解惑)“标枪”反坦克导弹“靠谱”吗?

体育报道

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  立项于冷战末期,服役于1996年的美军FGM-148“标枪”便携式反坦克导弹,率先实现了全自动导引,具有全天候作战和发射后不管的能力,是反坦克导弹家族中的代表之作。不过,世上永远不会有完美无缺的武器。再先进的技术、再超前的设计理念,终归还要接受实战的检验。在武器发展史上,不乏看似理念超前,实则不靠谱的前车之鉴。具体到“标枪”之类的便携式红外成像制导反坦克导弹,从设计理念到技术实现手段,就存在不少令人困惑之处。

  “标枪”反坦克导弹拥有两种攻击模式。其中,俯冲攻顶模式用于反坦克作战,直射模式主要用于打击敌方工事和非装甲目标。将两种截然不同的攻击模式集成在一款便携式反坦克导弹上,无疑使系统变得更复杂。而往往越简单的东西才越可靠,那么,美国人为何要反其道而行之呢?

  理论上,攻顶模式确实可让反坦克导弹避开主战坦克防护能力最强的正面。然而,实现攻顶模式需要付出的代价很大,特别是在反坦克导弹的射程、制导方式、引信作用方式、战斗部设置等方面,都要进行妥协和折衷设计。一般反坦克导弹需要瞄准手全程制导,导弹只是沿着瞄准线飞行。攻顶意味着瞄准线和导弹实际飞行有一个高度差,这不仅使制导更麻烦,而且对导弹战斗部起爆时间的控制提出了近乎苛刻的要求。稍有偏差,反坦克导弹就无法在预定位置实施有效攻击。

  世界上首款实现攻顶模式的反坦克导弹,是瑞典博福斯公司研发的“比尔”。上世纪90年代初问世的BGM-71F“陶”2B反坦克导弹,也由传统的直射模式改为了攻顶模式。不过,这个“陶”式反坦克家族中离经叛道的异类,却在2003年伊拉克战争中暴露出导弹飞过目标后才爆炸的重大缺陷。虽说相关研发厂商调查后的结论是“非触发复合引信的传感器设计没有问题”,却建议操作者“调低瞄准点”。相形之下,直射模式的起爆哪有这么多麻烦?

  笔者以为,“标枪”之所以“偏向虎山行”,根本原因是其战斗部破甲威力不足,因此才选择剑走偏锋。在研发“标枪”的冷战末期,苏联新锐的T-72BM主战坦克炮塔前装甲厚度达到惊人的815毫米(其中,均质钢装甲厚度为380毫米,铝橡胶膨胀装甲层厚度为425毫米),车体首上装甲采用钢-玻璃钢-钢的复合结构,总厚度为230毫米,且有68度倾角。反坦克导弹要想凿开如此厚重的“乌龟壳”,垂直破甲深度至少应在1000毫米以上。

  “标枪”导弹拥有串联破甲战斗部。目前能查到的“标枪”垂直破甲深度,有两个数据:1000毫米和750毫米。鉴于“标枪”头部为红外成像导引头,无法安装炸高棒,而红外成像制导模式只能测角,无法测距,因此导弹不太可能在最佳位置起爆。况且,反应装甲被“标枪”前破甲战斗部形成的射流引爆后产生的爆轰效应,也会对“标枪”主破甲战斗部形成的射流产生干扰,因此“标枪”的实际破甲厚度,肯定要低于其两个破甲战斗部理论静破甲值之和。考虑到“标枪”弹径仅为114毫米,主破甲战斗部药形罩直径肯定还要低于这个数字,再考虑到上世纪90年代,静破甲深度达到八倍药形罩直径就已经是世界先进水平,所以750毫米的垂直破甲深度才是合情合理的。这个数据也恰好解释了,为什么“标枪”要执着于用攻顶模式打坦克了!

  “标枪”反坦克导弹采用红外成像制导,导弹发射后完全自主飞行,无须射手再赋予任何信息。因此理论上发射导弹后,射手可立即撤离阵地,战场生存性大增。

  与红外点源制导相比,红外成像制导在抗干扰能力、探测灵敏度、空间分辨率方面,确有很大提高。不过,“标枪”有用直射模式打击敌方工事的使命。工事、房屋之类的目标与背景间的温差很小,红外成像导引头很难分辨和锁定这类目标。坦克的发动机倒是个明显的热源,但现代坦克拥有红外干扰机、多波段红外烟雾弹、热烟雾、红外伪装网等多种红外干扰手段,能有效减弱坦克与环境之间的红外辐射强度差,降低“标枪”观瞄器和红外成像导引头的成像效果,让其难以识别目标。尤其是使用面源型多波段红外干扰弹时,强红外信号可遮盖一大片区域,甚至能使红外成像导引头无法分辨目标。

