帕西諾
20世紀70年代,蘇聯的空中武器迅速發展,尤其是搭載反坦克導彈的武裝直升機更是日新月異,武裝到牙齒,那些在地面上橫沖直撞,威風八面的主戰坦克在它面前不堪一擊。為了面對這個新出現的巨大威脅,美國陸軍開始著手發展能夠在行進中提供伴隨保護的師屬自行高炮系統。當時服役的“火神”20毫米自行高炮不僅炮手缺乏防護,最重要的就是不能為部隊的作戰機動提供伴隨保護。反觀當時蘇聯的ZSU-23-4高炮系統則全面超過“火神”高炮系統。在這樣的情況下,一款能夠滿足陸軍要求的自行高炮系統呼之欲出。
發展始末
1977年4月,美國國防部長批準了師屬高炮系統發展計劃,正式確定“師屬防空系統”(DIVAD)發展項目。1978年,DIVAD系統的主管官員對師屬防空系統的任務作了更明確的要求:“DIVAD系統的任務是為裝甲師、機械化師和步兵師提供有效的防空火力以對付武裝直升機(如米一24)和高性能固定翼飛機,也為重要基地和設施提供防空火力。”在對五種競爭方案進行分析、篩選之后,陸軍與福特宇航公司和通用動力公司分別簽訂了研制合同。1980年6月,兩個合同公司將自己的樣品交至布利斯堡的陸軍防空中心,接著進行了為期2個月的表演試驗和一個月的論證試驗,所有試驗項目直至當年11月才完成。經過對這兩個高炮系統的對比,最后選定了福特宇航公司的40毫米自行高炮系統。
福特宇航公司的師屬防空系統的基本組成為M48A1、A2坦克底盤、2門搏福斯40毫米L/70火炮和F-16戰斗機上使用的威斯汀豪斯公司APG-66雷達的改進型。這套系統原來被定為xM988型,后來改為M247,并正式命名為“約克中士”自行高炮系統。
阿爾文·c·約克中士是一戰中美軍的一個傳奇英雄,在1918年10月8口的早晨,約克所在的第328步兵團彼德軍機槍火力所壓制,約克和另外16名士兵在伯納德·厄爾利軍士的指揮下,向德軍機槍陣地的側翼迂回。由于大伙看錯了法語地圖,陰差陽錯地兜到了德軍后方,一場混戰之后,美軍以損失近半的代價,打死25名德軍,俘虜132人,而據稱有約20名德軍是被約克一人干掉的。由于約克的英勇,他被提升為中士并獲得國會榮譽獎章。用這樣一個英雄來命名新一代的師屬防空高炮系統,足見美國陸軍對其寄予的厚望。
按照預定計劃,美國陸軍到1988年將要購買618輛“約克中士”自行高炮,裝備11個重型師和3個重裝軍,并擬在后來的裝甲師和機械化步兵師師屬防空營中,編制3個高炮連,每個連12輛“約克中士”自行高炮。
然而,隨著“約克中士”計劃的實施,美國國內對該計劃意見上的分歧日趨尖銳,很多人認為該計劃毫無必要而且極不劃算。到1982年,有人公開批評“約克中士”系統造價過高,它的單價幾乎是其需要掩護的Ml主戰坦克的3倍,還有人指責該系統大多數試驗沒有成功。對此,美國陸軍將領,特別是時任美國防部長溫伯格親自撰文為“約克中士”計劃辯解,但是這些努力沒有能夠挽救“約克中士”計劃的最終命運。最后還是溫伯格自己宣布了該計劃的下馬。隨著這一宣布,美國陸軍師屬防空系統便成了泡影。
結構與性能

與一股的裝甲戰車相仿,“約克中士”40毫米自行高炮也主要由底盤(行走部分)和炮塔(戰斗部分)兩個大系統構成,其中戰斗部分是發揮其戰斗力的核心。
底盤由于必須伴隨裝甲機械化部隊行進,“約克中士”從一開始就決定要使用坦克底盤,以獲取與主戰坦克相當的戰場機動性。最理想不過的選擇就是使用所掩護的目標——M1主戰坦克的底盤了,然而,M1坦克的底盤雖然機動性能一流,但是造價高昂,而且要優先滿足M1主戰坦克的生產需求,一時還輪不上作為輔助系統的自行高炮使用。最終,經過折中之后,老舊的M48坦克底盤被選中,其最大優點就是便宜,同時由于M48和當時還是主力的M60主戰坦克具有相當大的技術繼承性,所以M48底盤的日常維護也能得到良好的保障,在整個使用壽命期間不會因為備件缺乏而導致維護困難。
