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 bushi
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 SDB对海上作战的影响

2
一艘航空母舰一波攻击机全力出击可发射的鱼叉总数就有36*4=14 4枚。打船只不只是使用反舰导弹。实际上老美的JSOW已经可以打击移动目标,稍微改进一下就能用于海上打击。JSOW射程在无动力低高度投放时为24公里,在无动力高高度投放时为64公里,如果加装推进系统,则射程在222公里以上,绝大部分美国空军的作战 都能携带~~~也就是说B-1、B-2、B-52都能用于对海打击。加上老美还有其它的武器呢~~~ 更可怕的是SDB,这种东西只有250磅,F-18挂上十几个没问题,一架就是饱和攻击了。4架F-18把五六十颗SDB撒过来,就是宙斯盾都灭了。SDB弹重1 13KG不比一些反舰导弹小,能打穿1.22米的钢筋混凝土,威力不小了。就是高空无动力射程74km就一般吧,比不上那些动不动就几百公里的恐怖。 它是复合制导,GPS、激光、雷达、红外、电视都可以。
SDB也在采用增程新技术来扩大SDB的射程。或者可以参考一下JASSM-ER和JSOW-ER的射程。

SDB的意义在于提供了一种低成本的打击能力,它的射程也远在很多的舰载中程防空系统以外。世界上有哪几个国家的舰艇具有远程防空系统的,就算是有远程防空能力的舰艇也是大型的舰艇。最大射程400公里的C400舰载型已经可以归纳到NMD的范围了,对付这类目标,自然有JASSM-ER(射程927公里)和JSOW-ER。

譬如目前舰队的攻击与防御方式是导弹,其主要威胁来源是敌军ASM。而舰队能够携带的ASM、SAM都很有限。这个一方面是体积因素,另一方面是造价的关系。

对于来袭ASM,船舰主要的防御手段是SAM。但这终究是赔本的买卖。受限于技术与背景环境,SAM造价远远高于ASM。当来袭武器(ASM)价差不多、数量不是很大的时候还可以勉强应付。但是当来袭ASM价格只有SAM的几十分之一,数量又数以百计的时候,则原本的防御想定就会完全崩溃了。

70年代USSR的逆火航空团曾经以类似的方式,90秒内100枚TOT的能力演示造成了一次海军的舰队改变。这个改变就是区域防空系统,相阵全自动战系,全面统一管理,舰队联防能力。这是以Aegis系统为核心造出来的美国海军体系。到2000年,世界各国开始仿效。这倒不是其它国家迟钝,而是受限于技术与价格,直到最近美俄以外的国家才能将这类系统带到舰队里。

不过眼前又出现了一次改变的契机。关键就在于大量低价精确制导武器的发展。

武器光精确制导是不够的。70年代舰队的攻击与防御武器全都具有精确制导能力,然而价格也都非常高昂。这使其数量有限,因而仍能以改善旧武器系统来应付。

然而,低价精确制导武器,所谓Affordable Weapon的概念引入以后。舰队将面临数以百计,乃至于数以千计的来袭武器。而这迫使舰队必须进行改变。

很明显的,对于攻船JDAM,传统的SAM系统绝对无法与其在造价与数量上进行竞争。高弹道、高速度(高高度俯冲的超音速),使得拦截系统必须在seeker与控制面上拥有较佳的水平才能应付,这就排除了传统火炮拦截系统。其次,自由落体炸彈省下一笔推进成本(以载弹平台取代之),而拦截的SAM却不能没有将其推送出去的火箭发动机。

当数以百计的目标涌来,旧式系统不仅是在技术上,即便是在成本上也无法与其对抗。为此,势必要发展新的系统来面对。高度设防目标能带多少防空的彈藥?在一群便宜货色中间塞个两三个快速反辐射导弹和一般反舰导弹的复合性攻击,那一般反舰导弹的命中率是否和单独射反舰导弹的情况相当?

对于这类系统,基本上有两种方式可以解决:

1.
在其尚未被发射前,击落其发射载台。这就必须要求远程的,乃至于跨地平线的武器系统。各种有人无人的舰载机是首选。

2.
在其发射后到命中之前将其击落。这就必须要拥有能快速大量发射、又准确,经济上又便宜可以负担的武器系统来攻击。而目前只有一种东西符合以上条件:激光系统。

在大量目标侦测的方面,拜摩尔定律所赐,目前的侦测系统可以应付。不过在隐身技术应用在这类弹头上之后,有可能改变这种情况。这虽不会减少太多系统侦测数量,但有可能减少系统侦测距离,进而缩短反应时间,加上其数量优势,造成拦截困难。

