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戰神“克星”在進化——反炮兵雷達的過去、現在和将來

“嘭!”數道火光劃破夜空,向着遠處撲去。

“快!快撤!”炮聲剛停,炮兵指揮員就一邊焦急地指揮士兵撤收裝備,一邊盯着腕表上的秒針。

部隊剛離開發射陣地,機動到一片密林前,幾個火球便在剛才的發射陣地上炸開!“好懸!”炮兵指揮員心頭一凜。

這種炮戰場景,在近年來的局部戰争和軍事沖突中并不罕見。而其中讓炮兵指揮員焦急的主要原因之一,就是敵方的反炮兵雷達。

反炮兵雷達,是炮兵偵察校射雷達的通俗叫法,主要用于探測敵方炮兵陣地,為己方實施火力壓制提供引導。

在各類精确打擊武器和無人作戰平台競相湧現的今天,野戰火炮憑借較高的效費比和強大的殺傷力,依然不負“戰争之神”的美譽。

然而,正所謂鹵水點豆腐——一物降一物,反炮兵作戰也是以受到各國軍隊高度關注。

在用來反炮兵的各種武器裝備中,反炮兵雷達較為常見。随着目前火炮相關技術的發展和其應用的持續革新,了解、認識、研究反炮兵雷達就有了新的意義。

“貓捉老鼠”的博弈,催生了反炮兵雷達

早在14世紀,歐洲一些國家就開始使用火炮攻打堅固工事。16世紀,炮兵發展為一個獨立兵種。一戰爆發後,一些國家的炮兵規模達到了陸軍總兵力的30%。二戰中,“大炮兵主義”盛行,炮兵迎來了更加快速的發展。與此相應,反炮兵作戰也在多國被列為軍事議題。很長一段時間裡,端掉敵方炮兵陣地成為一場戰鬥的首要任務。

在反炮兵雷達出現之前,對炮兵陣地的發現、定位主要依賴人力,除了平時對戰場進行全面勘測和依據火炮使用特點進行推定外,主要還有3種方式:光學觀測、聲學監測、航空偵測。

光學觀測最為簡單。一般是安排多個觀察員前出,監測敵方火炮開火時産生的濃煙、炮口閃光等光學現象,再通過交會定位的方式,确定敵方陣地。這種方式适用于距離較近的炮戰。

聲學監測是一種被動偵察方式,即利用分布在不同點位的拾音器或大喇叭,接收敵方炮兵開火時産生的聲波,計算出目标的坐标。二戰期間,美軍有四分之三的反炮兵偵察任務都是通過這種方式完成的。

航空偵測,顧名思義就是“高空版”的光學觀測,高空氣球、飛艇和飛機是主要載體。二戰東線戰場上,蘇軍就曾将伊爾-2攻擊機用于炮兵校射和對德軍炮兵陣地的偵察。

上述三種方式各有優點,比如光學觀測最為可靠,聲學監測相對隐蔽,航空偵測效率較高等。

但在具體戰争實踐中,有一點再明白不過:戰鬥中誰更快地對敵人的火力急襲做出反應,誰就更有機會獲勝。顯然,在當時的技術條件下,這3種方式都存在一個共同的問題:反應速度較慢。盡管有些國家研制出了機動性較強的炮兵偵察車,但在實踐中發現,乘員回送偵察到的情報也需要時間,往往是等到裝定好己方火炮的射擊諸元,對方早已跑掉了。

于是,在這場“貓捉老鼠”的生死競速中,“快些,再快些”就成了對反炮兵手段的關鍵性要求,反炮兵雷達應運而生。

源自炮瞄雷達,又與炮瞄雷達合二為一、融合發展

事實上,雷達與火炮結合的初衷并非是用來偵測對方的炮位,而是用于射擊校準,這也是反炮兵雷達叫作炮兵偵察校射雷達的原因。

二戰期間,戰場向海洋深度拓展。為了使艦載火炮和岸防火炮打得更準,産生了早期的火控雷達。其原理是通過發現未能擊中目标的炮彈所激起的水花位置,來為火炮提供射擊修正參數。

軍事創新有時會在不經意間發生。操作人員在使用上述火控雷達時留意到,特定條件下,雷達能夠發現并跟蹤炮彈的飛行軌迹。鑒于這一軌迹比較固定,如果捕獲到一枚炮彈飛行過程中的多個點位資訊,通過數學運算就可以大緻确定炮彈的落點。基于這個發現,納粹德國的工程師發明了“達姆施塔特”炮瞄雷達,使火炮射擊走上了科學校準的道路。

同時,科學家們也意識到,如果對上述過程進行逆向推導,理論上也能發現來襲炮彈的發射位置,反炮兵雷達的概念由此誕生。

不過,當時的雷達性能并不能滿足反炮兵作戰對時限的較高要求。直到二戰後,計算機技術興起,快速準确地對炮彈飛行軌迹進行反向解算才成為現實。總的來看,反炮兵雷達的技術發展大緻可分為三個階段。

第一階段是20世紀70年代之前。這一時期的反炮兵雷達基本由炮瞄雷達改裝而成,因為性能有限,隻能跟蹤飛行軌迹相對穩定、飛行速度不高的迫擊炮炮彈。比如美國的AN/MPQ-10型、英國的“綠衣箭手”“辛柏林”等。

