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軍宣公布的現代級泰州艦改裝后的照片,原來的卡什坦彈炮合一近防系統,換成了1130近防炮。兩者都是萬發炮,還是花錢換了,可見海軍對俄式近防炮的射擊精度也非常不感冒。
直升機末日來臨?
問:
堂主,把武裝直升機改套件,用來對付低慢小的無人機,這個思路怎么樣?或者說未來搞無人化的武直來對付fpv?
答:
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圖:高速火箭機對直升機的威脅非常大
少年,現實剛好相反,直升機受FPV威脅相當大!現在應該想的是武裝直升機如何防御FPV。
在過去一年,哥倫比亞毒販用FPV擊落了警察的黑鷹直升機,緬甸克欽獨立軍用光纖FPV擊落了政府軍的米17,烏軍用光纖FPV擊落了俄軍的卡52攻擊直升機。
直升機受大疆類FPV威脅,原因還是速度慢,直升機一般最高飛行速度250-300公里/小時,巡航速度200-250公里/小時,在復雜地形超低空掠地飛行還要低一些,150公里/小時左右。起飛、降落階段就更不用說了,爬升、加速都很慢。
很多時候,直升機于大疆類FPV的攻擊范圍,最近2年如雨后春筍般冒出來的火箭機就更可怕了。火箭機速度300-400公里/小時,配合AI識別算法,自動跟蹤打直升機真是手掐把算的。
而且,大疆類FPV、火箭機是可以輕松配備到班排一級的單兵裝備。
所以,軍用直升機如果這兩年不解決對FPV的防御問題,以后肯定沒法在戰場上混。
那么,直升機可以如何防御FPV?
視頻:烏軍光纖FPV擊落俄軍卡52
視頻:克欽軍光纖FPV擊落米17
視頻:哥倫比亞毒販用FPV擊落警方的黑鷹直升機
FMCW毫米波雷達
探測上可以借用坦克末端主動防御系統(APS)的雷達。
這類FMCW毫米波雷達,其實現在也用于新能源汽車的智能駕駛系統。它采用擁有多個發射(T)、接收(R)單元的陣列天線,但工作方式為FMCW調頻連續波、以及 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)多輸入多輸出。
與傳統的相控陣雷達不同,它陣列天線上所有的發射單元、接收單元可以視為獨立的,即不通過物理上的移相器來合成波束。
而是在無線電波發射和接收上,各個單元獨立工作,每個發射天線均以相同的較大扇面(立體角)發射信號,然后接收天線接收目標反射回波。
例如一個32T32R的陣列天線,第一根發射天線(Tx1)發出信號,32 根接收天線(Rx1-32)會收到一組信號;接著,第二根發射天線(Tx2)在稍有不同的位置發射,32根接收天線又會收到另一組信號。
由于 Tx1 和 Tx2 的物理位置不同,回波到達接收天線的時間(相位)也會有微小的差異。雷達處理芯片通過算法,將這些由不同發射單元發射、但在同一組接收單元上形成的回波進行合成,可以計算出目標的方向角度。
這樣,一個32T32R的陣列天線,通過MIMO技術可以形成1024個虛擬通道,即相當于傳統相控陣雷達的1024個T/R單元,具有很好的角分辨率,能達到0.5°、甚至更高。
而測距、測速則利用FMCW技術,通過發射信號與回波信號之間的頻率差來計算目標距離,通過多普勒效應來計算目標相對速度。
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圖:FMCW毫米波雷達的微帶天線和雷達波束方向圖。
相對傳統相控陣雷達,這種雷達的好處是不需要進行掃描,時間維度上沒有盲區,在發射單元覆蓋的空間立體角內持續探測。這對于坦克主動防御來說是非常有利的,例如敵軍單兵在近距離發射RPG時,可以在極短時間內捕捉到。
劣勢也很明顯,發射單元的波束是寬扇面(立體角),對特定角度的信號強度就很弱了,所以這種雷達對反射較強的反坦克導彈、RPG火箭彈的有效探測距離一般也只有數百米。
另外,相比傳統雷達的閉環跟蹤模式,角分辨率也比較差,不過對于近距離攔截,0.1-0.5°的測角精度,已經足夠支持為攔截榴彈指示發射方向。
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圖:100式坦克上的毫米波雷達,以及攔截榴彈發射轉塔。
毫米波FMCW相控陣雷達
