彈炮結合武器系統現狀與發展

劉青，曾德賢，周尚輝，孔志賢，李湛藝

（航天工程大學，北京 101400）

1 前言

2022 年2 月，爆發的俄烏沖突，已持續一段時間，在這期間，俄羅斯“鎧甲—S1”防空系統發揮了突出作用，打出了“擊毀7 架飛機和1 架無人機”的驚人戰果。在沖突形勢最緊張的時候，俄羅斯國防部大樓部署了“鎧甲—S1”系統，進行安全防護。隨著“鎧甲—S1”防空系統的頻繁使用，彈炮武器系統再次成為關注的焦點。

彈炮結合武器系統是彈炮一體化系統，即火炮與導彈結合系統，是現代末端防御的關鍵武器之一，主要用于防御低空、超低空、近程的來襲目標。彈炮結合武器系統是將防空導彈、火炮、雷達、光電跟蹤設備集成于一體，其特點是火力密集、機動性好，部署靈活、彈藥成本低，用于保衛重要目標及遠程、高空地面防空武器的安全，執行野戰伴隨防空任務。彈炮結合武器系統主要用于打擊固定翼飛機、直升機、各類無人機、巡航導彈和精確制導炸彈等空中目標。

2 彈炮結合武器系統及其作戰運用

2.1 彈炮結合武器系統作戰需求

在現代局部沖突中，奪取制空權成為雙方爭奪重點，并存在戰爭始終，決定戰爭進展。超音速、低空、各種飛行器和彈藥類武器將成為對保衛目標的主要威脅。由于來襲目標速度快，雷達反射截面積小，搜索、跟蹤難度大，攻擊強度大，襲擊時多采用飽和攻擊方式，交戰時間短，突防手段多樣，如何有效保衛重點目標，已成為人們廣泛關注的焦點。

多年來，世界上許多國家都在積極研究組織末端防空的高效方法，主要途徑是一方面最大限度縮減系統反應時間，保證在有限抗擊距離內完成全部攔截任務；另一方面，需要遠程、近程火力相結合形成無縫配置的防空體系。經過長期發展論證，彈炮結合武器系統適用于末端防御，是現代防空武器發展的一項重要分支。

2.2 彈炮結合系統的主要特點

（1）火力銜接緊密，兼顧精確與密集。彈炮結合防空武器系統具有較強的火力網，防空導彈可攔截距離一般為1.5 ～10km，具有單發命中率高、殺傷范圍大的優點，但在近距離發射時發射區域限制大、超低空作戰性能差，反應時間長；速射火炮的攔截距離為300 ～3000m，反應快、射速高，能在殺傷區內形成高密度彈丸散布等優點，不足之處攔截距離短。彈炮結合武器系統既有導彈系統射擊精度，又有火炮系統射擊效率，兩者在射程上相互彌補，極大地增強了系統攔截毀傷能力；綜合應用“精確命中”和“火網攔截”兩種防空作戰模式，形成一種具有同時“彈、炮”防御能力。

（2）探測手段多樣，抗干擾能力強。彈炮結合防空武器系統具有雷達、紅外、電視、激光等傳感器，既可以采用雷達跟蹤模式，也可采用光電跟蹤模式，還可以采用雷達和光電結合的工作模式，目標的探測跟蹤手段多樣，雷達頻段資源豐富，既保證對目標的跟蹤效果，同時，又能有效應對來襲目標的電磁干擾。

（3）指控系統共用，指揮協調統一。彈炮結合防空武器系統共用1套指控系統，便于統一指揮、協調火力。由于將導彈、雷達、火炮和光電系統結合在一起，空情實時相互共享，保證對近距目標的快速反應和多層攔截。采用一套指控系統控制火炮和導彈各自火控系統完成目標的搜索、截獲、跟蹤、分配與發射過程，實現火炮和導彈之間的數據流高精度共享，即搜索雷達、跟蹤雷達、指控系統、火控系統、激光測距機、紅外熱像儀、伺服跟蹤系統等數據信息精度高，能夠運用其中一種或幾種傳感器對不同武器進行制導。

