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坦克主动防御系统“ Drozd ”

The following article is from 鲤鱼的武备志 Author 天空飞过一条鲤鱼

其实上一篇文章本来是有做一个三维建模,原本打算做成视频动画,配上字幕解说,但后来发现这样工作量太大,然后又遇上身体不适,就给精简成了纯文字的版本,这一篇本来也筹划了挺长时间,想做成视频动画的格式,然后还是同样的原因,这种付出和回报不成正比的事情,我实在是没动力去做,以后就安心摸鱼了,所以这一篇我就随便写写了

简短历史:

1962年,苏联人的坦克工业设计人员开始研究一个课题:如何在不明显增加坦克重量的前提下提高坦克的防御能力

冷战中,坦克的攻与防就像矛和盾的竞赛一样,彼此都在螺旋上升,但是受限于材料科学的发展水平,矛始终强于盾,拼命叠甲这条路是走不通的

以往的解题思路是给坦克安装更厚重的装甲板;或者改变装甲板中不同金属成分的配比以获得不同的力学性能;又或者采用反应装甲和复合装甲的设计,但只要反坦克弹药与坦克本身发生接触,那就只有两个结果:击穿或者未能击穿

那,如果有某种主动防御措施,可以让反坦克弹药提前爆炸,在接触坦克之前就被摧毁,是不是就从根本上解决了坦克的防护问题?

为了验证这条思路的可行性,1963年3月30日,根据部长会议第429-147号命令,建立了一座专门研究主动防御的实验室,实验代号"Дикобраз",意译为"豪猪",1965年5月17日该实验室投入运营,实验室由苏波罗夫斯基领导,他同时担任该项目的科学主管,副主管斯卡列茨基

米哈伊尔·彼得洛维奇·苏波罗夫斯基(1935年~2015年)

所有关于"豪猪"项目的研究进展和成果,在1967年以书面报告的形式向部长会议上报,部长会议将最终决定未来的走向

1968年夏,经过部长会议的批准,"豪猪"的后续研究工作得以被继续进行下去,

1970年7月6日,根据无线电工业部的命令,最迟应于1974~1975年间将研究成果转化为具体的实物,应当创建一套测试综合体,用于全面测试,包括涉及实弹拦截的测试

1975年1月至1976年10月间,位于库宾卡的电信科学研究所试验场,在这里对"豪猪"系统进行了首次全功能测试,但测试的结果不太理想:操作流程繁琐,运行可靠性不高、坦克炮射击的后坐力也对系统造成了负面影响……,1976年12月,在进行了综合评估后,"豪猪"的进一步开发工作被终止

1977年7月14日,原本被叫停的开发工作重新启动,但此时不再叫豪猪,而是被更名为"Дрозд"

此时开发工作不再由实验室负责,而是被外包给了下面五家单位:

1:TsKIB SOO(运动与狩猎武器设计局),负责总体布局和设计

2:OKB TZE(图拉电气元件厂实验设计局,现为军工复合体"Strela"的一部分),负责设计雷达和计算机两个子系统

3:鄂木斯克运输机械厂设计局,负责设计炮塔外部的安装模块

4:车里雅宾斯克拖拉机厂设计局,负责设计炮塔内部的人机交互界面、控制台、外部的线缆连接器等

5:第61号坦克修理厂,负责在坦克大修期间将这些模块实装到坦克上

为了缩短研发周期,停留在实验室阶段的"豪猪"所有设计细节和开发资料对外公开,一些在实验室走过的弯路因此被避开

设计单位简介:

运动和狩猎武器中央设计研究局,缩写TsKIB SOO(俄语:ЦКИБ СОО)

组建于1946年6月3日,位于图拉州,跟著名的图拉工程仪表设计局在同一个地方,生涯早期主要负责设计各类体育赛事用的运动步枪和狩猎用步枪,所以它和专门生产步枪的伊热夫斯克兵工厂也有非常紧密的业务往来

在苏联时期,很多高级官员都喜欢打猎,也喜欢互相赠送对方猎枪作为礼物,这些领导人特供的狩猎步枪全都跟这家设计局有关

这里面尤其以勃列日涅夫最为典型,这老爷子除了喜欢在外交场合搂着对面领导人亲嘴以外,还特别喜欢打猎,别国领导人接见外宾的时候都会选择国宾馆这样的地方,他就不走寻常路,喜欢带着外宾往深山老林里跑,直接把打猎当作外交礼仪,反正苏联领导人各有各的怪癖:

