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发信人: ersy (yy球拍—我喜欢), 信区: Green
标 题: 直升机空战技术发展(下)
发信站: 哈工大紫丁香 (Sat Feb 2 14:37:15 2002) , 转信
空对空导弹并不是直升机空战的最佳选择,除了前面提过,排气抑制装置对红外线导
弹的有效抑制之外,极低空的作战空间并不像蓝天上的超视距空战一样只有白云为伴,相
反地,极低空有众多地形保护的直升机可免于喷射机猎杀,但同样也阻碍了彼此搏斗的视
线。因此除了对无警觉的目标进行偷袭时,空对空 导弹的长射程拥有巨大的优势之外,在
地形中穿梭搏斗并不适合有最小射程限制的导弹,机炮可能是更好的选择。
直升机装置机炮的历史由来已久,但受限于两个原因使其并不适合空战之用。第一是
直升机的重量轻小,20公厘以上口径的机炮发射时的巨大后座力就足以破坏直升机的结构
与稳定,因此机炮通常必须降低射速或推进药量,或是装置在固定挂架上,限制了威力与
射角。第二是机炮没有导引,所以命中目标不是需要精确的瞄准就是极高的射速,而直升
机的旋翼震动使其并非稳定的发射平台,靠手动很难精确瞄准,射速的提高又受限于后座
力的承受能力。
今日的机炮并非古早时代那种「乱枪打鸟」的不精确武器,许多现代近迫系统,运用
精密的电子控制,甚至可以自动瞄准并命中高速来袭的小型导弹。因此法国人认为,只要
运用先进的电子控制技术,机炮一样可以成为自动精确瞄准的先进武器。直升机射控系统
的耳目是座舱顶的光电瞄准仪,包含热影像感测与 激光测距。由于光电的波长短,无论角
度或是速度的侦测精确度都远高于战机雷达。飞行员与射手可由瞄准仪或是自己的头盔标
定目标,一旦目标标定,飞行员下达开火指令,直升机空战的复杂3D运动问题就交由计算
机负责,不用飞行员担心。
利用光电瞄准仪的自动追踪,射控计算机可实时得知目标的精确运动,每20微秒进行
一次弹道解算。其高阶的追踪回路可以有效掌握直升机近距离的高角速率相对运动,并驱
动电动机炮炮塔,其误差低于一米位,精确度远高于现今直升机机炮炮塔的3至5米位的水
准。
高速计算机解算结合高精确度的瞄准与机炮炮塔,结合成致命精确的武器系统。厂商
宣称在1,000公尺外攻击Mi-24大小的目标时,其系统整体的误差不会超过1.5米位,而现有
直升机利用传感器控制发射的机炮顶多降到8.5米位,以人力控制的机炮更高达15米位。因
此虎式直升机在空战中3发子弹就有70%的命中率,发射6发可提高90%,连射15发就到达
99%的极限。相对于现有传感器控制的机炮系统要达到70%的命中率需要发射100发,人力
控制的系统即便发射100发也只有30%的命中机率。
虎式直升机优异的射控系统为德法联合发展,机炮与炮塔则各自发展。德国选用的是
毛瑟RMK30机炮,炮塔连机炮总重约185公斤,角度范围水平280度,垂直+20度到-45度,角
速率可达每秒175度,以迅速瞄准突然出现的目标。
既然精确度大幅提高,射速就不必太高,RMK30的射速只有每分钟300发,旋转炮塔承
受的后座力大为减轻。RMK30更进一步发展独特的后座力减抑系统,机炮尾端有突兀的排气
喷嘴,可能是将机炮发射产生的气体部分向后喷射以降低后座力。因此RMK-30机炮选用更
具威力的30×230无弹壳套筒炮弹,炮弹的炮口动能高达150-160KJ,远高于法国虎式直升
机选用的DEFA机炮,同时也是阿帕契直升机使用的30×113炮弹的80KJ,故德国虎式直升机
的机炮系统除了精确的瞄准外更有致命的破坏力。法国选用的是GIAT的M781机炮,射速较
高,达每分钟720发。
美国的隐形刺客
美国的直升机战术发展一直受限于陆空军之间的政治斗争,攻击直升机的出现已被视
为对「空权」的威胁,然而空军实在没有能力提供相同精确攻击的机种,才不得已接受陆
军寻求自己的空中近接支持火力。而直升机空战更是直接挑战空军最重视的「空优」,因
此在空军的全力封杀下,陆军的直升机空战技术一直局限在「研究」而很少付诸实行。
1987年,阿帕契直升机准备服役时,就曾经在白沙导弹测试场试射响尾蛇导弹。但响
尾蛇导弹太过笨重,随后注意力就转到刺针导弹上。虽然空射型刺针导弹最后曾经少量在
OH-58观测直升机上服役,但始终不曾在阿帕契上服役。
