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一款新型炮彈的出現:讓榴彈炮打飛機不再是笑話

榴彈炮也能打飛機?沒錯,這不是笑話。榴彈炮射程遠,但以彈道相對彎曲為特點。現代榴彈炮的身管加長,初速增高,在必要的時候可以平射,但依然主要是作為間瞄火力使用的。傳統上,打飛機的高炮要求初速高、彈道平直,否則就不是炮彈打飛機了,而是往空中拋灑地雷,等著飛機往上撞了。用傳統的榴彈炮打飛機,那真是不折不扣的笑話。但時代不同了,關鍵在於制導技術和戰場環境的變化。

圖為埃及軍隊大量裝備的ZSU-23-4四管自行高炮

在二戰時代,高炮打飛機主要打的是中高空飛機。除非特別危險的任務和由特別熟練的飛行員駕駛,飛機主要是在掃射攻擊時才俯衝到低空,不僅縮小受到輕武器射擊的窗口,也避免全人工操縱長時間貼地高速飛行的危險。進入二十世紀60-70年代,雷達和防空導彈使得中高空突防越來越危險,電子技術的發展使得機載雷達控制下的自動貼地飛行成為可能,低空、超低空突防成為主流。但矛盾總是相長的。在1973年的十月戰爭中,埃軍大量裝備的蘇制四管23毫米自行高炮使的以色列空軍低空突防的戰鬥轟炸機吃盡了苦頭。小口徑高炮的高射速、平直彈道在雷達控制下,組成精確而且密集的火力網,撕碎了貿然突進的低空飛機。西方的對策是雷達和光電制導的低空防空導彈,如馬島戰爭中初顯威力的英國「長劍」,同類的還有法國「響尾蛇」、法德聯合的「羅蘭」、瑞典的RBS70、美國的車載「毒刺」等。但自行高炮和低空防空導彈畢竟成本較高,不宜大量配屬,除了十月戰爭中蘇伊士運河這樣窄小、密集的戰場,一般戰場上還是有足夠的漏洞,因此低空突防依然是空中力量戰術打擊的主要手段。

圖為小直徑炸彈

時間快進到21世紀,制導技術已經高度發展,而且在低成本化。當然,低成本是相對的。第一代「小直徑炸彈」(簡稱SDB)在2012年的單價為4萬美元,第二代SDB現在「降價」到12萬美元。也就是說,一枚「低成本」制導炸彈丟下去,就是一輛賓士出去了,差別只是小奔還是大奔。但一輛M1A2坦克在1999年的單價為621萬美元,2016年按通脹折算就是892萬美元了。即使「廉價」的俄羅斯T-90坦克,按照不同配置,單價也要250-450萬美元。這麼算來,10枚SDB換一輛坦克都是賺了,這才是低成本的意義。

圖為小直徑炸彈(機庫上方像飛機一樣的東西)轟炸機庫

制導武器低成本化是一個重要趨勢。美國的標準制式反艦導彈「魚叉」Block 2在2011年的單價為120萬美元,新型的洛克希德LRASM在2016年的單價為70-100萬美元,與軍艦相比,這是不可思議的低成本了。LRASM的射程從「魚叉」的280千米增加到560千米。LRASM是從JASSM-ER空射隱身巡航導彈發展而來的,後者射程高達930千米,所以LRASM可能還有增程潛力。更重要的是,LRASM具有自主尋的能力,極大地增加了攻擊的威力和靈活性。美軍還在研製低成本無人機,如Kratos公司的UTAP-22和XQ-222,這些從靶機發展而來的一次性使用無人機不僅具有近似高性能戰鬥機的飛行性能,還有一定的機內或翼下武器掛載能力,可以在有人-無人攻擊群里充當炮灰,在偵察、監視、攻擊(包括用機載武器反覆攻擊或者攻擊多個目標)之後,在最後的自殺攻擊中擴大戰果。XQ-222還具有隱身能力,進一步增加現代戰場低成本、高密度、高精確攻擊的壓力。

圖為「戰斧」式巡航導彈

傳統的陸攻巡航導彈也有了新發展。海灣戰爭后,「戰斧」巡航導彈就在美國各次海灣干涉作戰中廣泛使用。但昂貴的「戰斧」160萬美元一枚(2014年,Block 4),大奔都擋不住,而是豪宅的價了。不過巡航導彈小型化、低成本化也在悄悄進行。從「魚叉」改型而來的SLAM-ER「只有」70萬美元一枚,當然射程也比「戰斧」大大縮水,降低到270千米。如果算上GPS制導的火箭彈,威脅就更大了。美軍已經停止訂購227毫米無制導火箭彈,MLRS和HIMARS火箭炮在用完現有庫存的同時,主要使用GPS制導的GMLRS火箭彈,射程可達70千米,其高精度贏得「70千米射程狙擊步槍」的美稱。連波蘭都推出122毫米的GPS/GLONASS制導的TRG-122,射程為35千米,可以從經典的40管122毫米火箭炮發射。

面對這樣蜂擁而來而且精確的攻擊,單靠自行高炮和防空導彈是不夠的,百密一疏的代價是慘重的。以色列研發了「鐵幕」反導系統,用低成本導彈攔截哈馬斯的簡易火箭彈,取得不錯的效果。但這畢竟是專用系統。在戰場上,火力永遠嫌不夠,專用系統佔用編製、人員、陣地和後勤,最好是在所有時候都能把所有戰士、所有武器都投入戰鬥,而不是只有一部分兵力可以投入戰鬥。HVP應運而生。

圖為超高速彈藥(HVP)

