飞行的“卡拉什尼科夫”——俄罗斯“柳叶刀”巡飞弹

阿隆过去 2024-03-17 08:51:24

DOI:10.19486/j.cnki.11-1936/tj.2024.01.004

2023年11月30日,俄军发布的视频显示,在赫尔松州特亚金卡地区(距离赫尔松克林基约8千米),乌克兰军队的两辆坦克在夜间活动时被俄军的热成像版“柳叶刀”巡飞弹先后击中,第一辆坦克受损,第二辆坦克直接爆炸。这种最新的热成像摄像头版“柳叶刀”巡飞弹,将大大增强该系列武器的全天候作战能力,预示着陆地战场的新变革。

改变俄军作战思路的重要武器

2022年7月,乌克兰在扎波罗热州发现一种特殊的X型弹翼的巡飞弹残骸,这种前后均为X型弹翼结构的巡飞弹在俄罗斯有且只有一种,它就是俄军“柳叶刀”3巡飞弹,这是该新锐武器首次被证实在乌克兰投入作战使用。其实此前的6月8日,塔斯社援引Rostec报道,俄罗斯国产自杀式无人机KUB和“柳叶刀”(LANCET)已在乌克兰特别军事行动中成功使用,但残骸被发现还是首次。从那以后,“柳叶刀”在乌克兰战场上大展神威,一改俄军此前的被动局面。“柳叶刀”巡飞弹由俄罗斯国防工业公司卡拉什尼科夫公司的子公司扎拉航空公司于2019年开发。目前投入使用的主要有两个版本:“柳叶刀”1和“柳叶刀”3,两者之间的区别主要在于尺寸和有效载荷。“柳叶刀”1全重5千克,弹头重约1千克,头部安装有较小的黑色电视/红外导引头,航程30千米,其威力大致相当于一发60毫米迫击炮弹;“柳叶刀”3全重12千克,弹头重3千克,安装一个大型双窗口电视+红外导引头,航程达40千米,其威力大致是一发82毫米迫击炮弹,两者的飞行速度均为80~110千米/小时。其弹头可以是可有效对抗装甲车的聚能装药,也可以选用用于对抗人员或轻型车辆的高爆破片弹。

“柳叶刀”弹体由轻质透明塑料制成,雷达反射面积很小,这使得它在飞行中很难被发现。“柳叶刀”弹体前后安装有呈X形布局的各四片弹翼,弹翼呈现出较厚的机翼流线型特征,后弹翼切尖,弹翼后部安装有操控舵面,这很明显是为了增加留空时间,进行持续盘旋待机搜索目标,缺点是加速性不太好,而且携带安装不便,发射前可能需要先安装弹翼。该型巡飞弹尾部安装有蓄电池和电机,用于驱动两片式螺旋桨推进弹体飞行,使用安放在地面的导轨弹射起飞,这样安静性和隐蔽性都比较好。较小的“柳叶刀”1不足以摧毁重型装甲车辆,但可以有效对抗轻型装甲车或非装甲车辆、人员和牵引榴弹炮。

较大的“柳叶刀”3可以摧毁或重创乌克兰军队使用的大多数坦克装甲车和自行火炮。它具有高度机动性,当用于从炮塔上方攻击坦克时,由于坦克顶部装甲较薄,它很可能会击穿炮塔,导致其内部发生爆炸。起初,俄罗斯倾向于把“柳叶刀”作为一种反炮兵武器,它们击毁了大量乌克兰火炮,其中尤其以M777的损失最为惨重。“柳叶刀”可轻松击败大多数步兵战车以及美国制造的MaxxPro等防雷车辆。两种型号均由特殊弹射器发射,这使它们有足够的速度起飞,最新改进型的飞行时间约为40分钟,航程增至70千米,最大巡航速度为110千米/小时,末端速度约为300千米/小时,可急速冲向目标。“柳叶刀”使用移动发射器,可以在发射后很快重新部署,这使得它们难以追踪。刚开始的发射方式还是比较麻烦,改进型“产品”53变成了定装发射筒发射。2023年9月,有报道称乌克兰士兵使用“海玛斯”火箭炮与“柳叶刀”发射器交战。俄乌冲突已成为俄罗斯与西方先进武器的角斗场。

俄军经常将“柳叶刀”与“海鹰”10无人侦察机配合使用,后者有助于识别、捕获和方便射手瞄准目标。此外,“海鹰”10还可以配备无线电中继器,充当转发器,使后方操作员可以在更远的范围内控制“柳叶刀”。此外,使用“柳叶刀”本身进行空中侦察可以立即打击目标,从而节省了发射另一架无人机的时间。经验表明,俄罗斯军队最常使用“柳叶刀”攻击具有战术重要性的目标,例如乌克兰火炮、防空、雷达和指挥所以及乌克兰喷气式飞机。互联网上曾出现了“柳叶刀”巡飞弹攻击乌克兰空军目标的视频,其中2023年10月的一段视频显示,“柳叶刀”在克里沃罗格附近的乌克兰空军基地撞上了一架苏-25强击机。2023年9月份的另一张照片显示,“柳叶刀”在一架米格-29喷气式战斗机旁边爆炸,后者对乌克兰空军来说是非常有价值的资产。