眼尖的读者可能记得一张有名的展示照片中,阿帕契在两翼翼端挂载响尾蛇导弹。这
是制造商在发展初期,为了向美国海军陆战队促销而展示的。海军陆战队与陆军不同,虽
然其一向需要各军种的支持,但也要求自身兵力有最大的独力作战能力,因此不但拥有战
机,甚至只要是飞机都要求进行空战训练,以在海空军无法提供空优的情况下进行自卫。
因此其假想敌中队要协助千奇百怪的飞机进行模拟空战训练,连运输机、直升机也不放过
。因此,海陆特别要求阿帕契直升机必须有空对空武器,虽然最后由于经费问题而未购买
阿帕契,但其眼镜蛇攻击直升机不但拥有发射红外线导向空对空 导弹的能力,还有发射响
尾蛇导弹改装的Sidearm反辐射导弹能力以压制防空雷达。
但陆军不但很少进行直升机空战训练,连武器也是就现有的将就着用。1990年,美国
陆军进行了几次地狱火导弹对空中目标的试射,其目标为60节左右、200公尺高度飞行,测
试环境包括简单的蓝天背景或是复杂地形背景,证明地狱火的半主动 激光导向系统都能有
效锁定目标。事实上,地狱火导弹的极速达到1.3马赫,而刺针导弹不过才1.7马赫而已,
因此追击较慢的空中目标并不是难事。
然而地狱火导弹没有近发引信,想直接命中闪躲的空中目标需要不少运气,此外射后
还得持续维持激光照明,只得祈祷目标不会利用地形掩蔽。不过在波湾战争末期混乱的堤
道之战中,101师的阿帕契飞行员宣称曾以地狱火 导弹击落过飞行中的Mi-8直升机。有趣
的是,这次事件并没有记载在战后公布的空对空击坠纪录中,不知是无法确认战果,抑或
空军不愿见到陆军直升机「侵犯」它的「空优」。
值得注意的是,美国空军历次战役中视敌机如草芥的绝对空优中,并不包括敌军的直
升机。以波湾战争中伊拉克的直升机为例,在战前伊拉克拥有484架直升机,战后仍残存4
06架,然而其固定翼机在战前拥有831架,战后却仅留下472架。波湾战后,美国为首的联
军封锁伊拉克或是波斯尼亚的禁航区任务中,擅闯的固定翼机往往被飨以先进中程空对空
导弹,而擅闯的直升机却极少被拦截,仍继续执行反游击队的攻击或运补任务。
地狱火导弹的长程火力基本上仍只有在偷袭时才可能发挥。近距离空战时,陆军飞行
员可依赖的仍然只有无导引武器。阿帕契的30公厘链炮是第一种在直升机上服役的较大口
径机炮,并可受飞行员控制而转动,是相当具有杀伤力的武器,而且机上有1,200发的庞大
备射量。然而,30公厘链炮并没有如同虎式直升机的精准炮塔,弹着散布相当大,阿帕契
也没有如同虎式直升机的自动追瞄射控,飞行员在激烈动作中还要能转头精确前置瞄准敌
机,实在需要很多运气。
事实上,美国陆军飞行员最信赖的空对空武器是70公厘无导引火箭。配备M255E1飞镖
弹头的70公厘火箭发射后将弹头炸开,1,180枚0.388克重的钢质飞镖会以12度夹角散开,
初速可达每秒1090公尺。弹头炸开的时间由定时引信决定,而定时引信可由 激光测定目标
距离后设定,以取得最佳的散布效果。钢镖「云」飞行150公尺后会形成直径16公尺的圆环
,约略罩住一个机身。在2,000至2,500公尺外连射6发火箭产生的「钢雨」将有75至80%的
命中率。
英国采购长弓阿帕契后,也决定装上自制的星纹肩射防空导弹空射型作为空对空武器
。星纹导弹的极速高达3至4马赫,更增加偷袭的成功机率,同时也缩短载具暴露的时间。
其导引方式相当特别,火箭燃毕后放出三个次弹头,以 激光乘波导引方式导向目标。与其
它激光导引武器不同的是,星纹导弹的激光不是照在一个光点上,而是照成一个一两公尺
见方的方框,使三枚次弹头散开而增加命中机率,有效距离可达到7公里。英国人宣称与西
北风 导弹相比,激光导引才能有效对付躲在地形噪声中,甚至是树后的直升机目标。英国
一直想推销这种导弹给美军阿帕契直升机迟迟未定案的空对空导弹计划,并一度要挟作为
采购长弓阿帕契的交换条件。不过英国沈不住气还是先下了直升机的订单,美国陆军则还
是老神在在,只做测试不下订单。
因此美国首架设计时就拥有空战能力的直升机可能得等到RAH-66问世。在设计时,RA
H-66就拥有最多28枚刺针导弹的挂载能力,不过这个数字可能只有在运送弹药时才有意义
。冷战末期,美国过度高估苏联直升机的空战能力,所以这个当时名为LHX的侦搜直升机计
划在推动时,就特地加进了空战能力。但该机火力上仍逊虎式直升机一筹,由于设计一具
