從寒酸到土豪,中國軍艦的最後一道防線——近防炮

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長久以來,防空一直就是中國海軍的老大難問題,為了能給艦隊撐起足夠強大的保護傘,相關的軍工單位付出了很多辛勞,經歷了從引進到自主,從山寨到自研,從二戰水平到世界先進的過程,終於為海軍艦艇配齊了該有的防空裝備

自從飛機被用於對海攻擊以來,空中力量就成了軍艦的最大威脅,如果沒航母或岸基飛機提供的空中優勢,軍艦唯有靠自身的防空火力自保。二戰時期的軍艦防空等同於打手槍,武器除了高射機槍就是高射炮。在二戰末期德國使用了弗裡茨X制導炸彈並取得了戰果後,反艦導彈這一更為有效的武器開始登上歷史舞台,成為軍艦更大的威脅。

現代反艦導彈速度快、射程遠、威力大、目標特徵小,不易被發現,排水量達數千噸的大中型水面艦艇被命中一枚也會受到重創,被命中要害部位就會沉沒。1967年,埃及用蘇制「冥河」導彈擊沉了以色列驅逐艦「艾略特」號,15年後的馬島戰爭中,阿根廷用超級軍旗戰機發射的法制「飛魚」導彈擊沉了英國「謝菲爾德」號驅逐艦。事實證明,即使是大中型軍艦,在反艦導彈的打擊面前也顯得十分脆弱,現代的薄皮軍艦要想在不大幅增加裝甲的前提下活命,只能以攻為守,想辦法攔截來襲導彈,於是軍艦防空也由漸漸由打手槍向打導彈轉變。

▲八十年代之前的中國軍艦防空基本靠人工操縱的

雙37,不要說反導,就是打手槍都有一定困難

馬島戰爭是距今最近的一場大規模現代化海空戰,反艦導彈強大的突防能力給剛剛打開放大門的中國以強烈的震撼,因為長期以來中國海軍的防空主力為61式25毫米雙聯裝高射炮、雙57毫米艦炮和雙37艦炮為主,均為仿自蘇聯裝備,採用自動或半自動操炮的敞開式設計,水平只比二戰時期略高,已經落後時代太多,如果遭遇馬島戰爭這種規模的衝突肯定會力不從心,艦隊防空,尤其是反導能力急需提高。實際上中國已經為開發艦用防空系統努力了二十年有餘,只是因為國力不濟而進展緩慢。

▲海紅旗-61,前期為雙聯裝,後期為六聯裝

▲八聯裝的海紅旗-7

80年代初,中國海軍僅有一艘053K型導彈護衛艦531號艦裝備了性能接近「麻雀」導彈的海紅旗-61,具備點防空能力。直到80年代末90年代初,隨著053H2G型護衛艦投入現役,海軍才開始具有初步的艦隊防空反導能力。由於海紅旗-61服役太晚,十公里的射程太近,反應較慢,僅僅是解決了防空的有無問題。為了趕上世界先進水平,八十年代後期少量引進了法國「海響尾蛇」導彈,並在此基礎上仿制出了海紅旗-7,性能有所提高,但依然只能進行點防禦。

直到從俄羅斯引進了四艘「現代」級,拿到了「施基利」導彈之後,中國海軍才第一次真正擁有了區域防空能力。此後陸續裝備的海紅旗-9、海紅旗-10、海紅旗-16使中國海軍終於擁有了全面區域防空能力,這將成為整個艦隊的空防保護傘,也為未來的航母編隊提供了防空基礎。

但並不是有了導彈就萬事大吉,因為導彈也是有一定命中概率的,萬一有漏網之魚沒有被攔住,如果沒有進一步的反制手段,面對高速襲來的導彈,軍艦就不可能像二戰時期那樣通過機動來躲避,只能等著挨炸了,所以現代軍艦上通常還裝備有最後的「金鐘罩」——近程防禦系統,以極高的射速打出一片彈幕來摧毀來襲導彈,就像撒一把沙子擊中一個蒼蠅一樣。

▲在美國「密集陣」投入使用十年之後,中國

仍難具備研發同等裝備的實力,差距很大

說到近程防禦系統,大家肯定會第一時間想起大名鼎鼎的「密集陣」,這是60年代美國根據世界海戰經驗而開始研發的近防炮系統,採用指揮和火炮一體化設計,可以不用穿甲板直接安裝,尤以精度高而著稱,經過不斷改進,至今仍在使用。由於這類武器系統的研制難度較大,成本高,早期國內尚不具備研發類似「密集陣」系統的實際能力,因此80年代開始建造的軍艦均採用了國產76A雙聯裝37毫米速射火炮作為過渡裝備。該炮初速1000米/秒,最大射程9400米,有效射程3800米,射速800發/分,儲彈1600發,彈鏈自動供彈。