2.3 彈炮結合武器系統作戰運用

彈炮結合防空武器系統主要作戰過程如圖1 所示。整個系統接收到上級指令或上級下發的重點關注目標后，根據目標基本信息引導搜索雷達在相關區域內進行快速搜索，目標截獲后，自動跟蹤，通過敵我識別系統判明敵我屬性，而后進行威脅判定與排序，目標分配，火力通道分配，形成發射區。當符合發射條件后，進行目標校對，確認無誤后，按照目標的威脅程度，攔截條件等情況優先組織導彈攔截，假如攔截失敗，火炮接力抗擊。

圖1 彈炮結合防空武器系統主要作戰過程

3 國外典型彈炮結合防空武器系統發展現狀

3.1 美國“IM-SHORAD”系統

“IM-SHORAD”彈炮結合武器系統如圖2 所示，該系統可以完成多樣性任務，集各種功能于一體，能夠自主完成“探測-識別-鎖定-摧毀”等過程，具備抗擊固定翼飛行器、反無人機、電子對抗等功能，體現了彈炮武器系統的發展趨勢。該系統選用“斯特瑞克”輪式裝甲車作為底盤，機動性能好，反應時間短，自動化程度高，抗干擾能力強，極大增強了對重點保衛目標防衛能力。這款彈炮武器系統中央裝載一挺XM914 30mm 鏈炮、一挺7.62mm 同軸機槍，左邊則裝有2 聯裝AGM-114L“長弓”雷達導引地獄火飛彈，右邊搭載4 聯裝“毒刺”導彈。地獄火飛彈可以對付空中的慢速目標，也可以打擊地面的重裝甲目標；“毒刺”導彈可以對付速度較快的空中目標；XM914 鏈炮可以發射空爆彈，能有效攔截包括小型無人機等空中目標。“IM-SHORAD”系統這種組合能讓其有效打擊從高速固定翼飛機至小型無人機等各種空中目標。

圖2 “IM-SHORAD”彈炮結合武器系統

3.2 “鎧甲”彈炮結合武器系統

“鎧甲”是俄羅斯重點發展的彈炮結合武器系統，主要用于反無人機的火力攔截，主要用于為機動部隊以及S—400 系列遠程防空武器系統重要軍事設施提供野戰防空，目前部署在烏克蘭的主力型號為鎧甲—S1 如圖3 所示。

圖3 “鎧甲—S1”彈炮結合武器系統

“鎧甲—S1”彈炮結合武器系統采用BAZ6909 輪式底盤，集探測跟蹤、指控、火控、火力、機動等功能于一體。目標搜索雷達工作在S 波段，系統反應時間4～6 秒，可同時打擊4 個目標。該雷達最大探測距離為36km，探測一周用時約2 ～4 秒，可同時跟蹤20 個目標。跟蹤制導雷達工作在K 波段，可同時為導彈跟蹤4 個目標，為火炮跟蹤3 個目標，最大跟蹤距離為24 千米。該系統配有光電/紅外瞄準系統可引導攻擊地面與超低空目標。俄軍“鎧甲—S1”裝有2 門30 毫米2A38M 型雙管機關炮和12 枚57E6Y—E 型近程防空導彈。該系統在敘利亞戰爭和俄烏沖突期間應用于抗擊大規模無人機攻擊，取得了良好的殺傷效果。

3.3 韓國飛虎彈炮結合系統

韓國飛虎彈炮結合武器系統，如圖4 所示。該系統體現出韓國對近程彈炮防空系統的發展方向，整個系統以飛虎30mm 雙管自行高炮為基礎，炮塔每側加裝2 具新弓導彈發射裝置。整體架構采用全焊接結構，飛虎30mm 雙管自行高炮底盤車體頂部中間安裝炮塔，炮塔后部裝有LG 公司GSTA R-30X X 波段搜索雷達，探測距離17km，有效作用距離約30km、還集成敵我識別雷達。炮塔中部裝有光學跟蹤系統。該系統包括紅外熱成像儀、激光測距儀和電視傳感器，實現在全天候條件下截獲并跟蹤空中目標，還裝有全自動雙模式跟蹤器，可鎖定淹沒在地面雜波的低空目標。炮塔兩側KCB-B 自動炮，對空有效攔截距離3km，可發射30×170mm 炮彈，每門炮射速600 發/min，炮管裝有測速裝置，可向火控計算機提供彈丸初速信息。新弓導彈是一種裝在三腳架上的便攜式地對空導彈，質量10kg，最大射程7km，最大射高3.5km，最大飛行速度馬赫數2.1，配用破片殺傷戰斗部，裝有綜合式敵我識別系統，為了提升該系統復雜條件下作戰能力，還配有一個輔助抗干擾的雙色紅外尋跡器。

