构建空中防护“金钟罩”
2024-11-14 00:00张喜贵
科学24小时 2024年11期
自人类历史上第一次以棍棒作为武器交战开始，多种多样方式的战争几乎遍布世界的每一个角落。兵器的发展始终是攻防两面，压力催生动力。尤其是随着现代战争形态的不断演变，空中打击已经成为战场上至关重要的手段。高技术航空兵器和导弹的大量使用，不仅使得空中打击能够摧毁战场上的坦克、装甲车辆等传统目标，还能够精准打击指挥控制系统中心、通信中心等纵深军事目标。因此，有效地防御空中打击已经成为世界各国国防战略中不可或缺的一环。面对空中打击的威胁，世界各国纷纷加强防空武器系统的研发和应用。
地面防空武器系统的三支重要力量
在现代化战争条件下，地面防空武器系统面临着高强度、高精度、多型一体化和全方位大纵深的饱和式空袭的挑战。单独类型的防空兵器很难完成作战任务，只有综合使用不同性能、不同类型的防空武器系统，才能构成严密的防空体系网，使防空兵器的整体抗击能力得以提高。通常而言，地面防空武器系统可分为高射炮武器系统、地空导弹武器系统和弹炮合一防空系统三部分。
高射炮武器系统，通常由高射炮、火控系统和弹药三部分组成。按运行方式，分为牵引式高射炮武器系统和自行式高射炮武器系统；按高射炮口径，分为小口径、中口径和大口径高射炮武器系统；按作战平台，分为陆基高射炮武器系统和舰载高射炮武器系统。它主要用于从地面对空中目标进行射击，如飞机、直升机和飞行器等，必要时也可射击地面和水面目标，具有火力猛、反应快、电子对抗能力强、机动性能好等特点，是抗击中低空、超低空目标的有效武器，但在拦截高速、远程目标时存在射程短、命中精度低等问题。
地空导弹武器系统，是从地面发射攻击空中目标的导弹武器系统，由地空导弹及其配套设备组成，包括导弹、目标搜索跟踪系统、制导系统、发射系统、指挥控制系统、武器系统供电设备、武器系统技术保障设备。地空导弹武器系统按射高分为高空（大于15千米）、中空（6～15千米）、低空（小于6千米）三种；按射程分为远程（大于100千米）、中程（20～100千米）、近程（小于20千米）系统；按同时攻击的目标数量，分为单通道和多通道系统；按地面机动性，分为固定式、半固定式和机动式系统，其中机动式又可分为牵引式、自行式和便携式。地空导弹武器系统具有自动化程度高、反应时间短、作战空域大、制导精度和杀伤概率高等特点，但成本较高，在拦截超低空飞行目标时存在盲区。
弹炮合一防空系统，是由地空导弹、小口径高射炮及其共用火控系统等组成的一款地面防空武器系统，是近年来发展起来的一种新型防空武器系统。它综合了地空导弹和高射炮的优点，既能够对低空和超低空目标实施有效打击，又能够对高空和远程目标实施拦截。弹炮合一防空系统通常可分为两类：一是“软结合”，地空导弹、高射炮、火控系统三者分开配置，主要用于要地防空；二是“硬结合”，地空导弹、高射炮及其火控系统与车体融为一体，主要用于野战防空。弹炮合一防空系统具有作战效能高、反应速度快、抗干扰能力强等优点，是未来防空武器系统发展的重要方向。
地面防空武器的初期应用
在大多数人的印象里，防空武器主要用于对付飞机，但最早的防空武器的出现比飞机还要早几十年。在美国南北战争时期，南军用各类轻重武器对北方的侦察气球进行集中射击；1870年普法战争时期，普方为了打击法军使用的通信气球，将重1磅、口径37毫米的气球防御炮安装在马车底座上使用，这也是专职防空武器第一次得到应用。
两次世界大战期间，速度更快、体积更小的飞机主宰天空，地面防空武器便开始向高射速、高初速方向发展。这一时期的防空武器主要有两大类：一是中小口径的防空机枪和高射炮，主要由已有的轻重机枪加装高射枪架和高射瞄具改进而来，如德军的MG34、美军的M2重机枪、英军的布轮轻机枪；二是大口径高射炮，但大多射速低、灵活性差，其中比较亮眼的只有英国的QF1磅37毫米自动加农炮。高射炮是这一时期防空的绝对中坚力量，常见的有苏联的37毫米61-K型高射炮、25毫米72-K型高射炮，德国的20毫米Flak 38型高射炮、37毫米Flak 36型高射炮，瑞典的博福斯40毫米高射炮，等等。
两次世界大战期间，轰炸机开发出了高空投弹的战术，各类射速较慢、威力大、射程远的大口径高射炮成为另一支重要防空力量，常见型号有德国的88毫米 Flak 36型高射炮、苏联的85毫米52-K型高射炮等。
总体而言，由于技术水平不高，两次世界大战期间诞生的各类高射炮防空效率是比较低下的。在战争后期，美国开发出了无线电近炸引信—— VT引信，能让炮弹在接近敌机时自行爆炸，但它只能在大口径高射炮上使用。此外，各国在第二次世界大战期间均开始了自行防空武器的研发。但此时的自行防空炮大都是将一门已有的牵引炮固定到卡车、半履带车或坦克底盘上，只有少数设计有专门的炮塔，如德国的“旋风”20毫米自行高射炮。这一时期的自行高射炮作战效果差强人意。
冷战时期的空地交锋
