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刀槍不入的金鐘罩鐵布衫:來自黑龍江源頭的低空鐵掃帚!

進入60年代後,防空導彈技術愈發成熟,能夠有效地防禦中、高空飛機,作戰飛機不得不轉入低空突防空攻擊。尋找一種性能優良、打擊有力的現代化的理想自行高炮,一直是衛國戰爭後蘇聯軍隊的夢想。1955年,В.Э.畢科爾(В.Э. Пиккель)領導的第825特別設計局(後併入圖拉儀錶設計局)奉命進行了一項代號「黃玉」的預研項目,旨在研究全天候作戰的自行高炮在蘇聯軍隊未來戰場上作用,研究結果表明配備雷達指揮系統的小口徑多管自行高炮對400米/秒以下的低空目標具有很高的毀傷概率,小口徑高射炮反應快,命中率高,能迅速對付低空、超低空飛機,在防低空作戰中的特殊重要作用是地空導彈所不能替代的。

此外,研究認為中大口徑高炮(76或85毫米)在進行機動而倉促的野戰防空時,其失效落彈容易對友鄰部隊造成巨大附帶傷害,為了避開落彈區也給高炮陣地的部署造成困難。因此,蘇軍認為防空導彈和小口徑高射炮各有所長,可搭配使用,中、高空遠程防禦依靠防空導彈,低空近程防禦依靠高射炮和近程地空導彈。23~37毫米的小口徑高射炮高射炮應該重新受到重視,恢復其應有的地位。

「石勒喀」的設計團隊,左為首席設計師В.Э.畢科爾,右為副總設計師В.Б.別列別洛夫斯科

幾乎與ZSU-57-2式自行高炮在1957年開始生產的同時,蘇聯部長會議通過了9號文件,即《關於加快研製「石勒喀」和「葉尼塞」兩種自行高炮的決定》。文件決定由圖拉儀錶設計局研製「石勒喀」23毫米自行高炮系統,並任命В.Э.畢科爾擔任首席設計師,В.Б.別列別洛夫斯科(В.Б.Перепеловск)擔任副總設計師。二人在研製過程中做了許多開拓性的工作,譬如選擇通用底盤,確定高炮類型,分系統和元器件的選擇,調整系統重量的均衡。根據第825特別設計局「黃玉」預研工程的要求,下達了全天候火控系統的設計要求,包括確定採用「托波爾」1PЛЗЗ型火控雷達,以及計算機火控系統、穩定系統的設計。

蘇聯對野戰防空武器系統綽號的命名特別意思,多是以西伯利亞一帶的河流湖泊來命名的,譬如「葉尼塞」自行高炮和它的1A11型「貝加爾」雷達,譬如ZSU-23-4「石勒喀」高炮和它的「托波爾」雷達,托波爾是流經哈薩克和俄羅斯的一條河流,是額爾齊斯河左岸的一條支流;至於「石勒喀」,沒錯,石勒喀河就是我國黑龍江的源頭,流經俄羅斯西伯利亞赤塔州一帶。在西伯利亞有三條河流以「通古斯卡」來命名,分別是黑龍江支流的通古斯卡河,葉尼塞河支流的上、下通古斯卡河,下通古斯卡河是葉尼塞河水量最大的支流,也是「通古斯卡大爆炸」的所在地。

1960年2月,第一門樣炮試製出來,立即投入工廠測試和國家靶場測試,1961年8月26日至10月24日,「石勒喀」自行高炮完成了國家鑒定(幾乎是同一時間,「葉尼塞」高炮也完成了鑒定)。蘇聯高射武器鑒定委員會還對「石勒喀」和「葉尼塞」兩種高炮做了性能比較,結論如下:

1、「石勒喀」和「葉尼塞」都配備了完善的雷達火控系統,能夠在任何複雜的天氣狀況下晝夜作戰。

2、「葉尼塞」高達28噸的戰鬥全重,是坦克部隊、機械化步兵部隊和空降部隊不可接受的。蘇聯的野戰自行高炮應該儘可能的輕量,並考慮空運。

3、在防禦200~500米高度上低空突襲的米格-17和伊爾-28戰機時,「石勒喀」的單位時間必射彈藥量和打擊效率,要比「葉尼塞」高1.5倍~2倍。

4、「葉尼塞」比較適用於坦克團和裝甲師的防空作戰,由於蘇軍坦克部隊的部署範圍較廣闊,戰鬥隊形變化頻繁,「葉尼塞」可以在各個戰鬥階段提供很好的對空防禦,在高度3000米,斜距4500米範圍內保護坦克部隊不受敵機的低空精確轟炸,而「石勒喀」能提供的防空範圍就很小;

