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平面上陸裝備:由海向陸的最后一步

2021-11-25 22:36:59高峰
科學24小時 2021年12期

高峰

登陸行動是浴血海天的作戰,勝則成為輝煌,敗則成為教訓。攻守雙方比的就是在同一時間內,向登陸地域投送戰斗力的速度。誰投送得更多、更快,勝利的天平就向誰傾斜。現代登陸作戰,雖然已實現了立體上陸,但是受限于飛機(直升機)的運載重量,很多重型裝備仍要從海面才能上陸,因此,使平面上陸更快、更強,仍是各國軍隊追求的目標。

縮短沖擊時間的“戰斗天使”:氣墊船

在現代登陸與反登陸作戰中,兩棲攻擊艦和兩棲登陸艦等大型艦船是守軍岸基反艦導彈和遠程火炮的優先打擊目標。在登陸作戰初期,它們都停留在距海岸30千米以外。而小型登陸艇沖擊速度慢、防護性能差、艇上火力弱,為了這距岸最后的30千米,卻要在海上顛簸2個小時以上。那么,怎樣才能快速到岸呢?

19世紀初,已有人認識到把壓縮空氣打入船底下可以減少航行阻力,提高航速。1953年,英國人科克雷爾創立氣墊理論,驗證了周邊射流可形成氣墊,并應用這一理論于1959年建成世界上第一艘氣墊船SR-N1,之后在橫渡英吉利海峽的試驗中取得成功。由此,開啟了氣墊船從理論走向實用的征途。

1960年,研究者順著SR-N1周邊射流的柔性延伸加裝了50厘米高的裙板,使氣墊船既可以在水面航行,又可以在陸地上行駛。由此可見,氣墊船是一種利用表面效應原理,依靠高于大氣壓的空氣在船體與支撐面(水面或地面)間形成氣墊,使船體全部或部分脫離支撐面航行的高速運輸工具。按照產生氣墊的方式,它可分為全墊升氣墊船和側壁式氣墊船兩種。氣墊船多用輕合金材料制成,船上裝有輪機等產生氣墊和驅動船舶前進的動力裝置,并配有空氣螺旋槳或水螺旋槳、噴水推進器等推進器。由鼓風機產生的高壓空氣,通過管道送入船底空腔的氣室內形成氣墊托起船體,并由發動機驅動推進器,使船貼近支撐面航行。因此,氣墊船具備不畏急流、險灘和沼澤地的超強能力。在影片《紅番區》中,成龍駕駛氣墊船沖進高爾夫球場追逐黑幫拯救人質的橋段,就極其生動地演繹了氣墊船的強大性能。

氣墊船

在軍事領域,氣墊船的應用極為廣泛,但主要還是用于兩棲登陸作戰。氣墊船裝載量較大,航速也快。例如,英國的50噸級BH7-Ⅳ型后勤支援氣墊艇一次可運送170名全副武裝的登陸兵,或者運載3輛野戰卡車及60名戰斗人員。在登陸作戰中,大型兩棲戰艦遠赴重洋,將氣墊登陸艇和登陸人員及戰車運送到作戰海域,然后氣墊登陸艇離開母艦掠海航行約30分鐘,即可跨越30千米的海面將人員和裝備快速送上海灘。在岸防炮火威脅嚴重時,氣墊登陸艇停泊在距岸約5千米的海面,將艇載的兩棲戰車釋放下水后,經過10~20分鐘快速沖擊,即可抵灘上陸。

作為世界上第一種用于實戰的氣墊登陸艇,美軍的LCAC氣墊船是無法回避的話題。LCAC氣墊船的標準排水量為87.2噸,安裝有4具燃氣渦輪機,2具包覆式可變螺距螺旋槳推進器,4臺雙進氣升力風扇,最大航速74千米/時。以65千米/時的航速航行時,它的續航力達556千米,一次可運載24名士兵和1輛主戰坦克,或4輛水陸步戰車,或150名士兵。它可以跟隨美軍現役的大型兩棲攻擊艦等登陸作戰艦艇遠洋機動和全球部署。

當今世界上最大的軍用氣墊船,當數俄羅斯和我國都已裝備的“歐洲野牛”。“歐洲野牛”主要用于運送戰斗裝備和登陸部隊實施登陸作戰。“歐洲野牛”的標準排水量480噸,滿載排水量555噸,最長57.3米,最寬25.6米,最高21.9米,最大航速111千米/時,最大航程約560千米。該船體形大、耐波性能好,在浪高2米、風速12米/秒的海況下能夠平穩行駛。“歐洲野牛”能搭載150噸物資,如3輛40噸級的主戰坦克,或8輛BMP-2步兵戰車,或10輛BTR-80兩棲裝甲車和140名相關的裝甲步兵,最多能攜帶360名全副武裝的步兵,其載荷能力約為美制LCAC的2倍。但由于“歐洲野牛”體積龐大,現役的任何一艘兩棲戰艦都無法搭載它,因此它的活動半徑被限制在距離基地約300千米的范圍內,作戰使用的靈活性較差。

