反坦克末敏弹神话缘何破灭?

阿隆过去 2024-02-15 06:15:32

DOI:10.19486/j.cnki.11-1936/tj.2023.21.008

上世纪90年代初,末敏弹这个全新的反坦克弹种随着美军在海湾战争中一边倒地大胜而声名鹊起,被西方媒体不厌其烦地包装成一款能给坦克集群造成灭顶之灾的“神器”。不过,由于此后30余年间再未发生过高强度的地面战事,由美国率先研发成功、并在相当长一段时间内被西方国家技术垄断的末敏弹因无施展舞台而渐渐淡出了人们的视野。

不过,2022年2月24日爆发至今的俄乌冲突成了检验东西方各型新旧武器“成色”的试验场。沉寂已久的末敏弹终于迎来了再一次“证明自己”的机会。然而令人大跌眼镜的是,末敏弹在俄乌冲突中的表现可以用“黯然失色”来形容,甚至连西方媒体都没有脸面再将其吹嘘成“抗俄神器”,而是将其选择性遗忘了。人们不禁要问,才不过30余年光景,曾经的反坦克“神器”缘何落到了这步田地?

时代产物

冷战时期,华约集团由数万辆主战坦克组成的钢铁洪流一直是悬在北约头上的一柄“达摩克利斯之剑”。华约集团的战役想定是,一旦战事爆发,即用各种火力同时压制北约防御纵深内的各重要目标,己方的钢铁洪流从突破口鱼贯而入,以迅雷不及掩耳之势突入北约防御纵深,割裂其战役布势。华约集团主要由坦克、步兵战车、自行火炮组成的“战役机动集群”在战术航空兵的掩护下,争取用一周时间,赶在美国援军从本土出发抵达欧洲大陆前,从东、西德边境率先突进到英吉利海峡,造成“大局已定”的既成事实。

而北约集团的战役想定则针锋相对:动用一切可能的手段迟滞华约钢铁洪流的进攻,为从美国本土赶来的增援部队抵达西欧战场争取宝贵时间,然后再发起反攻。基于这种想定,冷战时期北约对反坦克武器的研发可谓不遗余力,而且还要求各种武器平台最好都能具备反坦克能力。

虽说在北约集团的装备体系中,用途单一的反坦克炮早早被淘汰了,甚至连弹道平直的加农炮也因不好选择阵地及存在较大射击盲区而被边缘化,因此初速不算太高、主要以实施高射角曲射为主、弹道灵活多变的榴弹炮“赶鸭子上架”,被要求必须具备一定的反坦克能力。根据试验,装药量可观的大口径榴弹直接命中坦克虽仍难以击穿其厚实的装甲,但爆炸冲击波却能毁伤暴露在外的坦克观瞄器材和随车附件,甚至有可能震死或震伤坦克乘员,从而削弱乃至直接令坦克丧失战斗力。但无制导的榴弹曲射命中坦克的概率着实太低,在远距离上可能需要发射1500发左右才能有1发直接命中坦克,因此以美国为首的北约集团认为甚有必要为大口径榴弹炮研发一款具备一定精确制导能力、但又能将造价控制在一定范围内的新型反坦克弹药,末敏弹概念由此诞生。

所谓末敏弹,全称是“末端敏感弹药”。它是一种由身管火炮弹丸或火箭弹战斗部为搭载平台的一种能在弹道末段探测出目标存在与否,并能控制战斗部朝向目标方向爆炸的子弹药。其与导弹的区别主要是自身没有动力装置,而且制导系统尽可能简化,仅需在近距离上能起到作用即可,以此降低造价。在微电子技术、制导技术、控制技术远不及当下发达的冷战时期,要想研发出达到上述要求的精确制导弹药即便对号称“全球科技霸主”的美国来说,也绝非易事。美国末敏弹项目虽于上世纪70年代就已启动,但期间经历多次技术波折,迟至90年代初才正式定型生产M898“萨达姆”155毫米末敏弹。