斯大林喜欢在孔策沃别墅大摆筵席,当你喝的酩酊大醉的时候,就是你祸从口出的时候;赫鲁晓夫试探人心的手段是钓鱼执法,表面上不动声色,实际上在等着你犯错,你要是不犯错,那就创造机会让你犯错;到了勃列日涅夫时代,打猎就变成了衡量亲疏远近的标准,你要能收到打猎邀约,说明你进入了核心圈子,反之,那就是你职业生涯到头了

TsKIB SOO办公大楼,目前有员工1200人,每年的财政拨款约为10亿卢布(2024年俄联邦国防领域财政拨款总额为10.4万亿卢布,预计2025年为13.5万亿),这家单位在2006~2011年间曾经遭遇经营困难,差点破产,普京在2011年5月6日特别签发了一份总统令,向其注入专项资金35亿卢布,才算是救活了它

当时领导这家单位的总师名叫巴卡洛夫,全名瓦西里·伊万诺维奇·巴卡洛夫(Vasily Ivanovich Bakalov)

1929年4月18日出生于沃罗涅日州谢梅基村,他的父母身份不详,这个情况就有点特殊,因为苏联时期有政治审查制度,要上溯你的父母和祖父母,而像他这种科研学术类的人才都有专门档案留存,档案至少能查到他父母姓甚名谁,按图索骥也能查出来他父母是干嘛的,我之前在编纂人物志的时候用的就是这个土办法,很笨,但很有效,不过我通过俄语网络查阅那些公开档案的时候,发现这位大爷的公开履历一长串,可唯独他的父母栏位是空白的,

就,整的我是一脸问号,翻阅过很多人的档案,这还是第一次遇到父母身份不明的档案

13岁时成为报童,靠街边卖报为生,13岁以前的经历查不到,不是我不想写,19岁成为海员,先后在拖船"斯大林格勒"号和"恰巴耶夫"号上担任引水员,负责引导船只进港和离港

1948年,攒够了钱的巴卡洛夫自费就读于阿拉木图电气技术学院,从这里毕业以后,又进入列宁格勒通信工程学院继续深造,毕业后,他被分配到第14中央设计局(TsKB-14,现在图拉工程仪表设计局的前身)参加工作,1957年8月获得主任设计师职称,三年后被提拔为试验设计部主任

1968年,担任图拉工程仪表设计局(KBP)副局长,不过很快因为跟时任设计局局长阿尔卡季·希普诺夫在脾气性格方面合不来,又被换掉了

失意的他去了TsKIBSOO,从最基层的制图员干起,但只要是块真金它就会发光,无非就是换个地方发光

1978年11月至1997年9月间,担任运动与狩猎武器中央设计局局长兼总师职务,2020年1月25日去世

他不仅主导了坦克防御系统的研发工作,还参与了"莲花"反坦克导弹和3M7"龙"反坦克导弹(用于IT-1坦克)的研发工作

实验型反坦克导弹"Лотос(意译为莲花)",该导弹原本计划装备于772工程和282工程两款导弹坦克

772工程,在T-64车体上安装了一个可以发射导弹的双人炮塔,只停留在纸面上

282工程,用T-10M车体改装出来的导弹坦克,不过后面发展方向走歪了,起了一个很好的开头,却有一个很坏的结局

根据事先约定好的任务和分工,由狩猎武器设计局主导整个研发工作,其他单位从旁协助,开始研发苏联第一种坦克用主动防御系统,生产代号:产品-1030,取名为"Дрозд",意译为"鸫",这里的"鸫"指的是一种鸟类,更准确的说是整个鸫鸟科鸟类的统称,以昆虫和昆虫幼虫为食,可以用来防治农林害虫

在中国境内主要分为斑鸫和乌鸫两类,斑鸫分布于华北和华南等低纬度地区,乌鸫主要分布于中国东北,虽然同属鸫鸟科,但两者毛色不一样,前者因为带有黑色斑纹而得名,属于季节性迁徙(冬季南飞,夏季北返)的候鸟;而后者通体乌黑,属于不会迁徙的留鸟

