中国“现代”级的独特近防新宠“卡什坦”探秘

变革的一击 

受技术条件所限，20世纪60年代前的第一代反舰导弹相当庞大，其尺寸与二战时期的螺旋桨战斗机相近，飞行高度在300~400米之问，而且飞行弹道死板，突防能力较弱，抗干扰能力、可靠性和命中概率也很低，所以西方国家不太重视发展反舰导弹，美、英等海军强国甚至一度讥笑前苏联及其盟国大量装备的导弹艇为‘‘穷国武器”。但1967年10月21日，埃及使用苏制“冥河”反舰导弹击沉了以色列的“埃拉特”号驱逐舰，尤如当头一棒般给了西方海军强烈的刺激，使他们从过去的惯性思维中惊醒，从此西方各国开始大力研制反舰导弹。动作最快的是法国，其最先研制的新一代“飞鱼”MM一38反舰导弹于1972年开始服役，代表了第二代反舰导弹的发展趋势。这一代反舰导弹如美国的‘‘鱼叉”、法国的“飞鱼”等的特点是采用固体火箭发动机或小型涡轮喷气发动机，体积小，重量轻，雷达反射截面积一般在0．1～0．5平方米之间，采用中段惯导+末段主动雷达制导，并辅以无线电高度表，可以紧贴着海面掠海飞行，弹道末段高度可降到3-8米，射程和突防能力大为增加，命中概率普遍达到90％以上，性能比上一代反舰导弹有了很大的提高。 

新一代可掠海飞行的反舰导弹随出现颠覆了以往舰队防空作战的模式。受战术指导思想和技术条件等因素的影响，当时的舰空导弹仍停留在以打飞机为主的思路上，拦截超低空掠海飞行高速小目标的能力低下。第二代反舰导弹的掠海飞行高度普遍在30米以下，受地球曲率的影响，舰载雷达的通视距离大为受限，因此被攻击的舰艇不易及早发现目标，当来袭导弹跃出海天线时距离目标舰仅剩下三十多千米，留给舰艇有效识别目标并作出反应的时问已非常短暂。英阿马岛战争期间，英国的“谢菲尔德”号驱逐舰被击沉就是典型的例子。另外，第二代反舰导弹的体积和雷达反射截而积比上一代的反舰导弹小很多，而20世纪80年代以前的舰空雷达在有海面杂波背景干扰条件下识别并截获超低空飞行小目标的能力比较差，无法从海面杂波中分辨山极其微弱的日标信号，因此，雷达截获目标的难度大为增加，致使舰艇发现来袭反舰导弹并作出有效反应的时间被进一步压缩。一直到80年代后，北约海军大量装备的“海麻雀”舰空导弹系统才具备了拦截超低空高速飞行小目标的能力。以当时世界各国海军的舰队对空防御能力来看，如果不能在载机发射导弹之前将其击落或将其挡在投弹圈之外，那么一旦对方发射反舰导弹，真正能够拦截反舰导弹的就只有近程舰空武器系统了。 

有矛必有盾 

与西方海军不同，前苏联航母的发展受潜艇在海军战略地位的影响而历经坎坷，在某种程度上可以说，前苏联时期还没有能真正担当起舰队防空重任的舰载航空兵力量。为了保证己方的水而舰艇在超出岸基航空兵掩护范围之外的生存能力，前苏联海军对舰空防御体系的建设极为看重，发展了由远、中、近程舰空导弹和小口径速射炮构成的一整套完整的舰空防御体系。特别是其舰载小口径速射火炮系统，在很长一段时间内领先于西方海军大约10～15年，当美国在60年代提出“密集阵”近防武器系统概念并展开研制时，前苏联就已首创性地装备了AK一630近防武器系统。 

在20世纪六七十年代之前，前苏联海军的舰空火力仍是以打击来袭的飞机为主，所装备的SA—N一3等中远程舰空导弹系统从其有效拦截区域、系统反应时间、射程近界和最小射高等指标来看，拦截中低空来袭的战机和第一代反舰导弹尚能应对，但对于紧贴着海面飞行并突然跃出海天线的反舰导弹，实际上只有非常短暂的一段“拦截窗口”：而SA—N一4等早期近程舰空导弹系统也只能拦截亚音速固定翼飞机和直升机等低速飞行目标，对反舰导弹之类的高速小目标无能为力。当反舰导弹突入到内层时，基本上已处于舰空导弹系统的“射击死区”，此时真正能起到作用的就只有AK一630速射炮系统了。 