為了降低費用,“約克中士”基本上維持了M48坦克底盤的原有布局,使得對M48坦克底盤的改造工作量降低到了最低。底盤前方依然是駕駛員座艙,中部通過炮塔座圈支撐龐大的炮塔,后部仍是動力艙,使用AVDS—i790風冷12缸V型柴油機作為推進的動力。由于自行高炮理論上不需要出現在裝甲對抗的最前線,而且炮塔和其他輔助設備的體積、重量遠遠超過主戰坦克,原底盤上厚重的主裝甲被取消,改換為只能防護輕武器和炮彈破片的輕型裝甲。
炮塔炮塔是“約克中士”的核心部分,包含了火力和火控兩個分系統。炮塔用普通鋼制造。左后側裝甲板活動連接,向后折時可以保護跟蹤雷達天線。炮塔防護能力雖然不如車體,但是能經受得住槍彈、炮彈破片和沖擊波的打擊。
火控雷達的搜索和跟蹤天線裝在炮塔頂部。雷達不工作時搜索天線和跟蹤天線都可以折疊到炮塔后而,不僅便于檢修,而且降低了行軍高度。火控系統、雷達設備、穩定和通信系統以及電子裝置的供電設備都裝在炮塔內。
由于自行高炮的用電設備大大增加,沿用主戰坦克的主機附帶發電機已經不能滿足需要。為此,采用了一臺伽萊特公司制造的渦輪機為輔助動力,驅動一臺交流發電機(本迪克斯公司制造)和液壓泵(阿貝克斯公司制造),為炮塔提供動力。輔助動力裝置與主發動機使用相同的燃料。因此,炮塔回轉和火炮的俯仰均為液壓驅動,由于配有利頓公司的垂直陀螺儀,“約克中士”40毫米自行高炮能在不平的路面上穩定地行進間劓擊。
炮塔內共有2名乘員——車長和炮長。炮長位置在炮塔的左側,車長在右側,車內有空調(空調設置的首要目的并非提高乘員的舒適性,而是為嬌貴的電子設備提供一個穩定工作的環境)。炮長和車長共用一個位于中間的等離子顯示面板。炮長和車長能使用炮塔內所有的控制面板。炮長和車長各有一副目鏡對準炮塔頂上的中心光學瞄準具。車長還配有一個獨立的360度旋轉的搜素潛望鏡,視場20度。炮塔僅在車長位置處有一頂部艙口。艙口周圍有6個投影放大器。
火力系統“約克中士”使用的瑞典L70型40毫米高炮以及彈藥作為北約的制式武器,有超過50個國家裝備,已經使用多年。“約克中士”配備雙管L70火炮,兩管炮可以同步交替發射或單獨單發射擊。最大射程4千米,每管炮都有獨立供彈系統,因此當某一管炮因故障停止射擊,另一管炮還可以繼續發射。
福特宇航公司為該炮專門發展了可連續供彈以及可選擇彈種的直線式無彈鏈供彈系統和上、下兩個彈箱。兩管炮的兩個全自動儲彈和供彈系統一左一右對稱配置,并由各自的液壓系統驅動。
整個武器系統共備有560發彈,每管炮備280發,上彈箱和傳送帶上有80發,下彈箱、升降機和傳送帶上有200發,重新裝彈需13分鐘。
“約克中士”配用三種彈藥:近炸引信預制破片榴彈、薄壁榴彈和演習彈。近炸引信預制破片榴彈是在瑞典博福斯公司的40毫米近炸引信預制破片彈的基礎上改進而成的,比原來彈藥的性能有顯著提高。改進的方面有:以鋼代鋁制造保險和待發機構的殼體;引信帽換成塑料材料;以美國的一種現代發射藥取代原博福斯的發射藥。所有這些改進雖然沒有改變火炮和彈藥的任何作用,但是使彈丸在4千米距離的飛行時間減少了整整1秒,改善了遠距離對付運動目標的命中概率。
火控系統威斯汀豪斯公司的整體式搜索和跟蹤雷達共用一個發射機,該發射機采取時分制工作方式,通過微波系統同時給兩個雷達饋電。搜索雷達工作在Ⅰ波段,搜索距離在10千米以上,能對多個目標進行搜索。
