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[图文]美国陆军复仇者防空导弹系统

热度141票  浏览80次 【共0条评论】【我要评论 时间:2010年1月03日 21:54

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美军准备将一辆“复仇者”防空导弹车用一架CH-47“奇努克”运输直升飞机进行运送

  简而言之,“复仇者”防空导弹系统是美国陆军“前沿区域防空”(FAAD)体系的关键要素,具有高度机动性、灵活性和反应敏捷性,承担战场前沿区域低层防空的重任,即能快

速部署到战场上的最前沿迅速构筑防空体系的低空环节。令人意想不到的是,目前高度机动性一跃成为“复仇者”防空系统最大亮点,在城市中心和重要场所部署承担机动低空防御的核心,防范恐怖袭击。

  2005年1月20日正午,美国总统布什在国会宣誓就职,开始他的第二个总统任期。美军方面在就职典礼期间部署了一批防空导弹。这批均属“复仇者”系列的导弹,主要部署在华盛顿地区的几处地点,其中包括华盛顿东南的空军基地。由此可见“复仇者”防空导弹系统的重要作用。

  美国媒体指责中国对“复仇者”防空系统进行了克隆或仿造,无非是担心中国掌握和拥有了类似的前沿区域防空体系中重要的低空防御技术和能力,一方面使中国地面部队在战场前沿随时获得高机动性和反应敏捷的低空防御保护;另一方面也能使中国的城市防空体系增加了安全保障。

  一、“复仇者”防空导弹系统的研制。

  “复仇者”防空系统承担低空防御任务,有力打击在防御空域上进攻或经过的敌方巡航导弹、无人飞机、低飞的高速固定翼飞机和直升飞机等,是美国陆军前沿区域防空系统的关键要素。“复仇者”导弹系统完全自动化,具有昼夜全天候交战能力,是美军第一种能在行进间发射的防空导弹系统。“复仇者”系统因体积小,运输非常方便,一架C-130运输机可同时运载3套复仇者系统或5具发射装置。发射装置除装配于“悍马”军车上外,也可装配于M113装甲车和其它轮式/履带式车辆上。

  1、“复仇者”防空导弹系统基于两种标志性关键要素的成功组合。

  在1987年美国实施非研制项目(NDI)计划时,美国陆军开始研制“复仇者”导弹系统,由波音公司生产的“复仇者”A1导弹系统基于两种关键要素进行成功组合:导弹系统采用便携式“毒刺”(Stinger)防空导弹,是世界上最好的便携式防空导弹;武器车载平台是一辆重型高机动性多用途轮式车辆“悍马”(HMMWV),号称“越野之王”,是世界上最好的军用轮式车辆。两种标志性的经典装备组合而成的“复仇者”防空系统,并不是简单的优势叠加,而是实现了性能倍增。

  2、“复仇者”防空导弹系统的阶段测试和相关问题发现与解决。

  “复仇者”导弹系统在1989年完成了一个两阶段初期作战测试与评估(IOT&E):第I阶段由在亨特利格特堡(Fort Hunter-Liggett)捕获和跟踪试验组成;第II阶段由在白沙导弹靶场(White Sands Missile Range)“毒刺”导弹发射所组成。1990年2月28日,“复仇者”导弹系统被美国防部作战试验与评价处(DOT&E)提交“启动-低速初始生产”(B-LRIP)申请到国会。

  但“复仇者”导弹在操作方面也被发现一些限制因素,这些限制因素是:在一些发射方位角和仰角向后冲击气流对驾驶室的破坏;在驾驶室过量程度的氢氯化物气体;需要一个改良的电压调节器;需要一个环境控制器/主要动力装置用于导弹发射转塔。这些问题进入美国防部作战试验与评价处勘漏项目。其后,在美国陆军报告中称波音公司已经改正一些限制因素:加固车辆门避免向后冲击气流对驾驶室的破坏;同样,驾驶室空隙和车门收到新的封条或垫圈减少过量程度的氯化氢(HCL)气体进入;完成一个重新设计改进的调节器去用于解决电压调节器问题,重新设计的调节器和一个较大的交流发电机被安装在全部范围车辆上。