而对西方海军“鱼又”、“飞鱼”等新一代反舰导弹的威胁，前苏联海军意识到AK一630近防武器系统已难以有效应对，于是在1975年开始在AK一630的基础上研制第三代舰载近程反导武器系统，也就是“卡什坦”近防武器系统。该系统的研制涉及到当时前苏联九个工业部门的130多个厂家，牵头单位为图拉仪表设计局，总设计师是A·T·什布诺夫。 

在最初的系统论证阶段，图拉仪表设计局的技术人员对国内外反舰导弹进行全面的分析、计算和对比后认为，AK一630近防武器系统拦截超低空突防的高速小目标时，实际有效拦截区只能沿伸至大约1200米远，因为有效拦截区域过近，如果一击不中就很难有足够的时间再次拦截，而且拦截距离过近的话，就算是反舰导弹被击毁，其强大的动能和大量碎片仍会对舰艇表面设备造成较大的破坏。要想可靠地拦截西方国家的第二代反舰导弹，仅仅依靠小口径速射火炮的“一次性拦截”将是非常困难的。因此，图拉仪表设计局的研究人员认为，第三代舰载近防武器系统不能停留在速射炮的层面上，而必须采用“弹炮结合”的形式将有效拦截区尽可能往外推，在远距离上首先发射导弹拦截来袭目标，而用小口径速射炮负责末段拦截。这样，可以将防空导弹远距离拦截概率高的长处和小口径速射火炮近距离拦截概率高的优点结合起来，并使武器系统的拦截远端与中远程舰空导弹的有效拦截区相互晕替衔接，赢得尽可能多的拦截时问和拦截机会。 

研究方向确定下来后，首先进入样机研制的是搜索雷达、跟踪雷达和光电系统。经过对比分析，导弹选用了图拉仪表设计局之前研制的“通古斯卡”野战防空系统的9M311导弹。但与“通古斯卡”不同的是，为了保证导弹在杀伤区远端对目标的毁伤概率，专门为“卡什坦”配套研制了结构独特的跟踪／制导雷达。火炮由AK一630速射炮改进而来，为了提高米段拦截能力，在武器转塔上设置了两门。到了1981年，图拉仪表设计局就已完成了全系统样机的研制工作并进行了一系列系统验证试验。1986年，两套供定州试验用的全功能样机开始陆上定型试验，次年装在“毒蜘蛛”级导弹艇上（即P71艇）转入海上定型试验，1988年开始装备部队并投入小批量生产。当西方海军得悉“卡什坦”近防武器系统时，禁不住惊呼前苏联的近程舰审武器系统走在了他们的前面，而此时美国和德国联合研制的“拉姆”近防系统尚在测试之中。 

但好景不长，随着红色帝国的解体，“卡什坦”的生产也和其他大量先进武器一样随之陷入了停顿之中。到1992年时，“卡什坦”仅生产了40套，只在“库兹涅佐夫”号航母、“基洛夫”级导掸巡洋舰“纳希莫夫海军上将”号、“彼得大帝”号和“恰巴年科海军上将”号导弹驱逐舰上列装。迫于极度糟糕的经济环境，俄罗斯不得不将前联时期严格管控的先进武器装备拿出来换取外汇，“卡什坦”近防武器系统也在小口之列，印度是首个国外客户。近年来．随着俄罗斯的经济逐步复苏，俄海军启动了一系列新的造舰计划，“卡什坦”随之在“警戒”级护卫舰、“蝎子”级导弹艇等新建的舰艇上列装，重新焕发了它在俄罗斯国内的第二次生机。最近，中国从俄罗斯订购的“现代”级965EM驱逐舰交付使用，舰上装备的“卡什坦”近防武器系统引起了西方各国与某些地区的密切关注。 

技术介绍 

在设计之初，考虑到要能很好地适应各种不同舰艇的装舰要求，“卡什坦”近防武器系统采用了“模块化”的设计思路，整个系统按功能分为指挥单元和战斗单元两大部分，其中指挥单元由搜索雷达、火控计算机、显控台、电源等组成；战斗单元由弹炮装置转塔、9M31 l导弹、30毫米6管机炮、控制站、跟踪雷达系统、光电系统、计算机和电源组成，每个指挥单元最多可控制6个战斗单元。根据舰艇的排水量和担负的任务不同，指挥单元和战斗单元可灵活组成多种配置方案。对于防空压力较大的大型水面舰艇可配置多个战斗单元，并可在战斗单元的转塔下安装一个备弹32枚的导弹再装填系统，以提高舰艇抗击敌方持续高强度攻击的能力，如“库兹涅佐夫”号航母上就装有8个战斗单元和2个指挥单元。对于防空压力不是很大的小型舰艇，可以只配置一个指挥单元和一至二个战斗单元，并根据甲板下空间的实际情况决定是否配置导弹再装填系统。 

