35毫米高射炮 精工产品:瑞士GDF系列35毫米高射炮

GDF-005式35毫米双管高炮系统是厄利空•康特拉夫斯公司在其GDF-003式35毫米双管高炮系统的基础上于1985年改进而成的。该公司生产了两种成套翻改设备,即NDF-A和NDF-C。前者可将GDF-001和002改进为GDF-003,后者可将GDF-001、002和003改进为GDF-005。

改进工作完成后即进入批量生产。目前加拿大陆军装备了20门(1988年首批交付),塞浦路斯陆军装备了30门(1988 年首批交付)。

与GDF-003相比,GDF-005主要有如下改进:用康特拉夫斯公司的“炮王”光电瞄准具取代了GSA MK3式光学瞄准具,使火炮具备了雷达和光电两套火控系统,提高了射击精度和命中精度,增强了抗干扰能力;用两个自动输弹装置代替了两个备用弹箱,使该炮携弹量由238发增加到280发,炮上操作人员由3人减至1人;将火炮电源(重450公斤)与火炮组成一体,简化了射击准备过程,提高了战术机动性;配用新的薄壁榴弹,使单发毁歼概率达到75 % ;伪装系统固定在武器上。

由于采取了以上改进措施,同过去GDF系列35毫米牵引高炮相比,GDF-005的作战效能得到了很大提高,操作和维修大大简化,高炮独立作战能力大大加强。

独特组合

瑞士35毫米高炮的独特之处在于,它将速射转膛炮与先进的弹药技术创造性结合在一起,大大提高了高炮的性能。

35/11000型35毫米速射转膛炮 该炮是由厄利空•康特拉夫斯公司自行投资研制的,1994年研制出3门样炮。1994年初对第一门样炮进行了发射试验,共发射了数千发35毫米弹药。由于采用机械点火发射和无链供弹方式,该炮可以发射现役所有35毫米弹药,包括新研制成功的“阿海德”预制破片编程引信子母弹和正在研制中的易碎脱壳穿甲弹。

35/1000型转膛炮采用气动操作,射速达1000发/分,通常采用20~24发的连发方式来对付一个典型的空中目标。火炮上安装有四药室鼓形弹匣、遥控自动待发装置和双弹链输弹系统。它可以携带228发35毫米弹药,通过无链供弹系统从右边供弹,一次性弹药装载可以对付大约20个目标。全炮由电池供电进行自动操作,并安装有倾角自动化电子修正装置。火炮的上架为机械浮动式。

“阿海德”预制破片编程引信子母弹 这是一种非常先进的35毫米高炮弹药,全称为“先进命中效率与摧毁”(AHEAD)弹药。“阿海德”为集束式预制破片编程引信子母弹。它能够利用携带的大量预制破片,形成一个直接指向目标的高密度破片束,以拦截和毁伤空中目标。

该弹药不仅可以用于防御巡航导弹、空对地导弹、攻击机和无人机等空中目标,还能有效摧毁卡车,并且能够压制装甲车辆的光学部件。目前,至少有6个国家购买了“阿海德”弹药。

“阿海德”弹药主要由弹体、152枚钨金属柱形子弹(亦称破片)、抛射药、可编程电子时间引信、数据接收线圈等部件构成。子弹占弹丸重量的67 % ;抛射药用于终点处开舱;可编程电子时间引信位于弹尾部,根据装定的时间信号控制弹丸开舱;数据接收线圈嵌在弹尾外侧,用于接收引信数据。

35/1000型转膛炮的炮口处装有3个线圈,前2个线圈测量弹丸的炮口速度,火控计算机根据该速度及雷达探测到的目标数据算出弹丸的最佳引爆时刻,并在弹丸通过炮口第3个线圈时将数据赋予弹丸的接收线圈,随之完成电子引信的时间装定。

弹丸根据装定的时间在目标前方最佳位置炸开弹体,释放出弹体内的152枚钨金属柱形子弹,形成一片子弹云。子弹与来袭目标的相对速度可达1200米/秒,并以1000转/秒的高速度旋转以保持飞行稳定。火炮系统对目标完成一个点射,通常连续射出9~25发不等的弹丸,可在目标前方形成一堵任何目标都难以逃避的密集的“弹幕墙”,极大提高了火炮的命中精度,可有效地摧毁各种导弹、无人机和直升机等空中目标,其杀伤概率远远超过普通35毫米炮弹。

“阿海德”弹药的作战距离大约在4公里以内,对于速度较高的目标(如反辐射导弹),一个点射射出的25发弹丸足以使目标在1.5公里以外被毁伤或失去作战能力,从而确保失灵导弹有较大的偏航距离,避免其惯性冲撞对被保卫目标造成破坏。

