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皇家海軍「海標槍」區域防空導彈

原標題:皇家海軍「海標槍」區域防空導彈


冷戰中期,英國皇家海軍的防空主力42型驅逐艦由於在馬島(福克蘭)戰爭中被阿根廷空軍/海航擊沉兩艘而廣遭質疑,其所搭載的主戰裝備——「海標槍」艦載防空導彈更是身負惡名。不過海標真的如此不堪?今天我們就從零開始,還原一個按上世紀80年代標準,真實可靠的優秀艦載區域防空導彈系統。



第一代艦載防空導彈系統,海參


海參的結構圖,導彈本體和帶助推器的參考圖


皇家海軍對艦載防空導彈的研究開始於二戰後,為了攔截蘇聯的第一代遠程高空高速偵察機和戰略轟炸機,英國海軍於1949年提出了代號「階段1」的皇戰後導彈計劃,其直接產物就是英國宇航的「海參」(或譯作海蛞蝓)中程艦空導彈。這是一款雷達波束+末端半主動雷達制導的第一代全天候中低空艦載防空導彈,採用了獨特的前置環繞式助推器布置方式,正常氣動布局。海參彈長6.1m,彈徑410mm(不含助推器),彈重1815/900千克,最大速度3馬赫,有效射程27km-32km,有效射高17km-20km。戰鬥部為無線電近炸高爆破片戰鬥部,由901火控雷達負責制導,在理論上對大型目標具有高達92%的命中率。但是缺點也顯而易見,1954年提出的防空導彈載艦計劃——GW24計劃中3550噸的艦體無法容納這個長達6米,重量超過兩噸的龐然大物。皇家海軍不得已將排水量增加到5500噸,於1955年提出了GW54方案,並在次年完善了艦體設計,並正式命名為「郡」級導彈驅逐艦。



藝術照片:郡級驅逐艦發射海參


隨著冷戰步入中期,隨著蘇聯海空力量的日益強大,老式的「郡」級已經無法滿足北約海軍對空中威脅的需求。為了保護大西洋海上船隊,並為計劃中的CVA-01大型艦隊航母提供防空保護傘。皇家海軍計劃設計建造新一代防空驅逐艦,代號Type-82。





海標槍(Sea dart)艦空導彈


82型驅逐艦得以出現的前提是皇家海軍於1967年完成的海標槍(Sea Dart)區域防空導彈系統,GWS-30 (GWS: Guided Weapon System)系統的核心是誕生自「CF.299」計劃的「海標槍」防空導彈,這是一種類似「黃銅騎士」,並以煤油為燃料,加裝固體助推器的兩級衝壓式導彈。彈體整體採用了「X」型正常氣動布局,由彈身和助推器兩級串聯而成。彈體包含前彈身,中彈身,後彈身和控制環四部分組成,其中中彈身上安裝有四片相互對稱的大後掠,小弦展比的彈翼,舵面位於控制環上。「X」型配置的矩形穩定舵面位於一級尾部,非作戰狀態時成摺疊狀態。導彈外殼採用可拆卸壁板設計,除內部衝壓發動機外,其餘設備均固定在壁板內壁上。前彈身由進氣道、中心錐、雷達拋物面天線、多桿干涉天線、導引頭、戰鬥部和保險機構構成。包括尾翼和衝壓發動機的後彈身被包裹在鋁合金製成的圓柱形艙段中,燃燒室採用了鑄造鎳鉻合金來抵抗短時的高溫,進氣錐則使用了鍍鎳的玻璃鋼全長4.36米,彈徑0.42米,翼展0.91m,重550千克,戰鬥部使用質量11千克的破片戰鬥部,有效殺傷半徑9米。動力為改性雙基葯固體推進器+可變推力液體衝壓發動機,半主動雷達尋的制導,進氣頭錐部有四部尖刺式干涉天線負責指導。Mod0/1版本最大射程為40千米,最小射程4.5千米。作戰高度在25千米到25米之間,反應時間13.5秒,對空同時具備有限的對海攻擊能力,採用雙臂發射裝置發射。