第二階段是20世紀70年代至90年代中期。大規模內建電路技術的成熟,使得計算機運算速度大幅提升,美、蘇分别研制了AN/TPQ-36/37和ARC-1型反炮兵雷達,能夠對大口徑火炮進行偵測,從發現來襲炮彈到擷取目标位置最快隻需10多秒鐘。

第三階段是20世紀90年代中期至今。反炮兵雷達伴随着相控陣雷達技術的成熟進一步發展,實作了對作戰區域的全向監測,在彌補預警漏洞的同時,降低了誤報機率。具有代表性的是美國的AN/TPQ-53型、俄羅斯的“動物園”系列、歐洲的“眼鏡蛇”等。

不難發現,從一開始,反炮兵雷達就是炮瞄雷達的衍生品,它源自炮瞄雷達,又與後者合二為一、融合發展,形成了既相生相克又相輔相成的獨特局面。

反炮兵雷達的發展,機遇與挑戰并存

曾經有這麼一個觀點——自從反炮兵雷達出現後,反炮兵作戰就不再是一個戰術問題,而是一個數學問題。

這種說法雖然有失偏頗,但也從另一個層面反映出現代炮戰由技術主導的特點。縱觀20世紀90年代以來發生的一些軍事沖突,反炮兵雷達用得好不好,有時會直接影響戰争程序。

海灣戰争中,美軍使用AN/TPQ-37雷達至少測定了356個目标,進而摧毀了伊軍炮兵和不少“飛毛腿”飛彈陣地。始于2011年的叙利亞内亂中,叙政府軍剛開始被反政府軍的強大火力所壓制,引入反炮兵雷達後,局面立即得到改觀。

而在2020年爆發的納卡沖突中,亞美尼亞國防部官員曾表示,花高價向印度購買的4台“施瓦提”反炮兵雷達未能發揮作用,導緻亞軍多次贻誤摧毀阿軍炮兵陣地的機會,造成了總體态勢上的被動。

由此,可見反炮兵雷達的價值。

然而,正所謂“道高一尺,魔高一丈”,反炮兵雷達的顯著效用,也引發相應對抗手段的出現,使其作戰使用和技術改進面臨諸多挑戰。

最大的挑戰是高風險。從近年來的地面作戰情況看,各國軍隊已将反炮兵雷達作為反炮兵作戰的優先打擊目标,特别是反輻射飛彈、察打一體無人機和巡飛彈的廣泛應用,讓強調“快打快撤”的炮兵不再安全。畢竟,在戰場中“遊走”的炮兵陣地大多是臨時建構,空防力量往往不足。

反炮兵雷達面臨的另一個挑戰,是打得越來越遠的炮彈。

目前,各國裝備的反炮兵雷達最大探測距離大多為30~50千米。俄制“動物園-1M”反炮兵雷達對155毫米口徑榴彈炮和多管火箭炮的最大搜尋半徑分别為23千米和45千米,美制AN/TPQ-53型反炮兵雷達90度扇區掃描模式時的最大搜尋半徑可達60千米。

但是,新一代火炮的射程普遍超出現役反炮兵雷達的最大探測距離。比如,正在研發中的美XM1299和俄2S35型自行榴彈炮,最大射程均可達到70千米以上。同時,兩國還在為現役火箭炮開發新的增程彈藥,“門檻”射程是100千米。這樣來看,反炮兵雷達的戰位似乎隻能往前而不能退後。

反炮兵雷達的發展,顯然是機遇與挑戰并存。

探測手段隐身化、系統組成一體化,是未來發展方向

無論從軍事對抗還是從技術演進的角度看,反炮兵雷達都迫切需要改進和提高。比較明确的趨勢是多功能化,即從用于炮兵作戰的獨立系統更新為可對各類低空目标進行跟蹤監測的綜合系統。比如,瑞典愛立信微波公司生産的最新型“長頸鹿”AMB雷達,可同時遂行探測氣動目标、彈道目标和火箭彈、炮彈以及無人機的任務。

從長遠來看,反炮兵雷達的發展或将增添一份“複古”色彩,以“回歸”的表象實作“低調地高能發展”。

一方面,探測手段趨于隐身化。新一代反炮兵雷達将重拾對火炮聲、光信号進行監測的能力,運用網絡和人工智能技術對收集到的資訊進行綜合分析和自動研判,進而快速确定敵方炮兵陣地的坐标,最大限度地避免因雷達開機暴露己方位置,提高生存性。俄羅斯最新一代炮兵偵察系統“盤尼西林”,配備了聲音接收和光電子產品以及紅外錄影機,用于采集火炮發射和彈藥爆炸的聲、光信号。據悉,其擷取單獨目标坐标時間不超過5秒。

另一方面,系統組成趨于一體化。新一代反炮兵雷達或将撐高航空偵測的“天花闆”,将衛星、高空長航時無人機等先進裝備納入反炮兵偵察手段的選項中來,進而推動反炮兵雷達深度融入戰場态勢感覺系統,實作多元情報向炮兵部隊的實時共享,以及偵察情報保障與自動化資料處理分析、射擊任務配置設定一體化關聯,大幅縮短“發現—殺傷”決策鍊。未來,在以反炮兵雷達為核心的綜合炮戰指控系統排程下,“用炮兵反炮兵”的殺傷鍊或将拓展為“炮兵排程全域火力反炮兵”的殺傷網。

來源:解放軍報