火炮與導彈結合的產物,強大的雙管衛士,淺談“卡什坦”近防系統

隨著現代反艦導彈的快速發展,如何為軍艦提供更為可靠的反艦導彈攔截體系就成為了現代各國海軍不得不考慮的事情。而對於現在的俄羅斯海軍來說,“卡什坦”近程彈炮合一系統,則是當代俄羅斯軍艦最為先進的近程防禦系統之一。

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“卡什坦”近程彈炮合一系統

但是,隨著俄製武器的逐漸出口,“卡什坦”近程彈炮合一系統,也逐漸引來了射擊精度不高,攔截效率不佳等問題。那麼,作為俄羅斯現代近防系統中的翹楚,“卡什坦”近程彈炮合一系統,是徒有虛名?還是名副其實的近防強者?今天本文就為讀者朋友們大致介紹下“卡什坦”近程彈炮合一防空系統。

“卡什坦”誕生的起源——AK-630近防炮系統的缺陷

在冷戰期間,蘇聯紅海軍傾注了大量的精力研究各式反艦導彈,不僅認識到了現代反艦導彈的巨大威力,也充分認識到了構建艦載近程武器系統(CIWS)的重要性,而AK-630近防炮系統,就是蘇聯紅海軍裝備的第一款真正意義上的CIWS。

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AK-630屬於第一代的CIWS

雖然AK-630近防炮系統的成功,證明了CIWS思路的正確性,但是隨著當時西方反艦導彈技術的快速進步,AK-630近防炮系統很快就不再能夠滿足蘇聯紅海軍的使用需要。

首先是AK-630近防炮系統沒有屬於自己的獨立瞄準裝置,只能夠和其他艦載武器系統共用一套集中式火控系統,在面對高速飛行的掠海來襲目標時,其射擊精度和反應速度均有不足之處。其次,AK-630近防炮系統的最高射速僅有5000發/分鐘,而根據蘇聯紅海軍自己的測算,如果要對具備末端機動能力的超音速反艦導彈進行攔截,近防炮的射速最少需要達到10000發/分鐘,這樣才能夠形成足夠的攔阻彈幕。

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俄羅斯還搞過雙聯裝的AK-630M系列

最後,是小口徑炮對反艦導彈的毀傷效果不足。為了對抗蘇聯紅海軍的AK-630近防炮系統,美國的“魚叉”反艦導彈隨後加強了導彈的彈頭防禦能力,並且使用鈍感炸藥作為導彈戰鬥部的填充裝藥。在這種情況下,除非導彈直接被多枚小口徑動能彈命中,不然反艦導彈仍然能夠對戰艦造成殺傷。

基於以上的認識,蘇聯紅海軍很快決定開始研製自己的第二代CIWS,這也就是後來的“卡什坦”近防系統

“卡什坦”的技術特點——基於AK-630近防炮系統的全面升級

“卡什坦”近程彈炮合一系統的火炮系統完全遵循“窗口”理論進行設計,所謂的“窗口”理論,就是火控雷達通過計算,算出反艦導彈的大致飛行區域,然後在反艦導彈的飛行區域內發射大量的彈丸,等反艦導彈自己撞上來

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“窗口”理論是第二代CIWS的重要支持理論之一

“窗口”理論是第二代CIWS火炮系統的特色,和第一代CIWS火炮系統中的“瞄準-射擊”理論有較大的不同。“瞄準-射擊”理論針對第一代無末端機動能力的亞音速反艦導彈反制能力較強,而當具有末端機動能力的超音速反艦導彈開始大量裝備後,“窗口”理論自然而然就成為了主流。

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“卡什坦”最終裝備了2門速射炮

近防炮系統超高的射速是“窗口”理論實現的基礎,傳統的AK-630近防炮最高射速只有5000發/分鐘,無法滿足“窗口”理論的要求。蘇聯紅海軍的解決辦法倒也簡單,就是用提高火炮數量的方法來提升CIWS在單位時間內的彈丸投送密度,因此“卡什坦”近程彈炮合一系統的火炮數量提升到了兩門。

小口徑速射炮的射程和射速是一對互相矛盾的因素,口徑越小、射速越快,但是相對的,射程就會降低。而提升速射炮口徑,雖然能夠提升速射炮的射程,但也降低了速射炮的射速,最終影響速射炮的火力投送效率。

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“卡什坦”最終選用了彈炮合一模式

正是基於以上的問題,蘇聯紅海軍並未將研發重點放在提升30毫米速射炮的射速上,而是打算通過在第二代CIWS上集成艦載點防空導彈來解決整套CIWS攔截距離的問題。因為CIWS主要是執行末端攔截任務,因此裝備的艦載點防空導彈均採用管發射和直接瞄準的工作方式,以提升反應速度。

“卡什坦”的基本構成——近防衛士的基本構造

“卡什坦”近程彈炮合一系統採用了集中式目標搜索系統、瞄準/跟蹤與戰鬥部組合的兩位一體結構。採用兩位一體結構的“卡什坦”近程彈炮合一系統,不僅實現了搜索雷達的遠程搜索,同時也滿足了戰鬥模塊獨立戰鬥和快速反應的要求。

