同温层堡垒”,飞行高度在1.6万米的同温层;SR-71黑鸟高空侦察机飞行高度,达到惊人的三万米。而最大口径的高射炮射高,仅有1.3万米左右,对这些高速度高空飞机根本无能为力。所以现在的大口径高射炮都已经被淘汰。
但是随着雷达技术的发达,飞机和导弹开始采取超低空突击的战术,也就是掠海飞行和掠地飞行。其飞行高度极低,进入了大部分地空导弹的死角,经过现代化改造的小口径高射炮保留了下来,并在防空装备中占有着一席之地。
尽管导弹技术已经近乎完善了,但还是不能完全代替高射炮。理由很简单:高射炮的抗电子干扰能力要比导弹强许多,反应时间短,操作容易维护也简单,造价还便宜。另外,高射炮既能打击空中目标,又能打击地面目标,包括轻型装甲目标;而防空导弹则不能兼顾。
第二次世界大战结束后的历次局部战争,已经用铁一般的事实证明:在对付低空和超低空目标方面,高射炮要比导弹的效果好得多。另一方面,如果坦克部队和机械化部队在行军和转移时,需要对空火力做掩护,那高射炮还是最佳选择。所以,高射炮不但将长久存在下去,而且还会不断得到发展。
现在的高射炮有这样一些特点:小口径、多联装、至少带一种火控系统(有的还不止一种)、配多种高性能弹药等。
现代的高射炮大都比较智能化,安装有雷达和计算机控制系统,能自动跟踪目标。比较有名的、多联装的有:意大利“西达姆”25毫米四联装自行高炮、美国M163式20毫米6管联装“火神”自行高炮、俄罗斯3CY-30-2式30毫米四联装自行高炮以及中国人民解放军的95式四联装自行高炮。
双联装的有:法国AMX30SA式30毫米自行高炮、德国的“猎豹”、英国的“神枪手”、日本的87式35毫米自行高炮、瑞典的VEAK62式40毫米自行高炮以及中国人民解放军的90式35毫米高炮。
大口径的有:意大利的“奥托”76毫米自行高炮、美国的M274式75毫米自行高炮等。
2.高射炮的分类
高射炮的种类很多,按照机动方式分类,可以分为以下几种。牵引式高炮:由车辆牵引或者装载行动的高炮。它由火力、火控和保障等系统组成,分别由不同的车辆牵引或者装载。牵引高炮行动力较差,战斗准备时间长。自行高炮:与车辆底盘构成一体,依靠自身动力进行机动的高炮。它是由火力系统、火控系统、车辆底盘、装甲车体、通信、导航等系统组成。它越野性能出色,进出阵地快,战斗准备和发动时间短,机动能力和防护能力也较强,可以在行进间短停射击,伴随摩托化部队作战,并可以浮渡。
按照所使用的车辆底盘不同,可以分为轮式和履带式自行高炮。按照口径大小,分为小口径高炮、中口径高炮和大口径高炮。小口径高炮为20~60毫米、中口径为60~100毫米、大口径为大于100毫米的高炮。
3.弹炮合一
所谓“弹炮合一”,就是将导弹和大炮安装在同一基座上。两者同时旋回,甚至同时俯仰,接受同一火控系统控制,构成一个火力单元。
弹炮合一系统的主要优点有很多。它可以充分发挥防空导弹和小口径速射大炮,在不同距离上拦截来袭导弹的特长,达到优势互补。小口径速射大炮的最佳拦截区段,在1000米距离之内;而防空导弹在1000米距离之内,由于动力系统、控制系统和制导系统,往往处在启动阶段而无法正常工作,因此作战效能不高。经过启动阶段,进入正常工作阶段后,性能逐渐趋于稳定,在有效射程内,其命中概率受距离增加的影响很小。因此,弹炮合一系统可在整个拦截区段上,使小口径速射大炮与防空导弹形成最佳互补,提高系统的反导效能,做到防空无死角。
