美国陆军新一代野战防空战车

作者:一剑破天
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随着大国竞争逐渐拉开序幕,美国的军事竞争准备开始深入化,这其中很富于标志性的一个举动,莫过于此前不重视野战防空的美国陆军,开始认真起来。近来“增量”2(IFPC Inc2)与“初期机动型近程防空系统”(IM-SHORAD)两个防空战车项目的高调十分清楚地说明了这一点。

自从第一次世界大战开始,野战防空就成为了军队发展的重头戏,有效应对野外作战时的空袭可以大幅降低己方伤亡。时至今日,全球大多数国家都在不遗余力地发展各种野战防空装备,然而在这个领域,美国陆军却是一个异类。自第二次世界大战结束之后,美国陆军对野战防空能力就已经表现出了漠视,这是由于从整个战役角度看,美国陆军主要依赖于空军夺取战场局部制空权,从而避免出现敌人轰炸攻击己方地面部队的情况,因此军方高层并不愿意像苏联军队一样给陆军装甲机械化部队配备各种各样的野战防空武器。

冷战结束后,由于苏联军队的瓦解,在对手消失的背景下,美国陆军的野战防空装备发展更是几乎陷入了停滞阶段,野战防空对于美国陆军来讲几乎是可以忽略的项目了。为了更好地应对在伊拉克和阿富汗反恐作战,2004年,美国陆军实施了以“师改旅”为核心的模块化编制体制改革,由于美国陆军部队当时在伊拉克和阿富汗遂行反恐作战时“近地空域”安全无威胁,模块化改编中将师属防空炮兵营撤编,改编后的师(战术级指挥部)和旅不再编配防空力量,其对空掩护任务主要由空军担任,野战防空基本上处于裸奔状态。

然而进入21世纪的第二个10年,随着以中俄为对手的“大国竞争”重回美国视线,美国的制空权优势被认为不再可靠。在这种情况下,美国陆军加强野战防空能力的举措纷纷出台。美国国防部2018年1月发布的新版《国家国防战略》中,将中俄视为势均力敌的长期战略对手,并将作战任务由以反恐作战为主转向以做好与所谓势均力敌长期战略对手的作战准备为主,同时强调要继续威慑伊朗、朝鲜等所谓的“流氓国家”,还要挫败恐怖主义威胁。美军认为,未来在与势均力敌的长期战略对手的作战中,很难再做到“头顶空中无威胁”,陆军部队的“头顶空域”将会受到强大作战对手空中力量的严峻威胁,而陆军师和旅战斗队却不具备防空反制能力。在这种情况下,作为加强美国陆军野战防空力量的重要举措,“增量”2与IMSHORAD两个项目因此倍受瞩目。 

从复役的“复仇者”说起

美军地面力量缺少有效的野战防空手段,空军能够提供的空中掩护不能满足地面力量对空防御作战需求,其在近程机动防空方面的短板开始凸显。为了迅速弥补这一短板,美国陆军的举措之一是解封大量冷战时期生产的“复仇者”野战防空系统。“复仇者”野战防空系统于1983年开始研制,1988年正式入役美国陆军,随后又装备了美国海军陆战队。该系统以“毒剌”防空导弹为基础,以“悍马”为运载平台,主要用来对抗敌方巡航导弹、无人航空器、低空高速固定翼飞机和直升机。“复仇者”系统包括2具四联装导弹发射装置、一挺近防机枪。导弹发射装置被称为“标准车辆安装发射装置”(SVML),位于导弹发射转塔上部两侧悬臂支架上,除了发射装置内的8枚待发“毒刺”导弹外,还有8枚预备弹。“复仇者”系统安装了AN/VRC-91无线电台,传感器组件包括光学瞄准具、AN/VLR-1(IR-18)前视红外系统(FLIR)、自动视频跟踪装置(AVT)和二氧化碳激光测距机,从而使“复仇者”系统能够在各种作战条件下捕捉和跟踪目标。“复仇者”导弹发射转塔能360度全向旋转,导弹发射装置可上下俯仰范围在-10~+70度之间,因此使“复仇者”导弹系统具有非常灵活的交战能力。武器操作人员在转塔内有足够的视场用于目标捕获、跟踪和交战,导弹发射转塔电动驱动系统由通用动力公司制造,与在“布雷德利”战车上使用的相同。电动机驱动控制导弹发射转塔旋转和SVML的俯仰角度,驱动电力由车载武器基本系统中的电瓶提供,车辆的动力系统和“复仇者”电瓶装置可并行使用。雷声公司研制生产的AN/VLR-1(IR-18)前视红外系统是英国泰利斯公司光电分公司研制的IR-18传感器的改进型,能够使“毒刺”导弹在夜间和不良天气条件下捕捉到目标。带有电动光盖的自主式前视红外系统安装在导弹发射架左下的侧发射臂上,工作波长为8~12微米。目标捕捉可以使用光学瞄准具或前视红外系统进行直视观察,激光测距机安装在前视红外系统后面的左侧发射臂上。 “复仇者”系统的电子控制装置对目标距离数据进行处理,经过处理的目标距离数据将用于自动化射击许可发布和火控算法。