5、「葉尼塞」配備的高爆榴彈和穿甲彈威力較大,在進行地面作戰時可在更有效地打擊地面目標;「石勒喀」的射速較高,火力密度大,彈丸威力一般。

6、蘇軍未來的自行高炮應考慮通用化、標準化與批量化生產,這一點「石勒喀」的23毫米高炮自動機具有較大優勢(因為這時蘇聯陸軍準備淘汰所有37毫米牽引高炮)。

7、「葉尼塞」自行高炮配備的火控系統性能先進,維護性好;「石勒喀」的火控系統穩定耐用,易於生產。

8、「石勒喀」採用ПT-76水陸兩棲坦克底盤,重量比較輕,易於實現後勤通用化,而「葉尼塞」採用全新的OB119型履帶式底盤則可能面臨一定技術風險。

9、兩種高炮的總體生產成本都很高,「石勒喀」稍微便宜些。

國家高射武器鑒定委員會的鑒定結論並沒有明確指出哪種型號的綜合性能更加優越,建議蘇軍同時裝備這兩種高炮。但1962年9月5日,蘇聯部長會議國防委員會做出決定只批准「石勒喀」定型服役,同時決定停止「葉尼塞」的研製。原本按照計劃「石勒喀」應該在1963年投入批量生產,但該炮的製造廠—圖拉兵工機械廠在生產中發現原設計容易出現退殼遲滯的現象,遂做一些改進,於1964年進行了大約40輛的小批量生產,1965年進入高速生產期,當年該廠生產高炮300門。該炮到1983年停產,總產量粗略估計高達4000多門,捷克、波蘭等國也有仿製。1965年11月首次在莫斯科紅場閱兵式中露面,引起西方國家高度重視。該炮的面世,刺激了北約國家發展先進自行高炮的勁頭,促使「獵豹」等數種先進高炮相繼面世。

「石勒喀」是蘇聯裝備的第一種全天候、全自動多管聯裝的自行高射炮,全系統由改進的AЗП式23毫米4管自動炮、封閉式炮塔、ГM575底盤和雷達火控系統組成。「石勒喀」的單個組部件都不是最先進的,但由於選用成熟技術,合理匹配,注重總體綜合性能,是當時發展比較成功的自行高射炮之一,而且也是世界上比較有代表性的自行高射炮。

火炮結構

4管AЗП式23mm自動炮分上下兩組對稱布置在炮塔前半部的中間部位。上部身管和下部身管各有自己的搖架和耳軸,由拉杆構成平行四邊形,炮身作俯仰運動時不前後擺動,只繞各自的耳軸轉動,可保證供彈穩定性。這種布局形式可使4管自動炮的供彈線互不干擾。

身管長為80倍口徑,採用混合膛線結構,身管內膛鍍鉻,壽命為3000發。炮口部裝有消焰器。使用加壓循環水冷卻系統,以提高身管壽命和火炮持續射擊能力。上、下搖架懸臂前端還裝有身管減振箍,以減小炮口振動對射彈散布的影響。葯室內有12條刻槽,便於空葯筒退出。緩衝器為彈簧式。自動機採用導氣式工作原理,立楔式炮閂。槓桿加速器連接輸彈臂與炮閂架的拉杆確保高速輸彈和退殼。

採用左右兩側彈鏈供彈。炮塔兩側各有一彈箱,分別向左、右側火炮供彈。每個彈箱裝1000發炮彈,並由隔艙隔開。內隔艙裝有480 發裝好彈鏈的炮彈,外隔艙有520發裝好彈鏈的炮彈,內隔艙向上炮供彈、外隔艙向下炮供彈。彈鏈上的炮彈每隔3發榴彈有一發穿甲彈。可單管或雙管射擊,通常每管炮以3~5發或5~10發的點射攻擊目標,在打擊低空高速目標時,也能以單管50髮長點射射擊。火炮的高低和方向瞄準通過電液壓傳動系統完成,必要時也可手動瞄準。採用瞄準線穩定系統和射擊線穩定系統,可在時速25km以下、車體側傾不大於10°的狀態下行進間射擊。

