第二代CIWS，强大的双管卫士，透视“卡什坦”近程弹炮合一系统
蓝星杂谈2020-01-24 08:00
随着现代反舰导弹的快速发展，如何为军舰提供更为可靠的反舰导弹拦截体系就成为了现代各国海军不得不考虑的事情。而对于现在的俄罗斯海军来说，“卡什坦”近程弹炮合一系统，则是当代俄罗斯军舰最为先进的近程防御系统之一。
“卡什坦”近程弹炮合一系统但是，随着俄制武器的逐渐出口，“卡什坦”近程弹炮合一系统，也逐渐引来了射击精度不高，拦截效率不佳等问题。那么，作为俄罗斯现代近防系统中的翘楚，“卡什坦”近程弹炮合一系统，是徒有虚名？还是名副其实的近防强者？今天本文就为读者朋友们大致介绍下“卡什坦”近程弹炮合一防空系统。
“卡什坦”诞生的起源——AK-630近防炮系统的缺陷
在冷战期间，苏联红海军倾注了大量的精力研究各式反舰导弹，不仅认识到了现代反舰导弹的巨大威力，也充分认识到了构建舰载近程武器系统（CIWS）的重要性，而AK-630近防炮系统，就是苏联红海军装备的第一款真正意义上的CIWS。
AK-630属于第一代的CIWS虽然AK-630近防炮系统的成功，证明了CIWS思路的正确性，但是随着当时西方反舰导弹技术的快速进步，AK-630近防炮系统很快就不再能够满足苏联红海军的使用需要。
首先是AK-630近防炮系统没有属于自己的独立瞄准装置，只能够和其他舰载武器系统共用一套集中式火控系统，在面对高速飞行的掠海来袭目标时，其射击精度和反应速度均有不足之处。其次，AK-630近防炮系统的最高射速仅有5000发/分钟，而根据苏联红海军自己的测算，如果要对具备末端机动能力的超音速反舰导弹进行拦截，近防炮的射速最少需要达到10000发/分钟，这样才能够形成足够的拦阻弹幕。
俄罗斯还搞过双联装的AK-630M系列最后，是小口径炮对反舰导弹的毁伤效果不足。为了对抗苏联红海军的AK-630近防炮系统，美国的“鱼叉”反舰导弹随后加强了导弹的弹头防御能力，并且使用钝感炸药作为导弹战斗部的填充装药。在这种情况下，除非导弹直接被多枚小口径动能弹命中，不然反舰导弹仍然能够对战舰造成杀伤。
基于以上的认识，苏联红海军很快决定开始研制自己的第二代CIWS，这也就是后来的“卡什坦”近防系统。
“卡什坦”的技术特点——基于AK-630近防炮系统的全面升级
“卡什坦”近程弹炮合一系统的火炮系统完全遵循“窗口”理论进行设计，所谓的“窗口”理论，就是火控雷达通过计算，算出反舰导弹的大致飞行区域，然后在反舰导弹的飞行区域内发射大量的弹丸，等反舰导弹自己撞上来。
“窗口”理论是第二代CIWS的重要理论“窗口”理论是第二代CIWS火炮系统的特色，和第一代CIWS火炮系统中的“瞄准-射击”理论有较大的不同。“瞄准-射击”理论针对第一代无末端机动能力的亚音速反舰导弹反制能力较强，而当具有末端机动能力的超音速反舰导弹开始大量装备后，“窗口”理论自然而然就成为了主流。
“卡什坦”最终装备了2门速射炮近防炮系统超高的射速是“窗口”理论实现的基础，传统的AK-630近防炮最高射速只有5000发/分钟，无法满足“窗口”理论的要求。苏联红海军的解决办法倒也简单，就是用提高火炮数量的方法来提升CIWS在单位时间内的弹丸投送密度，因此“卡什坦”近程弹炮合一系统的火炮数量提升到了两门。
小口径速射炮的射程和射速是一对互相矛盾的因素，口径越小、射速越快，但是相对的，射程就会降低。而提升速射炮口径，虽然能够提升速射炮的射程，但也降低了速射炮的射速，最终影响速射炮的火力投送效率。
“卡什坦”最终选用了弹炮合一模式正是基于以上的问题，苏联红海军并未将研发重点放在提升30毫米速射炮的射速上，而是打算通过在第二代CIWS上集成舰载点防空导弹来解决整套CIWS拦截距离的问题。因为CIWS主要是执行末端拦截任务，因此装备的舰载点防空导弹均采用管发射和直接瞄准的工作方式，以提升反应速度。
“卡什坦”的基本构成——近防卫士的基本构造
“卡什坦”近程弹炮合一系统采用了集中式目标搜索系统、瞄准/跟踪与战斗部组合的两位一体结构。采用两位一体结构的“卡什坦”近程弹炮合一系统，不仅实现了搜索雷达的远程搜索，同时也满足了战斗模块独立战斗和快速反应的要求。