雷達檢測到的目標由敵我識別裝置進行詢問,并由數字機分類,以確定敵方或友方的固定翼飛機、直升機、導彈或地面目標,爾后編排優先射擊順序。該敵我識別裝置是由“針刺”導彈上用的敵我識別器發展而來,有90%的通用性。
跟蹤雷達自動鎖定優先選定的目標,并精確跟蹤。當炮長適當按壓右手控制柄上的姆指開關時,炮塔即自動轉向選定的目標。同時,火控系統自動為火炮裝定射擊諸元,選擇最佳彈種并計算所需連發數目,同時,搜索雷達不斷向乘員發出警報。這種整體式的雷達系統具有很強的抗干擾能力。電子對抗措施包括頻率捷變、將全部功率集中到跟蹤雷達以壓制干擾等。
當不允許雷達工作或雷達系統遭到破壞時,車長和炮長可用光學儀器控制武器系統。配用的休斯公司激光測距機是由“小懈樹”防空導彈上的激光測距機改進而來,最大探測距離可達6~8千米,精度±5米。
在“約克中士”的雷達系統中,只有伺服裝置、微波開關設備和可以折疊的搜索和跟蹤天線是全新研制的部件。氣冷的行波管發射機是從用于F-16戰斗機上的機載雷達APG-66演變來的,除較重的保護罩外基本上沒有什么變化。低功率射頻裝置與原機有50%相同,并經過重新裝配。信號處理機有40%相同,主計算機有90%相同。由于采用成熟的技術,使發展試驗、使用試驗取得了良好的結果。試驗期間雷達的平均故障間隔時間在60小時以上。
夭折原因分析及啟示
為了發展一種高炮而投入巨資,這在高炮發展史上是極為罕見的。從該項目的確立到下馬,雖然頗見美國人的“氣魄”,但付出的代價對美國人來說也絕對不是一個可以忽略不計的損失。整個研發過程中的各個重要環節,國防部長都是親自過問并且做出決斷,足見該項目的重要性。那么究竟是什么致使“約克中士”計劃的夭折?下面我們就來做以下簡要分析。
判斷失準科學準確地預測未來技術的發展,對軍品的開發、研制至關重要。這似乎是人盡皆知的道理,但是做起來并非易事。“約克中士”計劃的作戰任務從項目正式確定時便明確為主要對付蘇聯米一24“雌鹿”武裝直升機,但并沒有充分論證該機特別是機載導彈的可能發展與更新換代問題以及“約克中士”應該具有的應變技術儲備。這從一開始就給“約克中士”計劃留下了陰影。
米-24是蘇聯于1972年研制成功的武裝直升機,該機重量較重,也不具備全天候作戰能力,其機載AT-2、AT-3反坦克導彈均是第二代導彈,在性能上雖然較第一代導彈有明顯提高,但其射程小于4千米,速度低于音速,特別是在制導方式上仍未脫離有線制導。應該說“約克中士”的性能指標是與其作戰目標相吻合的。但在“約克中士”計劃尚未完成的時候,蘇聯不僅發展出了具有全天候作戰能力、綜合性能更加強大的米-28武裝直升機,而且蘇制AT-6改進型導彈不僅射程遠,可以在7千米以外發射,而且速度高,能夠自動跟蹤目標,實現了“發射后不管”。在這種情況下,以對付米-24為主要目標的“約克中士”就鞭長莫及了。
造成這種被動局面,一方面反映了美國陸軍對于對方技術發展前景、速度的估計不足。另一方面,在研究速度方面,美國也顯得遲緩。在美國意識到要發展師屬高炮之前,就已經花費了幾年時間進行方向性研究,直到1977年4月,美國陸軍才提出了比較明確的師屬防空系統戰術技術設想。此后又經過招標、選型、試驗,到1981年5月才最后確定福特宇航公司的40毫米高炮系統作為未來的陸軍師屬高炮。1984年開始裝備美國陸軍,計劃到1988年裝備完畢。這樣,從師屬高炮的醞釀到完成裝備共用了1 7年(1972~1988)時間。經過如此漫長的時間,必然會逐漸喪失技術領先地位。