盡管氣墊船的航速較快,但由于發動機和螺旋槳都暴露在外易損壞、運載的裝備全部露天放置不利于保養、大風浪中航行失速較大等缺點,限制了氣墊船在軍事領域的進一步應用。

借助“上帝之手”的“神跡”:地效翼艇

為了尋求克服氣墊船的缺點,科學家又潛心研發全新的登陸裝備。20世紀80年代,美國間諜衛星發現蘇聯里海軍事基地正在秘密試航一種既像飛機又像船的怪東西。與水上飛機不同的是,它幾乎貼著水面高速航行。于是,美國人給它起了個名字,叫作“里海怪物”。冷戰結束后,終于真相大白,原來“里海怪物”就是一種地效翼艇。

所謂“地效”是地面效應的簡稱,指飛行器在低高度飛行,以及在起飛和著陸過程中地面產生出一種使機翼誘導阻力減少、升阻比增加、飛機升力顯著提高的效應。大量的風洞試驗證實,當機翼距地面高度為機翼長的15%時,地面效應最明顯,機翼的升阻比可提高30%以上,這一區域被稱為“地效區”。在地效區飛行的飛行器就像被一股神秘的力量柔和地托起,所以有人戲稱“地面效應”為“上帝之手”。因此,地效飛行器是根據地面效應研發的一種飛行器,主力形式有沖翼艇和氣翼艇兩種。從外形上看,地效翼艇與水陸兩棲飛機有點相似,在執行任務時,地效翼艇一般處在距離水面6~10米的高度,同時還可以隨時降落在水面上。

地效翼艇

與氣墊船相比,地效翼艇的優勢非常明顯。

一是多拉快跑高效率。地效翼艇完全脫離水面在地效區飛行,其速度可高達550千米/時,幾乎是氣墊船的6倍。地效翼艇還具有極大的裝載能力,航程遠,運輸效率高。“里海怪物”的航程達7500千米,一次可搭載800名全副武裝的士兵。而美軍未來的“鵜鶘” 巨型地效飛行器,可在海面上持續飛行18500千米,或在陸地上飛行12000千米,起飛重量2700噸,載重量為1270噸,一次可以運載17輛M1主戰坦克或者3000名全副武裝的士兵,將極大地增強美軍兵力全球投送和威懾能力。

二是地效區飛行難發現。地效翼艇由于通常在地效區內做超低空飛行,正好處于雷達的搜索盲區內,并且飛行時不會在水面留下航跡,敵方聲納無法探測到,所以具有極好的隱蔽性和快速突擊性。地效翼艇在水上飛行,一般的海浪完全不會干擾到它的正常飛行,大大減少了它在航行中受到的波浪的影響,并且可輕松地越過抗登陸一方布設的灘頭障礙。

三是操作維保更便捷。地效翼艇的方向控制性和運動穩定性比飛機好,駕駛員也無需特殊培訓。此外,地效翼艇的維修保養也比普通飛機更為簡單方便。特別是地效翼艇由于在地效區飛行時機翼的升阻比高,在同樣的載重量和飛行速度下,其耗油量比普通飛機要低30%以上。相較而言,地效翼艇的經濟性更好,航程更遠。

四是運用前景更廣闊。地效翼艇有水面、地效區、高空等多種航行方式可供選擇,使用靈活,速度快,續航時間長。因此,它不僅可作為未來的登陸載具,而且也可作為重要的火力投送平臺。1986年,蘇聯研制成功的“阿塔卡”地效反艦導彈艇,背上裝有6個斜置的SS-N-22反艦導彈發射筒,不僅可以攻擊航母等大型水面艦艇,還可直接打擊敵方岸基重要目標。2013年,在第六屆圣彼得堡國際海事防務展上,俄方展出的“救援者”,設計總重約600噸,長93米,翼展71米,俄軍將其用在北極和太平洋地區執行搜救,以及向駐防部隊運送補給的任務。而美國海軍未來的大型地效翼艇還可裝備“三叉戟”洲際導彈,執行戰略核打擊任務。

一路打上岸的“鋼鐵洪流”:兩棲戰車

當今,即便在戰爭中使用了氣墊船或地效翼艇,在大多數情況下,也只能縮短突擊上陸的時間。但當一方海岸防御火力強大時,這些快速上陸工具都會選擇短暫停泊在距岸約數千米的瀕海,以便讓搭載的兩棲戰車快速泅渡,搶灘上岸。