隐身技术要应用在这类弹头上,难度远低于将其运用在战机上。首先,这些弹头体积小,本身就有小RCS的优势。其次,这类弹头很多不具有发动机,这一来在红外抑制上便有优势,也比战机少了材料抗热需求。最后,这类弹头不需要做高G运动,其运动轨迹也并不复杂,只有少数几种。这使其隐身配置非常容易设计。最后,这些弹头不需重复使用,操作时间也短,因此隐身成本上会有很大优势。

ps:
像是那个B-2每飞一趟任务回来就要补涂隐身涂料,就是额外的成本

这些因素有可能改变海军的型态,甚至可能降低海军的地位,强迫海军往水下发展,或者被迫变成空军海战队的情况.....
在目前的情况下,舰艇对于这类GB的拦截能力是比一般ASM好的。关键在于ASM拦截受限于地球曲率限制,而GB是高弹道来袭,在很远的地方就可以侦测拦截。当然,这是在不考虑隐身设计的情况下。

然而,这里所谓的拦截能力比较好,指的是军舰使用区域防空系统来拦截GB的成功率、反应时间都比较高,而不是用CIWS拦截比较好。如果只考虑CIWS的话,那么很不幸,对于一枚GB与一枚ASM而言,CIWS拦截成功率是差不多的。

当然,必须提的是,这里的先决条件是,那个ASM是次音速,或是略超音速(<1.2M)以下的ASM。

首先提到速度。GB的速度,或者说铁炸彈的速度,其实和ASM是差不多的,某些情况甚至可能更高些。因这类铁炸彈的终端速度主要取决于投掷高度。JDAM在不加装滑翔增程套件时,于25,000ft投掷的射程约为18.5km,40,000ft投掷的射程增加为28km左右,50,000ft的话超过35km,这三个高度投掷的终端速度全都超过音速(1.1~1.3 Mach),而且是越高越快(同时也飞得越远)。只有在15,000ft以下投掷的炸彈,掉到地面时才来不及加到音速(若是Ju-87之类大角度俯冲投掷的话例外,Ju-87俯冲高度大约10000~13000ft)。反过来说,炸彈也不是投掷高度越高,速度就可以一直等比增加上去,其构型气阻会使其有个极限。

ps:
以上距离是美国官方提供的保守数值,实际上可能要更高~~~~

而这类炸彈的射程则来自于投掷时飞机的速度。这也就是说,如果是F-15或B-1、F-22之类的超音速投掷,则炸彈飞行距离会更远。如果再使用45度角拉升抛投的方法(只有战斗机外挂的炸彈才能用这种方法投掷),则可以把投掷距离再增加30%~50%左右。(最擅用这种投掷方法者即为F-15E)

而加上俗称钻石背的ER套件以后,炸彈滑降比增加了三至四倍,也就是高度每降低1m时水平飘移的距离增加了三至四倍。这时下降速度稍微减慢了一点,但却不会有减到50%这种事。25000ft的高度投掷,落地的终端速度(垂直分量)依然还是超音速的。又,这类炸彈不管有没有装上ER套件,落地的角度都是几乎垂直的,不会低于70度。所谓ER滑翔,并不是让炸彈能水平滑翔攻击目标,不过只是让炸彈飞得更远而已。因炸彈水平速度分量会被气阻削减而无法维持,不像垂直速度分量有重力可以持续加速。所以炸彈终端弹道依然是由上向下,而非侧向移动的。滑翔炸彈的理论MAX距离,事实上就是其水平分量被削减到0的距离,而在气阻条件下(阻利与速度平方成正比),其轨迹不是高空载具到地面目标的直线,而是小角度倾斜,最后大角度下降的关系。

在这种情况下,CIWS要面对的GB目标,其速度和ASM差不多。而对于CIWS而言侦察距离不重要,甚至连目标机动性也是并不重要(CIWS的射程内,即使ASM也很难做什么机动,因距离过近,机动很容易使seeker脱锁,甚至让导弹略过目标),唯一的参数就只有目标速度而已。

基于这个原因,CIWS拦GB的难度和拦ASM差不多。

问题就在于,一般而言CIWS拦的是区域防空系统的漏网之鱼,也就是说数量并不多。照目前CIWS的性能,大约只有1~2次的射击机会而已。而如果有大量目标漏网,CIWS将无法应付。主要的问题不在火炮射速,而在于目标切换时追踪与标定所需的时间。

假设一架B-2投掷的80枚GB,在抵达方阵防空圈前用区域导弹拦下40枚,如此还剩40枚需要拦截。在3km的范围内需要拦截40枚GB,是根本不可能的事。不要说40枚,一座方阵即使有100%的拦截率,顶多也只能拦截2枚GB/ASM而已。40枚GB要完全拦截的话,你将会需要装设20座方阵才行。

在我看来,唯一的解决方法是激光炮。激光炮有射程优势,因此拥有多次开火拦截的机会。特别对付这些高弹道来袭目标,其射程更是远超过其对付掠海而至的ASM。另外更重要的是,只有激光炮能在价格上与单价3~4万大洋的JDAM竞争....
CIWS很贵的,问题不在火炮本身,而在其追瞄控制系统。那可是一套高精度的追踪射控雷达。譬如当年老美每船必装的方阵系统初期型,Mk-15 Block I的单价便达到560万美金一座(FY9X的价格)。Thales Navy Netherlands出品的Goalkeeper CIWS单价也不多,大约1200万美元,是Phalanx的两倍。

像是F-117/B-2这些,他打开弹舱到关上的时间并不长,只有十几到几十秒。如果不是下面刚好有SAM等着的话,那是不可能将其击落的。譬如SA-N-6从发射到击中90km外目标要大约80~90秒,而假如SAM飞到一半对方就关上弹舱回复隐身的话,就会立刻脱锁....