炮塔結構

炮塔位於車體中部,採用大尾艙全封閉平衡式炮塔結構,由8毫米裝甲板焊接而成。炮塔隔板將炮塔分成火力艙和火控系統艙。有3名乘員在火控系統艙內工作,工作空間窄小。

炮塔分上吊籃和下吊籃兩部分,彈藥箱放在上吊籃內,下吊籃內設有彈鏈收集器。炮塔內有通風系統和防原子輻射系統。頂部有指揮塔,塔上裝有車長觀察器材。炮塔右側彈箱前裝有空氣壓縮機、氣瓶等組成的火炮氣動裝填系統、用於首發裝填和退彈等,可隨時啟動壓縮機向氣瓶充氣。

底盤結構

GM575型底盤採用PT-76水陸兩棲坦克的部分部件。車體為平均厚度8mm薄鋼板焊接結構,最厚處13mm,最薄處為4mm。駕駛室在前部,晝間使用BMO-190電熱式潛望鏡或B-1直視鏡觀察道路,夜間則用TBHO-2夜視儀觀察。動力室位於車體後部,其內裝有V-BP-1型柴油機,輔機為DGM-1型燃氣輪機,功率51.5kW。懸掛裝置為獨立扭桿式,車體兩側各有6個掛膠負重輪。車體前斜裝甲底部裝有濺水板,以防止涉水時車內進水。車內除裝有導航設備外,還有三防裝置和R-123 短波電台。車體動力室內裝有滅火裝置,可自動或由駕駛員控制滅火。

火控設備

火控系統包括1PL33「托波爾」炮瞄準雷達、光學瞄準裝置、計算機、瞄準線和射擊線穩定裝置等。火控系統的組成使火炮具有雷達、雷達/主瞄準鏡、計算機記憶、光環瞄準鏡對空、光環瞄準鏡對地射擊5種工作方式。

1PL33型雷達是以跟蹤為主的採用圓錐掃描體制的炮瞄雷達,雷達天線裝在炮塔後部,以跟蹤為主,搜索為輔,兼有搜索和跟蹤兩種功能。採用球面反射體,可確保在15°仰角範圍內23次/秒的寬角掃瞄以及使天線具有良好跟蹤性能。一旦雷達捕捉到目標,通過搜索跟蹤轉換開關,即可轉入跟蹤狀態。

雷達有動目標和靜目標顯示系統兩種工作方式。在背影干擾嚴重時接通靜目標顯示系統,通常情況下則只接通動目標顯示系統,以便提高雷達發現目標的概率。雷達搜索距離為20km,跟蹤距離為8km。

ZSU-23-4「石勒喀」自行高炮的潛望式光學瞄準鏡

光學瞄準鏡是一種潛望式瞄準鏡,目鏡在炮塔內位於搜索瞄準手前方。左物鏡頭與雷達天線同步運動(光電軸平行),右物鏡頭與火炮同步(光軸膛軸平行)。左瞄準鏡用於自動跟蹤時觀察目標和在主瞄準鏡測角座標、雷達測距工作方式時測定目標現在點座標;右瞄準鏡在雷達計算機不工作時,以光環實施瞄準射擊。

機電模擬式計算機性能可靠,堅固耐用,並具有記憶跟蹤能力,其記憶跟蹤持續時間為10s,主要在短期外界干擾或丟失目標時使用,但其平滑與解算時間較長,加上捕捉目標時間及工作程序轉換時間,造成該系統反應時間較長。該炮反應時間為14秒。由於姿態修正和行進間瞄準射擊的需要,配裝有結構簡單和性能可靠的瞄準線和射擊線穩定裝置,採用雙路間接穩定,用一個共用陀螺實現穩定瞄準線和穩定射擊線。火炮配裝有定位導航系統,由航空用半羅盤、座標儀、路程傳送器、航向指示器、控制台等組成,可隨時給出車體相對出發點座標及航向。

戰術技術性能:

口徑 23mm 高低射界 -4°~+85°

初速 970m/s 方向射界 360°

最大膛壓 314MPa 高低瞄準速度 60°/s

最大射程 7000m 方向瞄準速度 70°/s

有效射程 2500m 高低瞄準加速度 35°/s2

最大射高 5100m 方向瞄準加速度 55°/s2

有效射高 1500m 炮塔重7000kg

理論射速 3400~4000發/分鐘

實際射速 800 發/分鐘

攜彈量 2000發

OFZT式曳光燃燒榴彈: BZT式曳光穿甲燃燒彈:

全彈重 0.45kg 全彈重 0.45kg

彈丸重 0.1885kg 彈丸重 0.19kg

發射葯重 0.77kg 發炸藥重 0.73kg

配用引信 MG-25式觸發引信

身管長(不含消焰器) 1880mm 80倍口徑

膛線 右旋漸速-等齊

穿甲厚度(距離1000m/著角0°,19.3mm)