隐形的旋转炮塔太过昂贵,RAH-66直升机的机炮并不能左右旋转,也自然没有自动追瞄的
射控系统。因此在近距离空战中可能不是虎式直升机的对手。然而RAH-66的空战能力仍然
不可小觑,毕竟只要有 隐形能力,再平凡的火力也能致命。RAH-66藉此可以潜进敌机的死
角,或是躲藏敌机的搜索,偷袭别人时用不着太好的射控火力。
美国陆军也心仪虎式直升机精确炮塔的优点,除了空战之外,对地面目标也相当有效
。精确度提高后,弹药量就不用太多,因此可以腾出更多空间来装燃油。因此美军也决定
招标改良长弓阿帕契的炮塔,以将载弹量缩减到400发左右,节省240公斤的重量。此外,
长弓阿帕契虽没有专门的空对空武器,但其长弓雷达仍提供了360度的射控能力,射后不理
的毫米波导引地狱火 导弹比激光导引更具有空战的潜力,在长距离空战中,长弓阿帕契仍
然是可敬的对手。
日本塑料剑客
日本的OH-1(以往称为OH-X)是世界上第一种以空对空导弹为唯一武装的直升机,原
本是为了取代OH-6观测直升机,虽然外型有许多攻击直升机的影子,不过只是担任侦察观
测任务,不具备攻击所需的负重能力。但为了自卫,该机非常特殊地选择空对空 导弹作为
唯一武装,只能在短小的固定翼外侧挂架携挂双联装91式空对空导弹,内侧只能携挂235公
升副油箱,没有操作反战车导弹、火箭、机炮等能力,据信是为了降低攻击性。整机的重
点是其观测系统,设计类似虎式,在座舱顶上装置红外线/可见光的光电器材。与山猫、
瞪羚的舱顶观测仪不同之处在于,早期观测仪是所谓的「直接光学式」,而虎式与OH-1则
是「电子光学」,摄影机的影像是转成数字电子讯号,经由电线传到座舱。这样作的好处
是前后座都可以由多功能显示屏看到影像,数字化信号也可藉由无线电数据链回传数字影
像。日本也在研究以OH-1的机体增加对地攻击性能的AHX,加装20公厘机炮,及挂载反战车
导弹及火箭,不过目前还言之过早。
美军眼中的直升机空战
从美国陆军野战教范FM1-112中,可以观察到美军眼中的直升机空战原则。美军认为现
代敌军直升机威胁有三种特性:第一,由于各国采购攻击直升机的数量大增,因此直升机
空战愈来愈有可能。第二,前苏联虽然已经垮台,但其训练与武器仍存在于许多国家中。
然而许多可能对手则采购西方的直升机。故未来的敌人可能采用前苏联的高速掠袭战术,
或是西方的躲藏──突袭战术,但不管哪个方式,都使直升机的空战变得短暂,但是残酷
。胜利属于先看到对手,先有效攻击以及能有效利用地形的一方。第三,武装直升机的任
务愈来愈重要及广泛,故直升机遭遇的机会更无法避免。
教范也列出攻击直升机指挥官拟定空战计划的关键:1.撇下原先的任务,全力投入空
战任务、2.确保深入敌境的无武装直升机的安全、3.尽可能利用长程武器进行距外攻击,
而不要陷入缠斗、4.使用「打了就跑」战术接战或迟滞敌军航空兵力、5.有效使用地形与
气候、6.遇到优势敌军,应该尽量脱离接触,并联合其它兵力夺取机动的自由。
直升机空战分成几个阶段:
第一:目标获得,正如同任何空战,飞行员必须先知道敌机在哪里。可用的目获手段
包括自己的光电系统,或是由友军的预警机、地面防空雷达协助,长弓雷达也是有效的全
域监视手段。一旦获得目标,绝不能让目标离开视线,否则一切优势都会失去。
第二:接近目标,其方式以取得战术优势为目的。我方的动作应尽可能不被对手发现
,并尽量保持可瞄准对方的状态,直到进入占有战术优势的攻击位置。理想的攻击位置最
好还能继续保持隐蔽。接近的动作应该尽可能沿着地貌飞行,除非遭受攻击,才能进行防
卫性的大动作,但动作结束后也应该尽速回到地貌飞行状态。
第三:开火,开火的原则是愈快愈好,不但要快对手一步,同时也要在最短时间内投
射最大的火力。但不表示一看到目标就要草率开火,必须有一击命中的把握,否则将暴露
自己的行踪,严重伤害已有的战术优势。最佳的空战武器是飞镖弹头的70公厘火箭,但要
注意其散射杀伤范围非常大,如果有友军地面部队在附近,将可能误伤同袍。飞镖弹头火
箭尤其适合在遭受攻击时,迎头反击以迟滞追兵。
最后:脱离战场,脱离的原则是快速、隐蔽。值得注意的是,在空战史中,大多数的
飞机都是在脱离阶段被击落的,其中一个原因是因为脱离阶段的飞行员容易放松而失去警
戒。
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