郭希維，姚志敏，孔子華

(軍械工程學院 導彈工程系，石家莊 050003)

隨著戰(zhàn)斗車輛所受威脅的增大，新的戰(zhàn)斗條件下乘員生存能力受到了特別的重視。如果利用傳統(tǒng)技術來滿足防護性和生存能力的要求，那么坦克的戰(zhàn)斗全質量就會增大到70～80 t，這會直接影響到運輸性和高度機動性等要求。因此，創(chuàng)新防護技術成為新的發(fā)展趨勢。俄羅斯、美國和德國為首的主要戰(zhàn)斗車輛研制國家積極開展了主動防護系統(tǒng)的研究開發(fā)，為裝甲車輛的防護開辟了新的技術途徑。相對于隱身技術或其它傳統(tǒng)型的被動裝甲而言，一般將主動防護系統(tǒng)定位于抗御威脅的主動對抗手段。就是說，主動防護屬于一種局限于避免被命中的防護技術。主動防護系統(tǒng)的出現，同時也給反坦克導彈提出了新的挑戰(zhàn)，如何避開主動防護系統(tǒng)，達到對裝甲目標的有效毀傷，是其主要研究的課題。

1 主動防護系統(tǒng)的基本原理

根據防護機理的不同，主動防護系統(tǒng)又分為軟殺傷系統(tǒng)和硬殺傷系統(tǒng)。軟殺傷系統(tǒng)主要是使反坦克導彈迷失方向，不能準確命中目標;硬殺傷系統(tǒng)則是在反裝甲武器命中目標之前，就將其摧毀或減小其對坦克的威脅。

1.1 軟殺傷主動防護系統(tǒng)

軟殺傷主動防護系統(tǒng)以“干擾”和“偽裝”為主要技術手段，來實現對自身的防護，采用的技術途徑主要有以下2 種。

1.1.1 探測告警

利用激光、紅外或雷達探測系統(tǒng)探測戰(zhàn)車面臨的威脅并發(fā)出告警信號，戰(zhàn)車乘員隨之實施車輛機動或釋放煙霧以影響敵方觀測系統(tǒng)，從而實現對自身的防護。

20 世紀60 年代，紅外探測器在坦克上得到了應用，它在敵方夜視儀紅外搜尋光束的照射下會發(fā)出告警信號。而后，70 年代研制出激光告警接收器，能對激光測距儀和目標指示器的脈沖光束作出響應。該系統(tǒng)和煙幕彈發(fā)射器配合使用，可以對激光駕束制導的反坦克導彈進行有效的干擾。近年來，又出現了各種形式的雷達探測系統(tǒng)，使其探測告警能力不斷提高。各種探測系統(tǒng)各有特點，紅外探測器可以探測到逼近目標的導彈在高速飛行時摩擦生熱的彈體;紫外探測器可以探測到導彈發(fā)射的閃光和火箭發(fā)動機的火焰，抗干擾能力強;脈沖多普勒雷達可以探測較大范圍的威脅，但容易暴露坦克位置而遭到攻擊［1］。

采用該技術途徑的軟殺傷主動防護系統(tǒng)的典型代表是俄羅斯的“窗簾”1 光電干擾系統(tǒng)。主要用于對半主動式激光制導導彈和瞄準線半自動制導導彈的預警和防護。當激光報警系統(tǒng)探測到敵方激光目標指示器或激光測距機發(fā)出的激光束后，3 s 內可以在相距坦克50 ～70 m 處形成范圍為15 m×20 m 的氣溶膠煙幕(持續(xù)時間在20 s 以上)，對敵方激光目標指示器和激光測距機產生屏蔽，為自身提供防護［2］。

1.1.2 誘騙干擾

采用各種手段設置本車以外的假目標或干擾反坦克導彈的制導系統(tǒng)，使其偏離預定飛行軌跡，從而實現對自身的防護。從技術手段上可以分成紅外誘騙干擾和激光誘騙干擾2 大類。