HVP由英國宇航研製。英國宇航與其說是英國公司,不如說是股東大會在英國的美國公司,因為美國業務早已超過英國和世界其他地方的業務。HVP全稱Hyper Velocity Projectile,意為超高速彈藥。這是一種制導炮彈,採用通用模塊,可以從美國陸軍和海軍陸戰隊的155毫米牽引或者自行榴彈炮發射,也可以從美國海軍的127毫米艦炮發射,但與傳統的制導炮彈又不一樣。

蘇聯坦克從T-64時代開始就裝備了炮射導彈,但這只是借用坦克炮發射的導彈,對發射葯的能量利用不多,主要飛行段靠自身的火箭發動機推動。以色列的「拉哈特」也是一樣。80年代的美國155毫米M172「銅斑蛇」炮彈是第一種制導炮彈,沒有彈上的火箭發動機,像正常的炮彈一樣打出去,採用激光半主動制導,主要用於反坦克或者打擊硬目標。現在的M982「神劍」是「銅斑蛇」的後代,但採用GPS制導,不再需要有人在前沿對目標直接照射,也不怕雲霧雨雪遮擋。HVP也採用GPS制導,但與「神劍」不同的是,這是三維GPS制導,也就是說,不光包含平面位置信息,還包括高度信息。當然,這不是簡單地增加一個數據,而是對現有GPS制導的精度和更新速率要求有數量級的提高,現有的對30千米級固定目標10米以內的精度是不夠用的。

圖為「神劍」制導炮彈

「神劍」是用於攻擊地面目標的。對於大多數情況,彈著點與發射位置的高度相仿,GPS只要提供平面坐標就夠了。一般來說,GPS制導是用於固定目標的。但坐標就是坐標,只要在射程和機動性範圍內,在炮彈飛行途中輸入新的坐標,就可以使得炮彈轉向新的目標。要是不斷輸入新的坐標,就可以使得GPS制導炮彈擊中機動目標,比如坦克或者艦船。要是連續不斷的GPS信息不是平面坐標,而是三維坐標呢?那不就可以擊中空中機動目標了嗎?正是如此,這正是榴彈炮打飛機的技術基礎。

圖為供155毫米榴彈炮使用的超高速彈藥

圖為供127毫米艦炮使用的超高速彈藥

不過說榴彈炮打飛機其實並不准確。HVP用155毫米榴彈炮發射時,最大速度大約2.5倍音速,不過速度在飛行中是衰減的,而且機動性有限,並不像傳統防空導彈或者空空導彈那樣可以在急劇機動中追擊。但直升機、無人機的速度更低,那點機動性不足以逃逸HVP的高速打擊。巡航導彈的速度高一些,但機動性更低,而且頂多能按預設模式做有限的末端機動,而缺乏針對性、對抗性的末端機動能力。換句話說,不像有人駕駛的飛機那樣,會有意識地躲開攔截。由於現代戰場的危險性,有人駕駛飛機直接衝到敵人的頭頂丟炸彈會越來越少,用低成本制導武器進行的視距外攻擊會越來越成為主流。這才是HVP的機會,可以在10-30千米範圍內,打造高射速、高密度、低成本的防空火力網。

更有意思的是,HVP是制導炮彈,但彈上並沒有毫米波、激光、紅外等感測器,完全依靠外界提供目標信息。這看似缺點,卻也可以成為優點。現代戰場的一大特點是信息化、網路化。對於制導炮彈來說,目標信息是彈上直接探測獲取的,還是從外界輸入的,只要可靠及時,差別並不大。因此,戰場雷達、無人機和坦克、裝甲車、武直等專用和兼用的ISR手段向戰場網路提供實時和連續的目標信息,分散的火力單元按照統籌的火力計劃或者自主發射,榴彈炮這樣的「兼職」火力單元也可以全時全方位提供精確火力。而且三維GPS坐標(實際上數據量更大,要加上在三個方向上的速度甚至加速度信息)與目標性質無關,目標可以是固定的工事,也可以是機動的坦克,或者是航行中的艦船,更可以是飛行中的直升機、巡航導彈或者制導炸彈。說到底,這和炮兵觀察員引導榴彈炮間瞄射擊沒有本質差別,只是現在炮彈出膛后,還在繼續引導,直到擊中目標。155毫米彈頭威力巨大,不管是散兵、工事、坦克、艦船還是直升機、導彈,挨上一發都受不了。

圖為M109A6自行榴彈炮

美軍重裝部隊配備大量155毫米M109自行榴彈炮,輕裝部隊配備大量M777超輕型牽引榴彈炮,還有一些正在退居二線的M198牽引榴彈炮。採用HVP這樣的先進彈藥后,不僅可以用於常規轟擊,還可用於反坦克、反艦和防空,地面力量
的全域火力密度大大增加,而不再是炮兵在遭到空襲時,只能呼籲防空部隊的戰友加油。

圖為MK-45 127毫米艦炮

同樣的技術也可以用於戰艦。本來只有有限防空能力的中口徑艦炮現在突然成為高射速的中近程防空反導利器,通用垂直發射系統里的防空導彈數量就可以有所降低,性質上也可以向遠程傾斜,並增加反艦和陸攻導彈,極大地提高了戰艦的戰鬥力。用127毫米艦炮發射時,HVP可以達到3倍音速的速度,射程可達50千米。

HVP還在研發中,當前正在進行中的第一階段以地面的固定目標為主,防空能力是第二階段,但其潛力已經成為美軍新戰法的核心。美國海軍陸戰隊對自身定位一直在第二陸軍和兩棲突擊隊之間搖擺不定,現在提出新穎的「遠征前進基地」概念,在近岸島嶼、半島或者容易隔離的海岸上打釘子,用岸基火力避免近岸艦隊易受打擊的問題,HVP就是其中的關鍵之一,但這是另外一個話題了。



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