“萨达姆”155毫米末敏弹弹体内装填了2枚末敏子弹药,需要在发射前装订延时引信。炮弹出膛后飞抵预定打击目标上空,延时引信动作,引燃抛射药将2枚末敏子弹药抛出。末敏子弹药随即展开减速旋翼及充气减速器,对子弹药实施调姿及减速减旋。弹载电池开始对微处理器、中央控制器及多模传感器供电。当弹载毫米波测高装置测定子弹药已降至预定高度时,中央控制器动作,抛去充气减速器,拉出涡流式旋转降落伞。在气动力作用下,子弹药开始旋转下降,弹载红外探测装置像盘蚊香一样,沿着圆锥母线对着下方区域作周向扫描。当发现并确认是坦克的红外信号后,子弹药在一定高度引爆自锻成形战斗部,形成致密金属杵体高速射向目标。如果目标是处于静止状态但却开着发动机的坦克,末敏弹子弹药主要瞄准发动机舱。如果是运动中的坦克或虽处于静止状态但发动机未开机的坦克,其红外特征比较均匀,末敏弹子弹药的瞄准点往往是红外图像的几何中心,所以自锻成形杵体大多打在了坦克炮塔顶部。

继M898“萨达姆”155毫米末敏弹之后,还有几个军事科技强国陆续于上世纪90年代末至本世纪前10年掌握了末敏弹技术,而且将该弹的载运平台从身管火炮炮弹拓展到迫击炮弹、火箭炮炮弹、巡航导弹及航空布撒器等。

诸多不足

任何一款新型武器问世,研发厂商及采购方在文宣中皆只会强调其优点,而绝口不提其存在的不足。但这些不足是客观存在的,不会因为不提及就凭空消失。

末敏弹的设计初衷,是用于对付冷战时期的苏军坦克集群。根据苏军作战条令,1个10连制的坦克连有三路纵队、前三角形、后三角形、左梯形、右梯形共五种接敌队形。在上述队形中,3辆制的坦克排首尾长200米,坦克排之间间距150~300米。坦克连发起敌前冲击时,可视敌情和地形选择展开线式队形、前三角形或后三角形等不同的战斗队形。为确保形成一定的火力密度的同时,不至于因战斗队形过于密集而遭敌火损伤,苏军规定各坦克排在不同的战斗队形下展开正面不超过200米,坦克排之间的间隔最多为100米,也就是说,坦克连展开成线式队形时的最大进攻宽度为800米。若展开前、后为三角队形,则横向相邻的2个坦克排间距不超过400米,前后相邻的坦克排之间的间隔不超过300米。非但如此,在坦克营的战斗队形中,各坦克连的横向及纵向间距均保持在500~800米范围内。

和二战时期相比,冷战时期苏军坦克部队的接敌队形、战斗队形均要稀疏许多。因此美军在M898“萨达姆”155毫米末敏弹服役后的战术想定,是1个6门制的M198型155毫米榴弹炮连对1个苏军坦克连实施8发急促射,48枚“萨达姆”末敏弹飞临苏军坦克连上空,释放出96枚末敏子弹药,一举将该坦克连打瘫。美军方面的理论计算支持上述战术想定,但实际情况却远没有纯理论模型那般理想。

从俄乌冲突的实际情况看,待西方援助的末敏弹送到乌军前沿炮兵手中时,俄军大规模攻势已经被遏制,俄军已很少对乌军阵地实施坦克集群冲击。即便是在数量极其有限的坦克营、连规模战斗中,俄军坦克战斗队形也比冷战时期的苏军坦克更加稀疏,而且战场前沿的制空权基本被俄空天军控制,反炮兵火力在美援“海马斯”火箭炮抵乌前也是俄军占有压倒性优势。在这样的战场环境下,在俄军空地火力和反炮兵火力下求生存的乌军炮兵,大部分时候只能以排为单位实施炮战,甚至单炮作战现象也比比皆是。在既形成不了必要的火力覆盖密度,也鲜有坦克集群目标可打的情况下,乌军炮兵只能在北约战场指挥控制系统的暗中支援下,对沿着公路向前沿调动的、间距拉得极大的俄军单列坦克纵队实施末敏弹攻击。而末敏弹在面对这种使用场景时,效果恰恰是最糟糕的。

其次,末敏弹在整个攻击过程中作战程序颇为复杂,一般要经过减速、一次测距(充电)、二次测距、扫描、确认、攻击等多个程序。其中任何一道程序出现问题都会导致攻击失败,所以末敏弹投放后可靠性往往不足50%。