除“阿海德”集束式预制破片编程引信子母弹外,瑞士厄利空•康特拉夫斯公司还在研制另外一种新概念高炮弹药——易碎脱壳穿甲弹(FAPDS)。这是一种兼有穿甲弹和杀爆弹功能的新型防空弹药,飞行速度快,命中概率高。它不仅可以像常规穿甲弹那样穿透防护装甲,而且材料独特的弹芯在与目标撞击过程中破碎后形成的“破片能量云”,能在目标内部产生二次杀伤效应,适用于对付武装直升机和轻型装甲车辆。

弹炮合一

为使35毫米高炮立于不败之地,20世纪90年代以来,厄利空•康特拉夫斯公司一直在根据技术的发展和需求的变化对其不断进行改进,研制成功了35/1000 型35毫米速射转膛炮和该炮配用的“阿海德”子母弹药。从此以后,厄利空•康特拉夫斯公司以35/1000型35毫米速射转膛炮为基础,综合先进的导弹技术,走上了弹炮结合之路,先后研制出了“天盾”弹炮结合防空系统和“空中巡警”机动式弹炮结合防空系统。

“天盾”弹炮结合防空系统 该系统于1995年6月对外公开,1995年底完成研制工作,1996年6月开始进行打靶试验。1997年底,“天盾”在西班牙成功地进行了打靶试验。它不但可以对付飞机和直升机,还可以对付战场上的其他许多目标,包括巡航导弹、无人机和精确制导炮弹等。

目前该系统的研制试验工作已全部完成,接到订单后即可投入生产。和35毫米GDF高炮系统相比,“天盾”防空系统重量轻、体积小,生产费用也较低,且易于在用户所在国进行生产。

该系统所有主要装置都装在各自的基架上,基架都根据国际集装箱标准(2.44米×3.00米)用角铁和锁扣固定,便于用吊网吊运。这样,每个装置都可以用叉车装到卡车和火车上或运输机内。该系统最重的部分仅3吨,可以用直升机快速部署到大楼、石油钻探平台和其他重要的战略目标顶部。两辆6×6卡车(各装备一个液压起重机)可以对整套“天盾”防空系统进行快速远程运输。

“天盾”防空系统的反应时间极短,从目标探测到开火攻击所需时间仅4.5秒。一个典型的“天盾”防空系统由两门135毫米35/1000型速射转膛炮、一部“阿达茨”(ADATS)防空导弹发射装置和一个新型模块式火控装置组成。

35/l 000型速射转膛炮用于对付4公里以内较近距离上的目标,4~10公里较远距离上的目标则由“阿达茨”防空导弹进行防御。“阿达茨”防空导弹发射装置是加拿大厄利空宇航公司研制的一种无人操纵的导弹发射装置,能携带8枚导弹。“阿达茨”防空导弹的最大飞行速度大于3马赫,有效射程为10公里。发射装置的顶部中间位置安装有光电跟踪雷达,用于单独对目标进行被动式搜索和跟踪。

“天盾”弹炮结合防空系统的火控系统由自动探测装置和独立指挥所两部分组成,这样组成的优点是在面对反辐射导弹的攻击时,能提高操作手的生存能力。当探测装置的搜索雷达将目标移交给指挥所后,指挥所就开始对目标进行自动跟踪,或由指挥所里的导弹操作手使用电视或前视红外传感器对目标进行人工跟踪。

编码激光束对导弹进行自动制导、攻击目标。指挥所里有两名操作手负责整个指挥和控制操作,其中一位负责指挥和作战,另一位负责目标跟踪。指挥所里还有发电机、数据处理机和数据传输设备。如果需要,这些装置可以从指挥所移出放置在建筑物中。

探测装置都装在同一基架上,上部是X波段脉冲多普勒搜索雷达,下部是跟踪雷达,跟踪雷达右侧是光电跟踪装置。搜索雷达和跟踪雷达可以自动进行边跟踪边扫描的目标探测报警和威胁评估,然后把结果交给光电跟踪装置。光电跟踪装置是一个电视/激光/前视红外光电组件,具有高度的动态探测性能,可以对目标进行不受任何干扰的精确跟踪。

探测装置还具有航向人工水平规正功能和倾角自动化电子修正功能,由于采用了雷达和光电综合探测装置,因而具有良好的抗电子干扰能力。

现在,以美国为首的西方国家在全球发起的所谓“反恐战争”为“天盾”系统带来了新的发展机遇。在反恐城区作战中,武装分子躲藏在暗处发射的火箭弹、炮弹和迫击炮弹(RAM)给美军造成了很大的伤亡,如何有效地对付RAM威胁(C-RAM,意译为“反炮火威胁”)成为美军正在研究的重大课题。

为了应付这类威胁,瑞士厄利空•康特拉夫斯公司目前正在对“天盾”系统进行改进,使其能够有效地对付RAM威胁或使其丧失战斗力,包括改进“天盾”系统的探测与跟踪雷达、对系统进行综合比较评定研究,使火炮门数、发射速率和“阿海德”弹药达到最佳匹配。

