設計初衷
相較於海軍的反飛彈系統,近迫武器系統,空軍飛機上的電子干擾系統、欺敵誘餌(金屬片與熱焰彈),陸軍面對近在眼前的威脅,除了就地找掩蔽,或是在遭受攻擊的同時還擊之外,就別無他法。
而戰車這個隨時隨地就得朝著”巫婆之鍋”狠狠撞進去的”超合金重槌”,面對敵人的砲彈、飛彈,也只能以自己的裝甲(甚至堆掛雜物)”毫不閃躲、頑強勇猛”的擋開、彈開,彷彿”硬碰硬”就是戰車抵禦威脅的一千零一式。
總覺得”近迫防禦系統”在戰車上是不可能出現的。
但是爆炸式反應裝甲的出現,給了俄國人靈感。
其實,前蘇聯之所以能獲取反應裝甲的技術,還得歸功於以色列。
但並不是因為以色列與蘇聯有什麼合作,而是在一次以阿戰爭的衝突中,以軍失去了一輛戰車(但人員平安),阿拉伯人便把這輛戰利品收起來作為自己的”戰勝之鐵證”,但沒過多久,蘇聯軍事顧問來了。他們在意的不是這個依舊完好的鐵證,而是要知道為何這輛戰車受到攻擊還能保持完好無缺,甚至略加整修重新上漆,就可以再開上戰場?
鐵證上頭一堆大大小小方塊狀的東西,引起了蘇聯人的注意……。
(在更佳的被動裝甲尚未研發成功前,T-72一類的戰車就得披上宛如"鎖鏈甲"的反應裝甲塊,甚至加掛到三層厚)
http://img100.imageshack.us/f/t72bbelarus05pf8.jpg/
但說來有意思的是,以色列是在一次射擊測試時,意外發現到車內還有殘留砲彈的靶車的損壞程度遠比車內空無一物的靶車來得輕微,也就這麼意外的研發了”爆炸反應裝甲explosive reactive armour”。
但隨著火砲與彈藥越來越強悍,傳統的成型裝藥彈頭也越來越刁鑽,逼使傳統的反應裝甲必須安裝雙層甚至三層,但是這樣一來徒增呆重,又削弱機動力,傳統的反應裝甲已經無法負荷強大的破壞力。
蘇聯在解體之前,開始著手研發”車上主動防禦系統”,好讓戰車不再是單靠裝甲材質、煙幕,以及成員的操車技術來被動的阻擋,或是躲避敵戰車的砲彈/反戰車飛彈,進而開始能主動反擊敵人打向自己戰車的任何物體。
(競技場系統小介紹)
(這影片有解釋競技場是如何運作的)
戰車用"近迫武器系統CIWS(Close-in_weapon_system)"
ARENA Active Protection System (競技場主動防禦系統)
(此文以http://www.russianarmor.info/Tanks/EQP/arena.html增訂修改完成)
競技場系統基本規格概要
Package mass(包件總重量):1100kg
Reaction time(系統作動反應時間):0.07sec
Engagement rate(作動到啟動時間):0.2~0.4sec/threat
Threat speed range(攔截威脅速度):70~700m/sec
Awareness range(攔截距離):50m
Protected angle(攔截防衛角度):飛行到車輛仰角10度時,以定向破片散步在俯角6~15度的扇狀區域內
Energy consumption(電力消耗):1kW
Operating power(啟動運作電源):27V
Number of protective elements(主動防禦裝甲最大裝備量):22~26(依搭載車輛的砲塔大小決定)
(BMP-3上安裝的競技場系統的毫米波雷達)
概要
競技場主動防禦系統(Arena active protection system/активная система защиты "Арена")是俄羅斯最新一代的主動反制系統,與Drozd-2 主動防禦系統搭配運用。
競技場系統的前身是Shatjor主動防禦系統,曾安裝在478M工程(Obiekt 478M)測試戰車上。而兩個系統的設計商都是柯洛姆納基礎工程設計局(Kolomna-based Engineering Design Bureau 簡稱KBP),由Shatior系統再改良而成的ARENA,除了反制原本的破甲榴彈與反戰車飛彈之餘,也特化了反制攻頂(TOP-ATTACK)飛彈的性能。
(該系統的專利詳見RU 2102678 C1。)
競技場系統有以下的特點:
1.砲塔頂部安裝一座毫米波雷達(millimeter radar),不斷來回掃描周遭的一切好傳回”最即時”資訊給戰車上的電腦,好過濾周遭與來自敵人的威脅。