“卡什坦”的雷达系统十分臃肿庞大因为当时苏联在电子工业方面相对较弱，因此“卡什坦”的整套搜索/制导系统是由一系列雷达的雷达群组成的，在工作时，不同的雷达通过自动化系统进行无缝衔接协作。因此，“卡什坦”的雷达群虽然巨大且笨重，但是却仍保持着相当不错的可靠性。
“卡什坦” 的搜索雷达是背负式双波束雷达，宽度40度的宽波束雷达用来搜索中高空目标，窄波束雷达用来搜索反射截面较小的低空掠海目标。整套搜索雷达对反射面积5平方米，飞行高度在1000米以上的目标，最大探测距离为45公里。对反射面积0.1平方米，飞行高度在15米左右的掠海目标，探测距离在8-19公里，勉强满足战斗模块的使用需求。
这张图中各系统的布局比较清楚在搜索到来袭目标之后，“卡什坦”的搜索雷达会将来袭目标的相关信息传输给跟踪雷达。“卡什坦”的跟踪雷达装在导弹和两侧速射炮之间的平台上，跟踪雷达为厘米/毫米双波段雷达，毫米波段用来对抗海面杂波干扰，并且能够对来袭目标进行自动锁定。
除了雷达系统之外，“卡什坦”系统还安装有光学组件作为跟踪系统的备份模块。“卡什坦”的光学跟踪系统为电视摄像机和红外探测装置，安装在上文提到的跟踪雷达两侧，并能够和跟踪雷达一起对目标进行同步跟踪搜索。
两门AO-18足够对“窗口”进行火力覆盖在火力方面，“卡什坦”装备了两门AO-18型6管30毫米速射炮，炮口初速为900米/秒。对飞机这类较大型空中目标的最大拦截距离达到了5000米，对反舰导弹这类超低空掠海目标的最大拦截距离为2000米。不过AO-18速射炮并没有采用动能弹，仍然采用了常规的杀伤爆破弹，因此对有装甲防护的反舰导弹毁伤效果较差。
SA-N-11导弹和AO-18速射炮作为延伸火力的则是布置在“卡什坦”系统两侧的4联装SA-N-11舰载点防空导弹，除了系统上直接携带的8发SA-N-11导弹，“卡什坦”系统底部还备有32枚备用的SA-N-11导弹，一套完整的“卡什坦”系统就直接拥有40枚导弹，具备较强的抗饱和攻击能力。
一套“卡什坦”能携带40枚SA-N-11导弹在发现来袭目标后，“卡什坦”开始用搜索雷达照射目标，同时将战斗数据传送给导弹。当判断目标已经到达导弹的最大拦截距离时，发射SA-N-11防空导弹，并在导弹接近目标时将制导工作由搜索雷达转交给跟踪雷达或者光电跟踪装置。
SA-N-11导弹会根据自己与来袭目标的距离，选择在距离目标3-6米时触发近炸引信，用杀伤破片毁伤目标。或者启动触发引信，采用直接撞击的方式来摧毁来袭目标。如果系统判定导弹拦截失败且目标距离过近，则由两门AO-18速射炮执行最后的拦截任务，在理想情况下，“卡什坦”能够对来袭目标发动三次拦截。
“卡什坦”的不足——近防卫士的缺陷
首先，因为采用了数量众多的雷达和光电装置承担对目标的搜索-跟踪-拦截任务，再加上沉重的战斗单元，导致“卡什坦”全套系统过重，不仅导致在中小型军舰上部署困难，而且整套系统的旋转速度也较慢。
采用轻量化设计的“卡什坦”系统不过，体积硕大的战斗单元也为“卡什坦”系统提供了强大的近防火力。SA-N-11点防空导弹采用两级固体火箭发动机，最大飞行速度可以达到1100米/秒，较快的飞行速度让“卡什坦”拥有更多的拦截机会和补救机会。
其次是两门AO-18型6管30毫米速射炮各有500发的备用弹，可以提供2-3次的拦截需要。虽然有部分观点认为AO-18速射炮的射击精度不如欧美以航炮为基础改进而来的20毫米小口径速射炮。但考虑到第二代CIWS火炮支持理论是以高弹幕覆盖的“窗口”理论，因此AO-18速射炮的射击精度对整套系统的作战效率影响并没有那么大。
对战舰的隐身性能影响很大“卡什坦”系统在现在最大的问题是反射面积太大，特别是在强调高度隐身化的现代军舰上，一套“卡什坦”系统的雷达反射面积几乎能抵消战舰其他部分在隐身化方面所作出的努力，加上CIWS一般对射界有更大的要求，导致早期的“卡什坦”几乎成了舰艇隐身化的最大影响因素。
美国的激光CIWS不过随着技术的发展，定向能武器，比如美国的激光CIWS正在逐渐实现实用化。如果定向能CIWS能够获得最后的成功，那么类似“卡什坦”这类传统的导弹/火炮CIWS，注定逃不过逐渐没落的结局。
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