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浅析战车主动防护系统
发布时间:2023-12-12     作者:   来源:科普中国   分享到:

从第二次世界大战至今,坦克装甲车辆的性能和数量一直是影响地面作战胜负的重要因素。但由于反坦克武器的快速发展和广泛应用,装甲车辆仅仅依靠自身装甲防护已经越来越“自身难保”,世界军事强国逐渐形成共识,现代陆上作战,要想有效保护装甲车辆和乘员的安全,必须为战车配备先进的主动防护系统。主动防护系统是坦克装甲车辆通过雷达和光电等探测装置,感知并获取来袭反装甲弹药的运动轨迹和特征,然后通过计算机控制对抗装置,阻止来袭弹药直接命中战车的智能化自卫系统。作为战车防护的最后一道屏障,主动防护系统走过了怎样的发展历程?存在哪些优势和不足?未来发展趋势如何?请看解读。

一、前苏联率先起步,西方国家奋起直追,战车主动防护系统蓬勃发展

前苏联高度重视地面攻防作战,20世纪80 年代初,就研制出世界上第一种主动防御系统——鸫-1,安装在T-55中型坦克上。90年代中期,俄罗斯又研制出性能更优的鸫-2。该系统由坦克炮塔两侧的两个装置组成,每个装置包括毫米波探测器、雷达、火箭发射器和控制系统,可探测到来袭速度50~500m∕s的反坦克导弹或火箭弹,自动捕捉和跟踪目标,并将目标数据输入控制系统,经过筛选程序,选择最佳攻击位置的发射管适时发射火箭弹,在距坦克6~7m处爆炸,以大量碎片摧毁来袭目标,实现对坦克的防护。

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“竞技场”主动防护系统是俄罗斯在90年代中期开始研制的,是世界上第一个装备部队的战车主动防护系统,先后应用于T-80、T-95主战坦克和步战车的防护。俄军事专家表示,“竞技场-M”主动防护系统不仅具备防御“标枪”“长钉”等反坦克导弹的能力,还能反击自杀式无人机。近年来,俄罗斯又推出了新一代主动防护系统“阿富汗石”,安装在T-14阿玛塔主战坦克或T-15重型步战车上。据称不仅能有效防御导弹,甚至还能摧毁贫铀穿甲弹。

除了上述硬杀伤主动防护系统,俄罗斯还研发过一种名为“窗帘”的软杀伤主动防护系统,1993年开始装备部队。该系统利用光电对抗装置干扰敌方的半自动瞄准线指令反坦克导弹、激光测距仪和目标指示器。俄军称该系统可使“陶”“龙”“小牛”“地狱火”等激光制导导弹命中率降至原来的1/4到1/5;“米兰”“霍特”等导弹命中率降至原来的1/3。

西方国家最初对战车主动防护系统不太重视,不料冷战结束后,高烈度地面作战威胁居然卷土重来。严酷的战场环境迫使美、德、以等国不得不在该领域加大投入,凭借雄厚的科技和经济实力,很快取得重大突破。上世纪90年代,美国开始研发低成本小型拦截装置,这是一种防御轻型装甲车辆的硬杀伤系统。为了有效应对反坦克武器的进化,美国陆军决定开展“全面主动防御”计划,以提高重型坦克、装甲车辆的战场生存力。该防护系统由报警器、追踪雷达、控制系统、拦截系统和干扰器组成,同时具备软、硬杀伤能力,2007年,雷锡恩公司研制成功的“速杀”主动防护系统是其硬杀伤能力的主要支撑。“速杀”系统采用独特的垂直发射模式,拦截弹发射后根据控制指令转向,飞向来袭目标,这样只需要一套发射装置就可为战车提供全向防护,优点是便于安装且减轻了重量,缺点是容易影响拦截速度。

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作为传统装甲技术强国,德国当然也不甘落后。2004 年,德国推出名为“阿维斯”的主动防护系统,适用于坦克及一般的轻型装甲车辆。“阿维斯”采用一部Ka波段搜索定位雷达,可靠性较高,捕捉到来袭弹药并确定拦截位置后,系统会发射重约3千克的榴弹,在距战车数米的距离用破片摧毁目标。2006年黎以冲突,以色列国防军52辆“梅卡瓦”主战坦克被击伤甚至击毁。痛定思痛,以军认定必须通过主动防护系统提高装甲车辆高强度对抗中的战场生存能力。以色列很快研制出“战利品”主动防护系统,2009年开始装备部队。在2014年“护刃行动”激烈的城市作战中,以军坦克凭借“战利品”成功拦截了数十枚导弹和火箭弹,未出现一次拦截失败或虚假预警。优异的实战表现引起举世瞩目。2017年,美国陆军决定,选择“战利品”而非“速杀”系统来重新武装自己的“艾布拉姆斯”主战坦克。

二、优势突出,短板明显,战车主动防护系统还有提升空间

在新理念层出不穷,新技术迅猛发展的今天,战车主动防护系统之所以热度飙升,快速走红,关键还是凭借自身的硬实力。防护力强。常规防护系统主要依靠坦克装甲车辆自身的装甲进行防护,即在弹丸击中自身后才开始抵御,属于被动防护、消极防护。主动防护系统采用主动出击的防御方式,在来袭弹药命中前将其削弱摧毁或干扰诱偏,从而有效保护自身,这种防护理念远比传统的装甲防护积极主动。另外,被动防护通常将战车正面作为防护重点,侧翼、后方和顶部都比较薄弱,近距离作战面对四面八方的威胁,防不胜防。主动防护系统可对战车及车内人员提供360°全方位的防护,防御范围大大扩展。