这个鸟比较倒霉,因为它在分类学上被归为雀形目,跟麻雀同属一个目,1958年,当时新中国掀起所谓的除四害运动,四害指的是苍蝇、蚊子、老鼠和麻雀,麻雀因此遭受了灭顶之灾,在中国绝迹,现在你能看到的麻雀,其实都是后来从苏联再度引进的,当时人们并没有去刻意区分鸟类品种,而是倾向于将所有与麻雀近似的雀形目鸟类全部赶尽杀绝,鸫鸟科在中国的20个属,其中有两个因此完全灭绝,现存18个属

斑鸫

乌鸫,乌鸫同时也是瑞典的国鸟

基本构造及原理:

按照巴卡洛夫的设想,整套系统将被分解为四个功能性模块:雷达模块、拦截模块和计算机模块,还有一套隐藏于炮塔内部,必要时由车内乘员手动操作的人机交互界面,主要以自动工况运行,但如果自动工况出故障,也保留了手动操作作为备份

雷达模块布置于炮塔的左右两侧,频率24.5Ghz,波长0.75~1.5厘米,按照欧洲的波段划分标准,属于K波段(按照中国的标准属于Ka波段),最远探测距离330米,雷达系统在工作时,会甄别出飞行速度在70米~700米每秒的运动目标,低于这个速度的不会被拦截;超过这个速度的无法被拦截,跟踪距离130米,当被监视的弹丸迫近到距离坦克10米~6米的位置时,会触发动能拦截模块发射拦截弹

这个雷达模块的后端有一个金属表盘形状的物体,这个表盘本身就是个计时器,用来记录雷达设备的运行时长,最多只能连续运行5小时

雷达模块的研发作由图拉电气元件厂实验设计局具体负责,总师维亚切斯拉夫·伊万诺维奇·西马切夫,后来更名为西马切夫设计局,再然后这个设计局升格为"Strela"军工复合体

维亚切斯拉夫·伊万诺维奇·西马切夫(Vyacheslav Ivanovich Simachev),生于1923年6月15日,卒于2020年10月15日,技术科学博士,无线电领域的大拿,ZSU-23-4自行高炮的炮瞄雷达、9K35的测距天线、9K37山毛榉的目标指示雷达还有2K22通古斯卡的雷达子系统都是他研制的;ARK-1和SNAR-10两款炮兵侦察雷达也是他研制的;"鸫"和"竞技场"使用的两套雷达系统还是他研制的

ARK-1炮侦雷达(上)和SNAR-10炮侦雷达(下)

为了解决电磁兼容性问题,雷达载波分为A和B两个信道,每个信道可以搭配五种不同的编码格式,总共提供了10种随机组合,可以保证一个坦克连的10辆坦克之间各行其是,互不干扰

还有一种更简单的方法,每辆坦克之间横向间距大于30米,前后间距大于50米时,也能保证互不干扰

在雷达模块的下方是拦截模块的发射容器,分为上下两层,每层可以安装两枚拦截弹,彼此错开20°夹角,左右各四枚,可以为炮塔左右两侧各提供水平40°的覆盖范围,炮塔正面80°扇区内的来袭弹药都可以被拦截

计算机模块位于炮塔后方,有一个厚度8mm的防弹外壳保护,可以抵御12.7×108机枪弹的直接命中,从雷达采集到的目标运动数据会在计算机中进行演算,根据目标弹丸的运动速度,运动方向推算出一条弹道,如果这条弹道与坦克不相交,就不会触发拦截,反之则会触发拦截

整套系统的核心是布置在炮塔左右两侧的八枚拦截弹,使用的拦截弹被称为3UOF14,大体由三部分:3OF53破片式战斗部、3VT22引信和4B83抛射药组成,直径107mm,质量9.3公斤,实物图如下:

拦截弹分为内外两层,外层起到壳体的作用,用来保持内部抛射药的密封性,使用厚度3.5mm的钢制外壳制成,可以抵御流弹和近失弹的破片,结构剖面图如下:

真正的拦截弹隐藏在这个圆柱体内部,它的前方有一个尖锥形的铝合金风帽,起到减少空气阻力的作用,其中红色部分是总质量6.7公斤的3OF53战斗部,战斗部装药TG-40,装药质量2.2公斤,爆炸后产生每平方米120个质量为3克的碎片,碎片分布类似于一个尖锥形,覆盖垂直方向-6~+20°;水平方向左右各10°的范围,对RPG、无坐力炮、反坦克导弹等目标的单发拦截概率大约78%