又,即使不用B-2,换成是F-15E的话,他可以用复式挂架挂上26枚500lb JDAM(250lb的话会更多,不过数量不详),从50000ft/100~120km的距离投掷..... F-15E在80km外一口气用拉升投掷26枚JDAM,接着转向加速离开。这时SA-N-6将无法拦截。军舰是可以锁定发射导弹,可是在他击中之前,转头的F-15会脱离射程。

其实这也是GB攻船的最大卖点。USAF能挂Harpoon的机种并不多,可是几乎所有飞机都可以挂JDAM~~~~ Mk-15 Phalanx初期型/后期型弹鼓装弹量分别为989/1,550 rounds,射速则分别为3000/4500rpm。每次点射发射的彈藥量约为60~100发,换句话说只要点射15~20次就必须换弹鼓了。

另一种CIWS的Goalkeeper,射速4200rpm,弹鼓装弹量则为1200 rounds,点射60发。730应该和他差不多。 目前公认一座CIWS对亚音速/近音速目标的最大拦截机会/次数是2次。也就是目标超过2个,则一座CIWS就无法解决。 所谓CIWS拦截率95%,可不是一次干掉95%的目标。即使拦截成功率是100%,一次也只能拦一个,打一个目标要时间,打完一个换下一个也要时间~~~~

影响CIWS接战数量的最关键数字,Goalkeeper系统的目标接战(目标搜获、标定到射击)时间大约是5~5.5s。Phalanx也差不多这个数字(5~6s)。用这个数字加上其接战距离、导弹速度下去考虑,就可以知道那个拦截机会2次的数字是怎么来的了。
这个要用接战距离来算。730的接战距离不明,Goalkeeper接战距离为2000m,雷达侦测距离7km。假设于最大距离接战第一个目标,单一目标目获接战时间为5秒计,拦截率100%,射击时间忽略,则每5秒可以摧毁一个目标。

假设来袭GB速度为300m/s,则对于同时来袭的目标,目标摧毁的距离为:

t=0 2000
t=5 500

这样的话只能拦截2枚,第3枚就会命中了。

假设每一枚GB之间距离500m,则拦截情况为:

t=0 2000
t=5 1000
t=10 0

还是只能拦截两枚,第三枚虽可以拦截,但是会0距离爆炸,一样会破坏船只。

修改以上条件,假设来袭GB速度为200m/s,则对于同时来袭的目标,目标摧毁的距离为:

GB间零距离:
t=0 2000
t=5 1000
t=10 0

这是拦截2枚。

GB间距离500m:
t=0 2000
t=5 1500
t=10 500

成功拦截3枚,第四枚就命中了。
附带一提,关于B-2投掷炸彈,可以参考那个80枚炸彈轰炸机场的影片,他是以串为单位投掷。一串似乎是10~12枚,每串之间间隔时间较长,同一串内的炸彈则间隔不到一个弹身,应该是同一个挂弹架上旋转丢下来的。

另外,投掷JDAM时,投掷间隔不见得等于攻击间隔,因为它可以在空中用盘旋绕路的方法略为延迟落地时间,所以实际的炸彈落地间隔无法确定~~~~
[顶端] 2008-10-12 20:01 | [楼 主]
 银月alone
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制导系统的小型化是一个决定性的因素
感觉SDB的射程有点过短了-_-
[顶端] 2008-10-12 23:12 | 1 楼
 bushi
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廉价才是关键因素,sdn射程达到100km,也不短了。
[顶端] 2008-10-13 19:03 | 2 楼
 chenjun830
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制导系统的小型化是一个决定性的因素
感觉SDB的射程有点过短了-_-
[顶端] 2008-10-14 14:20 | 3 楼
 武装卫队
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关键滴:SDB嘛意思//低成本攻击系统???


你将已加入SS警卫旗队为毕生的荣耀
[顶端] 2008-10-20 15:57 | 4 楼
 bushi
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sdb,就是Small Diameter Bomb。小弹径炸彈
[顶端] 2008-10-22 01:17 | 5 楼
 saman1983
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可以用数量来弥补质量上的不足,对付中小型舰艇的首选啊!
[顶端] 2008-10-25 00:53 | 6 楼
 银月alone
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感觉射程短了一些
毕竟不能总是指望伪装优越呢

3楼至少改为引用吧-_-
[顶端] 2008-10-29 13:21 | 7 楼
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