  在环境控制器/主要动力装置解决方面,受到重视。环境控制器/主要动力装置内建在导弹发射转塔内用于增加里面空气压力。在测试的时候,环境控制器/主要动力装置被发现对前视红外仪和雷达控制单元视频系统产生电磁干扰(EMI)问题。中间出现一个小停顿,在进行修理前,美国中小企业管理局(SBA)已经订约生产环境控制器的公司破产,因些需要先确定替换来源,后其它公司购买了因破产而无法履行的公司,修理工作开始研究被当做合同重新启动的一部分。

  美国陆军对环境控制器测试将会检查下列各项问题:(1)在导弹发射转塔内的环境控制器制冷能够在极端的温度工作;(2)环境控制器的可靠性;(3)环境控制器是否存在安全问题;(4)环境控制器会不会降低“复仇者”的操作能力。举例来说,降低单信道地面与机载无线电子系统(SINCGARS)的范围。美国陆军对“生产样本”项目进行测试。美国陆军在技术上的测试全部完成后,数据被提供到作战试验与评价处进行检验和评估。限制因素已经被完全处理,“复仇者”导弹系统从美国防部作战试验与评价处勘漏项目中去掉。

  3、升级增加“旋转到提示”(STC)子系统。

  在1999年早期,美国陆军选择用于未来生产的“复仇者”防空单位升级零配件,将会大幅地增加导弹系统的有效性。“旋转到提示”子系统是增进“复仇者”的一个主要升级,是期待改善目标捕获、跟踪和交战范围,而且交战数量增加50%并且杀伤力更多的增加超过50%。装有“旋转到提示”子系统被称为“复仇者”A2导弹系统。“旋转到提示”能力嵌入新型“复仇者”导弹火控计算机中,该计算机解决了系统的严重过时问题,并允许在最低的费用下进行其它系统升级。

  使用“旋转到提示”子系统,就不再需要导弹操作人员借助于光学瞄准具或前视红外雷达来搜索和捕获目标。“复仇者”将会能够接受数字化预警数据并且自动地旋转转塔方位角和仰角,将目标置中在导弹操作人员视场中心。“旋转到提示”子系统通过“增强型定位报告系统”(EPLRS)与前沿防空指挥、控制和情报(FAAD C2I)系统相联系,获得预警/提醒、完全的空中图像、“旋转到提示”和目标敌我识别(IFF)信息,导弹操作人员可以从面前的屏幕上得到有关目标的告警和信息显示等提示,以便选择目标并发射导弹打击目标。如果操作人员认可一个提示,转塔自动旋转到目标方位。导弹操作人员只需要按一下按钮,就能够启动自动装置,使导弹发射塔自动按照准确的方位角和仰角旋转并对准目标,同时目标就呈现在操作人员的视场内。操作人员然后恢复转塔的控制并且通过捕获、跟踪和接合目标完成全部交战过程。“旋转到提示”大大增强了“复仇者”导弹系统防空的有效性,特别是对于那些人眼难以发现的目标效果更好,如无人机,以及低空、高速目标,如巡航导弹。这一个改进不但改良效率和作战性能,而且使“复仇者”有能力对抗二十一世纪更大范围的威胁。

  “旋转到提示”(STC)在美国陆军训练一个选择项目中,计划花费一千四百六十万美元为“复仇者”防空单位升级零配件来大幅地增加它们的有效性,在2000财年第一个季度开始进行。一千四百六十万美元的合同是用于低速率初始化生产(LRIP),承包商后勤支援用于提供大约100套“复仇者”发射单元。升级包括新的火控计算机,史密斯宇航公司生产的NavPAC综合惯性/全球定位系统导航系统,Octec公司生产的ADEPT30视频追踪系统,还有手持式终端设备和遥控设备升级。在2001年4月进行首次升级测试发射,证实提供给“毒刺”导弹超视距交战(BVRE)能力。经过升级的系统在2002年进入服役。