2.若掃描到來襲的敵方威脅(破甲榴彈或是反戰車飛彈),毫米波雷達便將雷達波數集中在威脅上,並傳輸數據回到電腦內。
3.接受一切數據的電腦是完全”全自動”接戰的。
系統組成
換言之競技場系統是一個由全自動運作的接戰電腦,連接毫米波雷達與砲塔周邊的防禦系統(主動防禦裝甲塊),並同時運算威脅來襲時的方位、距離、高度、速度,好決定讓哪個裝甲塊向外彈飛出去並撞及來襲的砲彈或是飛彈。
(搭載競技場系統總成的T-80U)
http://img198.imageshack.us/i/hb0bo5i1dpnx3.jpg/
所謂的主動防禦裝甲塊(此文稱之為”防護彈藥Protective ammunition”) 環繞在砲塔四周,而毫米波雷達則安裝在砲塔頂部,除了雷達與主動防禦裝甲其他系統都安置在砲塔內。而雷達與主動防禦裝甲塊則是以電纜與電腦連結,也不會影響戰車本身原有系統的運作。
這個系統的一切運作可以從車長面前的操控面板一目了然,從系統啟動、測試、意統自我檢視確認無誤後,便會切到自動接戰模式。而系統的運作,所有搜索到的東西與資訊,都會顯示在面板上。
在戰鬥模式(combat mode)下,雷達會不斷搜索四周,一旦雷達坡追蹤到威脅,系統便會更改成目標追蹤模式(target tracking mode),然後自雷達鎖側的的目標數據(距離、速度、角度、方位、相對速度等數據)全部輸入到電腦內,電腦會立即判斷要投射哪一個”主動防禦裝甲”來撞擊來襲的目標。
選定後,主動防禦裝甲便接收訊號啟動底火彈出,朝著目標飛去,並以”定向式人員殺傷雷”的方式朝著目標噴射破片撞擊目標,造成目標提早爆炸,而無法直接威脅到戰車本體。即便能威脅到戰車,但打在戰車上的是已經完全失去速度而散射的破片,也造成不了多大損害。
當然這個系統也保留在自動模式故障時,由車長手動操控系統的”手動模式”,當然這個系統是有發射限制的,殘彈量都會標識在操控面板上。
(就外觀,競技場系統還真是徹底違反俄國戰車砲塔的寬扁構型,看起來像還沒撕掉包裝紙托盤的鬆餅)
http://img32.imageshack.us/i/2008200823436pm0155cg3.jpg/
外觀與運作
競技場系統是環繞在戰車砲塔上,所以每一組主動防禦裝甲都有自己的”責任區”。所以攻擊戰車的砲彈飛彈的來襲方位正好就在兩個甚至多個主動防禦裝甲的”責任區”內,那麼自動接戰模式就會驅動數個裝甲塊”迎擊”。設計小組估計競技場系統所配備的主動防禦裝甲的數量,可以讓安裝此系統的戰車在一輪作戰中(直到彈藥需要補給而待命時),擋開所有摧毀戰車的任何威脅。
圖說:
1.戰車本體
2.毫米波雷達
3.競技場的"主動防禦裝甲"
4.來襲的威脅
5.系統啟動防禦最遠警戒距離
而這個系統可以在任何天候下24小時,只要戰車還能運作,系統就可以隨時檢視周遭是否有威脅,即便戰車在行進,或是車內乘員打開艙門出來透氣都不會影響系統的運作。
競技場系統的感應器可以提供戰車最容易受攻擊的位置(車體前部與兩側,砲塔前部、兩側與頂部)足夠的反應時間。並在系統反擊抵禦的同時還擊,而且這個系統有足夠的效能可抵抗ECM。
但是競技場系統也不是什麼風吹草動就亂反應一通。
在50公尺內飛行的小型目標,比如碎石子、小口徑子彈等一類根本無法對戰車構成威脅的東西;戰車自己射擊出來的砲彈,系統也不會啟動攔截;慢速飛行的目標,因為爆炸而四處飛散的泥土、碎石,甚至是鳥類、昆蟲之類的都不會影響到系統的誤判。而且若來襲的砲彈與飛彈瞄準的不是戰車自身而只是飛越過去攻擊別的目標……競技場系統也不會啟動攔截。這也象徵著競技場系統的接戰電腦能夠過濾掉一些”無傷大雅的假警報”,並分析出真正會危害到戰車的威脅才做反應。
系統在開發時也很注意安全問題(俄國也了解到人命與素質甚至是裝備都是無可取代的),主動防禦系統內有數組安全裝置,只有設定在作戰模式時,電流與指令才會傳輸到主動防禦裝甲模組上,尤其是目標已經逼近甚至即將擊中戰車的時候才會讓系統啟動(但是反應絕對很快)。
(競技場系統的"主動防禦裝甲")
主動防禦裝甲運作的時候,並不會傷害到車內乘員,換言之這個裝甲還是有被動反應裝甲的基本功能在。不過當裝備此系統的戰車開入維修站進行裝備大檢時,工作區域與環境的噪音都必須限制(以防系統把噪音的音波當成威脅而啟動)。
主動飛出打擊的爆炸式反應裝甲