乌军反制与“柳叶刀”的改进

到目前为止,针对这些俄罗斯攻击无人机的最有效防御似乎是使用特殊围栏或铺在金属框架上的普通迷彩网。去年秋天,当俄罗斯发射第一架“柳叶刀”时,两架此类自杀式无人机未能损坏乌克兰的T-72坦克,因为它们被挂在坦克上方的迷彩网挡住了。金属网能够可靠地保护火炮系统免受“柳叶刀”1的攻击。当无人机已经在空中并发现乌克兰目标时,炮手几乎没有时间移动到另一个位置。乌克兰军队也用金属网保护火炮免遭“柳叶刀”巡飞弹的攻击。曾有“柳叶刀”3被乌军“蟹”式自行火炮的金属网缠住并失效的情况。不过,即使使用金属网,“柳叶刀”3也难以对付,因为它的弹头威力更大,而且可以远程控制。操作员可以在它击中金属网后将其激活引爆。最有效的防御是将广泛的电子战能力与短程防空导弹或高炮、机枪和其他火器结合起来。

据《消息报》报道,俄罗斯军队已经接收了现代化版本的“柳叶刀”攻击无人机。这些无人机配备了新型弹头,引爆时,弹头装药会形成一团金属,并以高动能向前发射。得益于此,“柳叶刀”可以击中伪装的战车。新产品已经在特别军事行动中证明了其优秀的性能。根据应用结果,俄计划对无人机的设计进行改进。新版“柳叶刀”配备了LIDAR激光定位系统。由于使用了新制导系统,战斗部对目标的破坏在更加接近目标时进行。尽管敌方装甲目标采取了各种人工防护措施,战斗部在接近时产生的金属射流更加易于击中目标。

俄罗斯声称已为“柳叶刀”配备了人工智能,以应对乌克兰改进的电子战系统,后者通过干扰无线电控制信号使“柳叶刀”失灵。乌克兰最早在克里米亚危机中就认识到反无人机系统的重要性,特别是俄军当时投入“海鹰”10无人机,给乌克兰留下深刻印象,因此乌军也注意发展反无人机系统。除乌克兰国营企业的MandatB1ER-330UM,私营企业Proximus公司也推出了Bukovel-AD反无人机系统。Bukovel系统经历数次开发,2015年首次出现,并在乌克兰东部战区顿巴斯进行测试。经过不断改进,发展了7个版本,2021年7月18日数十辆改进型在乌克兰服役。2015年版与2021年版天线形状差异明显,被称为Bukovel-ADR4系统。Bukovel-ADR4系统采用福特RANGER2015年版皮卡,但其实只要是民用皮卡都可以改装。皮卡后车斗内安装了挡板与折叠结构,可以收纳两种不同的天线,一种是可旋转的带两侧天线的方形阵面,一种是桅杆上的4向天线,行军时可以折叠入车斗。驾驶舱内则安装控制与显示系统的大面积液晶屏。有趣的是,这款系统还可携带单兵无线电干扰枪,可加强防御。系统设备可以安装在汽车上或以固定方式使用,设备重量257千克。Bukovel-ADR4系统安装由检测和控制模块组成的地面站,能够及早发现敌方无人机并完全封锁GPS/GLONASS数据和控制通道。其可以在70~100千米距离内检测俄罗斯的“海鹰”10无人机,在200千米的距离内检测TB-2等无人机。

该系统可以干扰GPS、GLONASS、伽利略和北斗定位系统,干扰频率包括民用1227.6赫兹、GPS系统的1575.42兆赫兹、GLONASS系统的1246兆赫兹、欧洲伽利略系统的1191兆赫兹和1278兆赫兹,还可干扰北斗导航系统。该系统还可切断无人机与控制站之间的通信信号,可干扰2.4和5.8G赫兹的频率,无线电抑制的有效范围可达16~20千米。部署到战斗位置的时间2分钟。除了干扰GPS和GLONASS控制通道外,该系统还会生成一系列虚假控制信号以诱偏敌方无人机。该系统宣称可使用时间为7000小时,但实测却能够工作15000小时。2021年11月16日,乌克兰军方通过Bukovel-AD反无人机系统拦截了一架俄罗斯“海鹰”10无人机,证实其有效性。Bukovel-AD系统还被推向外贸市场,2019年6月,摩洛哥总参谋部联络处监察局进口了价值5万美元的Bukovel-AD,2021年6月初,埃及购买了一套Bukovel-AD综合体。2023年5月,社交媒体上出现了俄罗斯“柳叶刀”巡飞弹摧毁一辆乌克兰电子战车辆的视频,这辆车其实就是民用的皮卡,上面加装了一个大天线与一个造型特殊的桅杆天线,从外形可以识别为乌克兰装备的Bukovel-ADR4反无人机系统,这也是该系统首次被击毁。 本次该系统被ZALA421-16EM或ZALAAero侦察无人机发现,之后再用“柳叶刀”3M巡飞弹一锤定音,最后再用无人机评估打击效果,可以说Bukovel-ADR4系统全程都被俄军压制,原因可能是俄军找到了屏蔽其干扰的手段,或者系统没有开机!