  在未采用“旋转到提示”子系统前,“复仇者”防空导弹系统被列为视距内近程防空系统行列,新系统给“毒刺”导弹赋与了超视距交战能力。

  4、“复仇者”系统采购和改进计划,外销情况。

  第一份生产合同在1987年授予波音公司用于采购325套单位。在1992年,美国陆军又授予一份合同采购679辆单位,带来“复仇者”生产总数1,004套单位。在总数1,004套单位中,陆军采购767套发射装置,海军陆战队采购237套发射装置(包括以前购买数量)。在1999年8月又进一步订购了14套单位。1991年“复仇者”系统被首次部署,在“沙漠风暴”行动期间支援北约军队。

  1999~2009财年陆军计划为现役陆军和国民警卫队采购437套“复仇者”导弹发射装置。计划对“复仇者”导弹系统的几项改进是:减缓系统的过时、提高低可观察性、战场数字化与集成化、以及先进的综合武器与控制系统。

  在外销方面,向中国台湾地区出售了74套系统和向埃及出售了50套系统。

  二、“复仇者”防空导弹系统是“前沿区域防空系统”(FAADS)一部分,是美国地面防空发展前景中被保留的优势机动性基础。

  美国陆军“前沿区域防空系统”(FAADS)包括C2I(指挥、控制和情报)、雷达、平台和导弹,把前沿区域内防空火力部队、传感器、联络设备、指挥站集成为一个能抵御空中威胁的协同系统,能自动向防空武器提供传递目标数据。该系统能向陆军作战指挥系统提供(师及师级以下)防空部队的自动接口,还能使指挥官和参谋人员进行通信、计划、协调和控制防空作战。该系统能在整个前沿区域防空部队和从其它防空区域、陆军、联合作战部队采集、存储、处理、显示和分发势态认知、(空中和地面)目标数据和战场指挥信息。“前沿区域防空”系统增强了指挥官、参谋人员和武器系统操作人员战场可视化、认知势态、击败敌军以及与支援部队协同作战的能力。

  “复仇者”防空导弹系统提供短程防空能力是前沿区域防空系统(FAADS)一部分,贡献非常高机动性,构成美国陆军完整空间保护增强地面组分的发展前景之一,用于被保留的关键军事力量优势机动性基础。

  三、“复仇者”防空导弹系统构成。

  一套完整的“复仇者”系统是基于“悍马”战车为武器系统机动平台,但是也能在一个独立的配置中操作或在多种军用车辆上安装。武器系统主要由陀螺仪-稳定导弹发射转塔、 “标准车辆安装发射装置”(SVML)、一部敌我识别器、一部前视红外瞄准具、一部光学瞄准具和近防机枪构成。“复仇者”系统有二名组员,一名导弹操作人员和一名驾驶员。导弹发射转塔内的一体化操作员位置连同显示装置、射击控制电子系统和“标准车辆安装发射装置”。“标准车辆安装发射装置”支持并且发射多种型号“毒刺”导弹。附加地,“标准车辆安装发射装置”组合一挺M3P型12.7毫米近防机枪,必需的射击控制传感器用于导弹和机枪控制。

  1、“悍马”(HMMWV)军车。

  “复仇者”防空系统是基于“悍马”军车为武器系统机动平台。20世纪70年代,美国军方想用一辆新一代“高性能多用途轮式汽车”(HMMWV)来取代多款小吉普和各式四驱皮卡。1983年,隶属美国通用汽车集团的AM General车厂,在充分借鉴早先的几款未被采用的车型的性能特点和不足基础上,设计制造了采用中置引擎布置,V8 6.2升柴油机,四轮独立悬挂系统,使用永久式四驱系统,低车身宽车体的HMMWV车,并在1984年通过各种严格的测试而成为新一代的多用途越野车,正式命名为HUMVEE。被美国陆军采用后,首批就获得生产55,000部、百亿美元的合同。至今“悍马”系列车辆已生产超过14万辆,美军装备了十万辆,并出口到三十多个国家和地区。除了美国海军和空军装备外,美国陆军大约每十个人就拥有一辆“悍马”。美国陆军充分利用“悍马”车的优良多用途性能,除了作指挥车外,还有皮卡、拖炮车、无线电通讯车、救护车、流动维修车、反坦克战斗车、防空导弹车及防弹运输车等变形车。