虽然从2003年的第二次伊拉克战争结束后,“复仇者”系统就在美国陆军和美国海军陆战队的作战序列中迅速消失,美国地面部队自此再无实质性的野战防空力量,仅有国民警卫队保留了一部分用于维护各大城市的低空空防,剩下的被存储进陆军各个武器仓库。但在经历了“克里米亚危机”后,深感缺乏野战防空力量的美国陆军试图解封一部分库存的“复仇者”系统,用于为部分装甲旅战斗队(ABCT)重建其第8营,即防空营(ABCT编制中有3个合成营,炮兵营、工兵营、支援营和侦察营各1个,共7个营,所谓重建的第8营就是被裁撤的原师属防空导弹营)。按照计划,美国陆军将从位于宾夕法尼亚州莱特肯尼的陆军仓库中,挑捡出72部状态较好的“复仇者”系统,优先交付驻欧美军的ABCT。然而,“复仇者”系统的性能毕竟已经过时,在武装无人机和低成本精确制导弹药大行其道的今天,难以满足现代战场的野战防空需求,这意味着复役的“复仇者”系统只能是美国陆军的一步权宜之计。

间接火力防护能力“增量”2项目

“复仇者”系统权宜之计的性质是毫无疑问的。美军于2018年决定组建机动近程防空营(M-SHORAD)。对这个营的使用方法如下:1、对旅战斗队实施全般支援,并按照营特遣队指挥官指示的先后顺序实施对空掩护;2、以部分车组对营战斗队实施直接掩护,其余担任全般支援;3、以部分车组配属营战斗队,其余担任全般支援。计划于2021财年组建第一个机动近程防空营,2022财年组建第二机动近程防空营,最终目标是组建18个营,并编配给陆军现役师(战役级指挥部)和国民警卫队师,使其具备近程机动野战防空能力,以满足未来作战任务需要。 只是出于“宁可人等装备不能装备等人”的理念,美军才为正在组建中的这些营有限装备一些“复仇者”防空系统。

事实上,美国陆军机动近程防空营的主要装备,将是基于M1157中型战术卡车底盘的“增量”2和基于“斯特赖克”装甲车底盘的IM-SHORAD。前者主要负责在师一级(战役指挥部)重要区域撑起防空保护伞,后者则主要执行机动火线部队的伴随式防空。“增量”2并不是一个全新的项目,最初是美国陆军于2012年开发的基于“系统集成”概念和具备新作战能力的导弹系统,由机动发射车、哨兵雷达和多用途导弹发射系统组成,遵循“网络中心战”原则,将原本独立的武器集成为一个全新平台,以最大限度发挥不同用途、性能导弹的作战效能,并将其打造为一种陆基机动作战的通用导弹发射系统。该系统能自主完成截获、追踪、交战、摧毁等过程,具备360度全方位作战能力,能拦截无人机、火箭弹、炮弹及巡航导弹。目前的“增量”2项目共有3个发展阶段,即初始阶段(Block1)主要任务是形成对无人机和巡航导弹的点防御能力,实现方案是将现役的“哨兵”雷达、“响尾蛇”空空导弹和新的火控软件集成,预计2021年第3季度将部署。第2阶段(Block2)主要是增加反火箭弹、火炮和迫击炮的点防御能力。第3阶段(Block3),计划在21世纪20年代后期形成反无人机和巡航导弹的远程区域防御能力。