其次,弹炮合一还可缩短两种武器抗击同一目标的反应时间,增强全系统拦截多目标的能力。由于防空导弹和大炮共架,并接受同一指挥、控制系统的信息,因此,可缩短全系统在目标指示和交接、武器分配和调转的时间。此外,相对近程反导舰炮武器系统来说,由于弹炮合一系统的交战距离和火力密度的增加,可显著提高其抗击多个目标的能力;可共用本地甲板空间坐标系,有利于降低分布式系统间,由于甲板变形引起的坐标误差,从而提高数据解算精度。
再次,弹炮合一可减少武器系统的设备重复,减少全系统的体积重量,并可减少全系统的操作维修人员,从而降低系统的全寿命周期费用。
既然弹炮合一系统具有以上那么多的优势,那么它又有什么样的缺陷呢?下面我们再一起来了解弹炮合一的主要缺点。
首先,弹炮合一增加了全系统的旋回重量,影响旋转和俯仰的加速度,对随动系统的性能,也相应提出较高要求;其次,全新研制的弹炮合一系统炮架、甲板下结构、随动系统等,都须重新设计,成本较高;再次,组合型弹炮合一系统,必须考虑组合后的系统物理特性的变化带来的影响,如系统刚性、振动、强度等,某些修改的技术难度不亚于新开发。
4.自行高炮
在所有的战斗装甲车辆中,自行高炮可能是最为昂贵的。一辆自行高炮的价格,往往相当于两辆主战坦克的价格。在20世纪80年代,一辆德国最先进的自行高炮“猎豹”,报价870万马克;一辆新出厂的豹2主战坦克也不过370万马克而已。在90年代,一辆日本87式自行高炮造价,竟然超过了1460万美元,令价值900万美元的号称“世界上最贵主战坦克”的90式望尘莫及。当然,自行高炮价格昂贵事出有因:生产的数量极其稀少,日本的87式自行高炮一年只生产四辆;庞大的研制设计费用无法分摊,所以价格昂贵也就不足为奇了。
自行高炮集成了最先进的雷达、计算机火控系统,也是成本居高不下的重要原因。自行高炮有两点好处是牵引式高炮无法比拟的:一是能跟随装甲集团开进,为整个建制在行进中,提供防空;二是反应速度快,机动性能好。你肯定知道,高炮是使用卡车或履带车来进行牵引的。这样在野外开进中不但提供不了防空,反而成了活靶子;展开速度慢,需要预设防空阵地。而自行高炮,甚至可以在运动中提供防空。
在喀斯特地貌或者其他较复杂地貌情况下,自行高炮依然可以像坦克、装甲车一样开进。而普通的高炮,就不能做到这一点了,就算能推进,速度也会很低。
在当代自行高炮中,首屈一指的当属德国的“猎豹”自行高炮。不仅它的生产数量和装备数量最大,而且开创了“三位一体”自行高炮的新时代。第二次世界大战后期及战后的一段时间内,防空系统的主流还是高炮、指挥车、电源车三大块的防空作战系统。打起仗来,呼呼啦啦一大堆,增加了指挥作战的复杂性。而“猎豹”时代,才第一次将高炮的火力、火力指挥控制、电源供给这三大块综合到一起,这就是“三位一体”的高炮。如果再加上自行化,那就是“四位一体”了。
“猎豹”自行高炮于1973年设计定型,首批产品于1976年底正式装备联邦德国陆军。到20世纪80年代初,德军共装备420辆。此外,出口到荷兰95辆,比利时55辆。“猎豹”自行高炮采用“豹”1坦克底盘,便于实现底盘零部件的通用化和系列化。其战斗全重由“豹”1的41.5吨提高到46.3吨,说明一辆先进的自行高炮装的系统和部件,要比主战坦克还要多要复杂。“猎豹”的乘员人数为三人:车长、炮长和驾驶员。这说明它的自动化程度也已相当高。
“猎豹”自行高炮,采用两门瑞士厄利空公司的KDA型35毫米机关炮。厄利空公司是生产机关炮的巨擘。这种机关炮射速高、威力大、可靠性高,是一种成熟的产品。其火控系统包括:搜索雷达、跟踪雷达、火控计算机、光学瞄准具、红外跟踪装置、激光测距仪等。西门子公司生产的这两种脉冲多普勒雷达,堪称是“猎豹”上的两个“亮点”。