就是这不到50%的末敏子弹药,因为其自身不带动力装置,连自旋都得依赖空气动力,因此在攻击过程中若遇上强风、降雨等恶劣天气,末敏子弹药所携带的红外探测装置难以确保形成稳定的扫描条件。由于末敏子弹药红外探测装置是边下降边作周向扫描,其扫描路径在地面上的投影是一条阿基米德螺旋线,因此在山地、皇陵、建筑物密集的城填,甚至高海拔地区使用末敏弹时,其红外探测装置会产生很多扫描盲区,这就进一步降低了其命中率。非但如此,由于末敏子弹药形成有效攻击的目标条件特别复杂,当目标分布不均或者目标密度过大过小都会明显影响其打击效能,尤其是对付高机动目标时打击效果特别差。

当初规划末敏弹技术路线时,考虑到其弹载探测系统发现并确认目标性质时为避免贻误战机而需要立即引爆战斗部,而此时末敏子弹药可能距离目标尚有不短的距离,因此只能为其选择对炸高不敏感的自锻成型战斗部。其穿甲深度大体为0.8倍战斗部药型罩直径。以M898“萨达姆”155毫米末敏弹为例,其末敏子弹药能击穿约120毫米厚的等效均质钢装甲。这个威力级别可以击穿全世界现役所有未经改装和加强顶部防护的主战坦克炮塔顶部,击穿坦克发动机舱盖、击毁发动机更是不在话下。但是,俄乌冲突中的惨痛教训令俄军以不可思议的速度迅速加强了主战坦克炮塔顶部的防护。具体方法有,在坦克炮塔顶部加装复合装甲或反应装甲,在炮塔顶部加焊“遮阳棚”,并在棚顶格栅上固定复合装甲块等。末敏子弹药爆炸形成的金属杵体即便突破了这些附加防护,往往也成强弩之末,凿不穿坦克顶部装甲了。

更加不利的是,当初确定末敏弹技术路线时,一方面当时的红外抑制、红外伪装技术尚处于理论讨探阶段,故末敏弹红外探测装置设计未考虑增加抗干扰功能。而另一方面,分辨率和抗干扰能力越强的红外探测装备就越精密,而越精密的光电设备要能承受155毫米榴弹炮发射时300~2800G的过载,其部件加固的难度及经济代价就越大。末敏弹的定位是在高强度对抗战场环境下大批量使用的易耗品,因而从控制成本角度出发,也不宜将弹载红外探测装置升级为抗干扰性强的红外成像系统。不过,虽说末敏弹的设计思路中将控制成本作为重要设计指标之一,并且官方文宣中往往会含糊其辞地称其“经济性十分突出”,但实际情况却远没有这么乐观:上世纪90年代初,M898“萨达姆”155毫米末敏弹的采购单价已接近10万美元,但1992年美军M712“铜斑蛇”激光制导炮弹的采购单价还不足4万美元,而后者无论是命中率还是威力均比前者要高得多。

末敏弹还有一个容易被人忽视的隐忧。因为其实际攻击成功率不高,所以会有相当比例的末敏子弹药落地后成为随时有可能爆炸的“不定时炸弹”。如果将其应用于己方地面部队不可能进入的战场环境下,这实际上是给对方埋下了难以防范的隐患,算是附带收益。但如果双方地面部队攻防转换频繁,这就有可能妨碍己方部队的后续行动。

替代方案

综上所述,末敏弹由于自身存在的种种不足,以及相关对抗手段的升级和战场形态的改变,因而在俄乌冲突战场上“黯然失色”也就在情理之中了。实际上,末敏弹的诸多不足之处自诞生之日起就一直客观存在着。海湾战争中的100小时地面战本质上是在联军空中力量已极大削弱伊军实力并成功摧毁伊军官兵抵抗意志后,一次全面收割战果的打扫战场行动,是一场联军对伊军的单方面屠杀,并没有真正意义上的系统对抗,因而末敏弹的种种不足之处暴露得并不明显。况且海湾战争是美军吸取了越南战争教训后首场对战场报道和舆论均实施全面管控的战争。在美军刻意包装下,其陆海空装备上至B-1B轰炸机,下至M1“艾布拉姆斯”主战坦克,大至“依阿华”级战列舰,小至M203枪挂榴弹发射器,又有哪一款没被西方控制下的媒体吹嘘成“明星装备”?末敏弹存在的种种不足,可以说是由其特殊的工作机理决定的,难以得到彻底解决。更何况就算要为现役身管火炮提供远程反坦克作战能力,如今也有了更佳的选择——炮射巡飞弹。巡飞弹是一种利用现有武器平台投放,能在目标区上方进行“巡弋飞行”,可承担监视、侦察、目标指示、战斗毁伤评估、通信中继及攻击目标等单一或多项任务的信息化弹药。这种新概念弹药是无人机技术和弹药技术有机结合的产物。其“巡飞”能力对打击时间敏感目标,以及装甲集群、部队集结地、炮群、交通补给线、机场、港口、海军舰队等战略战术目标具有重要作用。