  2、“毒刺”(Stinger)导弹。

  美国通用动力公司研制的“毒刺”(FIM-92A)单兵便携式防空导弹是在第一代“红眼睛”导弹基础上发展起来的。基本型“毒刺”(FIM-92A)被称为第二代便携式防空导弹系统,于1972年7月开始研制,1981年2月进入部队服役。“毒刺”导弹不断进行改进,长期保持世界上最先进的近程防空导弹系统优势,为美国和19个盟国提供防空作战能力。

  在1977年,通用动力公司开始发展采用“被动光学导引头技术”(POST)的第三代“毒刺”-POST(FIM-92B)。创造性地运用了由微处理器控制的先进“被动光学导引头技术”,导引头采用了玫瑰花形扫描光学系统和红外/紫外双色探测器,制导装置能收集更多的信息,用红外、紫外能量比率鉴别红外干扰和不利背景源,大大提高了目标的探测能力和抗红外干扰能力,极大地增强了“毒刺”导弹的作战性能。“毒刺”-POST从1983年开始小批量生产,同时继续生产基本型“毒刺”,在1987年结束生产前这两种型号生产的总量超过16,000枚。

  1984年开始发展采用“可再编程微处理器”(RMP)的“毒刺”-RMP(FIM-92C)。可对制导与对抗软件重新编程去对付最新威胁,抗红外干扰能力更强。从1987年9月开始正式全面生产新的“毒刺”-RMP。1989年7月第一批生产型“毒刺”-RMP交付给了美国陆军。其后对“毒刺”-RMP的对策系统进行改良升级,研制出改进的“毒刺”-RMP(FIM-92D)。

  1992年,美国通用公司被授予一份合同用于发展“毒刺”-RMP Block I(FIM-92 E),随后不久负责“毒刺”导弹生产的通用导弹分公司卖给了休斯公司,因而变更了主承包商。“毒刺”-RMP Block I是改良的“毒刺”-RMP(FIM-92D),采用一套新的滚动传感器和改良的软件系统,重要地提高导弹性能去对抗低信号值目标和最新的对策系统。第一批生产型“毒刺”-RMP Block I在1995年交付给美国陆军。同时,许多已有的各型“毒刺”导弹按照“毒刺”-RMP Block I标准进行升级。2001年,“毒刺”-RMP Block I(FIM-92 E)升级到“毒刺”-RMP Block I(FIM-92 F)。

  1996年被核准开始发展最新型“毒刺”BLOCK II,也就是先进型“毒刺”。采用新型焦点平面阵列(FPA)红外成像导引,增加探测距离和精确性,尤其在高杂波和强对策环境。增加探测距离将会增加“毒刺”导弹有效射程,达到大约8000米(26000英尺)。“毒刺”BLOCK II仍处于工程及制造研制(EMD)阶段。本来计划早在1999年正式生产,已经被延期好几次。1997年雷锡昂公司收购休斯电子公司,成为“毒刺”导弹的新主承包商。

  各型“毒刺”导弹系统销售到世界范围内的许多国家军队中,包括一些第三世界国家,当然这些国家有的采用“非正式”渠道获得。最令人震惊的战果是在前苏联入侵阿富汗战争期间,阿富汗抵抗战士出色的使用“毒刺”导弹进行作战,据称击落了250架前苏联固定翼飞机和直升飞机。在世界范围全部被击落的飞机中,约300架被归于“毒刺”击落的。一直到2001年为止,“毒刺”所有的型号已经被制造超过70,000枚,包括国外生产的。目前的最先进生产型号是“毒刺”-RMP Block I(FIM-92 F)导弹。

  目前正在生产的是“毒刺”-RMP(FIM-92D)和“毒刺”-RMP Block I(FIM-92 E)两种较新型号,“毒刺”导弹重量15.663公斤,直径69.85毫米,长度1524毫米,有一个3公斤破片式弹头,最大速度Mach 2.2,最大射高3,800米,最大射程8公里。“毒刺”导弹具有全天候、全向攻击能力,并通过不断改进寻的技术和抗电子干扰能力来保证作战效能。“毒刺”导弹采用抛射发动机,导弹可被推至距射手安全距离之外,随后,起飞发动机点火,将导弹推向目标。