圖4 韓國飛虎彈炮結合系統

4 彈炮結合武器系統的發展趨勢

4.1 快速機動作戰能力

作為末端防御最后一環，快速機動能力是系統整體作戰效能的一項重要指標，為了對付現代高速、低空的各種飛行器目標和各種精確制導炸彈，如果還是在車輛靜止狀態下打擊目標，系統反應時間較長，可能錯過最佳開火時機，目標過航，為了縮短武器系統反應時間，整個武器系統需滿足機動發射導彈、火炮的能力，系統設計上滿足全自動自主作戰能力，提高雷達跟蹤的精度，即早發現并準確跟蹤目標，快速生成設計諸元，導彈發射，火炮能夠有序銜接。武器系統通過靈活的機動，不僅可以提高戰場生存能力和反應能力，而且分散的彈炮系統還能相互整合，提高火力的銜接，大大提高系統的毀傷概率。

4.2 靈活組網運用能力

從俄烏戰爭來看，無人機的威脅越來越大，隨著智能組網、人工智能等關鍵技術的突破，有效連接探測預警單元和火力單元，實現組網對無人集群目標的打擊現實需求越來越強烈。彈炮結合系統用于近程防空，雷達系統的跟蹤距離普遍較近，尤其是對飛行高度低，雷達散射截面小的無人機目標發現能力較弱，為了提高武器系統對“低、慢、小”的探測跟蹤能力，需要多層探測搜索，運用其他型號雷達，或者其他的空情數據源，只要滿足本級制導精度和數據率要求，都能為導彈、火炮制導，為了保證深度組網作戰，設計時保證武器系統指控和火控系統有足夠兼容性，保證能和上級情報系統交聯，快速搭建指揮體系，快速分發信息，另外，需為彈炮系統配備高精度雷達、低空補盲雷達，保證全面監測進入火力范圍的目標。

4.3 抗干擾能力

彈炮武器系統主要依靠無線電進行目標的搜索和導彈制導，面臨現在復雜的戰場電磁環境，整個系統面臨許多電子干擾威脅。通常敵方利用無人機進入進行先期偵察、干擾，電子戰飛機對制導雷達可能頻段實施重點干擾，致盲我方制導系統。面對強電子干擾，要提高雷達系統各個器件的可靠性，同時引入抗干擾性能較好的光電系統，采用電視、紅外等制導方式，有效規避電磁干擾，完全適應末端防空作戰的需要。

4.4 抗飽和攻擊能力

現代空襲的主要是飽和攻擊，尤其是“蜂群”的飽和攻擊，因此，在發展彈炮結合武器系統時，應該增強系統抗飽和攻擊能力。一方面，可以采取提高目標的跟蹤通道，能同時跟蹤多批目標，發射多發導彈，采用轉火迅速并射速較快的小口徑火炮，在縮短抗擊目標時間的同時形成飽和密集的彈幕，從而提高抗飽和攻擊能力；另一方面，無人機等“蜂群”作戰，成本低，進攻效果明顯，采用傳統的攔截模式，費效比高，發展低成本微型彈藥，實現對無人機的“蜂群”低成本高效攔截。

4.5 集成激光武器

激光武器作為一種定向能武器，能夠有效對付空襲類目標。沙特首次在實戰使用“寂靜狩獵者”激光武器，擊落大約13 架無人機，由此可見，激光武器系統在近程防空和野戰條件下，能夠發揮巨大效能。在彈炮結合系統中，集成激光發射系統，構成“彈炮光”一體化防御系統，三種打擊手段優勢互補，多波次攔截，能大大提高末端防御效果，適應現代空襲樣式和武器的發展。

5 結語

彈炮結合武器系統集導彈射程遠、精度高，火炮火力密集、反應快、近距毀傷概率大的特點，能夠實現度近距、低空目標的快速、多層次攔截，是一種高效而功能強大的防空武器系統。為了盡可能攔截目標，必須在彈炮結合武器系統的各個環節采取措施，主要包括及時發現目標、快速系統反應和多種手段攔截，保障在有效射擊區段內實施更多層次攔截。彈炮武器系統是當前末端防御的一種趨勢，必將得到進一步的發展。