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[軍武大觀] 各式主動防禦系統(APS: Active Protection System)簡介(上:蘇聯篇) [複製連結]

949a

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電梯直達

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發表於 2011-11-21 23:18:15 |只看該作者 |倒序瀏覽 | 被感謝次數

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本帖最後由 949a 於 2011-11-22 02:40 編輯

蘇聯

從灰燼中鍛鍊

蘇聯對於自家戰車的防禦，與其說”無微不至”，或許該說是”戒慎恐懼”比較貼切。在數次以阿戰爭，自己引以為傲的戰車卻被人數遠遠不足的敵對國家的正規軍，打得哭爺爺喊姥姥。
以軍憑藉著嚴格訓練、護土決心、所有資源都妥善運用到最極限、擄獲裝備都編列成自用裝備……打得繳了蘇聯大筆學費的阿拉伯裝甲部隊被以軍悽慘的總驗收。
蘇聯開始在增加裝甲上下工夫的同時，除了汲取反應裝甲的技術之餘，也開始進行”主動防禦系統”的設計與測試。而“畫眉鳥”就是蘇聯最早量產的主動防禦系統。

畫眉鳥主動防禦系統

http://www.youtube.com/watch?v=ST8v2Tmosqc&feature=related
12秒至46秒為畫眉鳥主動防禦系統

“DROZD (Thrush)” Active Protection System
(此文以http://www.russianarmor.info/Tanks/EQP/drozd.html為藍本加以修訂增補)
Drozd (內部代號為1030M)主動防禦系統由A.Shipunov的KBP設計局(KBP design bureau)於1978年所設計，是安裝在砲塔兩側的數組火箭發射管(發射架)，搭配著砲塔頂部的都普勒雷達(Doppler radar)，也是蘇聯第一款實用化的”主動防禦系統”。
當雷達波掃描到威脅(反戰車火箭或是反戰車飛彈)出現時，接戰系統(安裝在砲塔後部)會發出訊號，將發射架上的小型火箭啟動，小型火箭便會依循著雷達的追蹤掃描朝目標飛去。逼近到一定距離內(距離約7m)，火箭便引爆，爆出破片與自身的殘骸撞擊來襲目標，使目標失控、墜毀或是直接爆破。

性能規格概要Specifications:
Designation(名稱)：Drozd(1030M)、Drozd-2
Layout on each side of the turret(系統安裝數量)：(Drozd)兩個區塊，區塊內兩枚火箭，共計8枚、(Drozd-2)一邊5枚，共計10枚。
Protected angle(防禦角度)：Drozd左右各40度(一說左右各60度)，Drozd-2左右各120度，俯仰角皆為-6度~+20度
Rocket designation(防禦火箭型號)：3UOF14
Rocket caliber(火箭口徑)：107mm
Engagement rate(啟動時間)：0.35秒
Threat speed range(擊破威脅距離)：70~700m
Reload time(系統再裝填耗時)：15分鐘

最初量產必經的不受青睞

不過這個系統的防禦角度與一般的煙幕彈差不多(車前頭左右60度)，重量也較重，系統也比較複雜，而且又貴(以當時的物價折合約3萬美金)。而且攔截成功時所造成的破片與震波雖保護了戰車，但也傷到了外頭的友軍與卡車、運兵車等軟裝甲單位。縱使在阿富汗戰場上有80%的優異的攔截統計數字，蘇聯陸軍還是選擇不採用。
不過蘇聯海軍步兵(Naval_Infantry_(Russia)，相當於海軍陸戰隊)卻對這個系統高度重視。

(安裝畫眉鳥系統的T-55)
1.反飛彈火箭發射架
2.高頻率雷達系統
3.雷達與控制系統總成

1981年至82年，海軍步兵將自己保有的250輛T-55安上了這套系統，而之後撥交的T-72也用了這套系統。不過受限於船舶裝載重量限制，安在T-72上的是較簡化較輕的系統(但兩者還可以互通有無)。
當時負責安裝此系統的工廠是位在烏克蘭的利沃夫(Lviv)，這些安裝了畫眉鳥系統的T-55是被當作戰略預備物資封存著。安裝了此系統的T-55被賦予T-55AD/AD1的型號，並為了抵銷增加的重量而換了新引擎。