据称,人工智能使新版本“柳叶刀”能够自主识别和摧毁目标。在发射之前,操作员将与预定目标区域相关的数据加载到无人机中。 制造商声称,一旦“柳叶刀”探测到目标,人工智能将使其能够区分并选择优先攻击的目标——例如,优先选择防空系统而不是火炮。2023年4月14日社交媒体上分享的一段未知时间的视频,显示了“柳叶刀”巡飞弹的又一大战果,由在扎波罗热方向作战的俄罗斯士兵运营的电报频道,展示了在顿涅茨克地区的克拉马托尔斯克附近空军基地以北几千米处部署的一套相控阵防空雷达被“柳叶刀”3M巡飞弹击毁的全过程。该防空雷达是乌克兰防空网中的新锐力量——79K6“鹈鹕”(Pelikan)3D相控阵雷达。

79K6“鹈鹕”3D相控阵雷达由乌克兰扎波罗热的NWKIskra公司设计制造。Iskra公司在苏联时期80年代就开始研制79K6,作为36D6/ST-68系列雷达的继任者,原型机直到2006年才建成。经过一年测试,2007年79K6站被乌克兰军队正式接受,但并没服役,这期间主要是生产其改进型外贸版80K6M雷达,2012~2015年四套80K6M雷达交付阿塞拜疆,2014年土库曼斯坦购买了一套,2016年向缅甸销售1台80K6K1W和2台80K6K1雷达。直到2016年10月乌克兰无线电工程部队才接收了第一台79K6雷达,无线电技术部队在“Rubizh-2016”演习首次运用该雷达探测目标,2018年6月接收了另外一台。2019年1月,一台80K6K1雷达出口美国。80K6KS1雷达是79K6雷达改进型,2014年首次测试,2021年6月10日顺利通过状态测试,试验历时三个月,委员会建议80K6KS1雷达服役,并组织该型号的系列化生产。79K6“鹈鹕”3D是一种三维相控阵雷达,专为目标捕获和空中交通管制任务而设计,可进行空中目标坐标的检测、跟踪、测量及其地速计算、识别飞机的敌我识别设备、计算有源干扰站的仰角和方位角、向雷达工作站和集成系统发布数据。该系统可以将目标数据提供给地对空导弹系统,并将空中交通信息提供给自动控制站,可以与“山毛榉”M1防空导弹系统配合使用,作为其监视和早期搜索雷达使用,也可以代替S-300PT/PS导弹系统的36D6/ST-68系列雷达。

79K6是乌克兰军方的代号,但以其出口代号80K6“凤凰”更广为人所知。在79K6雷达开发过程中,开发了许多其变型,出口名称分别为:80K6T、80K6M、80K6K1、80K6K1W、80K6KS1。它们主要在元器件、底盘(半挂车或KrAZ-6446或MZKT卡车运输车)以及从行进到工作的转换速度等有所不同,出口型还要适应个别用户的具体要求。79K6雷达总重17吨,可以在不超过30分钟的时间内部署和架设,采用全向无源相控阵天线,发射机采用多腔速调管作为信号放大器,工作在S波段,采用数字处理技术,理想探测距离为400千米,实际探测距离为300~350千米,测高范围为10~30千米。80K6KS1雷达则采用了半挂拖车、固态发射元件、数字天线阵列技术、采用Ukroboronprom开发的高效算法新式计算机,将所有雷达设备放置在一辆车上,具有更远的扫描范围、更高的精度、更短的输出数据处理时间、更好的抗干扰能力以及数十倍的同时跟踪目标数量,性能大大提高。79K6/80K6因为型号不同而仰角和方位角不同。仰角观测范围从0~35度(79K6)增加到55度(80K6M)或70度(80K6T),80K6测高达到40千米,进行水平360度旋转探测。80K6KS1雷达处于AN/TPS-78或GM-400雷达的水平。