紅外誘騙干擾系統(tǒng)可對有線半自動制導反坦克導彈的紅外跟蹤器進行誘騙，還可以通過對導彈控制部輸送錯誤信號來避免導彈的命中［4］。俄羅斯“施托拉”防護系統(tǒng)用在T-80、T-90 坦克上，可使“陶”式之類的反坦克導彈的命中概率降低到1/3 ～1/5。

激光誘騙機用于探測來自導彈的激光駕束，對導彈的探測頭設定本車以外的錯誤目標。為此，必須用與導彈指示器相同的波帶和脈沖頻率來進行操作，實現起來并不容易。激光致盲器主要用于對敵反坦克導彈系統(tǒng)操作者或光電傳感器進行致盲，以躲避導彈的命中。激光致盲器主要為對付激光駕束制導導彈研制的，但是在致亂有線半自動制導導彈的波束測向器方面也有可能性［4］。

1.2 硬殺傷主動防護系統(tǒng)

硬殺傷主動防護系統(tǒng)是以主動方式探測并摧毀攻擊彈藥，不使其戰(zhàn)斗部接觸車體裝甲爆炸。通常情況下，主動防護系統(tǒng)由3 部分構成:能夠探測威脅的一個或多個傳感器;能夠識別威脅并啟動對抗措施的計算與數據處理裝置;能夠摧毀或以其它方式使威脅失效的對抗措施［3］。其工作過程如圖1 所示。

圖1 硬殺傷主動防護系統(tǒng)的構成及工作過程

當探測系統(tǒng)探測到有彈藥攻擊車輛目標時，進行跟蹤獲取來襲彈藥的攻擊方向、速度等信息，并將此信息傳送到控制中心，控制中心發(fā)送信號使相應的發(fā)射裝置進入準備狀態(tài)。當來襲彈藥進入攔截范圍時，控制中心根據來襲彈的信息計算合適的發(fā)射時刻，并發(fā)送射擊控制信號，使發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射攔截彈。當攔截彈和來襲彈藥交匯時，攔截彈爆炸形成大量高速破片毀傷來襲彈藥，攔截彈可采用時間引信或拉火引信。根據交匯情況的不同攔截彈可以對來襲彈藥造成不同程度的毀傷，當距離較近時，同時有大量高速破片命中來襲彈藥，可導致其戰(zhàn)斗部內炸藥燃燒或爆炸、威力的降低或者改變角度［5-11］。

2 主動防護系統(tǒng)的弱點分析

從今后的發(fā)展趨勢來看，可以說主動防護系統(tǒng)是提高裝甲戰(zhàn)斗車輛防護和生存能力前景最為看好的技術手段，也是裝甲戰(zhàn)斗車輛整體技術發(fā)展的重點之一。據統(tǒng)計，目前世界各國正在實施的主動防護系統(tǒng)發(fā)展項目和研究計劃至少有20 多個［3］。但是應該看到，真正裝備部隊使用的主動防護系統(tǒng)并不多，主要包括俄羅斯的“窗簾”和“競技場”等少數幾個型號。必須承認，再完善的主動防護系統(tǒng)也無法為裝甲車輛提供百分之百的防護［6］。無論從戰(zhàn)術層面，還是從技術層面，主動防護系統(tǒng)都存在著不可忽視的弱點。比如，軟殺傷主動防護系統(tǒng)只對某種制導類型的反坦克導彈有效，這就是其最大的弱點。本文不再對其進行詳細分析，而主要分析硬殺傷主動防護系統(tǒng)探測跟蹤目標、識別目標和攻擊目標環(huán)節(jié)存在的弱點。

2.1 探測環(huán)節(jié)