(安裝畫眉鳥系統的T-80繪圖，也畫入了簾幕系統)
(簾幕系統是2.5.7.8，畫眉鳥系統則是6.9)

寶刀未老

後來畫眉鳥系統在做過更新改良後，與Kontakt-5反應裝甲，簾幕系統搭配成一整套防禦系統。
雖然這個系統的防禦效果，彈藥數量不如競技場系統，但是俄羅斯也沒就這樣終止改良，相反的”畫眉鳥二型Drozd-2”反而因為科技的進步而縮小體積，也增加了儲彈量。
畫眉鳥二型系統的防禦角度大幅增加(左右各120度)，彈藥重量減輕，所能搭載的數量也增加，成為外銷時買家的選配系統之一。而且畫眉鳥二型的效果不輸新系統”競技場”。

畫眉鳥二型

(陳設在庫賓卡的T-55AD，這就是畫眉鳥系統的發射架)

不過截至目前為止，畫眉鳥系統的外銷紀錄是掛零的，雖然有傳言說中國有少量採購，也有某個中東國家願意購買，但這一切終歸是傳言。

簾幕主動防禦系統

Shtora (Russian:Штора(舒托拉)，英文的curtain”簾幕”)，是俄國研發且量產一段時日的戰車用電子光學(electro-optical)主動防禦系統(active protection suite)。Shtora-1(簾幕一型)是安裝在砲塔前方主砲左右的電子光學干擾系統(electro-optical jammer)。系統用途就是：干擾甚至阻斷”半自動導引反戰車飛彈((SACLOS) anti-tank guided missiles，ATGM)”的觀測瞄準測距(laser rangefinders)系統所發出的標定(target designators)雷射光束。

Shtora-1是一款”軟殺系統(soft-kill)”，或是稱之為”被動防禦系統(passive-countermeasure system)”，與前一篇文所提到的”競技場主動防禦系統(Arena active countermeasures system)”的”硬殺系統(hard-kill)”，算是為俄國戰車建構起”遠程被動，近距離主動”較佳的防禦機制(比起西方戰車，俄國對於這部分的用心讓人難以想像)。該系統已經確定安裝在俄國戰車上的紀錄，是在1995年阿布達比國際防務展覽(Abu Dhabi International Defense Exposition)，俄羅斯將T-90公開亮相動力展示。不過俄羅斯宣稱，該系統早在1993年就已經安裝在俄國戰車上了。
直至目前為止，這個干擾系統已確定安裝在俄國陸軍的T-80與T-90(T-72BM)上頭，而且烏克蘭陸軍的T-84 a與塞爾維亞(Serbian)陸軍的M-84AS上。

SHTORA規格概要Specifications

這個系統並不是只有單純裝在主砲左右兩個看起來像鏡子一樣的東西而已，和競技場系統一樣，簾幕也是”系統總成”。
1.雷射瞄準鎖定感應器(Laser illumination sensors)
配備數量(Quantity): 2具TShU-1-11精密感應器(precision sensor)，2具TShU-1簡易感應器(rough sensors)
主要感應角度(Field of view (each)): 90°夾角，俯仰角-5°~+25°
全感應角度(Field of view (total)):360°

2.電子光學干擾發射器(EO interference emitters)
配備數量(Quantity):2具OTShU-1-7干擾發射器
啟動有效頻段(Operating band):0.7m~2.7km
感應角度(Protected sector):砲塔前方20°夾角，仰角4°
電源消耗量(Energy consumption): 1 kW
發射的波長與強度(Light intensity): 20 mcad

3.反紅外線煙幕彈(Anti-FLIR smoke grenades)
數量(Quantity):12枚81mm 3D17
遮蔽有效距離(Obscured band):0.4m~14km
起爆間隔(Bloom time):3秒
煙幕維持時間(Cloud persistence):20秒

系統總成
簾幕系統由數個大部件組成：

(安裝在砲塔砲手側的雷射鎖定感應器)

(安裝在砲尾部分的雷射鎖定感應器)

(煙幕彈)