目前,项目正处于第一阶段。按照目前美国陆军的设想,“增量”2项目的火力单元由采用M1157中型战术卡车底盘的多任务发射器(MML)以及改进型AN/MPQ64F1“哨兵”相控阵雷达组成。后者为前者提供基本的目标探测和跟踪数据,更多更大范围的目标数据则要依靠“一体化防空反导作战指挥系统”(IBCS)提供支持。换句话说,虽然凭借性能本就不俗的“哨兵”相控阵雷达,多任务发射器也能够实现自主作战,但是只有融入到IBCS系统中,其才能够发挥全部的作战效能。 

事实上,从初始设计就充分体现一体化网络作战思想,这是包括“增量”2项目在内的新一代美军武器系统研发的最大特点。此外,“增量”2项目还特别突出了所采用技术装备的高可靠性、高成熟度和低风险性,这一点从MML和“哨兵”雷达的研发上就可以充分体现出来。“哨兵”相控阵雷达是大名鼎鼎的AN/MPQ-64家族最新成员,这款X波段相控阵雷达的探测距离高达70千米,探测高度12千米,并且针对火箭弹、榴弹、迫击炮弹等目标的跟踪要求做了进一步优化。由于AN/MPQ-64原本就是“地面发射先进中距空空导弹”(SLAMRAAM)系统的火控雷达,其改进型AN/MPQ-64F1“哨兵”依然具备为中程防空导弹提供支持的能力。当时,雷声公司希望利用其颇为得意的AIM-120C先进中距空空导弹,为美国陆军研发一款高性价比的中程防空导弹系统,这就是SLAMRAAM。至于MML,乍一看似乎是全新研制的发射系统,其实采用的都是已经验证甚至装备过的成熟技术。MML的底盘部分同样取自雷声公司于2004年开始研制的SLAMRAAM系统,该系统最初采用“悍马”底盘,后改为M1157中型战术卡车底盘,并且加入了AIM-120C和AIM-9X混搭的弹药配置模式,从而兼顾中近程防空,意图替换老迈的“复仇者”系统。

然而,美国陆军当时并没有很大的中近程防空压力,最终在2011年决定不再为SLAMRAAM项目拨款,但雷声公司坚持走完了整个研发、测试和鉴定过程。所以当美国陆军开始“增量”2项目计划时,第一时间想到的就是成熟的SLAMRAAM项目。不过,美国陆军只保留了SLAMRAAM项目的底盘及伺服机构,抛弃了其原本的裸弹发射方式,改为模块化箱式发射。由于雷声公司本身就作为拉法尔公司的合作方参与了“铁穹”防御系统的研制,因此其干脆就直接采用了“拿来主义”。当然,考虑到M1157这种6×6型10吨级底盘的承载能力,MML的发射箱从“铁穹”的20个减少为15个。发射箱虽然少了,但是MML能够发射的导弹类型却更多,除了之前提到的AIM-9X,还包括“铁穹”防御系统的“塔米尔”导弹、洛马公司的“地狱火”导弹和“微型直接杀伤导弹”(MHTK),以及“毒刺”导弹,从而成为美国陆军中兼容性最强的发射系统。

在这里需要重点提一下“铁穹”防御系统的“塔米尔”导弹的实战效能。“铁穹”系统最初是以色列军方为了在地面上拦截哈马斯、真主党等武装发射的近程自制火箭弹而研制的,其“塔米尔”导弹安装有直接/间接命中双模式引信战斗部,拦截目标时基本上采用直接命中杀伤攻击方式。这是考虑到传统的爆炸方式产生的碎片会对地面造成一定的附带破坏,而命中杀伤的攻击方式将尽可能地将目标击落在更远的地方,避免弹片残骸坠落到以色列的城市中。同时,弹头上还装有激光近炸引信,一旦导弹没有击中目标,在与目标交错的瞬间,该触发装置可引爆弹头将目标摧毁。导弹在飞行中接受地面的中段制导,装备的射频(RF)导引头负责中段制导。