就其探測系統(tǒng)而言，用雷達探測導彈是最常見的方法。但由于反坦克導彈的飛行高度較低，一般在2m 左右，所以雷達需貼近地面使用。這樣即使是采用微波技術和定向天線技術，只要探測距離稍遠，就會受到地雜波干擾信號的影響，以此干擾信號為背景，不僅距離探測精度不易保證，要探測出導彈也較為困難［12-16］。因此，主動防護系統(tǒng)存在的弱點就是探測距離近，這樣，起爆迎擊距離就更近了。根據目前雷達探測水平，對于目標速度的分辨率可達到1%。若將導彈目標速度規(guī)定為(100 ～500)m/s，防護彈速度規(guī)定為(200～280)m/s，其目標探測距離大約應在(18.5 ～58.6)m 的范圍內，起爆迎擊的距離應該在10 m 左右。這樣，對于高速飛行的目標，探測系統(tǒng)還沒有來得及反應，自身就已經遭受了攻擊。表1 列出了幾種典型硬殺傷主動防護系統(tǒng)的攔截距離。

表1 攔截點到裝甲車輛的距離( m)

另外，由于戰(zhàn)斗過程中，步兵與坦克裝甲車輛往往協同作戰(zhàn)。而多數硬殺傷系統(tǒng)的攔截彈藥在爆炸時會產生大量的預制破片。破片在擊毀來襲彈藥的同時，極有可能傷害近距離內協同作戰(zhàn)的步兵。同時，過近的距離也有可能使得反裝甲武器的后效作用毀傷裝甲車輛，不利于對自身的防護。

2.2 識別環(huán)節(jié)

在查閱的文獻中，各種主動防護系統(tǒng)都提到了具有一定的抗干擾能力，比如對彈徑小于某一閾值的目標不發(fā)射彈藥等。但戰(zhàn)場環(huán)境錯綜復雜，要想實現對目標的準確識別、抵抗各種主動被動干擾是相當困難的。城市巷戰(zhàn)中的敵人可能出現在任何地方，使用的武器也是多種多樣，形態(tài)、速度有差異，毀傷機理也可能不同，威力更是不同。因此，對坦克裝甲車輛的威脅程度也就各不相同。目前很多主動防護系統(tǒng)的雷達或傳感器還不能夠準確區(qū)分各種來襲彈藥或是偽目標［17-22］。此外當前大部分主動防護系統(tǒng)針對的威脅主要是反坦克導彈和火箭彈，而能夠有效的探測、識別地雷威脅的主動防護系統(tǒng)還沒有看到。

2.3 攻擊環(huán)節(jié)

由于戰(zhàn)斗過程中，步兵與坦克裝甲車輛往往協同作戰(zhàn)。而多數硬殺傷系統(tǒng)的攔截彈藥在爆炸時會產生大量的預制破片。破片在擊毀來襲彈藥的同時，極有可能傷害近距離內協同作戰(zhàn)的步兵。同時，過近的距離也有可能使得反裝甲武器的后效作用毀傷裝甲車輛，不利于對自身的防護。

3 主動防護系統(tǒng)應對技術

戰(zhàn)場上裝甲車輛亮出了主動防護系統(tǒng)，向反坦克導彈提出了新的挑戰(zhàn)。突破主動防護系統(tǒng)、重新確立戰(zhàn)場上的主動地位成為反坦克導彈新的課題。對抗主動防護系統(tǒng)可以從戰(zhàn)術層面和技術層面進行分析。

3.1 戰(zhàn)術層面

對于主動防護系統(tǒng)來說，其攔截彈藥的裝藥量有限，因為裝藥量過大會影響全車的機動性。同時，其同時對付多目標的能力也比較弱。這樣，面對單輛坦克，利用類似于飽和攻擊的方式，同時發(fā)射多發(fā)彈藥，主動攔截系統(tǒng)無法同時應對大強度的攻擊。從而可以突破主動防護系統(tǒng)，實現對車輛的有效毀傷。