相比之下,蘇聯第一代專用武裝直升機米24從研制到裝備僅用了4年時間,并且很快發展出六種改進型,繼而又研制出與“阿帕奇”直升機性能相近的米-28。而在導彈方面,AT-6已經可以實現“發射后不管”。蘇聯武裝直升機與反坦克導彈技術的長足進步,終使蘇聯在這場空中與地面,威脅與反威脅的較量中贏得了主動。
簡單的系統堆砌為了降低裝備新系統的時間和成本,師屬高炮的研制從一開始就強調使用成熟的子系統和部件:所用的M48A1與A2底盤是老型號的底盤,配用新型的發動機和傳動裝置后,其價格僅為新型號M48A5底盤的三分之一;作為火力部分的博福斯L70式40毫米火炮及彈藥,早已被指定為北約制式武器。北約的標準化協定確保了火炮零件的通用性和互換性。福特公司只是為該炮配備了新型的供彈系統。所用的三種彈藥也是在博福斯原產品的基礎上作了局部改進;雷達系統的發射機是從F-16機載雷達APG-66演變而來的。
成熟和基本成熟技術的應用,使得“約克中士”的正式研制時間大大縮短,從簽訂合同到首批產品交貨僅用了4年時間,同時,也節省了經費,這是有利的一面。
然而,有成功的單體并不意味著就一定有成功的系統。“約克中士”所采用的M48坦克原設計是停車射擊,為了改成自行高炮底盤,配備了利頓公司的垂直陀螺儀,但最后的試驗表明,該系統行進間射擊性能并不理想。子系統間的協調也有問題,火控系統多次發生故障,系統可靠性也沒有達到原指標要求。
采用現成部件雖然省時、省錢,但是過分追求現有部件又不免導致某些本來應該苛求的性能,由于現有部件的局限而無法保證,甚至干擾了整個系統的設計思想,結果使新系統成為現成部件的堆砌,而不是嚴格滿足系統設計思想要求的子系統的有機組合。
過于依賴單一技術美國陸軍從上世紀60年代初開始,對導彈防空的過分依賴,推遲了高炮系統的發展,以至于蘇聯開始裝備反坦克武裝直升機后,不得不倉促發展師屬高炮系統。同樣,早期對于導彈的過分依賴,也導致了美國空軍忽視火炮的發展工作。實戰表明,現代戰爭中威脅是向著多種類、多方面、多層次發展的,反威脅的手段也是向著多樣化、綜合性發展的。世界上很多國家的防空體系都已經傾向于導彈與火炮的結合,結合方式也已經由彈炮混編、彈炮聯裝,發展成彈炮合一。“約克中士”的夭折,是否是美國由過去的過分依賴導彈,矯枉過正走向過分依賴火炮的另一個極端的結果呢?
要求地面火炮具有過高、過分全面的性能,如既要能伴隨坦克行進,又要能保證在復雜地形上的行進間精確射擊;既要有對付近距離快速目標的火力機動性,又要有足以摧毀中遠距離上武裝直升機的威力;至于全天候作戰能力等自不必說。這樣一來必然導致結構過于復雜、成本更高、可能發生故障的環節增多、維修難度加大、訓練復雜,以致失去了火炮對導彈本來的優勢。要一門火炮兼有坦克、高炮、導彈三者的完備性能,特別是要它肩負起有效摧毀現代的低空遠距離(5~7千米左右)的武裝直升機未免是強其所難。
結語
“約克中士”計劃撤銷后,美國陸軍收到了有關廠商的各種替代方案,在這些方案中,絕大多數是彈炮混合系統或彈炮合一系統,甚至還出現了“彈箭合一”系統。最終,在“約克中士”計劃夭折一年之后,美國國防部于1986年8月正式批準了“前方地區防空系統”計劃(即FAADS計劃)來代替這支折斷的美利堅神箭。
由于美國空軍有足夠的能力保證戰區上空的制空權,而以“悍馬”吉普為底盤、裝備“針刺”輕型防空導彈的“復仇者”防空系統被證明具有更高的近程伴隨防空效能,迄今為止,美國陸軍再也沒有裝備任何新型自行高炮系統。延綿已久的導彈和火炮之爭中,導彈再一次取得了勝利。但是近年來,可以安裝在“復仇者”防空系統上的小型激光防空裝置已經取得了極大的進展,這意味著將來的某一天,火炮必將卷土重來……