1.兩組分裝在主砲左右的電子光學/紅外線(electro-optical/IR)雷射測距炫目干擾器(dazzlers)，以及操作此干擾器的調整器(modulator)與操控面板(control panel)。
2.兩組各裝在砲塔左右的多用途榴彈發射器(grenade dischargers)，可以發射內裝讓紅外線無法看透的懸浮粒子的煙幕彈。而這也是所有系統掛掉時還能維持運作的備用系統。
3.一具安裝在砲塔頂的雷射警告指示器(laser warning system)。
4.兩具在簾幕系統中最顯眼的紅外線燈(infrared light)，但這不是以往熟知的傳統紅外線探照燈，而是在其他偵測系統偵測到飛彈來襲時，這兩個燈才會啟動並不斷朝著飛彈來襲的方向放送紅外線脈衝干擾光束，達到讓飛彈炫目的效果進而錯失目標。
5.裝設在車長手邊的控制系統。包括一個控制面板，微處理器(microprocessor，小型運算電腦)，以及觸控式螢幕面板。這個控制系統總成除了將外界一切情況顯示在銀幕上，並能控制煙幕彈發射系統何時啟動防禦。
整個系統全部的重量是400kg。
簾幕系統的接戰模式分成全自動與半自動，在測試時有持續6小時干擾反戰車飛彈的紀錄。

競技場主動防禦系統

http://www.youtube.com/watch?v=dJz1QSZ-sRw&feature=player_embedded#!

http://www.youtube.com/watch?v=lC1EB-sqKBY&feature=player_embedded#!
38秒後是Shtora

(此文以http://www.russianarmor.info/Tanks/EQP/arena.html增訂修改完成)
競技場系統基本規格概要
Package mass(包件總重量):1100kg
Reaction time(系統作動反應時間):0.07sec
Engagement rate(作動到啟動時間):0.2~0.4sec/threat
Threat speed range(攔截威脅速度):70~700m/sec
Awareness range(攔截距離):50m
Protected angle(攔截防衛角度):飛行到車輛仰角10度時，以定向破片散步在俯角6~15度的扇狀區域內
Energy consumption(電力消耗):1kW
Operating power(啟動運作電源):27V
Number of protective elements(主動防禦裝甲最大裝備量):22~26(依搭載車輛的砲塔大小決定)

(BMP-3上安裝的競技場系統的毫米波雷達)

概要

競技場主動防禦系統(Arena active protection system/активная система защиты "Арена")是俄羅斯最新一代的主動反制系統，與Drozd-2 主動防禦系統搭配運用。
競技場系統的前身是Shatjor主動防禦系統，曾安裝在478M工程(Obiekt 478M)測試戰車上。而兩個系統的設計商都是柯洛姆納基礎工程設計局(Kolomna-based Engineering Design Bureau 簡稱KBP)，由Shatior系統再改良而成的ARENA，除了反制原本的破甲榴彈與反戰車飛彈之餘，也特化了反制攻頂(TOP-ATTACK)飛彈的性能。
(該系統的專利詳見RU 2102678 C1。)
競技場系統有以下的特點：
1.砲塔頂部安裝一座毫米波雷達(millimeter radar)，不斷來回掃描周遭的一切好傳回”最即時”資訊給戰車上的電腦，好過濾周遭與來自敵人的威脅。
2.若掃描到來襲的敵方威脅(破甲榴彈或是反戰車飛彈)，毫米波雷達便將雷達波數集中在威脅上，並傳輸數據回到電腦內。
3.接受一切數據的電腦是完全”全自動”接戰的。
系統組成
換言之競技場系統是一個由全自動運作的接戰電腦，連接毫米波雷達與砲塔周邊的防禦系統(主動防禦裝甲塊)，並同時運算威脅來襲時的方位、距離、高度、速度，好決定讓哪個裝甲塊向外彈飛出去並撞及來襲的砲彈或是飛彈。

T-80UM1

外觀與運作

競技場系統是環繞在戰車砲塔上，所以每一組主動防禦裝甲都有自己的”責任區”。所以攻擊戰車的砲彈飛彈的來襲方位正好就在兩個甚至多個主動防禦裝甲的”責任區”內，那麼自動接戰模式就會驅動數個裝甲塊”迎擊”。設計小組估計競技場系統所配備的主動防禦裝甲的數量，可以讓安裝此系統的戰車在一輪作戰中(直到彈藥需要補給而待命時)，擋開所有摧毀戰車的任何威脅