  3、“复仇者”导弹发射转塔。

  “复仇者”导弹转塔能够360度旋转,安装在重型“悍马”底盘后部,因此“悍马”后底盘采用一套加固悬挂,还装有一台200安培交流发电机提供动力。导弹发射转塔电动驱动系统由通用动力公司制造与在“布拉德利”(Bradley)战车上使用的相同。电动机驱动控制导弹发射转塔旋转和“标准车辆安装发射装置”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。

  在2005年4月,八辆在伊拉克运转中“复仇者”防空导弹系统为地面安全任务而被修改,右侧的导弹发射装置移除,将M3P机枪移到导弹发射装置的位置。

  4、“复仇者”车载武器系统。

  “复仇者”基本车载武器系统组态包括两具四联装导弹发射装置、一挺近防机枪组成。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,除了发射装置内的八枚待发“毒刺”导弹外,还有八枚预备弹,导弹再装填时间是八枚导弹小于四分钟内。“标准车辆安装发射装置”支持并且可发射多种型号“毒刺”导弹,目前主要是采用正在生产的“毒刺”-RMP(FIM-92D)和“毒刺”-RMP Block I(FIM-92 E),另外据称“复仇者”防空系统也可使用其它防空导弹,如法国的西北风防空导弹等。右侧导弹发射装置下方还设有一挺比利时国营赫斯塔尔公司生产的M3P型12.7毫米近防机枪,填补该系统死角与地面自卫需要,机枪备弹200发,采用链带式供弹和空气冷却方式。武器系统给予近防机枪和“毒刺”导弹一个衡量准则赋与到“自-保护”装置,对空时依据在“毒刺”导弹射程内的机枪有效射击距离来划定分界线:在机枪有效射击距离内,也是“毒刺”导弹的死角,即达不到最小有效射程,近防机枪射击而导弹关闭不发射;超出机枪有效射击距离“自-保护”能关闭机枪而防止弹药浪费。

  “复仇者”导弹发射转塔能360度全向旋转,两具四联装导弹发射装置可上下俯仰范围-10度到+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。

  5、“复仇者”传感器系统和火控系统。

  “复仇者”防空系统的传感器成套部件包括前视红外仪、二氧化碳视力保护激光测距仪和一套视频自动跟踪装置。这些传感器提供给“复仇者”在昏暗战场、夜晚和不利天气下目标捕获能力。

  “复仇者”导弹发射转塔驱动器使用陀螺仪稳定自动维持导弹发射转塔对准目标而不管车辆运动的方向,使复仇者能在行进中发射导弹。火控系统被大大地自动化,包括在导弹发射时自动插入提前角和超仰角。

  操作人员位置的平视CA-562光学瞄准器由CAI公司侦察/光学分部生产。目标捕获可任一的使用光学瞄准器或雷声公司生产的AN/VLR-1“复仇者”前视红外仪(FLIR)。前视红外仪传感器装配在左侧导弹发射架下面,轴线到导弹发射装置瞄准点上。前视红外仪有三种视域:宽、狭窄和一个雨天模式。通用动力公司生产的“复仇者控制电子”(ACE)单元,是“复仇者”主计算机。“复仇者控制电子”单元位于操作人员位置的控制台下面。一套雷声公司生产的视力安全二氧化碳激光测距仪。一套由DBA公司生产自动视频追踪(AVT)装置,位于操作人员的控制台下面,它的追踪系统元件盒安装在前视红外仪显示装置上面。对目标锁定自动跟踪和提供一个跟踪信号到“复仇者控制电子”单元用于控制“标准车辆安装发射装置”的仰角和方位角。“复仇者”防空系统还安装一套AN/PPX-3 B IFF(敌我识别)系统。

  操作人员前面是一块与视场关联的观察玻璃,上面有映射十字线显示,用于通过操纵导弹转塔对准目标。导弹导引头启动、开锁和发射许可指示等信息被映射到操作人员前面的观察玻璃上。来自光学瞄准器或前视红外仪的数据按相同的方式显示,操作人员驱动瞄准指示十字线确认导弹导引头锁定在想要打击的目标上。激光测距仪提供距离数据并被“复仇者控制电子”单元处理,提供一个射击许可给导弹和机枪使用。