  由于“标枪”导弹攻击坦克时采用俯冲顶攻模式,因此,导弹发射前有一个预置的发射仰角来满足其弹道要求。“标枪”导弹的红外成像导引头装在一个万向节式的结构上,这样可以在导弹存在一个仰角的情况下也能把目标纳入视场,同时也可以在搜索目标的阶段,通过这个万向节式的结构进行大范围机械扫描搜索。而在锁定目标后,这个万向节式的结构才会被锁死。这时,导弹的红外成像导引头视场只有区区三度左右,故而称为“凝视”。

  如此一来,问题就来了。根据研发厂商提供的信息,“标枪”导弹攻击坦克时,要想达到2000米射程,就必须先以30至40度仰角爬升至160米高度飞行大部分航程,然后以20至30度俯角俯冲攻顶。射程1000米时,弹道高度为120米左右。即便是射程缩短到500米,弹道高度也有50米左右。也就是说,“标枪”在爬升过程中,目标极有可能脱离导引头的视线范围。传闻研发厂商将后续批次的“标枪”导弹射程提升到了4000米,那么它的弹道高就应该更大,爬升过程中丢失目标的概率也就越高。

  考虑到在激烈对抗的战场上,敌方坦克鲜有固定不动充当火力点使用的,因此即使“标枪”导弹根据惯导系统设定弹道,爬升到弹道顶端后开始转弯,红外成像导引头重新开始搜索目标,只要坦克有足够的机动速度,仍可以冲出“标枪”导引头的视野,从而让“标枪”失的。

  那么,如果红外成像导引头锁定目标后的视场放宽些,是不是能解决这个问题呢?答案是,想放宽也放宽不了!

  因为如果导引头视场太宽的话,会出现严重的虚警干扰,并使计算机信息处理量大幅增加。实际上,红外导引头的图像识别软件都有限制,在捕捉到目标后,对每一帧图像的处理只会在一个很小的范围内进行,以提高识别速度,否则是来不及处理的。目前,图像跟踪类的制导,每帧图像的处理时间一般在10至20毫秒以内,然后就要把处理过的数据传给伺服系统。传输过程要耗时几毫秒。伺服系统也要有响应时间。鉴于“标枪”在2000米射程上的飞行时间总计也不过十余秒,留给导引头进行图像识别的时间极其有限,因此放宽红外成像导引头锁定目标后的视场,是根本行不通的。

  也就是说,“标枪”采用这种红外成像制导、发射后不管的制导方式,存在严重的先天缺陷。厂商宣称的命中率在90%,甚至94%以上,恐怕只是在理想情况下获得的靶场数据。真正到了硝烟弥漫、各种热源复杂、敌我双方激烈对抗的战场上,“标枪”的实际命中率恐怕不容乐观。

  厂商在宣传“标枪”反坦克导弹的优点时,总会宣称,该导弹采用红外成像制导,攻击隐藏性很好。导弹发射后不用管,操作手可立即转移阵地,因此战场生存概率相当高。

  “标枪”导弹在日常贮运和携行过程中,分为两个部分:M98A1控制瞄准单元(CLU)和发射筒组件(LTA)-电池冷却单元(BCU)复合装置。在战场上使用之前,这两者才会被组装到一起。其中,CLU可重复使用,LTA和BCU则是一次性产品,用完即弃。对于便携式反坦克导弹来说,分开贮运,用前组装是合理的。对于训练有素的操作手来说,组装也花不了多少时间。

  M98A1控制瞄准单元,拥有白光观瞄通道和热成像观瞄通道,可作为观察设备单独使用。白光观瞄通道具有四倍放大能力,主要在白天能见度较好的情况下使用。夜间或能见度不佳时,则可切换使用热成像通道。热成像通道具备四倍和九倍两种放大倍率,最新升级版据说有12倍倍率。该热成像通道是个扫描型长波制冷红外热像仪,使用240×2和240×4的碲镉汞红外焦平面阵列成像,需要在低温环境下才能正常工作。因此,M98A1控制瞄准单元上有一个由电池供电的小型制冷机。

  “标枪”导弹的操作手册上规定,在使用热成像观瞄通道前,必须通电30秒钟,以使热像仪降低到工作温度。问题是,“标枪”是款便携式反坦克导弹,是美军机械化步兵班的不占编武器。班长决定取用“标枪”导弹时,一定是已经感受到坦克威胁了。鉴于步兵班的观通能力和作战纵深有限,真到了得“标枪”导弹上阵时,敌方坦克恐怕已经距离不远了。战场上,时间就是生命。能抢先开火摧毁敌坦克,自己才有可能生存下来。在这种一秒钟就能决定生死存亡的时候,敌方真能容你不紧不慢地通电致冷30秒钟后,才开始进入战斗状态吗?因此,这种设计在遇到真正对手时,是极易贻误战机的。更何况,所谓使用热像仪前须通电制冷30秒,还只是厂商给出的数据。根据美军士兵在阿富汗、伊拉克战场上的实战反馈看,“标枪”导弹控制瞄准单元的实际通电制冷时间,有时甚至长达两分钟。美国大兵真心要感谢上帝保佑:幸亏打的是不对称的治安战,这要是与大国正规军正面硬抗,只怕还没等“标枪”导弹的控制瞄准单元进入工作状态,发射阵地连同操作手通通都被对方轰成渣了。