圖說:
1.戰車本體
2.毫米波雷達
3.競技場的"主動防禦裝甲"
4.來襲的威脅
5.系統啟動防禦最遠警戒距離

而這個系統可以在任何天候下24小時，只要戰車還能運作，系統就可以隨時檢視周遭是否有威脅，即便戰車在行進，或是車內乘員打開艙門出來透氣都不會影響系統的運作。
競技場系統的感應器可以提供戰車最容易受攻擊的位置(車體前部與兩側，砲塔前部、兩側與頂部)足夠的反應時間。並在系統反擊抵禦的同時還擊，而且這個系統有足夠的效能可抵抗ECM。
但是競技場系統也不是什麼風吹草動就亂反應一通。
在50公尺內飛行的小型目標，比如碎石子、小口徑子彈等一類根本無法對戰車構成威脅的東西；戰車自己射擊出來的砲彈，系統也不會啟動攔截；慢速飛行的目標，因為爆炸而四處飛散的泥土、碎石，甚至是鳥類、昆蟲之類的都不會影響到系統的誤判。而且若來襲的砲彈與飛彈瞄準的不是戰車自身而只是飛越過去攻擊別的目標……競技場系統也不會啟動攔截。這也象徵著競技場系統的接戰電腦能夠過濾掉一些”無傷大雅的假警報”，並分析出真正會危害到戰車的威脅才做反應。
系統在開發時也很注意安全問題(俄國也了解到人命與素質甚至是裝備都是無可取代的)，主動防禦系統內有數組安全裝置，只有設定在作戰模式時，電流與指令才會傳輸到主動防禦裝甲模組上，尤其是目標已經逼近甚至即將擊中戰車的時候才會讓系統啟動(但是反應絕對很快)。

主動防禦裝甲運作的時候，並不會傷害到車內乘員，換言之這個裝甲還是有被動反應裝甲的基本功能在。不過當裝備此系統的戰車開入維修站進行裝備大檢時，工作區域與環境的噪音都必須限制(以防系統把噪音的音波當成威脅而啟動)。

主動飛出打擊的爆炸式反應裝甲

由於系統作動的”有效射程”只有到戰車周圍的20~30公尺，所以不會危害到戰車本身外露的部件。但為了確保外頭的友軍步兵不會被這個系統的防禦攻擊波及到，操控系統還會顯示外頭是否有人員逗留的警告燈號，而投射出去的防禦裝甲所散布的定向噴流是朝斜下方噴出，但會不會危害到外頭的人員友軍那就得存疑了。
傳統反應裝甲就是以內藏炸藥爆破的方式抵銷或削減成型裝藥彈頭的噴流，雖然保全了戰車，但是也會讓來不及閃避的友軍步兵捲入車輛外頭的爆炸，輕者燒傷後送，重者裝進袋子裡送回國蓋國旗(不懂我說的黑色幽默，這段就跳過去吧)。
當然也不用擔心這個裝甲容易被誘爆，小口徑子彈與砲彈破片是無法逼它啟動甚至是爆破的(這系統在不運作的時候就是被動增加裝甲塊)。
系統運作時所釋放的電波並不會影響到周遭其他系統，以及戰車本身的系統的運作(系統會不會干擾，想必在實驗場已經處理過無數次了)。
而且競技場系統可以在原有的增加裝甲上再加掛上去，不會減損戰車原本該保有的防禦要求。