  “复仇者”防空导弹系统借助先进的传感器系统和火控系统,导弹发射转塔转入战斗状态小于10秒,导弹转入战斗状态时间小于3秒,发射间隔小于5秒。

  6、“复仇者”系统的遥控单元。

  由通用动力公司生产的遥控单元(RCU),包括一部前视红外仪监控显示器,显示操作人员可用的与导弹发射转塔操纵台相同数据。它使操作人员能够从遥控位置去管理交战,最大可距离“复仇者”防空导弹系统发射单元50米远。

  四、美研制新型中程低空防空系统与“复仇者”近程防空导弹系统配合并弥补其不足。

  “复仇者”防空导弹系统的设计构思非常正确,研制成的系统性能优异。但采用的“毒刺”防空导弹虽然性能出色但来自近程便携防空导弹。因此主要面临两项不足,在构筑前沿区域防空系统中:美国陆军的防空体系中采用的雷西昂公司生产的“哨兵”AN/MPQ-64雷达的探测距离超过40公里,TRW公司生产的防空指挥、控制和情报系统也能处理40公里远的目标,但整个防空体系的作战距离却受到“毒刺”导弹射程的限制;在城市防空体系中:虽然“复仇者”拥有超强机动性,非常灵活,但“毒刺”导弹最大射高3,800米,最大射程8公里,被击毁的残骸有极大可能会掉在人口稠密的市区引发严重的损害。美国陆军和海军陆战队为弥补“复仇者”防空系统所采用的“毒刺”导弹不足,分别展开了新型中程低空防空系统的开发。底盘仍然采用“悍马”轮式车辆,车载防空导弹采用AIM-120先进中程空空导弹(AMRAAM)代替近程“毒刺”导弹。

  1、美国陆军HUMRAAM中程自行推进导弹系统。

  美国陆军高层领导已通过一项陆军防空力量现代化计划,为了与陆军中型旅作战部队(IBCT)的战略改革相一致,陆军准备以HUMRAAM中程自行推进导弹系统,取代部分“复仇者”、“中后卫”和“毒刺”等近程防空系统。HUMRAAM系统是将AIM-120先进中程空空导弹(AMRAAM)安装在一辆高机动多用途轮式车(HMMWV)上。其优势在于能打击更远距离的目标。然而HUMRAAM系统不会完全取代“毒刺”近程防空系统,而是两者相互补充。因为“毒刺”导弹采用红外寻的制导,而AMRAAM采用雷达制导。两种制导方式同时存在,使敌方很难采取对抗措施同时对付它们。

  2、美国海军陆战队辅助型低空武器系统(CLAWS)。

  美国海军陆战队已拨款3,940万美元,由雷锡恩公司综合防空系统部为美海军陆战队远征部队研制辅助型低空武器系统(CLAWS)。辅助型低空武器系统是一种全天候、高机动、强火力的防空导弹系统,与陆军一样也使用高机动多用途轮式车作为运载平台和采用AIM-120先进中程空空导弹作为拦截弹。该系统是美陆军/海军陆战队共同实施的地面发射的通用发射架计划的海军陆战队型,将首先装备海军陆战队远征部队。该系统作为现有的“复仇者”防空系统的补充,提供对巡航导弹、无人机和其他威胁的超视距拦截能力。

  总之,美军“复仇者”防空导弹系统是将高性能“毒刺”防空导弹和高机动多用途轮式车辆完美组合并实现能力倍增,作战效能远远优于单纯的便携式防空导弹,因此受到广泛关注。目前,一些国家已经研制出类似能力的高机动防空系统,主要区别是采用不同型号或种类的防空导弹和不同的车辆底盘,某些作战性能还远远优于美军“复仇者”防空导弹系统。因此对于中国研制出类似的高机动防空系统,只能说技术思路是相通的,而不能无端指责为完全克隆的产物

美军车载复仇者(Avenger)防空导弹

伊拉克战场上的美军“复仇者”防空导弹系统

使用遥控单元(RCU)进行操作

美军准备将一辆“复仇者”防空导弹车用一架CH-47“奇努克”运输直升飞机进行运送

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