2011年4月7日,“铁穹”反导防御系统在以色列的南部城市阿什克隆上空拦截了1枚来自加沙地区的火箭弹,这是该系统自建成部署以来第1次成功实施拦截。2012年11月7~10日,以色列共遭到737枚火箭弹的袭击,“铁穹”反导防御系统在此期间,共拦截了245枚火箭弹。之后两年,以色列在全国共部署了7套“铁穹”反导防御系统,火箭弹防御能力大幅度提升。2014年7月9~11日下午,哈马斯向以色列发射了超过420枚火箭弹,其中90%的火箭弹被“铁穹”实施了拦截。该系统在探测到火箭弹发射后会迅速计算其弹道,如果火箭弹射向敏感目标或居民区,它便会发射带特殊弹头的拦截器拦截来袭的火箭弹。 “铁穹”反导防御系统的拦截效率较高,一般能够达到80%以上的拦截率,特别是应对哈马斯武装组织发射的弹道极其不稳定的自制劣质火箭弹。美国政府和国会长期以来一直对“铁穹”项目感兴趣,2012年3月6日,美国众议院通过了2013财年《国防授权法案》,其中6.8亿美元用于2012~2015财年采购“铁穹”系统和运维费用。2012年7月,奥巴马总统向以色列额外提供了7000万美元,以确保以色列在2012年能够最大限度地生产“铁穹”系统。事实上,美陆军最初决定引进“铁穹”就是要将其作为“增量”2项目的一部分。 


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IM-SHORAD防空战车项目

相对于“增量”2项目,IMSHORAD更为强调机动性,而作为IM-SHORAD的机动平台,“斯特赖克”装甲车底盘本身比“复仇者”系统的“悍马”车更大、防护性更好、动力更为充沛,可通过性更为强悍。“斯特赖克”底盘的设计基于LAVIII,单位功率一般在14~16之间(最低可以到10.5),可以在8×4和8×8之间切换。在防护方面,“斯特赖克”车体采用了12.7毫米的高硬度合金钢,在基础装甲下可以防御北约7.62毫米弹药的射击,在加挂了MEAXS后可以全向抵御14.5毫米普通弹药的射击,顶部可以抵御152毫米榴弹空炸的碎片(这时候不可以使用C-130H空运,除非超载模式)。“斯特赖克”还可以加装格栅装甲用以抵御RPG的袭击(此时车体+装甲总宽体超过3.2米,车速不能超过72千米/小时,同样不能使用C-130H运输)。当然,“斯特赖克”还可以挂载反应式装甲,在达到格栅装甲防护性能的同时,减少了对车辆操作性和通过性的影响。 “斯特赖克”底盘最大的特点在于这是一个能力平台,而不仅仅是一种战斗车辆,可以促进信息分享、协同决策和即时执行,可以提高态势感知能力。这也是为什么美国陆军会选择“斯特赖克”作为IMSHORAD平台的重要原因。