▲76A的近程防空能力偏弱,即使加上海紅

旗-7也不能保證有足夠的反導能力

這一時期建造的053型、051B型、051D型、052型等艦一般採用4座76A式速射火炮作為近防反導裝備,基本能做到在主要威脅方向用2座火炮實施攔截射擊。做到了雷達指揮控制的全自動76A在射程和毀傷力方面基本合格,但是要論反應能力、精確捕捉能力和射速,與同時代國外近防系統相比則差了很多,所以76A只算是解決了有無的問題。真正具備實戰價值的近程炮系統要能及時發現目標並準確和持續地捕獲跟蹤,不僅在探測跟蹤設備和武器的動態特性、適應性、反應時間和自動化等方面有著十分苛刻的要求,還要在初速、射速、威力、散布以及備彈量等指標上找到最佳平衡,價格也十分昂貴。

在作戰時,近防炮將是一個獨立的作戰模塊,其作戰過程大致是這樣的——搜尋雷達發現目標→迅速調轉炮口→跟蹤雷達精確瞄準→開火→跟蹤雷達保持跟蹤並測量誤差→修正瞄準→持續開火,對目標航路形成覆蓋→目標被擊中。如果在作戰時遭遇電子干擾,艦載近防炮還應具備使用光電瞄具進行搜尋和瞄準的能力。要做到這一切,對伺服機構的要求也很高, 「密集陣」重達7噸,調炮時的最大轉動角速度超過100度/秒,最大角加速度可達450度/平方秒。這樣沉重,還要如此迅速地急停急轉,將火炮精確指向目標,電機伺服系統的質量要達到何種程度不難想像。無論是搜尋雷達、跟蹤雷達、光電瞄具還是伺服機構,對質量的要求都非常嚴苛,造價也就居高不下——「密集陣」在80年代的採購價大約為700萬美元,比M1主戰坦克還要貴,用起來也不便宜,射擊一次大約兩萬美元就沒了。一句話,研發這種裝備是一個難度挺大還挺貴的活。

轉機出現在九十年代引進的俄羅斯現代級驅逐艦,現代級上裝備了4座6管AK630速射炮作為近防武器,這是當時俄羅斯海軍的現役制式裝備,該炮初速900米/秒,射速達5000發/分,有效射程為3800米,各項指標明顯好於76A,射程和威力甚至還也高過了「密集陣」。這種速射炮的引進,使中國海軍的近防系統開始接近世界先進水平。

中國引入了該炮後,由中國船舶重工集團公司713研究所承擔了改進任務,改進後的產品被命名為H/PJ-13型6管30毫米艦炮,主要機構與AK630區別不大,外觀上的不同在於國產型號有了一個隱身造型的炮塔,054型護衛艦、022型導彈艇、新型船塢登陸艦等多型水面艦艇上均開始採用這種近防武器。不過AK630亦有不足——火控系統與炮塔分開布置,不是「密集陣」式的一體化設計(看上去個頭不大,因為指控系統在其它地方),在反應速度上略遜一籌。另外,AK630的自動方式並非外接能源的「加特林」式,而是像機槍一樣利用火藥燃氣作為機構動作的能量來源,可以視為一挺大號的6管機關槍,好處是結構簡單,成本低,體積小(可以放在小艇上),但射速有限,精度也不如「加特林」式的近防炮。

2005年和2006年加入中國海軍的第二批升級版「現代」級上,新的「卡什坦」彈炮合一近防系統替代了原來的AK630,「卡什坦」包括2門30毫米6管速射炮和8枚9M311近程防空導彈。導彈採用雷達光電復合制導,射程1.5-8千米,備彈32枚;速射炮的有效射程為500-4000米。「卡什坦」的攻擊範圍為海平面到3500米,能以96%-99%的概率同時攔截6個目標——「卡什坦」的裝備使中國海軍的近防系統進一步向世界先進水平邁進。

當然,光靠引進是不行的,能自主研發才是王道。從八十年代開始,中國一邊引進,另一邊也開始了追趕世界先進水平的步伐。1985年7月,就在海軍還在用著76A雙37炮勉強應付時,新型高射速近防炮已經開始立項,即857工程,這項工程研發的成果正是H/PJ12型7管30毫米艦炮,通常稱呼為7管海30或730艦炮。在研制方向上,研制單位對比了AK630和西方裝備,最終選擇了外接能源的「加特林」式,雖然研制難度大,成本高,但效果更佳,事實證明這是一條正確的道路。

H/PJ12型7管30毫米艦炮在研制時參考了荷蘭「守門員」近防炮(下圖),這是除密集陣以外西方最具代表性的近程防禦武器系統,二者在外觀和布局上確有幾分相似,口徑也相同。火炮系統主要借鑒了「守門員」上的7管GAU-8,也就是美國A-10攻擊機上的那種火炮(據說技術是由法國轉手搞到的),但彈藥、雷達、光電和火控系統均為自研。