2023年11月30日的袭击,俄军很可能是首先对79K6的方位进行定向,然后使用ZALA421-16EM或ZALAAero无人机搜索目标,发现目标之后再用“柳叶刀”3M巡飞弹一锤定音,最后再用侦察无人机评估打击效果,是很典型的巡飞弹战术。“柳叶刀”3M巡飞弹本身也进行了升级,装备了KZ-6聚能破甲战斗部,从而增强了打击装甲目标的能力。

开发人员声称,最新的“柳叶刀”巡飞弹可以自主模式飞到指定区域,然后使用检测算法扫描该区域以寻找目标。在此模式下,它不需要与操作员连接,并且不受干扰。在一个“柳叶刀”机头摄像机回传的巡飞弹在捷克“达纳”自行火炮上俯冲时的镜头中,可见标线周围一个薄薄的、微弱的绿色方框,表明自动目标识别系统正在运行。“柳叶刀”巡飞弹由于强调低成本打击,因此要在系统性能和价钱上做出取舍,采用了大量的民用标准零件降低成本。“柳叶刀”的弹体前部安装了光电转塔,内部有高清晰光学/红外导引头,可进行旋转搜索进行侦察和情报收集,而且能够按需求换用多种不同的侦察载荷。弹体内安装有通信、导航和打击组件,由飞行控制增稳系统保持飞行稳定进行自动巡航,然后通过数据链实时回传视频信号到操纵员的终端上,可以通过AI技术自主识别攻击预定目标,也可以采用“人在回路中”的制导方式,通过操作员控制无人机攻击目标,或者放弃任务重新巡航,作战使用非常灵活,减轻操作手负担,提高打击精度。

有趣的是,据从叙利亚战场搜集的“柳叶刀”残骸显示,其使用了很多进口零件,其中包括捷克AXi5330电机,据说其价钱要低于一部苹果手机,组装还简单。现在唯一的问题是如果受到西方制裁,能不能够通过替代品继续保持大批量生产。美国政府于2023年11月初对俄罗斯军火制造商扎拉航空公司实施制裁。美国国务院的一份报告称:“国防部正在采取行动,进一步打击参与支持俄罗斯对乌克兰战争的公司,包括支持俄罗斯军队在乌克兰使用的KUB-BLA和‘柳叶刀’自杀式无人机生产的采购网络。”由于制裁才刚刚实施,目前尚不清楚它们将对莫斯科制造“柳叶刀”无人机的能力产生什么影响。此前《基辅邮报》关于俄罗斯使用“见证者”/“天竺葵”无人机的报道称,尽管受到制裁,俄罗斯仍使用西方设备和部件,这让人对西方制裁的有效性产生怀疑。

结语

“柳叶刀”已经成为一种危险的智能武器。一架“柳叶刀”的成本为30000~35000美元,它可以轻松摧毁价值数百万美元的坦克、火炮或防空系统。这就是为什么乌克兰专家研究缴获的“柳叶刀”或回收其碎片,以帮助制定和改进其自己的电子战对策。这些回收的零件也使乌克兰能够开发和改进自己的无人机。俄乌冲突证明了无人机在现代战场上侦察和摧毁敌方装备和人员方面所发挥的重要作用。无人机降低了人员的风险,即使十几架无人机来摧毁一个目标,其成本效益方面的优势也是不言而喻的。据《福布斯》报道,“新技术可以帮助俄罗斯解决乌克兰的火炮问题。”“柳叶刀”巡飞弹曾成功打击AN/TPQ-37反炮兵雷达。

根据统计,截至2023年8月27日上午,在特别军事行动区域内使用“柳叶刀”巡飞弹的视频共发布了601部。连续第二个月突破单月百部。601个目标中,196个被摧毁,另有320个目标受损,其他44次命中的结果无法准确确定。“柳叶刀”有一半攻击各种火炮,共计151门牵引炮和迫击炮、133门自行火炮和18门多管火箭炮被击中。其他频繁出现的攻击目标为:坦克和重型特种装备(79辆)、轻型装甲车(64辆)、各种雷达(49套)和防空系统(44套)。正如《福布斯》报道,俄罗斯在火炮的数量、质量和技术水平上取得了优势。俄罗斯火炮雷达、监视无人机,尤其是从低空飞来、飞行路线不可预测的“柳叶刀”巡飞弹,正在导致乌克兰火炮迅速耗尽。《福布斯》文章写到,北约155毫米Excalibur激光制导火炮弹药被俄罗斯Pole-21电子战系统阻挡,炮弹落到距离目标很远的地方。对此,他们要求向乌克兰运送更多火炮和电子战系统。不过,乌克兰目前几乎所有类似的火炮系统都来自西方,但却无法对抗不断更新和变化的俄罗斯电子战系统。

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