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可靠性高。主动防护系统涉及的技术领域包括探测识别技术、干扰和抗干扰技术、数据处理技术、控制技术、弹药发射技术等,这些都是发展迅速且成熟度较高的技术。对科技强国而言,主动防护系统在研制周期、成本控制以及技术可实现性等诸多方面难度都不大,只要足够重视,舍得投入,短时间内就可能取得突破性进展。以色列在2006年黎以冲突失利后,迅速研制出性能优异的“战利品”主动防护系统就是例证。

自重较轻。战车主动防护系统的重量一般在几百到一千千克左右,相对传统的装甲防护,这个质量绝对称得上大幅降低。此外,很多主动防护系统都采用模块化设计,可根据战场环境威胁程度的不同灵活选择相应模块,自重还能进一步减轻。这样就可以有效提高坦克装甲车辆的机动性和运输能力。

当然,战车主动防护系统在实战中仍有改进和提升空间,主要体现在以下方面:一是防御反坦克导弹、火箭弹等低速目标的技术比较成熟,效果较好,但拦截高速多用途弹、脱壳穿甲弹等高速弹药的能力相对较弱;二是拦截弹药数量有限,且弹药发射后难以快速完成再次装填,影响主动防护能力持续发挥,激战中,尤其是遭敌饱和攻击时,容易应接不暇甚至束手无策;三是拦截弹摧毁来袭弹药时,产生的大量破片容易对装甲车辆及周围协同作战的己方人员造成“二次杀伤”;四是目前的探测告警技术难以准确辨别来袭目标的真伪;五是战车主动防护系统还缺少对付反坦克地雷、路边炸弹等爆炸装置的有效手段……这些都是未来需要进一步努力解决的问题。

三、扬长补短,科技加持,战车主动防护系统未来可期

只要战争的最后胜利离不开占领与控制,就少不了地面上的厮杀角逐;只要存在地面作战,往往就少不了披坚执锐的装甲部队。提高装甲部队的战场生存率,必须装备先进的战车主动防护系统。以下方面应该是战车主动防护系统未来的发展趋势。

系统“小型化”“模块化”“通用化”“智能化”。坦克装甲车辆要具备高度的战场机动性,因而战车主动防护系统发展的一个重要目标就是小型化,这样才能在不影响战车机动性能和作战能力的前提下实现高效防护。模块化和通用化也是当前和未来军事强国研发主动防护系统的共同追求,高度集成的模块化系统和通用化设计,不仅可以提高系统的反应能力和防护范围,还能拓展系统对不同武器平台的兼容性,增强可靠性和可维护性,以便根据实际需要安装在不同种类、型号的战车上,实现不同车辆的定制设计。智能化更是战车主动防护系统未来发展的大势所趋。探测装置必须既能探测主动寻的导弹,又能探测被动寻的导弹,还要具备辨别真假目标和目标威胁程度的能力,为了节约数量有限的拦截弹药,高度智能的主动防护系统要能够排除假目标干扰,放过那些自身装甲足以抵御的来袭弹药,仅对高威胁目标实施有效拦截。另外,还可以将智能技术与定向能武器技术相结合,使拦截方式手段更多,拦截范围和效果大幅提升。

防御能力“全谱化”。随着科技进步,新型高效的反坦克武器应运而生,其中装备子母弹头的末敏弹、高速动能弹和激光武器威胁最大,此外,来自武装直升机、自杀式无人机的顶部威胁和智能反坦克地雷的底部威胁,也令坦克装甲车辆的防护能力面临更大的考验。这些新型反坦克武器的毁伤机理、速度、威力各不相同,对主动防护系统提出了更高要求。有鉴于此,未来的战车主动防护系统,必须具备应对各种新型反装甲武器威胁的“全谱主动防护”能力,以360°全方位防护为目标,综合集成多种高新技术,具备同时打击多个高速、大威力、多方向来袭目标的能力,用软硬结合的光电、火力网为战车打造一个无懈可击的安全屏障。

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二次杀伤效应“最小化”。除了有效防护坦克装甲车辆及车内乘员,主动拦截系统还要解决拦截弹摧毁来袭弹药时可能对周围步兵造成二次杀伤的问题。德国莱茵金属公司研发的“先进模块化装甲”系统不失为一种解决方案。该系统类似爆炸式反应装甲,但更为主动和智能。公开资料显示,这是一种分布式主动拦截系统,不用实体拦截弹,而是将拦截模块安装在载具四周。探测模块发现威胁时,计算模块自动计算拦截模块的“用法用量”,用“定向能束”摧毁或干扰来袭弹药,拦截距离达到18米。“先进模块化装甲”系统使用了“重度钝性金属高爆炸药”,爆炸后会形成一个粉末密度和速度极高的区域,用粉末替代破片拦截来袭弹药,但与破片不同,拦截后粉末会迅速散开并减速,不会四处乱飞伤及无辜。相信此类“黑科技”未来定能有效破解战车主动防护系统的二次杀伤效应。


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