战斗部后方的亮黄色部分是4B83抛射药,外面包裹的黑色部分是黑火药,点燃以后会以190米/每秒的初速将拦截弹向前推出,抛射药后方那个像老鼠尾巴一样的东西是电击发底火的延伸部分,内部带有紧固用的螺纹,还镀了一层厚度0.8mm的银作为导电层,安装时把拦截弹插入坦克左右两边的发射容器,这个老鼠尾巴会与发射容器底部的击发电极接触,为了保护这个电极,避免被发射时的高温燃气烧蚀,影响到后续的重复使用,拦截弹采用了内外双层的设计,发射以后,它的外层壳体会残留在发射容器中,再次安装新弹药时需要取下,重新安装一枚新的拦截弹耗时15分钟,两枚拦截弹之间的发射间隔为0.35秒

在红色的战斗部装药中间是一个3VT22引信,实物图如下:

直径44.8mm,长度175mm,质量300克,为了在运输、储存和安装环节确保安全,这个引信内置了一套惯性保险机制和一个计时用的振荡电路,抛射药被点燃后,向前运动的惯性力解除保险并开始计时,在飞行了0.035秒以后,引信就会点燃战斗部,大约相当于拦截弹飞出6.65米的距离

人机界面:

整个主动防御系统通常以自动工况运行,但仍然保留了手动控制面板作为备份手段,这样的控制面板有两块,分别位于车长和装填手位置

缺点和转机:

就当时的时代背景而言,研制这套主动防御系统的人是个天才

拦截模块被固定于炮塔两侧,虽然它只能覆盖炮塔正面80°扇区,但随着炮塔在水平方向上的转动,理论上,它可以做到360°的无死角防御,只要把炮塔指向威胁来袭的方向就行

当然也不是毫无缺点的,由于拦截弹释放的破片云只能覆盖炮塔正面左右各40°的范围,当炮塔指向车体正前方时,车体的左右两侧和后方无法得到保护,而这三个方向历来都是坦克设计中的次要防护方向,相较于车体正面,更容易被打穿,而且它无法应对由敌机抛撒的末敏弹药,基于中东战争和冷战的经验模型进行推导,被敌方坦克和其他反坦克武器摧毁的坦克可能占据损失总额的22%;而以航空兵/远程火箭炮作为投送平台的集束炸弹、末端敏感弹药、航空布撒器可能会对装甲集群造成72%的损失,剩下的6%可能是地雷、反坦克壕等被动防御手段造成的损失

携带MW-1航空布撒器的狂风IDS,在70年代的苏军眼中,这套组合拳的破坏力远超如今在中文互联网上被人尬吹的A-10攻击机

还有一个更严峻的问题是,在步坦协同的过程中,破片云不仅会摧毁来袭弹药,它也会伤及坦克周围伴随作战的步兵,导致步兵与坦克在进攻时脱节,失去了步兵掩护的坦克更容易遭到单兵反坦克武器的集火打击

最后也是最关键的,当时科洛姆纳设计局也在研究坦克防御系统,代号"帐篷-1",后来被称为"竞技场",竞技场对坦克的保护范围更大,达到了左右各140°,把车体左右两侧也纳入了保护范围,陆军对于技术上更先进的"竞技场"表现出了更高的热情,相对的,他们对于"鸫"的投入就变少了

安装了竞技场的T-80U,拦截弹药做成了类似反应装甲的方块外形,沿着炮塔圆周分布,在T-80上,它覆盖了340°的范围,为了和后面安装"鸫"主动防御系统的T-80U做出区别,该车被称为T-80UM1雪豹

到了1979年,由于得不到后续资金的追加投入,整个项目进度开始超支,变的无以为继,眼看着就要胎死腹中了,这时候海军陆战队抛来了橄榄枝

此时苏联陆军已经开始大量换装T-72,T-62开始退居二线,这些作为下位补充的T-62淘汰了原本在二线单位服役的T-55M,而这些无路可去的T-55被移交给海军陆战队继续发挥余热,苏联海军的领导人心里清楚,这个50年代的老伙计在70年代的战场上就是行走的拼多多,随便哪个路人过来都可以砍上一刀,除非对现有装备进行现代化改造,否则它们根本无法适应70年代的战争

改造的重点分为提高攻击力与提升防御力两个方面,在提高攻击力方面,参照波兰人民军T-55AM的改装方案,通过安装新的"波浪-3"火控系统,提高坦克的射击精度和反应速度,这条技术路线还算是比较容易实现的

