近防武器系統小談（一）——美國

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在二戰後期，美國海軍艦艇的防空火力由遠、中、近三道防線組成。

斜距6700~12000米的目標由被稱為「5吋機關炮」的幾種127毫米高平兩用炮負責，主要靠帶有鐘錶時間引信或者無線電近炸引信的殺傷爆破彈空炸破片攔截目標；

斜距在6700~3000米的目標由著名的博福斯40毫米高射機關炮負責；

3000米以下的目標由厄利空20毫米高射機關炮負責，後兩種火炮發射的是以碰炸引信直接命中摧毀目標的殺傷榴彈。

在太平洋戰場上面對日軍的俯衝轟炸機、魚雷攻擊機乃至後期瘋狂的神風特攻隊，這樣的火力層次是基本夠用的。據經歷過神風特攻的美國二戰老兵回憶，在輪機艙等處工作時看不到外面戰鬥的場面，只能憑聲音來判斷危險是否臨近：

如果是127毫米高平兩用炮「轟~轟~」的轟鳴，說明敵機尚遠，不必驚慌；

如果聽到了40毫米高炮有節奏的「咚咚咚……」聲，說明敵機已經比較近，需做好準備；

如果全艦的20毫米高炮「噠噠噠噠噠……」一起響起來，那敵機一定是沖著所在艦來的，馬上卧倒、抓緊旁邊堅固的物體，做好神風機撞擊的準備。

這種聽覺上的直觀感受也正好說明了三種防空武器的火力層次。

但是，美軍認為博福斯40毫米高炮射程偏近，和127毫米高平兩用炮的火力缺乏銜接，40毫米彈藥的直接命中體制要擊中飛速衝來的神風自殺飛機，難度很大，有相當數量的神風自殺飛機能夠衝破40毫米炮組成的中層火網，給最後的20毫米高炮帶來的壓力太大，如果能找到一種中口徑，高射速，能發射無線電近炸引信彈藥，在雷達和光學指揮儀控制下射擊的高炮代替40毫米高炮就好了。

這個設想的結果就是著名的3」/50（76毫米）高炮，它的對空有效射程可以達到9266米，和127毫米炮的火力銜接更好；採用液壓驅動的自動裝彈機使單管射速達到每分鐘45-50發，雖然比不上40毫米機關炮，但在同等口徑的高炮里這已經是名列前茅了；更重要的是，76毫米是當時技術條件下能使用無線電近炸引信的最小口徑，數量更少，但是使用近炸引信的76毫米炮彈要比數量雖多，但只能直接命中才能殺傷敵機的40毫米炮彈更「給力」。而且76高炮還有個優點，那就是一座雙聯76高炮的體積和重量大致相當於一座四聯40毫米高炮，這樣原本艦艇上的四聯40毫米高炮可以輕易地換成雙聯76毫米高炮，在不需要對艦艇動大手術的情況下顯著提高防空火力。只可惜等76高炮研製成功上艦服役，二戰已經結束，失去了在海空作戰中一顯身手的機會。

隨著二戰結束到來的，是久違的和平，武器裝備的研製進度顯然放慢了，美軍就帶著沒有趕上二戰的76高炮進入了上世紀50年代。

是的，馬上就要下水第一代核動力航母的美帝，還在用「土掉渣」的手操或半手操高炮作為艦隊的主要防空力量，以應對大洋彼端的威脅。

不過好在這一時期對面的水平也不咋地，由於沒有可靠的艦載航空兵力量作為威脅，彼時，蘇聯能夠威脅到美國航母編隊的力量無非就是一眾攜帶魚雷、航空炸彈的伊爾-28以及一票腿短的常規動力潛艇+少量攻擊核動力潛艇（值得注意的是，這一時期蘇聯的潛艇已經完成了一系列潛射彈道導彈的實驗）。

而此時，伊爾-28的作戰方式與二戰時期的反艦方式並無太大的區別，都是通過飛臨目標再以低空或者超低空接近並投放魚雷。而RAT-52火箭動力魚雷雖然速度極快，但是水中射程僅為2km左右，同時受限於技術基本只能打直線目標，命中精度十分感人。而當時，蘇聯對伊RAT-52的投放經驗也是在最高不超過2000米的高空對目標進行投放，也就意味著此時投放飛機必須承受來自敵艦的飽和打擊。