而介于FMCW毫米波雷達與傳統脈沖多普勒相控陣雷達之間,又有一種FMCW相控陣雷達。
例如,美國防務初創公司Echodyne(埃克戴恩)的EchoGuard雷達。它是FMCW調頻連續波雷達,但掃描上又采用電子相位掃描的方式。
即它的陣列天線也分為發射、接收兩部分,發射部分的各發射單元通過移相合成發射波束,接收部分同理。
之所以必須區分為發射、接收陣面,原因在于連續波雷達不像脈沖雷達,它的雷達波發射是連續不斷的,沒有空的時隙用于接收。
但也正因為不像脈沖雷達那樣需要空時,EchoGuard雷達一個陣列天線負責掃描一個水平120°x垂直80%的立體角,以一個2°x6°的針狀波束進行掃描,掃描周期只需要1秒。
而且,這中間還可以對已發現的20個目標進行跟蹤,每秒10次航跡刷新。
相比FMCW毫米波雷達,EchoGuard雷達波束能量更集中,所以有比較大的探測距離,它對大疆精靈4的探測距離達到1公里,對車輛目標的探測距離則達到3.5公里,對人員也有2.2公里。
EchoGuard雷達的問題在于,為了適裝在車輛、武器站上,它的發射單元、接收單元估計都比較少,又不像FMCW毫米波雷達可以靠MIMO算法合成虛擬通道,所以它的波束寬度比較大,達到2°x6°。由此,邊跟蹤邊掃描模式下的跟蹤精度僅為< 1°(方位)/ < 1.5°(俯仰),只能起到預警雷達的目標指示作用,需要調用光學設備瞄準目標,還不能直接用于武器站火控。
EchoGuard雷達對大疆類FPV發現距離達到1公里,掃描周期1秒,而大疆類FPV每秒飛行距離大約是40米,火箭機則是每秒約100米,即它對FPV的預警時間為10-25秒,基本夠用了。
實在不行,可以再加大一下陣面,增加發射、接收單元。EchoGuard雷達的天線陣面非常小巧,僅16.3 cm 寬× 20.3 cm高 × 5.7 cm厚。
值得一提的是,EchoGuard雷達雖然是相位掃描,但它是沒有移相器的,它的收發單元由超材料制成,通過改變電壓來改變各單元的等效電磁特性,從而產生相位差,最終合成一個窄波束。Echodyne公司給它起名為MESA,Metamaterials Electronically Scanned Array(超材料電子掃描陣列),以示與普通有源相控陣AESA的區別。
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圖:EchoGuard雷達性能簡介,以及裝在武器站上的EchoGuard雷達。
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圖:武直21上的毫米波雷達
如何對抗
現在首先同時用上FMCW毫米波雷達、毫米波FMCW相控陣雷達的直升機,估計是武直10的出口型,直10ME2,它機身4個方向安裝了8個面狀天線。
再算上頭頂上的毫米波雷達,直10ME2可謂武裝到牙齒,FMCW毫米波雷達、毫米波FMCW相控陣雷達、毫米波脈沖多普勒雷達都裝備上了。
而我軍重型武直直21也裝有4個板子,可能是僅為毫米波FMCW相控陣雷達,也可能是將FMCW毫米波雷達、毫米波FMCW相控陣雷達裝一起了。
解決發現目標的問題,接下來就好辦了。
首推的辦法是給直升機加裝機載光電綜合告警/激光對抗系統,這其中包括定向紅外干擾系統(DIRCM)。
例如,美軍的AN/ALQ-212(V),搭載 1 個或多個可 360° 旋轉的干擾頭,內置激光與弧光燈雙輻射源,通過高能量紅外光束直接干擾導彈導引頭,可用于對抗采用紅外導引頭的防空導彈。
不過現有的都是定向紅外干擾系統,而現在的大疆類FPV、火箭機都是白光成像,估計還是得盡快增加白光波段的激光器。
另外,矛盾對抗不斷升級,指不定哪天,深圳華強北又給火箭機裝上小型毫米波雷達了。后面估計還得給直升機裝上5-10千瓦級硬殺傷激光系統,這體積短期內小巧不了,這就是武直21重型武直的意義,得給硬殺傷激光系統留出200-300公斤的武器系統重量冗余。
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圖:航展的直10ME2,以及裝備巴基斯坦軍隊的直10ME2。圖中可見MCW毫米波雷達、毫米波FMCW相控陣雷達、以及定向紅外干擾系統(DIRCM)。