  实际上,不仅“标枪”导弹的控制瞄准单元需要较长时间的通电制冷,导弹激活后,以及飞出发射筒之前这段时间,不仅要给弹上的电子元件供电,还要给64×64碲镉汞凝视型红外焦平面阵成像导引头制冷,这个通电和制冷过程同样需要时间。当然,为争取时间,操作手在给控制瞄准单元的通电制冷的同时,也可以同步激活导弹并给导引头制冷。不过,导弹上的供电电池和制冷器体积和重量严重受限,只能提供四分钟制冷时间。换言之,如果操作手进行同步通电制冷操作,那么不管他在热成像仪开启后,能不能真正捕捉、跟踪到目标,都必须在四分钟内将导弹打出去。因为四分钟过后,弹上电池和制冷器能量耗尽,导弹无法使用,形同废品。要想让导弹“复活”,也不是不可能。不过,那需要将导弹运回原厂,由厂方技术人员将导弹拆开,重新更换电池和制冷器。这种工作,无论如何是不可能在野战条件下完成的。以美军这些年在世界各地的“阔少”做派来看,将导弹运回本土维修,又嫌麻烦又嫌费钱,多半是就地一扔了事。

  综上所述,“标枪”相对冗长的准备过程,实际上大大降低了其战场生存概率。这是由其采用制冷红外成像技术带来的先天缺陷,无法根治。这也是为什么其诸多效仿者,如日本01式轻型反坦克导弹、中国“红箭”-12反坦克导弹等,都纷纷改用非制冷红外成像观瞄、制导技术的原因。

  “标枪”导弹研发时,非制冷红外成像技术尚未成熟。待该技术成熟后,冷战早已落幕,美军拔剑四顾,颇有“寂寞高手”的感觉。既然需求上并不急迫,军费又颇吃紧,因此美军也就失去了让“标枪”导弹与时俱进的动力。

  说了这么多“标枪”反坦克导弹存在的不足,那么便携式反坦克导弹的最佳技术路线又是什么样的呢?反坦克导弹发展至今,按制导方式的不同,可划分为四代产品。

  早期的第一代产品,以目视瞄准、手控制导、导线传输指令为主要特点。典型代表是苏联的AT-3“萨格尔”。第二代产品,以光学跟踪、导线传输指令、半自动指令瞄准有线制导为主要特点。典型代表是美国的“陶”、中国的“红箭”-8。第三代产品以“发射后不管”为主要特点,采用红外成像、激光半主动指令、主动和被动毫米波等制导技术。典型代表是美国的“标枪”、俄罗斯的“短号”、中国的“红箭”-9。第四代产品的制导技术特征,则是采用复合制导,并拥有多目标打击能力。

  前三代产品都经过实战的检验,并在总结前代产品的经验教训基础上发展而来。第三代产品中的“红外成像+发射后不管”技术路线,经实战检验后发现,其抗干扰能力和实际效能较预期有很大的差距。反倒是第二代反坦克导弹的导线传输指令模式,实际上很难扰。不过,第二代反坦克导弹的问题出在测角上。CCD测角和红外测角面对敌方施放的烟雾,都无计可施。诸如俄罗斯“窗帘”,这样有针对性地干扰红外测角仪的坦克被动防护系统,装车量也越来越多。

  笔者以为,非制冷红外成像+光纤制导的模式,对反坦克导弹来说可能更为理想。红外成像是被动工作方式,自身无须向外辐射任何信号,攻击隐蔽性上佳。采用非制冷红外成像技术,可极大缩短系统反应时间,增大反坦克小组的战场生存率。而光纤制导,是近年来发展起来的最新制导技术,优点众多。与第二代反坦克导弹的导线相比,光纤具有更好的延展性和更小的体积,拥有更高效的数据传输能力,且不向外辐射电磁波。在同等情况下,光纤制导导弹拥有更大的射程。光纤数据传输是一个自封闭系统,外界无法对其实施干扰。光纤数据传输链不仅能将导弹射手获得的目标信息传输给导弹,使其精确攻击目标,甚至在射手发现目标已被友邻摧毁,或先前锁定的目标是假目标时,还可以指挥导弹在飞行途中改变目标,以提高导弹的攻击效益。不仅如此,光纤还能将导弹导引头获得的战场实时影像回传给射手,甚至可通过网络实现与其他作战单位的数据共享,从而使反坦克导弹成为网络中心战的一个火力输出节点。

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