由此看來美國人的做法也無可厚非，美國艦隊只有靠近蘇聯或者其盟國的領海時才會面臨來自蘇聯方面的威脅，而此時的威脅在美國海軍的艦載航空兵力量與艦隊各型防空炮的保護下，並無大礙。而美國在自己後續的3T（黃銅騎士、小獵犬和韃靼人）防空導彈服役和改進中也是針對伊爾-28這類轟炸機，這樣看來似乎非常合理。

但正如在開始就提到的，冷戰的一個魅力就在於不斷打破固化的戰爭思維定式，並衍生出一代傳奇武器。

而促使美國人思維改變的武器就是它。

早在1960年，時任美國海軍作戰部長的阿利·艾伯特·伯克就曾經提出過進一步更換戰艦火炮系統的構想，原因在於察覺到蘇聯的「狗魚」以及其未來改型可能會帶來的「一些威脅」。

但當時並未得到大多數高層人物的認可，畢竟50年代的反艦導彈無論是精度還是體積都是個「技術笑話」。因此即使蘇聯在之後快速拿出了「狗魚」的繼承者P15「冥河」反艦導彈，但是在一開始並未引起美國方面的重視。

而最大的轉折點發生在1967年，埃及派出兩艘導彈艇以3發P15「冥河」反艦導彈的微弱代價將以色列的埃拉特號驅逐艦擊沉，由此實戰驗證了蘇聯反艦導彈的正確思路，同時這種極不對稱的作戰方式也招致了整個西方世界對於蘇制反艦導彈的恐慌。

由此，海上力量的攻防對比徹底發生變化，蘇聯陸基航空兵所駕駛的轟炸機不需要再頂著美國戰艦的防空炮火與大量的防空導彈進行攻擊。使用P15「冥河」反艦導彈可以輕鬆在30km外的範圍內對美國軍艦實施打擊，並且這種目標對於當時的3T導彈也是難以攔截的。更何況隨後蘇聯先後推出了艦射型、潛射型的P-6/35等一眾遠程反艦導彈，對於美軍艦隊的威脅更甚。

即使美國在1964年，為了應對蘇聯威脅研製了更為輕便的「海麻雀」點防空導彈系統，但是初代RIM-7「海麻雀」孱弱的低空防禦能力與其火控系統漫長的操作反應時間要在8km內對來襲的多枚反艦導彈進行攔截是不可能的，因此「海麻雀」的誕生並不能讓美國海軍真正安心。

於是1968年初，美國海軍再次提出，希望能夠獲得一種在各種情況下能夠對於漏過海麻雀點防空導彈系統的導彈和其他空中威脅的火炮系統。而此時，終於得到了來自國會方面的部分認可（在60年代導彈萬能論的影響下，國會大多數成員傾向於要麼推出同樣威力的反艦導彈，要麼認為應當繼續改進現有導彈系統，只有少數人認同改進火炮系統可以作為防禦導彈威脅的武器。）。

恰逢此時，通用動力公司提出了快速反應概念與火控閉環修正概念，完全符合美國海軍對於新一代火炮系統的期望的需求，又經過了長達5個月的理論驗證，終於讓美國政府批准研發。而通用動力公司波莫那分部則成為了美國第一代近程防禦武器系統（CIWS）的誕生地。

現在，對於密集陣的成功已經完全知曉的我們，似乎很難感受到一款從概念上就飽受爭議的武器是如何走過研製歷程的。（然而就算是現在在研的我們依然感受不到就是了.....）

由於當時美國陸軍已經成功利用M61A1「火神炮」改造出了自己的M163自行高炮系統，相當於提供了一個有力的參考。同時美國海軍與空軍對於當時小規模實驗裝備的帶有M61航炮的A7性能也十分認可，於是美國海軍新的火炮系統就擬定以M61A1炮為基礎改良。