波兰人民军第4坦克旅第一营的T-55AM,多出来的M表示坦克安装了"Merida"火控系统,由时任波兰陆军上校、技术科学博士:兹比格涅夫·普泽维奇带领团队研发

兹比格涅夫·普泽维奇,生于1930年,卒于2018年

改造工作主要集中在火控方面,原来的炮长昼间镜被更换为CDDN-1昼夜两用镜,带有激光测距和微光夜视通道,炮管上方安装了气温和风速传感器,炮塔侧面安装了WPL-1激光告警接收机,受到激光照射时,炮塔将自动指向激光照射源头,并释放烟幕弹

共有569辆T-55A进行了改造,装备于波兰人民军第16坦克师、第10坦克师、第4机械化师以及第8机械化师,不过人民军时期这几支部队的公开资料很少,反倒是第4坦克旅(别名"苏瓦乌基"旅)经常作为样板典型出现在对外宣传当中

然后,到了提高防御力的方面,就出现分歧了,其中一派认为可以直接照搬陆军的T-55AMV方案,给坦克披上反应装甲,而反对者认为,反应装甲让坦克重量增长了三吨,39吨的质量已经接近40吨的两栖投送极限了

当时苏军的登陆战术通常是由蟾蜍级或者鳄鱼级坦克登陆舰,由于船身吃水线的问题,只能将坦克运抵至距离海岸线10~15米的位置,然后坦克靠自身动力驶出登陆舰,接着涉水登岸,这段距离坦克要泡在水里,根据冷战中对欧洲沿岸地区水文情况的勘察,这种水陆交界处的地形,坦克要想安全通行,其重量上限不应该超过40吨,对于车重46吨级别的T-80这种坦克,最好的做法是直接用气垫船把它送到陆地上去

这时候,因为拨款减少,即将断气的"产品-1030",进入了海军的视野,相比于全身披挂反应装甲的方案,这套系统只增加了一吨的重量,虽然拦截弹的作用范围有限,但总比没有强,安装在老旧坦克上就当是废物利用了

研究单位想要拿钱续命,海军想要废物利用,两边算是一拍即合

得到海军的注资以后,改称"产品-1030M",习惯上仍然称之为"鸫"(也有其他资料称,为了跟陆军划清界限,更名为"雕鸮"),这里多出来的字母M,源自俄语词汇"Морская пехота(海军步兵)"的首字母

1981年3月至1982年4月,"产品-1030M"通过了国家测试,1983年通过了军方验收测试,在此期间一共进行了66次拦截试验,在试验的最后阶段,还派遣了一架米-24直升机,向一辆安装了"1030M"的T-55坦克发射了四枚"方阵"反坦克导弹,没有一枚导弹成功击中坦克,它们全部遭到了拦截

本来,故事讲到这里,应该可以结束了

但是故事还没有结束,因为苏联陆军又给这段故事强加了一些戏份

陆军此前对科洛姆纳设计局的"竞技场"一见倾心,但是很不幸,这东西不太争气,要到1997年才能出成果,而1983年开始,原本被陆军百般嫌弃的"鸫"摇身一变就成了海军陆战队的香饽饽,陆军心里那个酸啊

比照着海军改装T-55的思路,陆军也在T-62的身上动起了歪脑筋,然后,他们成功的把这套系统安装到了T-62的炮塔上,作为"竞技场"实装前的一种临时过渡措施使用

T-62D,拦截模块被安装于炮塔前脸的左右两侧,根据不同消息源,这种改装型号可能有100~120辆左右,一部分用做测试,剩下的一部分可能装备了驻蒙苏军第39集团军,苏联解体后这个集团军被裁撤,名下的装备就这么被遗弃在野外了

这还没完,苏联解体后,由于叶利钦实施休克疗法,原本计划装备于T-80U的"竞技场"因为经费紧缩而取消,然后,俄国人又一次捡起了"鸫"作为平行替代方案

为了区别于安装"竞技场"的T-80UM1雪豹,安装了"鸫"的T-80U改称为T-80UM2"黑鹰",后来还有个640工程也叫黑鹰,但不是同一个东西,仅仅是同名,这辆车参加了俄乌战争,2022年3月份在乌克兰东北部的苏梅州附近被摧毁

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