“卡什坦”近防武器系统参数简介： 

系统精度 2．3～2．97毫弧度 

一、战斗单元 

“卡什坦”战斗单元最引人注目之处就是其弹炮装置转塔，转塔上安装有两门rⅢ30K型内能源六管30毫米机炮，两门火炮的上方各装有四具9M3ll导弹发射装置，随火炮一起旋同和俯仰，在转塔的顶部装有跟踪雷达天线及光电系统。转塔重3800千克(不包括弹药)，射角为方向±150度、高低’-l 7～+90度，调舷速度方向和高低均为120度／秒。 

●9M311导弹：图拉仪表设计局的技术人员分析了武器系统的战技术要求后，认为掠海突袭的反舰导弹在跃出海天线后，目标舰艇上的雷达火控系统需要一定的时间来截获目标并解算出目标的矢量运动轨迹等必须的参数，才能发射导弹进行拦截，因此留给反导拦截系统的拦截距离并不充裕。所以，为了能将反舰导弹拦截在尽可能远的距离，防空导弹的飞行速度就要尽可能快，才能将弹目交会点尽量外推，达到扩展有效拦截区远端的目的；而从适装性的角度来看，“卡什坦”系统的弹炮装置转塔因为采用了两机炮的设计，体积、重量已经很大，再加上对空导弹及其发射装置的重量，必然会加重弹炮武器转塔伺服系统的负载，因此也要求对空导弹的体积和重母尽可能小，以减小弹炮装置转塔的外形尺寸和重箭，利于小吨位的舰艇安装，并减少转塔的转动惯量以降低伺服系统的负载和提高伺服精度。但是，对空导弹如要飞行速度快，就必须采用体积和重量大的大推力发动机，这就与导弹的体积重量尽可能小的要求相矛盾。经过大量的分析对比后，技术人员最终选中了陆军“通古斯卡”野战防空系统的9M31 1导弹。该导弹为鸭式气动布局，无线／激光指令制导，弹头部为整流罩和激光近炸引信，再后面是舵机舱和两对气动舵面，舵机舱后部是战斗部舱段。二级弹体内很大一部分空间都是战斗部舱段。二级弹体的尾部舱段内是指令接收机、光学信标(曳光管)和电源等电子设备，无线指令接收天线设在二级弹体尾部的四片固定弹翼后沿处。为控制鸭式布局的“滚转效应”，9M3ll导弹采用了与R一73空空导弹相同设计的阻尼随动副翼。一级弹体的前端由可分离机构与二级弹体的尾端相连，发射后约2．6秒，一级弹体(发动机)脱落，二级弹体继续向目标飞行。9M31l导弹长2563毫米，发射重量42千克，贮运状态重量(包括贮运／发射简)60千克，战斗部重9千克，近炸引信作用半径在3～6米内自动调节，有效射程1．5～8千米，有效射高O．005～3．5千米，最大机动过载3 5G。 

9M3ll导弹设计为发动机可抛离式二级弹体结构，它不同于“海狼”、RBS一23等二级助推式弹体结构的导弹，其二级弹体内没有续航发动机，完全靠可抛离的一级弹体内的固体火箭发动机提供推力。这种设计最显著的特点是一级弹体可设计为推力很大的发动机，因此导弹的最大速度高，其最大速度为900米／秒，平均飞行速度为685米／秒。9M311的一级弹体弹径为170毫米，二级弹体就明显“纤细”得多，其弹径为76毫米，重18．5千克，仅与“毒刺”、“针”一S等便携式防空导弹的弹径相近。一级弹体(发动机)工作完毕抛掉后，继续向目标飞行的二级弹体因为气动阻力远小于单级弹体设计的导弹，即使在弹道末段仍有足够的速度来保证气动舵面的舵效，这对于攻击有效杀伤区远端的高机动目标特别有利。另外，因为发动机在极短的时间内将导弹加速到最大速度后就抛掉了，所以也就不存在以往单级和两级助推式结构导弹尾后羽烟干扰制导站对导弹和目标观测与控制的问题。与当前正热的“拉姆”防空导弹(弹重73．6千克，战斗部重9．09千克，最大飞行速度2．5马赫，最大射程9．6千米)相比，9M3ll的弹重仅相当于其57％，但战斗部重嚣和有效射程却基本相当，且飞行速度远远超出，充分体现了前苏联扎实的对空导弹设计能力。但是，9M3ll也和绝大部分二级助推式结构的导弹一样存在一个相同的问题，在一级弹体未抛掉之前不能做大过载机动，因此其有效杀伤区近界比单级弹体导弹要远不少(9M3ll的射程近界为1500米)，这对拦截近界区的目标不利。但9M3ll导弹丰要负责远端拦截，而近端的拦截交由机炮来负责，所以整个”卡什坦”近防系统并不存在拦截“死区”的问题。 