理想與現實依舊有差距

設計小組宣稱，配備此系統的戰車在前線作戰的存活率會比未配備此系統的同型戰車還要高個1.5~1.7倍。
不過在這邊有一點要澄清，在前線最能威脅戰車的反戰車飛彈(不論空射還是敵地面載具射擊的)、敵方同行射擊的高爆榴彈(國軍稱為破甲榴彈)、步兵攜帶的反戰車火箭，十之八九……都不會從這個系統所想定的設置位置飛來！而且這些方向，都是競技場系統只能搜索卻無法發動反擊的”後方90度夾角”！
曾身為裝甲兵的我，我也不會笨到射擊敵人最厚的正前方，能機動到敵人側邊我就機動，若能夠朝敵人屁股來個大灌腸更棒!!
再者反戰車飛彈的技術與射程都有長足進步，而且”絕對不會只有一個敵人開火”，”絕對有接二連三的波狀攻擊或是來自後方的暗箭”，到時若遇上高張力的戰場威脅，競技場系統的運算電腦是否能應付得了，還是未知數。
但是如果面對的戰場威脅是僅配備輕型反戰車武器的低至中強度戰場，區域衝突或是支援聯合國的和平維持行動(簡稱PKO)，配備該系統的戰車的作戰效能可以顯著增加。
與一般的爆炸反應裝甲/被動增加裝甲相比較，主動防禦系統的優點在於：可以更快更主動的反擊敵方的各型反戰車砲彈、飛彈、火箭，甚至是雙重彈頭也莫可奈何。也更能保護戰車的觀測系統、瞄準系統，等事關瞄準、射擊，甚至是動力的所有重要裝備。
但話說回來，設計小組並沒有打算把現行戰車全面換裝競技場系統。相反的，設計小組說服軍方，而軍方也傾向這個決定：以高低配的方式混編，也就是”以配備競技場系統的戰車為攻擊矛頭，後頭搭配著搭載被動增加裝甲，以及安裝多層爆炸反應裝甲的戰車為擴張戰果的主力”。

結語

簾幕系統與競技場系統，兩者是互補也是加成。
若將戰車比喻為鬥牛場的鬥牛士，簾幕系統便是鬥牛士手上混淆亢奮公牛視覺的紅色布簾，而競技場系統便是藏在鬥牛士給予公牛最後一擊的利劍。
簾幕系統先是感側飛彈來襲，投射煙幕彈並以紅外線燈連續照射其他地方(或是直接打向反戰車飛彈)，讓反戰車飛彈無法確實得知目標到底在哪裡，進而飛過頭或是提前墜地。
若飛彈沒有上當還是朝著戰車撞來，那麼就得輪到競技場系統來負責”硬殺作業”了。
不過競技場系統與簾幕系統各有一套自己的運算/接戰電腦，乍看之下很不錯，卻有個危險問題，那就是兩個系統的介面是否就手，還是東一個西一個?
若是有整合好，那還好，若是各玩各的，那麼車長就會發瘋了。
車長光是要指揮戰車行進，指揮砲手操砲到敵人方向射擊，自己還得注意殘彈，周遭環境，還要注意有沒有新命令下達並回報，不時還要注意有沒有不懷好意的傢伙朝著自己戰車用雷射標定裝置照射，敵人飛彈來襲是該開簾幕系統閃躲呢?還是該用競技場系統直接把飛彈轟下來?
直至目前為止，俄國還沒有讓兩個系統安裝在一輛戰車上，更沒有測試記錄。由於俄國在電子系統整合部分與西方還是有些差距，所以俄國的想定應該是”競技者系統”與”簾幕系統”個別安裝在戰車上，並讓各別安裝不同系統的戰車混編(構成戰鬥群)。
不論兩個系統整合的流程快不快，俄國對於戰車的主動防禦系統可是相當用心，而且開始在顛覆世人對俄系武器”數大便是美”的刻板印象。

以上轉載自Pz. BLACKCAT的"魯斯蘭之盾系列" 經949a增補部分資料
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提一下:

1.T-80UM1只是一輛試座車，並沒有量產，那輛裝了ARENA的BMP-3也是，曾於2005年的IDEX展出。

2.被問及T-90MS為何沒有安裝Shtora系統，俄方表示Shtora在新一帶反坦克飛彈面前已是力不從心，故只保留其雷射偵測器。

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penguin777

見習天使

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2樓

發表於 2011-11-21 23:34:59 |只看該作者

介紹的好詳細感謝大大的分享.
..

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險金

初級天使

Rank: 3 Rank: 3

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3樓

發表於 2011-11-22 17:54:58 |只看該作者

可以把蘇聯的武器介紹的這們詳細

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