炮射巡飞弹发射前的外观与一般的火炮弹药无异,也一样由发射药燃气推动在炮膛内运动,并被赋予一定的炮口初速。其出膛后一段时间内与普通火炮弹药一样依靠惯性实施无动力弹道飞行。但在抵达预定空域后会展开一对大展弦比的弹翼并启动动力装置,从而进入“巡弋飞行”阶段。由于炮射巡飞弹出膛后在上升段弹道积累了一定的高度和速度,加之其全重不大,但需要尽量久的巡航时间,故大多采用推力小,但续航时间长且结构简单,没有燃料长时间安全储备与补充等一大堆麻烦事的小型电动机作为动力装置。只有极少数追求巡弋速度及更大作用范围的炮射巡飞弹才会采用燃油型发动机。

炮射巡飞弹的弹载探测设备有白光电视、微光电视、前视红外、毫米波雷达、激光雷达等多种选择,但多以主被动成像类传感器为主。因为战场上可能会遇到的目标类型多种多样且事先难以预测,因此巡飞弹多采用预制破片多用途杀伤战斗部或多模战斗部。多模战斗部是指能根据目标类型而自动选择不同作用模式的战斗部,它包括多模爆炸成形侵彻体战斗部和多模聚能装药战斗部两大类型。这类战斗部可将弹载传感器探测、识别并分类目标的信息与攻击信息相结合,通过弹载芯片选择算法确定最有效的战斗部输出信号,使战斗部以最佳模式起爆,形成穿甲射流和杀伤破片,从而有效对付所选定的目标。和无人机相比,炮射巡飞弹在弹道上升阶段的速度很快,因而较前者更容易突防,而且战场响应速度也不是前者所能望其项背的。

和巡航导弹相比,炮射巡飞弹不仅初始突防能力更强,而且具备在预定作战地域上空长时间反复搜索目标的能力。这种能力对于摧毁隐蔽目标、运动目标及光学、红外、雷达特征不那么明显的目标特别有利。和大多数只能对坦克实施水平攻击的反坦克导弹相比,炮射巡飞弹不受水平遮蔽对抗措施影响,能针对坦克防御最为薄弱的顶部实施过顶攻击,在战斗部规格相同的情况下攻击效果会更好。

和可靠性不尽如人意,攻击成败与否全看在下落的几十秒内是否能满足攻击条件的末敏弹相比,炮射巡飞弹能在从容确定目标后再“一个猛子扎下去”。其攻击成功率,尤其是复杂地形及恶劣天气下的攻击成功率较末敏弹要高出几个数量级。且目标数量、密度、队形及分布均匀与否等因素,对炮射巡飞弹攻击成功率几乎没有影响。

虽然炮射巡飞弹在同等量产数量的前提下,单价可能比末敏弹还要贵,但高出几个数量级的攻击成功率却令前者的效费比远超后者。目前,各国已装备部队的炮射巡飞弹巡飞时速从每小时几十千米到200千米以上不等,巡飞时间约30分钟,作用距离与发射火炮的最远射程相当或略远。也就是说,无需对火炮本身作技术改进,仅凭弹药革新就令火炮极限打击距离翻了一番甚至更多,单炮火力覆盖面积是原先的4倍有余,其综合军事效益是非常可观的。

综上所述,炮射巡飞弹这一作战效能及使用效费比更高的新概念弹药问世,令曾经“高大上”的末敏弹直接沦为了明日黄花。

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阿隆过去

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