由于采用了独特的发动机可抛离式二级弹体结构，9M311导弹的二级弹体不存在续航发动机挤占宝贵的弹内空间而难于协调各种弹上设备的问题。得益于此，9M311的战斗部有充裕的空间安置当时首创性的长杆式战斗部。众所周知，以往的连续杆式战斗部爆炸时杆件分散开，形成一连续的环对目标进行“剪切”。但连续杆式战斗部的不足是静态杀伤区通常只是垂直于弹轴的一个平面，即飞散角近似为零度，这就对引战配合提出了特别严格的要求，因此这种战斗部只宜用于脱靶量较小、目标尺寸较大的情况。9M311所采用的长杆式战斗部其实就是解决连续杆式战斗部这种弱点的一种发展型，其长达600毫米的杆长远远大于通常的连续杆式战斗部，爆炸后杆件分开不是一个“环”，而是一个有效杀伤范围更大的“圆桶”状区域，大大提高了对小型高机动目标的杀伤能力，这也在一定程度上降低了引战配合的难度以及制导系统的精度要求。另外，9M311导弹的长杆战斗部对脱靶率不太敏感，有效杀伤半径外沿与内沿对目标的毁伤效能差别不大。在杀伤效能更佳的定向战斗部实用化之前，这种长杆式战斗部是对付高机动目标最仃效的一种对空导弹战斗部。 

●跟踪制导雷达：9M3ll导弹为无线／激光指令制导，配用于“通古斯卡”野战防空系统时，主要目标足对地攻击机和武装直升机等，此时，只要导弹的脱靶误差小于其长杆战斗部的有效杀伤半径，都会对敌机造成严重的毁伤。而9M311导弹移植于“卡什坦”舰载近防系统后要攻击的H标是反舰导弹，要求最好是能将其击毁(直接命中)或严重击伤，使其不能继续飞行原有的弹道，从而无法对舰艇造成威胁。这样，原“通古斯卡”系统的跟踪制导雷达精度显然不能满足技战术要求。因此．设计人员专门为“卡什坦”系统研制了全新的跟踪制导雷达。 

“卡什坦”系统的跟踪制导雷达与“通古斯卡”系统完全不同，它由雷达天线、发射和接收等多个功能机柜、计算机和电源等组成，工作波段为肌米波和毫米波，具有很强的抗海面杂波干扰和抗电子干扰能力。此外，还采用了“自锁技术”，专门解决跟踪雷达在跟踪掠海H标时出现的“点头”现象。为了提高制导精度，技术人员独出心裁地设计出一种由1部跟踪雷达天线和3部制导雷达天线组合而成的复合型天线，安装在与弹炮装置转塔无刚性联接但同心的一个转盘上，“转盘”与转塔之间无刚性联接，这样就减少了复合控制带来的困难、陀螺杆臂效应的影响以及抗冲震的披术难度。在9M3ll导弹的弹道初始段，首先使用一个天线直径为loO毫米、波束宽6度的宽波束雷达制导，然后在弹道中段自动转交给另一部波束宽4度的中波束雷达继续制导，最后由一部天线尺寸为0．7×0．4平方米、波束宽 
度的窄波束雷达进行末段制导。 

此外，技术人员还为“卡什坦”配置了光电(电视)系统，由光学摄像机、监视器、操作控制盒、坐标定位器和手控面板等设备组成。跟踪雷达工作时，电视光学系统与跟踪雷达同步跟踪，以便观察目标。在气候条件允许或在雷达受电子干扰的情况下，系统便自动切换为光电制导模式，以提高制导精度和抗电子干扰能力，此时光电系统对日标进行角跟踪，跟踪雷达进行距离跟踪，激光传输制导指令(激光工作波段0．8～O．16微米)，制导精度为O．05毫弧度。