助推器特寫



輕重海標槍彈體對比


通常情況下,我們所說的「海標槍」是指一套完整的GWS-30武器系統。整個系統包括導彈,發射裝置,兩部909跟蹤照射雷達,兩台FM600火控計算機,通訊系統,電源以及搭載艦上的965(後改為1022)遠程警戒雷達和一部對對海的992目標指示雷達(對海用)構成。具體的作戰流程一般如下所示:



42型「加的夫」號上的雷達指控中心


雷達操縱員在178千米的距離上發現目標,自動/手動選擇分配高威脅度目標,將目標參數輸入909雷達並對準目標。截獲目標後將數據輸入FM1600火控計算機,計算髮射諸元同時將發射架指向威脅方向。導彈從彈庫裝上發射架並通電預熱,發射前,位於頭部的拋物面天線定位到目標和導彈的視線角上。發射時固體火箭助推器先工作,達到一定速度後拋棄助推器,衝壓發動機點火。在制導階段,導引頭截獲照射雷達照射到目標上的反射信號,通過比例導引法引導導彈飛向目標方向。當接近到殺傷範圍時,引信觸發器輸出信號,引爆破片戰鬥部並殺傷目標。




正在補給海標槍的42型驅逐艦,可以看出彈體適中,便於儲存


相比較前輩「海蛇」和「黃銅騎士」,「海標槍」體積小,質量輕,採用衝壓發動機末端不減速,高比沖助推器,有效縮小了助推器尺寸,在上世紀70-80年代是較為先進的一款中程區域防空導彈。而且整個系統相比較法制「馬舒卡」艦載「遠程」防空導彈系統更加緊湊,特別是由於使用了衝壓發動機,彈重得以大大減輕,僅為「馬舒卡」的1/4,垂直裝填彈庫使得將區域防空系統搬上排水量僅有4000噸的中型水面艦艇成為可能,並誕生了圍繞GWS-30而研製的42型防空導彈驅逐艦。




Mk-10雙臂發射系統,採用了垂直裝填彈庫的海標槍更加節省空間


「還不是被打了?」


馬島(福克蘭)戰爭曾經令皇家海軍的艦長們懷疑人生,也引起了對「海標槍」導彈的廣泛質疑。首先要承認的是,早期的海標槍的確存在著可靠性較差的問題叢生,這裡試舉一例:


謝菲爾德號的Type 956搜索雷達探測到這枚飛魚導彈,作戰執行官(operations officer)通知導彈指揮官(missile director),後者將接觸數據輸入ADAWS 4射控系統,但系統無法判斷是什麼目標。直到艦上人員目視發現這枚飛魚導彈的火箭發動機煙跡,謝菲爾德號的船員才確定遭到一枚掠海反艦導彈攻擊,然而此時已經來不及採取任何防禦措施(來不及使用主/被動電子戰設備,也沒有近迫防禦系統),除了下令迴避之外根本無計可施(一種說法是艦上人員試圖以海標槍防空導彈接戰,無奈只按了三個按鍵,系統便當機了,而重開機需要40秒;不過實際上海標槍導彈也不可能在這麼短的時間內備便接戰)。