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圖:毛子的定向紅外干擾轉塔,他們的微機電技術比較落后,沒辦法做到美國、中國同類設備那么小巧。不過,以后的激光硬殺傷系統如果能做到這樣的體積,就已經非常了不起,基本需要武直21、直20這類10噸級直升機搭載,才不至于影響主戰性能。
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圖:被光纖FPV迎面擊落的卡52。它機腹其實也配備了定向紅外干擾轉塔,但仍然被擊落,就是沒解決對FPV的探測問題,干擾波段也不適合。
垂直起降殲20?
問:
如何看待殲20在搞垂直起降版本?
答:
這波又是那些流量自媒體,或者說軍盲自媒體炒的,起源好像是一張分辨率一般的衛星照片,以及一張應該是PS、或AI生成的圖片。
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圖:軍盲自媒體的炒作之源。
一款已經設計好的戰斗機,改垂直起降飛機是不可能的,因為氣動布局、機體結構全部都要推倒重來。
至于我們要不要搞垂直起降戰斗機,本堂認為這純粹是多鳩余,因為垂直起降戰斗機是一種費效比極低的產品。如果搞,那就是錢多,啥都想試試,也是大國追求創新的必然浪費之一。
垂直起降戰斗機的效率有多差?
像美軍AV-8B海鷂II戰斗機,垂直起飛時它的最大起飛重量僅8595千克,因為垂直起飛的起飛重量必須小于發動機推力。
AV-8B的空重為6336千克,也就是說,垂直起飛時,彈油、滑油、飛行員加起來,重量不能超過2259千克。它甚至不能滿油起飛,因為它的內部油量為3519千克。
所以,AV-8B垂直起飛執行空優任務,一般僅攜帶2枚AIM-9空空導彈,這時作戰半徑為150公里左右,起飛轉一圈就差不多沒油了。在熱帶地區,由于發動機推力下降,垂直起飛甚至不能帶彈。
而在兩棲攻擊艦上,以180米跑道進行短距起飛時,AV-8B的最大起飛重量接近14噸,攜帶4枚MK-82炸彈(500磅級)、2枚AIM-9導彈執行CAS近距離空中支援任務,作戰半徑為300公里。同等掛載,比中國強5攻擊機的作戰半徑還少100公里。
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圖:AV-8B的作戰能力非常弱雞。
再看F-35B,在攜帶2枚1000磅級炸彈、2枚AIM-120導彈時的內油作戰半徑,短距起飛時為954公里、垂直起飛時為352公里。比起AV-8B,F-35B的載荷能力確實獲得了飛躍式提高。
但F-35C在同等載荷條件下,作戰半徑為1356公里,比F-35B高出42%,這是不是頓時就不香了。
由于升力風扇擠占了機身長度,F-35B的彈艙還不能攜帶2000磅級炸彈、NSM反艦導彈;為了盡量壓住重量,機翼的外掛能力也不及F-35C、F-35A。
總的來說,F-35B造價更貴,維護成本也更高,但綜合作戰效能可能僅有F-35C、F-35A的一半。也就美帝國軍方才這么腦殘,堅持要為海軍陸戰隊配備固定翼艦載戰斗機,當然,估計他們那些將領還是平衡軍種利益考慮。
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圖:F-35B的綜合作戰能力估計只有F-35C的一半,服役之初還經常燒了兩棲攻擊艦的甲板。
還是我們076兩棲攻擊艦的思路更好,加條電磁彈射器,就可以用攻擊21等無人攻擊機、甚至未來的無人戰斗機。大戰時,這些無人機可以為正規航母助戰;執行低烈度干涉任務時,這些無人機基本也能解決問題。
大人,現在是無人機時代了,還玩什么垂直起降飛機。
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圖:早年076搭載無人作戰飛機的想象CG
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圖:真正的076兩棲攻擊艦也搭載了攻擊11模型進行試驗。
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圖:076兩棲攻擊艦,雙艦島,甲板前部左側裝有電磁彈射器。
二戰日軍打仗像小偷?