▲730近防炮的陸上火炮強度、

結構和穩定性試驗

730艦炮全重約8噸,右側支柱上安裝了一套合成了白光錄影機、紅外熱像儀和雷射測距儀的綜合探測設備,左側安裝有小直徑公分波火控雷達,小型目標的探測距離是8公里,大中型目標的探測距離為15-20公里,光電系統可以探測6公里內的目標。在火控雷達和光電跟蹤儀的控制下,730艦炮具有多目標跟蹤和解算能力,可同時跟蹤打擊多個目標,能攔截速度在兩馬赫以下的導彈。對飛機目標的最大攔截距離為3500米,對導彈目標最大攔截距離為2500米,備彈640發,射速分為高、中、低三檔可控,最大射速4200發/分鐘,中等射速為2200發/分鐘,低射速為1200發/分鐘,鎖緊手輪處是一個為方便維護而設置的檢修艙門。

730艦炮研制成功後,中國海軍終於獲得了一種擁有自主知識產權,性能超過AK630和密集陣,達到國際先進水平的近防炮,並迅速成為中國海軍驅護艦的標準配置,052B/C、054A等主力艦均有使用。不過正如前面所提到的那樣,這套裝備可不便宜,比一輛主戰坦克都貴——標準配置的730艦炮成本高達一億元人民幣,採購價就更高了,也就是現在經濟上有保障才用得起,換到二十年前,就算能研制出來也裝備不起。為了能讓這套系統打入國際市場,緊接著又開發了一種低配版本的730艦炮,將自用版改為一套火控系統控制兩門火炮的分布設計,降低了成本,專門用於出口。

▲找找730艦炮在哪裡?注意出口型

與自用型號在外觀上的區別

出口型730艦炮在實戰中經受了考驗,不過比較有意思的是這次實戰並非攔截導彈,而用來打人——2014年9月6日,一夥腦袋進水的塔利班恐怖分子突發奇想,居然打算劫持戰艦,他們的目標是停在軍港裡的巴基斯坦海軍「佐勒菲卡爾」號,這是一艘從中國進口的三千噸級F-22P型多用途護衛艦。恐怖分子們的如意算盤是得手後就開到印度洋西北部海域,發射反艦導彈攻擊美軍艦艇——這想法倒是挺大膽。

恐怖分子們做了精心準備,他們穿著巴海軍制服,佩戴著標識牌,企圖偽裝成巴海軍士兵蒙混過關,但還是露出了馬腳(要裝得像可不是光有一身制服就行了)。艦上人員識破了恐怖分子的圖謀,「佐勒菲卡爾」號的槍炮長操縱艦上的730艦炮將企圖乘小艇登上軍艦的恐怖分子全部擊斃,這也是世界上小口徑速射艦炮消滅有生目標的唯一戰例。以730艦炮高射速,只需來個短點射,一百多發密集的炮彈就能將百米之內的來襲之敵打成碎片,那幾個倒霉鬼很可能是連渣也沒剩下。

隨著遼寧號航母的入役,航母本身也需要更為強勁的近防火力。所以中國又在730艦炮的基礎上研制了H/PJ-11型11管30毫米艦炮,通常稱為1130艦炮,基本構造與730艦炮無太大區別,但由於多了4根管,火力大大加強,最大射速高達每分鐘11000發——每秒能噴射166發,如此的火力密度可攔截4馬赫以下的來襲目標,足以秒殺世界上其它同類武器。目前遼寧號航空母艦已經裝備1130艦炮,並且未來護衛艦以上級別的新造軍艦(比如055)也都會將1130艦炮作為標準配置,1130艦炮將成為中國海軍新的護身法寶。

長久以來,防空一直就是中國海軍的老大難問題,為了能給艦隊撐起足夠強大的保護傘,相關的軍工單位付出了很多辛勞,經歷了從引進到自主,從山寨到自研,從二戰水平到世界先進的過程,終於為海軍艦艇配齊了該有的防空裝備,近年來造艦敢於「下餃子」,這也是一個必要條件(沒有充足的防空能力,下再多也只會成為敵人口中的「餃子」)。當然,攻防對抗無止境,面對未來必定會出現的高超聲速反艦導彈,保持並提高中國海軍的防空反導能力還需未雨綢繆,提前布置,相信到時候還會有讓軍迷們為之驚嘆的國產防空反導系統出現。

參考資料

騰訊網 軍事頻道

新浪軍事 軍事深度

科羅廖夫的博客

海軍360

《中國海軍艦艇反導裝備的進步》艦載武器 2008年第6期

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