为了争这份定单,多个军工巨头都推出了自己的产品,波音与通用公司就是在“斯特赖克”车上装载“复仇者”武器站,雷声公司推出的则是以色列“铁穹”的美国版本,意大利莱昂纳多公司推出了顶置式炮塔方案,另外BAE、轨道ATK、韩国韩华等公司也都有参与。2018年7月,美国陆军在多个厂商的方案当中,选定了其下一代近程防空系统的车型。原本呼声颇高的波音公司方案被淘汰,而莱昂纳多公司的方案由于改装简单,基本不需要改进“斯特赖克”战车底盘被最终选中,并得到了正式代号IM-SHORAD。IM-SHORAD配套的雷达系统为莱昂纳多公司研制的MHR多任务半球雷达,这是一款S波段AESA体制雷达,采用DBF数字波段成形技术,包括4个阵面在内的全系统重105千克,每个阵面的平均功率为320瓦,分为RPS-40、RPS-42和RPS-44三款。RPS-40主要用于探测各式炮弹、火箭弹和导弹,最小探测距离30米,广域模式时最大探测距离5千米,定域模式时最大探测距离10千米,探测精度10米,在探测曲射火力时,雷达波束垂直方向可以覆盖0~70度,探测直射火力时则减小为0~40度,速度位于70~1000米/秒之间的曲射火力和70~600米/秒的直射火力均可探测捕获。RPS42主要用于探测空中目标,如战斗机、直升机、无人机等,最小探测距离150米,最远探测距离30千米,探测精度50米,雷达波束在垂直方向可以覆盖-10~70度,速度位于2.57~411.56米/秒的空中目标均可探测捕获。RPS-44可以探测地面的行人、车辆和空中的直升机、无人机和轻型飞机,最小探测距离100米,最大探测距离40千米,探测精度1米,雷达波束在探测曲射火力时垂直方向可以覆盖0~70度,速度大于0.5米/秒的行人和2.57米/秒的空中目标均可探测捕获,对行人、空中目标、中小型车辆、大型车辆的探测距离分别达到了9、25、20和40千米。至于IMSHORAD系统上的模块化可重构整合式武器平台(RIwP)可以整合各种武器,包括导弹、火箭、机枪、机炮和非致命性武器,此外还能安装非致命性武器。RIwP的可重构性和灵活性让美国陆军未来还可以根据需要为IM-SHORAD增加其它新武器,以增强防空能力或拓展用途。

事实上,由于2019年2月土军实施的“春天之盾”行动,以及2020年9月的纳卡冲突等一再表明,无人机力量已经颠覆了传统战争模式,成为地面部队的“头号杀手”。与此同时,美军拥有世界上最先进的无人机,并且在运用无人机作战方面实践经验十分丰富,深知无人机力量对地面部队的严重威胁和巨大杀伤效果,因此在研制和运用反无人机武器方面一直走在世界前列。2020年年底,美陆军高调宣布将开发以IM-SHORAD平台为依托集成激光武器的DEM-SHORAD系统,并努力在2022财年前将其编配至排级。提升陆军部队近程野战防空能力,特别是加强地面部队抗击无人机作战的能力,将使美国陆军师和旅战斗队具备能够有效抗击无人机的近程机动防空作战能力。

由于大量应用成熟技术,IMSHORAD项目的进展较为顺利。2021年年初,在经过长时间的准备之后,美国陆军重建的第一支机动近程防空营,正式开始在白沙导弹靶场试验IM-SHORAD,这也是美国陆军在真正意义上重建野战近程防空体系的第一步,在试验成功后,美国陆军将进一步推广IMSHORAD的装备范围。如果IMSHORAD能够通过白沙导弹靶场的试验,那么美国陆军将订购总共144套IM-SHORAD系统,以每个营36套的装备数量,组建4个机动近程防空营,这4个营将全部配备给美国陆军驻守在欧洲的重装部队。 值得注意的是,IM-SHORAD虽然号称是美国陆军的“弹炮合一”系统,但是其主要任务却不是类似于“通古斯卡”那样的打击火力,而是探测警戒。正如前文所述,IMSHORAD装备的是MHR多任务半球雷达,在探测到敌人来袭后,IMSHORAD系统会对危险等级进行区分。如果是远程大型目标,则将信息通知给其他防空单位,如果是已经逼近的中近距离目标,首先尝试用携带的“地狱火”导弹进行拦截,如果失败就用“毒刺”防空导弹顶上,最后是30毫米机关炮,再失败的话车组就可以弃车了。很明显,美国陆军并不指望自己的机动近程防空营能够顶住所有的攻击,而是希望机动近程防空营能够为前线部队尽可能提供空中目标信息,然后发挥自己体系化作战的优势。 当然,如此意图的劣势也很明显,那就是如果友邻单位配合慢点,前线部队还是免不了要挨炸。