那么,這些鐵疙瘩般的兩棲戰車為何能浮在海面,并一路邊打邊上岸呢?答案是根據阿基米德定律,只要車體密閉性能好,就能獲得一定的浮力。當浮力大于車體重量時,戰車就浮起來了。早在20世紀20年代,車體重量僅2噸的英國“卡登·洛伊德”M1931型兩棲坦克試驗成功。以它為原型,蘇聯不久后就仿制出T-33。之后,蘇聯又持續研發并裝備了T-37、T-38和T-40等水陸坦克。

美國履帶式登陸車的發展,始于1935年。1941年,美國海軍共訂購了200輛LVT1履帶式兩棲裝甲登陸車。LVT履帶式登陸車的出現,提高了登陸作戰中從艦到岸這一重要階段的推進速度,保證了從艦到岸作戰的連續性,避免了陸戰隊員上岸時不必要的傷亡。太平洋戰爭中的沖繩島戰役中,有約1160輛LVT系列兩棲裝甲車用于登陸作戰。有210輛LVT3在第一波作戰中,輸送數千兵員沖上灘頭陣地。為了解決LVT上陸后火力不足的問題,美軍給LVT安裝了37毫米炮塔,改裝成LVT(A)系列兩棲坦克。但實戰表明,這些LVT(A)地面作戰火力弱、抗打擊能力差。為了快速彌補這些缺陷,美國于1943年干脆給陸軍謝爾曼坦克安裝浮渡圍帳和螺旋槳,將其搖身一變成了謝爾曼DD兩棲坦克。后在諾曼底登陸中,謝爾曼DD坦克憑借強大而直接的火力支援,在奧馬哈灘頭風光一時。

當今,兩棲戰車主要分為兩棲步兵戰車和兩棲坦克。其中,兩棲步兵戰車的主要任務是把陸戰隊員送上灘頭,并伴隨支援陸戰隊員戰斗。而兩棲坦克的主要任務是引導或支援陸戰隊員戰斗。它們的共同目標均是追求浮力足、速度快、火力強和具有一定的防護性能。

為了得到更大的浮力,兩棲戰車與普通地面作戰步兵戰車和坦克相比,車體大多更長更高、裝甲更薄,同時空間大、載員也較多。如一輛美制AAV7兩棲突擊車載員艙一次可乘載25名全副武裝的陸戰隊員。新型EFV遠征戰車可以乘載17名全副武裝的海軍陸戰隊隊員。而陸軍的M2A3步兵戰車則僅能搭載7名武裝步兵。

為了使航行更快,研究人員不斷為兩棲戰車開發更好的外形、更新的推進技術和更輕的車體材料。兩棲戰車外形大多采用滑行車型,有的采用前置的大型液壓前滑行板。當車輛在水上運動時,其壓浪板前伸打開,與車腹概略成一線,既減少正面水流阻力,又在車身前進時獲得向上的水面推舉力。上陸后,則收回壓浪板,以便于地面作戰。

兩棲戰車

目前,最新的推進技術主要有三種,分別是用加寬的履帶劃水前進、用后置螺旋槳推進和用噴水式推進器噴水前進。速度最快的主流推進技術是噴水式推進技術。海面提供的向上浮力與推進器產生的向前推力,這兩者共同作用形成的升力,使兩棲戰車在水面上滑跑,從而獲得較快的速度。ZBD-05兩棲突擊車融外形設計和先進推進技術于一體,車體前后分別裝有大型前滑行板和水翼型尾滑行板。下水航行時,ZBD-05式兩棲突擊車可以通過升力將車身逐步抬離水面,再加上車體兩側打開的側裙板,高速沖擊時可以將整個車體短時抬離水面,減少航行阻力,水上速度最高可達40千米/時以上。

為了尋找減重與防護力之間的平衡點,兩棲步兵戰車車體主要采用由鋁合金和玻璃纖維強化塑料制造的復合材料,并附加了一些鋁合金裝甲塊,僅裝備防輕武器打擊能力。少數如俄羅斯的BTR-80裝甲輸送車則采用5~9毫米厚的鋼板。而兩棲坦克則大多采用約20毫米厚的勻質鋼裝甲。

兩棲步兵戰車為了實現從海面一路打進對方防御縱深的目標,必須裝備主戰武器。兩棲坦克受重量及后坐力的限制,只能安裝中等口徑火炮,如63A水陸坦克裝備105毫米線膛坦克炮,主要用于摧毀岸上堅固目標,并對抗對方主戰坦克。兩棲步兵戰車由于滿載了登陸步兵,所以大多僅安裝較輕武器。如美制AAV7兩棲突擊車,僅安裝有1挺12.7毫米機槍和1具40毫米榴彈發射器,主要用于消滅無裝甲防護目標。

技術決定戰術。科技的不斷發展,使新型兩棲裝備不斷問世。隨著由海向陸“最后一千米”的順利打通,未來海軍陸戰隊兩棲作戰樣式必將掌握更多制勝的先機。

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