平心而論,謝菲爾德和考文垂的鍋不能讓海標槍一個人背


在使用的技術上也乏善可陳:射控系統大量使用了複雜的真空管,除了降低系統亢余度外,亦使得系統體積肥大,極大的擠佔了有限的艦內空間(不過比馬舒卡還是小了不是一點兩點)。另一方面,「海標槍」或者說GWS-30缺乏一套完整的戰鬥系統作配套,在搜索雷達上得到的所有目標數據,必需以人手輸入909型雷達,造成效率低下,容易造成數據誤差,加上彈體過大,因此並不適合防禦飛魚導彈(Exocet)等掠海反艦導彈。受當時技術所限制,「海標槍」需要配套的909射控雷達作全程導引,但909本身體積過大,小型的42式導彈驅逐艦隻能勉強裝上兩具。這意味著42級實際上火力通道數只有2,一旦受到飽和攻擊,甚至面對3-4架敵機同時來襲,便足以使「海標槍」系統招架不住。在戰鬥中,海標槍系統及其主要搭載平台42型導彈驅逐艦暴露出更多問題。首先,42型導彈驅逐艦的909型雷達無法從地形雜訊中分辨出敵機,以及掠海飛行的反艦導彈,火控雷達無法鎖定目標,海標槍導彈自然無法接戰;另一方面,42型的設計存在大量問題,艦艇小型化是罪魁禍首:在惡劣海象下航行時,由於糟糕的艦首上浪「海標槍」導彈發射器經常被海水拍擊,發射臂上的感應器受海水鹽分侵蝕,造成短路,令發射器失靈;未加裝加熱器的彈艙開關機構曾因為極度嚴寒而凍結,船員們不得以使用鎚子將其砸開;除此以外,伺服器之間在目標數據交換時經常宕機(就像剛才謝菲爾德號那段所描述的那樣),極不可靠,造成射控系統失靈。



馬島沿海,埃克塞特發射海標槍防空導彈攔截阿軍機



加的夫返航,可以看間發射導彈後熏黑的艦橋


不過平心而論,海標槍作為一款以蘇聯大型轟炸偵察機為主要作戰對象的區域防空系統,在面對大量中小型目標時可以取得相當戰果已屬不易。據統計總計各艦GWS-30武器系統共發射二十一枚導彈(考文垂號發射了八枚,埃克塞特號三枚、加的夫號四枚、無敵號六枚),兩艘配備海鏢的軍艦沉沒(考文垂號、謝菲爾德號),一艘重創(格拉斯哥號),擊落七架來襲敵機(5架天鷹,1架美洲豹,1架里爾噴氣),一架友機(蹬羚)被誤擊,共計八架,另有一架直升機的紀錄未被確認。除了無敵號因誤判而發射的六枚,以及考文垂號因發射時機不當發射(在最大射程就開火)而落空的兩枚和5月25日盲射的一枚外,「海標槍」系統能以十二枚導彈打下九架飛機,對每架敵機平均消耗1.3枚海標槍,命中率高達75%即使加上考文垂號的三枚,命中率只是降至60%而已。對一套並非設計用來對抗低空目標的防空系統來說,表現相當不錯。而且戰爭後期Type-64的搭配使用方式(吸取謝菲爾德的教訓,英軍開始讓裝備「海狼」的22型護衛艦配合42行動,這種編組在海軍官兵中又被戲稱為Type 64),大大減輕了防空系統的壓力,對阿根廷空軍形成了有效的震懾。而阿軍由於自己也擁有42型驅逐艦和「海標槍」艦空導彈系統,所以熟知這款導彈的特性,不得不採取低空突襲的方式,極大的壓縮了主力攻擊機的航程,這也是「海標槍」所作出的貢獻之一。



「Type-64」編隊



無敵也搭載過海標槍,具備西方航母中獨一無二的區域防空能力


馬島(福克蘭)戰爭結束後,皇家海軍針對海標系統的弱點進行研究,並對最後四艘42型(42第三批)導彈驅逐艦上,和部分早期型42式進行了改造。這些改良包括:

  1. 以ADAWS-7艦載戰鬥系統取代原來的ADAWS-4,讓各感測器收集到的目標數據和GWS-30武器系統分享,以提高接戰效率,並在最後全部為ADAWA-8取代(所有42式);
  2. 以909(Mod 2)型雷達取代909/909(Mod 1)型雷達;
  3. 重新設計艦艏,避免海水拍擊發射器(所有42式);
  4. 修正程序中的缺失,使之更適合對抗低空目標。