考慮到主動防護系統(tǒng)對反坦克地雷還缺乏有效的防護手段。這樣，針對大規(guī)模坦克集群作戰(zhàn)，利用良好的偵察手段，在交通要道上先用遠程火箭彈快速布雷，達到滯留敵方坦克部隊行進速度的目的。緊接著換用攜帶反裝甲子母戰(zhàn)斗部的火箭彈覆蓋攻擊敵坦克所在區(qū)域。面對從天而降的彈雨，再先進的防御系統(tǒng)也不會發(fā)揮作用。另外，也可以攻擊坦克的發(fā)動機、履帶，使其喪失戰(zhàn)斗力［8］。

3.2 技術層面

3.2.1 干擾或誘餌技術

該技術的主要思路是避免被坦克主動防護系統(tǒng)的探測器探測到，主要途徑是采用隱身技術或欺騙、堵塞敵方的探測器。

1)采用隱身材料減小反射面積，或者在導彈飛行過程中釋放干擾彈以使其探測系統(tǒng)無法分辨真假目標。

2)裝備定向電磁攻擊戰(zhàn)斗部的反坦克導彈。一般可以用現有的反坦克導彈改進而成，將原來的戰(zhàn)斗部換下，換裝定向電磁戰(zhàn)斗部，用于直接殺傷或干擾攻擊范圍內的車載防御系統(tǒng)的電子設備，為我方后續(xù)反坦克武器的突進創(chuàng)造機會。

3)采用殺傷爆破戰(zhàn)斗部的反坦克導彈。同樣是以殺傷主動防護系統(tǒng)的傳感器為目的。導彈發(fā)射后，以平直軌跡飛行接近目標。等到接近敵方坦克10 m(或更遠)的距離時，起爆戰(zhàn)斗部，依靠破片和沖擊波攻擊敵坦克頂部傳感器和防御系統(tǒng)本身。

3.2.2 動能反坦克導彈技術

動能反坦克導彈的原理是提高導彈的飛行速度，利用硬質彈頭擊穿裝甲［5］。由于飛行速度快，主動防護系統(tǒng)的探測器很難跟蹤;而且采用硬金屬非裝藥戰(zhàn)斗部，彈體重，主動防護系統(tǒng)發(fā)射的小彈藥很難對其構成威脅。因此，動能彈是反主動防護的一種有效手段。動能反坦克導彈的關鍵技術包括快速響應精確控制技術、動能侵徹戰(zhàn)斗部技術、耐高溫復合材料技術和高能固體推進劑技術等，非常復雜，難以實現。目前，美國研制成功的超高速動能反坦克導彈ADKEM 已經裝備部隊，但也存在著彈體過重、對發(fā)射裝置要求高以及加速時間長等缺陷，需要進一步研究改進。

3.2.3 遠射戰(zhàn)斗部技術

上文已經分析，主動防護系統(tǒng)的迎擊起爆距離比較近，一般在10 m 以內。如果反坦克導彈的戰(zhàn)斗部在10 m 以外或更遠的距離起爆，彈丸高速飛行，就可以在主動防護系統(tǒng)彈藥到達迎擊點之前對坦克實施攻擊，從而突破主動防護系統(tǒng)。又考慮到坦克的主裝甲外面還有反應裝甲和復合裝甲，因此仍然需要采用多級或串聯戰(zhàn)斗部來實現作戰(zhàn)目標。對于現有的反坦克導彈來說，一般采用的是空心裝藥聚能破甲戰(zhàn)斗部，需要碰擊到目標后才能起爆，無法實現遠射。這樣就需要采用爆炸成形彈丸戰(zhàn)斗部(EFP)。與普通破甲彈相比，EFP 的主要特點是對炸高不敏感，在1 000 倍彈徑的炸高范圍內均可有效侵徹裝甲目標，因此可以保證遠距離起爆后對目標的侵徹能力。設想的兩級EFP 串聯戰(zhàn)斗部對目標的攻擊過程如圖2 所示。

圖2 遠射戰(zhàn)斗部對目標的攻擊過程

4 結束語

在闡述主動防護系統(tǒng)工作原理的基礎上，分析了主動防護系統(tǒng)存在的弱點。從戰(zhàn)術層面和技術層面論證了對抗主動防護系統(tǒng)的策略。

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