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余论

美国陆军长期致力于现代化建设,从2017年5月,美国智库战略与国际研究中心(CSIS)发表《陆军现代化趋势》报告,到2018年交付美国国会的《陆军现代化战略》报告,再到2019年的《陆军现代化战略》擘划出更加完整的现代化进程,美国陆军不断加快推进现代化建设,以应对大国竞争。事实上,美国陆军成立最早,在冷战中就已经发展成兵种齐全、作战能力强大的地面作战力量。近年来,美国陆军基于战争形态与作战样式、国际安全形势及使命任务的变化,持续推动军队调整改革,规模结构特色鲜明,共有5大优先事项。

一是模块化作战单位,不断提升作战灵活性。陆军持续开展旅战斗队的重组工作,为装甲旅和步兵旅增加第3个机动营,使旅作战单位更加灵活;将两个步兵旅战斗队转为装甲旅战斗队,为常规部队配置11个装甲旅战斗队、13个步兵旅战斗队和7个“斯特赖克”旅战斗队,为陆军警卫队配置5个装甲旅战斗队、19个步兵旅战斗队和2个“斯特赖克”旅战斗队。

二是调整现役和预备役力量,实现最优组合。陆军预备役是美军预备役部队中人数最多的,未来几年,陆军预备役将会保持小幅增长。根据CSIS的报告,到2023财年,美国陆军国民警卫队计划增加500人,陆军预备役计划增加500人,这意味着87%的员额增长将来自现役部队。虽然未来几年内预备役兵员增幅不大,但陆军已经采取措施,实现现役和预备役力量的深度融合,缩小两者间差距。

三是成立人工智能机构,聚焦智能化建设。陆军非常重视发展人工智能无人系统等,促使作战部队在未来战争中能更高效地开展作战。随着人工智能技术发展应用,陆军部队编成也将发生相应变化,能够在更少的作战人员和部队支援下提升小型编组的作战能力。未来,美国陆军计划部署多种新型地面无人系统。

四是强化网络中心战能力。新的网络战略包括一系列规模更小的项目,参与合同商很多,时间更紧。新战略采取边研发边使用模IFPCInc2与IM-SHORAD将构成美国陆军新一代野战防空系统式,以便能迅速利用新技术来升级各软件模块和硬件。这些项目包括:指挥所计算环境,即一揽子硬件和软件,旨在提升指挥与控制,提高指挥所的能力;一体化战术网络,2019年首次有整建制战斗旅全部升级成为完整的一体化战术网络,如果评估获得成功,那么将为4个旅采购这种系统;增强型远征信号营装备,与现有远程通信装备相比,这种新型一揽子装备能力更强、部署更便捷。通信部队已经向陆军领导人提交评估报告和计划建议;五是重建野战部队的防空与导弹防御系统,一方面要建成一体化防空与导弹防御战斗控制系统,这是美国陆军首要防空优先事项,旨在将陆军的全部雷达、防空导弹连和导弹防御系统链接起来,本文所述的“增量”2项目正是这一系统的核心部分。另一方面是重构机动短程防空系统,该系统旨在保护快速移动的前线部队,使其免受直升机、无人机和低空攻击机的打击。 目前这一任务由重新解封的“复仇者”系统负责,不久后将被IMSHORAD所全面取代……由此可见,虽然排行“第五”,但美国陆军新一代野战防空战车项目在美国陆军“大国竞争”应对中的份量不轻。

结语

冷战结束以来,由于长期的绝对空中优势,美军对陆军野战防空武器发展需求较少,新型装备发展较少,并且随着老旧防空装备的逐渐退役,美国陆军野战防空能力几近真空。近年来,随着无人机蜂群、隐身战机等新型装备的服役和扩散,美国陆军野战防空薄弱的问题日益凸显,于是美军制定了新的路线图,重塑陆军防空作战概念,调整装备结构,“增量”2与IMSHORAD两个防空战车项目的后继发展因此值得我们高度关注。