經過改良,「海標槍」的戰鬥力大幅提升,在1991年的海灣戰爭中有不錯的表現。1991年2月25日,配備改良型GWS-30系統的42(3)型導彈驅逐艦格洛斯特號(HMS Gloucester D-86)使用海標槍導彈擊落一枚陸基發射的伊拉克海鷹2型反艦導彈,成為世界上首種在實戰中擊落導彈的艦載防空導彈系統。



愛丁堡號進行海標槍導彈試射


附錄:皇家海軍「海標槍」搭載艦馬島戰果一覽

  • 謝菲爾德號(HMS D80 Sheffield ):5月4日在未發一彈的情況下被飛魚導彈擊中,艦體燃燒多日後於5月10日沉沒;
  • 格拉斯哥號(HMS D88 Glasgow):5月11日格拉斯哥號奉命與22型輝煌號(HMS Brilliant F-90)炮擊斯坦利港時,在斯坦利外海受到兩波共8架敵機空襲,格拉斯哥號曾嘗試使用「海標槍」導彈攻擊,但發射器因被鹽分侵蝕故障而被迫放棄,輝煌號使用海狼導彈擊落了第一波四架天鷹式攻擊機中的兩架,第三架在閃避時撞海,第四架投下炸彈但沒有命中;五分鐘後,第二波A-4D乘著輝煌號上的海狼系統在搜索低空目標的間隙,以兩枚千磅炸彈命中格拉斯哥號,但炸彈沒有爆炸(UXB),迫使格拉斯哥號在5月24日退出戰鬥回國;
  • 考文垂號(HMS D118 Coventry):5月9日使用「海標槍」導彈攻擊企圖在史坦利港落地的兩架幻影3型戰鬥機和一架C-130H「大力神」運輸機,但因目標還處在最大射程上就發射而失的。不過稍後她仍使用「海標槍」擊落了一架美洲豹式直升機(加上一架未被確認),首開「海標槍」實戰擊落目標的紀錄。5月25日,考文垂號奉命與22型大刀號前往佩布爾島外海攔截從可能北方來犯的阿軍攻擊機群,並於上午擊落三架天鷹式,但她在該日下午遭到四架天鷹式攻擊,天鷹式由西福克蘭島北部的高地中衝出,令科芬特里號的909型雷達不能從地形雜訊中分辨出敵機,無法鎖定目標。期間考文垂號盲射了一枚「海標槍」導彈,企圖阻嚇天鷹式機來襲,但沒有命中任何目標,此時大刀的海狼導彈系統亦發生故障,雖然在最後一刻恢復正常並鎖定目標,但考文垂號在此時橫穿越大刀號前方,擋住了海狼導彈發射彈道,迫使闊劍號終止射擊,最後天鷹式機衝破兩艦的防空火網,三枚一千磅炸彈直接命中首當其衝的考文垂號。中彈後20分鐘,她便向左舷傾覆沉沒。
  • 埃克塞特號(HMS D89 Exeter):5月30日曾使用909型雷達鎖定來犯的飛魚導彈,但因導彈沒有進入射程而沒有接戰,不過仍然使用「海標槍」導彈擊落了兩架伴隨飛魚導彈來襲的A-4D天鷹攻擊機,並於6月3日擊落一架前往偵察英軍位置的阿空軍里爾噴氣公務機。
  • 加的夫號(HMS D108 Cardiff):6月6日誤擊一架英國陸軍瞪羚式直升機,造成機上四名官兵陣亡,該艦亦於6月13日以海鏢導彈擊落一架堪培拉式轟炸機;
  • 無敵號:5月25日飛魚導彈攻擊大西洋運輸者號(MV Atlantic Conveyor)時,誤將競技神號發射的干擾箔條當成敵機,並發射六枚海鏢導彈攻擊(囧)。
  • 布里斯托號(HMS Bristol D-23):沒有任何射擊紀錄。


「反潛海標槍」



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