5.中国高射炮的发展
在防空导弹发明之前,大口径高炮是一种非常受重视的防空武器。德国的88毫米高炮,就是第二次世界大战中最著名的武器之一。由于长期受到来自高空的骚扰和威胁,我军也研制生产了两种大口径高射炮,分别为59式100毫米高炮和72式85毫米高炮。
59式100毫米高炮是原苏联KC-19M2式100毫米高射炮的仿制改进产品,1964年批准定型。该炮战斗全重9450千克,炮身长6.073米,发射100毫米曳光杀伤榴弹和曳光穿甲弹,弹重30.19千克,初速达900米/秒,最大射速15发/分钟,最大射程21千米,有效射程为18千米,最大射高14千米,高低射界为——3°~——85°,方向射界360°,炮班人数为七人。为了提高作战效能,59式100毫米高射炮,采用雷达和射击指挥仪自动控制技术,并配用电击发装置,可实现全连大炮齐射。瞄准系统为59——01型指挥仪和瞄5型雷达,另配有59式高炮瞄准镜和58式周视瞄准镜,大炮有自动、手摇对针、手动三种瞄准方式。59式100毫米高炮,是我军装备的最大口径高射炮,曾经作为援越武器,在抗美援越的战场上参加过防空作战,击落过相当数量的美军飞机,是援越部队最具威力的防空武器。
72式85毫米高射炮,是我国自行研制的一种高射炮,是准备用于取代100毫米高射炮的。1972年设计定型后,投入小批量生产,现已退役。该炮的装填系统,采用自动程序控制线路,有较高的射速和射击精度。使用液压式行军战斗转换装置,随动系统利用可控硅技术和复合控制原理,可提高大炮跟踪精度和瞄准速度。该炮战斗全重5900千克,弹重9.3千克,初速1000米/秒,最大射程21千米,最大射高16千米。
随着火控和弹药技术的提高,配用新型战斗部和引信的大口径高射炮弹的单发毁伤能力,已远远超过小口径高射炮弹。如果再配以先进的侦察和火控系统,那么,大口径高炮将是一件费效比颇佳的防空武器。
中国PGZ-95式25毫米4管自行高炮是为提高陆军的低空防御能力,而研制的小口径履带式自行高射炮。它和PGZ95履带式连指挥车和连检测车,组成了我国第一代全自动、全天候型弹炮结合,可行进间射击的自行高炮系统。该炮一般在连指挥车的统一指挥下联合作战,必要时也可独立作战。该炮主要由单炮搜索雷达、炮塔、光电火控系统和底盘四个分系统和若干单体组成。白天采用电子视野自动跟踪,夜间采用红外热像仪跟踪,具备全天候作战的能力。其主要武器为炮塔两边各两门的25毫米机关炮,单门射速为600~800发/分,四门高炮齐射,可达3000发/分,炮塔两边还各有两枚地空导弹。另外,高炮采用履带式底盘,越野性能较好。炮车乘员3人。该高炮现主要列装我军机械化、摩托化步兵团和高炮旅,用于机械化部队集结、行军、展开和进攻时的对空防御。
95式自行防空系统,只是整个移动式防空系统的一部分,整个移动式防空系统,还包括一部作战指挥车。作战指挥车也安装在一个类似的底盘上,可以控制多达6~8个95式自行防空系统。这种作战指挥车,在很多方面的设计理念上,和俄罗斯的“狗耳朵”系统相似。俄罗斯的“狗耳朵”系统,安装在装甲指挥与侦察车底盘上,为移动式防空系统提供火控信息,受其指挥的防空系统,有2S6M自行高炮/防空导弹系统、“针-10”型防空导弹和“道尔”式防空系统。
经过建国60年来坚持不懈的发展,我国的高炮技术和装备水平,都有了长足进步。展望未来,我国高炮的发展正向着简化口径、不断提高信息化水平发展。可以预测我国未来高炮武器系统必将以崭新的面貌,屹立于世界兵器之巅。