而此時，通用動力所要探究的道路其實已經相當明了，即讓M61A1炮通過雷達快速反應、自動開火、通過閉環火控修正、命中並摧毀在2km內的點分布來襲目標。

並且根據美國海軍的實際需求與替代目的，對於任務做了如下的分類：

1、第一任務是防空戰對付低飛快速來襲的目標，主要針對反艦導彈；

2、第二任務是接受外系統的遙控指示在自主層的高度上打擊高仰角俯衝目標；

3、第三個任務是在其他火控系統或光學指示器的目標指示下，在水面戰中打擊小型水面目標。

為此通用動力公司做了以下系統設計探索：

1、全武器系統

為達到需求，設計的武器系統必須是一個能夠獨立完成作戰使命的自備式武器系統，該系統能自主地完成搜索、發現、指示（威脅估計）、捕獲、跟蹤、射擊和摧毀目標，進行殺傷評估（停火）和貫序地與目標交戰（回車）。

2、一體化結構

如果要打造全武器系統就必須將現有的M61A1火炮、搜索雷達、跟蹤雷達、彈藥庫等整合在一起，以模塊化的結構構成一個堅固而緊湊的整體。

將搜索雷達、跟蹤雷達和火炮系統三合一，可以克服過去視差效應的影響並且有效地實現閉環火控校正，從而提高系統的精度。同時縮小了體積與安裝面積，採用模塊化的設計也有利於快速安裝到各式艦艇上，武器組只需要5.5m直徑的迴旋立體空間並且為其提供440V 60Hz三相交流電與115V 60Hz交流電，以及30l/min、2km/cm3壓強的海水冷卻即可。

3、快速反應能力

整個系統的全部作戰功能交給電子箱內的計算機（16k超大內存帶來了無與倫比的計算能力）控制完成。

自備式Ku波段搜索雷達可以在不佔用戰艦主搜索雷達的資源下自主快速尋找威脅目標；

為了能夠使整個火炮系統做到靈活調整，快速到位，通過炮架伺服驅動對整個炮架進行有效調整，同時對於整個炮架採用了減震設計，防止環境震動與自身震動對於相應精度的影響。

為了保證損毀擊傷的要求，採用次口徑硬芯脫殼穿甲彈（MK149-0/2，貧鈾彈芯），具有良好的彈道性能縮短了炮彈與目標相遇的時間。同時為了保證快速供彈又不影響供彈的可靠性，傳統的金屬彈鏈就不再適應，因此專門研發了鋁和多碳酸化合物的無鏈彈帶進行供彈。

4、彈著偏差的閉環校正

閉環彈著偏差校正同樣依靠計算機編程自動完成，在捕獲目標並開火的同時，計算機便開始運行相應程序，同時測量目標與彈丸的位置，並根據脫靶量校正火控解算，減少系統的偏差，在整個射擊期間自動和連續地使用彈流對著目標，提升系統的命中能力。

所以請記住，密集陣不是靠彈幕攔截，不是靠彈幕攔截，不是靠彈幕攔截。以後誰在跟我說密集陣靠彈幕攔截，我就打斷他的狗腿。

由此，1970年初代火炮系統設計完畢，通用動力為他起了「密集陣」這個有點意味不明但又十分切題的名字。而美軍則開創性的將其代入了一個叫近程武器防禦系統的概念（CIWS），算是為地球海上防禦事業又做了一點微小的貢獻。

武器設計完了，按照美國人的慣例，怎麼也得先拉倒演習場拉出來干他一炮試試。

由於無論是海軍高層還是國會高層，都對通用動力的閉環火控技術存在疑慮，於是在第一款原理樣機研製完畢之後直接就拉到白沙靶場進行了一次打靶表演。這次表演是非常成功的，原理樣機僅用不到6秒的時間就先後擊落了兩架自由飛行的靶機，這個效率是前所未有的。

此後，從1971年開始又接連進行了長達6年的實驗與調配工作。

在當時的整個試驗階段，使用過的目標或者模擬的目標分別是

試驗結果是完全成功的，對於上述所有出現的目標，密集陣均做到多發連續命中，並且完全摧毀目標。

同時，「密集陣」在整個試驗階段的可靠性也值得稱讚。

同時，「密集陣」系統對於操作手的要求也並不高，只需要完成相關的77周學習即可，同時在艦艇上每天需要用4個小時來模擬7種試驗測定系統的可操作性。

由此，完成了一系列實驗的「密集陣」終於修成正果。「密集陣」Block0型就此正式進入美國海軍序列，成為反艦導彈踏進美國海軍戰艦的最後一道門檻。

雖然光榮上崗，但是這並不能代表B0型「密集陣」多完美了，相反，它馬上就暴露出了一系列的問題。而這些問題，留到下一篇我們再續。