在弹药的改进上,该公司目前正在尝试两种方案:一种是在“阿海德”弹药中装填较多但重量较轻的子弹药,以破坏迫击炮弹的引信;另一种是在“阿海德”弹药中装填较少但重量较重的子弹药,使其对整枚迫击炮弹更具杀伤力。

35/1000型转膛炮的射速仅为200~1000发/分,这是由于较低的射速能够将弹丸的散布降到最低。厄利空•康特拉夫斯公司目前正在研究采用什么射速能够达到防御RAM威胁的最佳效果。该公司还将研究主动式指令散布控制技术,以对35/1000转膛炮进行改进。

美国陆军已于2004年购买了一套“天盾”系统。采用上述改进措施后,美国陆军将在下一次远征部队演习中部署使用这套“天盾”系统,以检验其对付RAM威胁的能力。

“空中巡警”机动式防空系统 厄利空•康特拉夫斯公司于2004年在巴黎举行的欧洲防务展上,展出了一种能够快速部署的新型“空中巡警”(SKY RAANGER)机动式弹炮结合防空系统。该系统能够满足对付未来多种空中威胁对高机动性防空系统的需求,并能担负地面防御任务。展览结束后,厄利空•康特拉夫斯公司的官员透露,该系统将继续进行试验,其整体研制和鉴定工作原计划于2005年完成,2006年开始生产。

系统在研制伊始曾被称为“斯帕兹”(SPADS,“自行防空系统”的缩写)机动式地面防空系统。它主要由四部分组成:“空中巡警”高炮系统、“空中巡警”防空导弹发射系统、配有综合控制申心的“空中巡警”雷达系统和指挥所,可由C-130运输机空运。

每部分都可安装到装甲人员输送车底盘上,如广泛使用的莫瓦格“皮兰哈”III 8×8轻型装甲车(展出的“空中巡警”高炮系统就安装在该底群上)。“空中巡警”系统如何配置要根据任务而定,通常情况下是1部雷达、2门高炮和1部导弹发射装置配合使用。

在危机反应作战中用于保护快速反应部队时,一个典型的“空中巡警”系统应包括 1 辆雷达车、1~2辆导弹发射车、3辆高炮作战军,还很可能包括1辆指挥车。

“空中巡警”高炮系统是一种安装在自行底盘上的遥控炮塔装置,炮塔上装备35毫米35/l000型转膛炮。电力驱动的无人炮塔正面宽2.17米,两边长2.61米,重1.5~2吨。该炮塔外形低矮,仅高出载车顶部0.

84米,光电探测装置的高度为1.38米。炮塔底部直径为1.43米,其连接部位在载车上所占面积也非常小。该炮塔顶端装备有独立的光电探测装置,用于对直视范围内的目标进行识别和跟踪。炮塔通过保密的无线电数据链从“空中形警”系统获取空中目标数据,也可以从其它外部探测装置获取目标数据。炮塔上装备的无源跟踪系统包括红外/TV摄像机和激光测距机。

“空中巡警”防空导弹发射系统将以德国STN阿特拉斯公司研制的近程防空导弹(ASRAD,亦音译为“阿斯拉德”)发射架为基础。这种携带4枚待发导弹的发射架能够发射“火流星”、“针”、“西北风”、RBS70和“毒刺”等多种防空导弹。其中,“火流星”由瑞典萨伯-博福斯动力公司研制,是早期RBS 70系列导弹的后续型号,采用激光制导方式。

“空中巡警”自行式雷达系统是以厄利空•康特拉夫斯公司意大利分公司的新型X-TAR三维I波段(X波段)搜索与目标捕捉雷达为基础进行研制的。X -TAR雷达为采用电子稳定的相控阵脉冲多普勒雷达,其最大作用距离为25公里,每分钟转数40转,具有行进间搜索能力,高低扫描范围70度。

它可以探测、锁定并跟踪多种空中目标,进行分类和威胁评估后,将其分配给武器平台进行攻击。在行军中,雷达可以收起。该雷达具备目标分类、边跟踪边扫描、抗电子干扰和一体化敌我识别能力。由于计划为雷达配用红外光电搜索与跟踪探测装置,所以该系统最终将具备更强劲的目标探测和跟踪能力。

“空中巡警”系统的自行式战术指挥所包括两个操作人员工作站,其主要功能是计划和协调该系统各组成部分之间的作战行动,并将其与整体防空网络有机地结合在一起。该指挥所一般装备在旅或战斗群司令部一级。

2005年下半年,土耳其FNSS公司与厄利空•康特拉夫斯公司达成一份协议,将购买“空中巡警”防空系统。如果土耳其陆军司令部最终同意采用该系统,那么FNSS公司将根据协议对该系统进行许可生产。