第二次世界大战结束后，性能更强、速度更快的喷气式战斗机逐渐列装部队，因此老式的防空炮技术显得落后，必须有新一代武器系统来对抗空中威胁。
早在第二次世界大战期间，美苏等大国就开始了地空导弹的研制，然而并没有取得实质性进展。1957年，苏联S-75防空导弹研制成功，可对飞行在2万米的高空侦察机构成威胁，但其作战流程比较复杂，需要提前布置阵地才能够发射，且机动较为困难，灵活性相对较差。1967年，苏联研制出了机动性更强的2K12 “卡勃”（Kub）防空导弹系统。1971年，苏联又研发了9K33 “奥萨”（Osa）防空导弹系统，该系统使用灵活，只要停车就可以立即转为作战状态，直到现在还在使用中。同时期，法德合作研发的“罗兰”防空导弹系统也具备同样的单车作战能力。1986年，苏联又研制出了具有跨时代意义的9K330 “道尔”（Tor）防空导弹系统。该系统采用了地空导弹中较为罕见的垂直发射模式，具有在行进中进行搜索射击的能力。“道尔”具备了为苏军的装甲集群提供不间断的防空火力掩护的能力。
冷战中后期，战斗机与轰炸机所携带的武器射程越来越远，而且由于飞机具备机动灵活性，使用远程打击武器的效率非常高，这就倒逼地面防空武器不得不增大自己的射程来应对威胁，同时还要有能力承担一部分反弹道导弹的任务。这一时期，苏联开发了S-300系列防空导弹系统，其适配的导弹射程为75～150千米，而美国则研制出了爱国者系列防空导弹系统。
冷战时期，虽然导弹是防空主力，但是高射炮也逐渐发展出自己的体系来填补导弹功能的空白。这一时期，武装直升机发展成熟，给早期的防空导弹带来了极大的挑战。各国都不约而同地使用具备独立火控的自行高射炮来填补当时导弹对近距离低空目标的能力空白。比较著名的有苏联ZSU-23-4（又名“石勒喀河”）自行高射炮、美国M163“火神”自行高射炮、德国“猎豹”自行高射炮等。与此同时，苏联还在其2K22“通古斯卡”自行防空系统上整合了防空导弹和高射炮。
此外，还有一支防空武器力量不得不提，那就是单兵可以携带使用的防空导弹，它是防空火力的重要补充。苏联入侵阿富汗时期，美国就为阿富汗抵抗组织提供了数量不少的“毒刺”便携式防空导弹，给苏联直升机造成了很大的威胁和伤亡。
信息化条件下的现当代防空武器的发展方向
现代战争，空中角逐尤为激烈。空袭武器以体系作战方式出现，大量精确制导武器包括战术弹道导弹、隐身战机和无人机等多种新装备加入战场，“矛”与“盾”的较量再度升级。在这样的形势下，防空武器系统增大射程、提高精度、提升反应能力和具备反隐身能力势在必行。
在作战运用上，防空武器系统注重“硬摧毁”与“软杀伤”相结合。“硬摧毁”是指防空弹药爆炸产生的冲击波或者破片摧毁敌方飞行器；“软杀伤”则是指通过电磁干扰手段让飞行器失控，或者引导降落就地俘虏等。自F-117隐身战机在实战中成功运用以来，隐身/低可探测能力便成了新一代战机设计与老战机改造时的重要指标。小型无人机等“低慢小”航天器的实用效果在纳卡、俄乌冲突中也得到了广泛的认可。相较而言，它们的目标更小，数量更大，更适合利用地形作为掩护。面对这一新的威胁，防空武器系统不仅要具备抗饱和打击能力，更要以“软硬”杀伤相结合的方式击落空中飞行器。
制电磁权是信息化战争中兵家必争之地。虽然它看不见摸不着，可交锋无处不在，使用武器弹药进行打击只是对抗的最后一步。在这样的大背景下，世界各国必须使己方的武器能够正确识别、追踪目标，不被敌方的干扰所迷惑。如今，多模制导的引导模式应用已经成熟，可有效增强导弹抗干扰能力，同时搜索雷达进一步弱化自身可探测特征，避免敌方逆向定位打击，提高自身生存率。
在技术运用上，传统防空不断与新技术相结合。例如与激光技术相结合。激光具有单色性好、相干性好、方向性好和能量密度高的特性，与防空作战要求紧密贴合，将其运用到防空作战系统能发挥其精准、快速的优势。以色列已完成“铁束”激光防空系统的研制，将于2025年正式列装服役。该系统采用光束三级叠合方式，实现激光能量的累积增强，形成能量更大、功率更强的激光束，从而有效杀伤空中目标。又如与低轨卫星相结合。低轨卫星速度快，生存能力强，且能够通过搭载传感器对一定任务区域进行预警探测。这种由成规模的低轨卫星探测网络构成的防空系统，不仅能够扩大探测范围，提高探测准确性，还能为应对各种突发威胁争取到更多的反应时间。除了低轨卫星外，人工智能、大数据模型等新兴技术也在防空武器系统中大放异彩。凭借人工智能模型，防空武器系统能够实现自动化识别和跟踪目标；凭借大数据模型，防空武器系统可以迅速对海量数据进行分析和挖掘，发现安全隐患和潜在的威胁，提高工作效能。
未来的防空武器系统将更加注重信息系统的构建与融合，形成全域覆盖、多层防御、空天一体的防空网。防空武器系统将向更快速度、更远距离、更广谱段的方向发展，以应对日益复杂的空中威胁。此外，防空武器系统将更加注重多功能集成、低成本和可消耗性，以适应未来战争形态的多样性。