發動機型號 B-БР-1 型柴油機

功率 191kW

最大行駛速度 44km/h

最大行程(公路) 450km

爬坡度 30°

車體型號 ГM575型(ПT-76改進型)

底盤通過垂直牆高 1000mm

越壕寬 2500mm

涉水深 1000mm

車體長 6540mm

車體寬 3125mm

戰鬥狀態全重 19000kg

乘員人數4

ZSU-23-4「石勒喀」自行高炮於1965年正式服役,到70年代初,已基本取代了摩步師和坦克師高炮團里的所有ZSU-57-2自行高炮。60年代以前蘇軍坦克團和摩步團通常下轄一個高炮營,轄兩個高炮連,每個連裝備4門ZSU-57-2自行高炮。70年代以後,蘇軍開始對基層部隊的野戰防空進行導彈化改裝,團屬高炮營改組為防空導彈連(不要以為這個名稱是完全的導彈化,其實全稱是「防空高炮-防空導彈連」,由高炮和導彈混編。這種稱謂比較類似於我軍的師屬「反坦克導彈營」,其全稱是「反坦克炮-反坦克導彈營」,是導彈連和反坦克炮連組成的混編分隊),每連轄一個裝備4門ZSU-23-4自行高炮的高炮排,和一個裝備4套9K31或9K35地空導彈的導彈排。作戰時。

「石勒喀」自行高炮排通常以間隔200米的雙炮配置於主攻坦克營或摩步營戰鬥隊形後400米處,行軍時則靠近營部;而9K31或9K35地空導彈排通常用於掩護團的直屬單位,行軍時靠近團部,進攻時在距前沿1至3公里處展開。

該炮在服役後經過多次改進,至少有9種變型,其中包括1964年試批生產型、1965年批生產型、1968年的ZSU-23-4B式、1972年的ZSU-23-4B1式以及1977年的ZSU-23-4M式。各型主要的改進反映在彈倉形式、炮塔、外部裝備和冷卻管等方面,其中ZSU-23-4M式在炮塔兩側裝有大彈倉,車體的每側有3個進彈口,火炮裝有裝甲護板,而且火控系統也有改進。採用改進的「炮盤」雷達和數字式計算機,對雷達和活動目標指示系統進行了改進,需要時可與炮外雷達和火控設備聯用。1985年生產的ZSU-23-4M式還採用了新的抗干擾裝置和敵我識別裝置。蘇聯解體後,俄羅斯也繼續對該炮進行改進,改進內容主要包括:用現代化設備對「托波爾」雷達進行改進,加裝指示中心數據接收系統,以及安裝抗干擾過濾器。據稱改進後該系統對飛機的殺傷概率從0.3提高到了0.6,可靠性提高了2.5倍。除此之外烏克蘭和波蘭等國也有不同的該新型號。

「石勒喀」自行高炮問世以來,參加了幾乎所有70年代以後的戰爭,在1973年的贖罪日戰爭中,按照阿拉伯聯軍的統計,以色列空軍損失的三百餘架戰機,有三分之一是「石勒喀」高炮打下來的。據被俘的以色列飛行員供述,以軍對「石勒喀」自行高炮的恐懼一度超過了蘇制薩姆導彈。1985年,德國軍事雜誌《士兵與裝備》在報道「石勒喀」自行高炮時曾寫下這樣的評語:這種高炮雖然已經生產了20年,但仍然是迄今為止對抗高速超低空敵機的最佳武器。

在1991年的海灣戰爭開始階段,聯軍飛行員也被告知在地面有「石勒喀」高炮存在的空域作戰,其飛行高度不得小於1300米,以免被這種火力兇猛的高炮擊落。在蘇聯入侵阿富汗戰爭中,「石勒喀」更是充當了多面手的角色,由於其高低射界大,在遭遇位於高山上的游擊隊伏擊時,可以迅速開火反擊,以猛烈的彈雨覆蓋敵人陣地。而這時其他坦克往往還在尋找合適的射擊位置以克服射角限制帶來無法開火的尷尬。以至於有的蘇軍老兵曾說過:「石勒喀的炮管在阿富汗至少拯救了數千名紅軍官兵的性命」。

本文是戰後蘇聯自行高炮史的第三篇《石勒喀高炮列傳》,寫於2009年,首發在網易博客上。

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