由於系統作動的”有效射程”只有到戰車周圍的20~30公尺,所以不會危害到戰車本身外露的部件。但為了確保外頭的友軍步兵不會被這個系統的防禦攻擊波及到,操控系統還會顯示外頭是否有人員逗留的警告燈號,而投射出去的防禦裝甲所散布的定向噴流是朝斜下方噴出,但會不會危害到外頭的人員友軍那就得存疑了。
傳統反應裝甲就是以內藏炸藥爆破的方式抵銷或削減成型裝藥彈頭的噴流,雖然保全了戰車,但是也會讓來不及閃避的友軍步兵捲入車輛外頭的爆炸,輕者燒傷後送,重者裝進袋子裡送回國蓋國旗(不懂我說的黑色幽默,這段就跳過去吧)。
當然也不用擔心這個裝甲容易被誘爆,小口徑子彈與砲彈破片是無法逼它啟動甚至是爆破的(這系統在不運作的時候就是被動增加裝甲塊)。
系統運作時所釋放的電波並不會影響到周遭其他系統,以及戰車本身的系統的運作(系統會不會干擾,想必在實驗場已經處理過無數次了)。
而且競技場系統可以在原有的增加裝甲上再加掛上去,不會減損戰車原本該保有的防禦要求。
理想與現實依舊有差距
設計小組宣稱,配備此系統的戰車在前線作戰的存活率會比未配備此系統的同型戰車還要高個1.5~1.7倍。
不過在這邊有一點要澄清,在前線最能威脅戰車的反戰車飛彈(不論空射還是敵地面載具射擊的)、敵方同行射擊的高爆榴彈(國軍稱為破甲榴彈)、步兵攜帶的反戰車火箭,十之八九……都不會從這個系統所想定的設置位置飛來!而且這些方向,都是競技場系統只能搜索卻無法發動反擊的”後方90度夾角”!
曾身為裝甲兵的我,我也不會笨到射擊敵人最厚的正前方,能機動到敵人側邊我就機動,若能夠朝敵人屁股來個大灌腸更棒!!
再者反戰車飛彈的技術與射程都有長足進步,而且”絕對不會只有一個敵人開火”,”絕對有接二連三的波狀攻擊或是來自後方的暗箭”,到時若遇上高張力的戰場威脅,競技場系統的運算電腦是否能應付得了,還是未知數。
但是如果面對的戰場威脅是僅配備輕型反戰車武器的低至中強度戰場,區域衝突或是支援聯合國的和平維持行動(簡稱PKO),配備該系統的戰車的作戰效能可以顯著增加。
與一般的爆炸反應裝甲/被動增加裝甲相比較,主動防禦系統的優點在於:可以更快更主動的反擊敵方的各型反戰車砲彈、飛彈、火箭,甚至是雙重彈頭也莫可奈何。也更能保護戰車的觀測系統、瞄準系統,等事關瞄準、射擊,甚至是動力的所有重要裝備。
但話說回來,設計小組並沒有打算把現行戰車全面換裝競技場系統。相反的,設計小組說服軍方,而軍方也傾向這個決定:以高低配的方式混編,也就是”以配備競技場系統的戰車為攻擊矛頭,後頭搭配著搭載被動增加裝甲,以及安裝多層爆炸反應裝甲的戰車為擴張戰果的主力”。
結語
如果說自動裝填系統與2A26/46是紅色帝國的”矛”,那麼競技場系統便是紅色帝國的”盾”,而且這還是最新研發的”可主動反擊防禦用盾”。
無獨有偶的,以色列也在這個時期研發自己的車用近迫防禦系統”鐵拳Iron_Fist_active_protection_system”以及”特洛伊Trophy_active_protection_system”,而其他國家也在研製自己的系統。
(安裝在薩爾達上的"鐵拳")
(薩爾達ZELDA是以軍給M113的稱呼)
(以軍進行實戰測試的主動防禦系統構型)
雖然以色列也有測試過類似競技場系統的構型,但後來他們發現,把毫米波雷達分成四個小單元分裝在砲塔的左前、左後、右後、右前會比較能減輕重量又能更快反應。
(馳車4左右兩個很像雷達的東西就是特洛伊系統的預警雷達)
(這是另一個角度)
(馳車3的特洛伊系統構型)
http://defense-update.com/products/t/trophy.htm
(美軍已在2006年測試特洛伊系統)
http://www.defenseindustrydaily.com/cat/ordnance-guns/other-weapons/
所以安裝特洛伊系統的以色列戰車上頭乍看之下就像安裝了神盾系統。
但截至目前為止,以軍尚未以安裝此系統的戰車投入實戰,所有的攔截效果與數據全是由實驗場獲得的。
當然,俄國的競技場系統也是一樣的。
除了主動之外,還有最傳統的被動防禦系統。
不過這是接下來要繼續說的,所以先賣個關子。
參考資料
http://en.wikipedia.org/wiki/Arena_Active_Protection_System
http://en.wikipedia.org/wiki/Shtora
http://en.wikipedia.org/wiki/Drozd