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“卡什坦”的雷達系統十分臃腫龐大

因為當時蘇聯在電子工業方面相對較弱,因此“卡什坦”的整套搜索/制導系統是由一系列雷達的雷達群組成的,在工作時,不同的雷達通過自動化系統進行無縫銜接協作。因此,“卡什坦”的雷達群雖然巨大且笨重,但是卻仍保持著相當不錯的可靠性。

“卡什坦” 的搜索雷達是揹負式雙波束雷達,寬度40度的寬波束雷達用來搜索中高空目標,窄波束雷達用來搜索反射截面較小的低空掠海目標。整套搜索雷達對反射面積5平方米,飛行高度在1000米以上的目標,最大探測距離為45公里。對反射面積0.1平方米,飛行高度在15米左右的掠海目標,探測距離在8-19公里,勉強滿足戰鬥模塊的使用需求。

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這張圖中各系統的佈局比較清楚

在搜索到來襲目標之後,“卡什坦”的搜索雷達會將來襲目標的相關信息傳輸給跟蹤雷達。“卡什坦”的跟蹤雷達裝在導彈和兩側速射炮之間的平臺上,跟蹤雷達為釐米/毫米雙波段雷達,毫米波段用來對抗海面雜波干擾,並且能夠對來襲目標進行自動鎖定。

除了雷達系統之外,“卡什坦”系統還安裝有光學組件作為跟蹤系統的備份模塊。“卡什坦”的光學跟蹤系統為電視攝像機和紅外探測裝置,安裝在上文提到的跟蹤雷達兩側,並能夠和跟蹤雷達一起對目標進行同步跟蹤搜索。

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兩門AO-18足夠對“窗口”進行火力覆蓋

在火力方面,“卡什坦”裝備了兩門AO-18型6管30毫米速射炮,炮口初速為900米/秒。對飛機這類較大型空中目標的最大攔截距離達到了5000米,對反艦導彈這類超低空掠海目標的最大攔截距離為2000米。不過AO-18速射炮並沒有採用動能彈,仍然採用了常規的殺傷爆破彈,因此對有裝甲防護的反艦導彈毀傷效果較差。

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SA-N-11導彈和AO-18速射炮

作為延伸火力的則是佈置在“卡什坦”系統兩側的4聯裝SA-N-11艦載點防空導彈,除了系統上直接攜帶的8發SA-N-11導彈,“卡什坦”系統底部還備有32枚備用的SA-N-11導彈,一套完整的“卡什坦”系統就直接擁有40枚導彈,具備較強的抗飽和攻擊能力。

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一套“卡什坦”能攜帶40枚SA-N-11導彈

在發現來襲目標後,“卡什坦”開始用搜索雷達照射目標,同時將戰鬥數據傳送給導彈。當判斷目標已經到達導彈的最大攔截距離時,發射SA-N-11防空導彈,並在導彈接近目標時將制導工作由搜索雷達轉交給跟蹤雷達或者光電跟蹤裝置。

SA-N-11導彈會根據自己與來襲目標的距離,選擇在距離目標3-6米時觸發近炸引信,用殺傷破片毀傷目標。或者啟動觸發引信,採用直接撞擊的方式來摧毀來襲目標。如果系統判定導彈攔截失敗且目標距離過近,則由兩門AO-18速射炮執行最後的攔截任務,在理想情況下,“卡什坦”能夠對來襲目標發動三次攔截。

“卡什坦”的不足——近防衛士的缺陷

首先,因為採用了數量眾多的雷達和光電裝置承擔對目標的搜索-跟蹤-攔截任務,再加上沉重的戰鬥單元,導致“卡什坦”全套系統過重,不僅導致在中小型軍艦上部署困難,而且整套系統的旋轉速度也較慢。

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採用輕量化設計的“卡什坦”系統

不過,體積碩大的戰鬥單元也為“卡什坦”系統提供了強大的近防火力。SA-N-11點防空導彈採用兩級固體火箭發動機,最大飛行速度可以達到1100米/秒,較快的飛行速度讓“卡什坦”擁有更多的攔截機會和補救機會。

其次是兩門AO-18型6管30毫米速射炮各有500發的備用彈,可以提供2-3次的攔截需要。雖然有部分觀點認為AO-18速射炮的射擊精度不如歐美以航炮為基礎改進而來的20毫米小口徑速射炮。但考慮到第二代CIWS火炮支持理論是以高彈幕覆蓋的“窗口”理論,因此AO-18速射炮的射擊精度對整套系統的作戰效率影響並沒有那麼大。

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對戰艦的隱身性能影響很大

“卡什坦”系統在現在最大的問題是反射面積太大,特別是在強調高度隱身化的現代軍艦上,一套“卡什坦”系統的雷達反射面積幾乎能抵消戰艦其他部分在隱身化方面所作出的努力,加上CIWS一般對射界有更大的要求,導致早期的“卡什坦”幾乎成了艦艇隱身化的最大影響因素。

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美國的激光CIWS

不過隨著技術的發展,定向能武器,比如美國的激光CIWS正在逐漸實現實用化。如果定向能CIWS能夠獲得最後的成功,那麼類似“卡什坦”這類傳統的導彈/火炮CIWS,註定逃不過逐漸沒落的結局。


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