問:
堂主你好,二戰日本海軍怎么都給人一種干事不徹底,不敢干或者說怯戰的表現,你比如珍珠港事件南云放棄了第三次攻擊,掉頭跑路,瓜島海戰三川也是打完就跑路,但放著沒什么武裝的運輸船就是不打,這是因為什么,看甲午海戰還有對馬海戰日本都是積極主動出擊打完也沒遺留什么,可對美開戰感覺打的就像個小偷到一個監控嚴密的銀行一樣,雖然得手了但一門心思就想跑,聽聽堂主的高見。
答:
這是送分題啊,大家去看俞天任/冰冷雨天的《浩瀚的大洋是賭場》等著作就行。
二戰時,日本那些軍國主義者雖然狂妄,但孱弱的工業現實,一直影響著日本軍官的作戰思維。打仗時總希望以小博大,奇襲取勝,不敢投入大本錢。
最典型的例子就是中途島戰役,賭徒山本五十六制定的作戰方案也是南云機動部隊(航母)在前,自己坐鎮的聯合艦隊本隊(戰列艦)在后,兩者距離300-500海里。
這里面雖然有日本海軍巨艦大炮主義、戰列艦速度低于航空母艦不便統一編隊的因素,但本質上還是不敢showhand,不敢押上當時奉為國寶的戰列艦。如果,當時日本聯合艦隊將航母、戰列艦統一編為一個大編隊,肯定可以分散美軍艦載機和陸基飛機的攻擊火力,從而減小航母的損失。
1940年時,美國的鋼鐵產能就是日本的10倍;而轉到戰時經濟后,美國的造船產能飆到了日本的20倍。
于是,到了中途島海戰之后的瓜島戰役,日本的永野修身海軍元帥對三川軍一說了句名言,“雖然是無理的要求,但是日本的工業力有限,希望盡可能不要損壞軍艦”。
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圖:太平洋戰爭初期,日本將大和號戰列艦視為國寶不舍得用,但該艦最終覆滅于幾乎毫無價值的水面特攻,非常諷刺。
本堂的另一個看法則是,二戰時的日本軍隊似乎一直輕視后勤補給的作用。他們自己視后勤為雜役,打仗就喜歡尋殲敵軍作戰部隊,對于打擊敵方后勤補給也始終定為次等任務。
像瓜島戰役中的薩沃島海戰,三川軍一接到的命令原文是「八月八、九日ノ夜、ガダルカナル?ツラギ泊地ニ突入、水上部隊ヲ撃破スルト共ニ、敵ノ増援補給ヲ遮斷セントス」。(譯:于8月8日、9日之夜,突入瓜達爾卡納爾及圖拉吉泊地,在擊破水上部隊的同時,切斷敵方之增援補給。)
你看,這“切斷敵方之增援補給”讓人家三川怎么理解?是不是完成擊破水上部隊的首要任務后,自然就切斷敵方之增援補給了?
為什么不直接將首要任務定為殲滅敵方登陸、補給船隊呢?還是輕視后勤補給的心理作祟。
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圖:上圖為運輸船隊警戒的澳大利亞海軍巡洋艦堪培拉號;下圖為遭日軍重創的堪培拉號,人員撤出后,己方擊沉。
至于偷襲珍珠港,就更怪不得人家南云忠一。
命令原文是「機動部隊ハ一二月八日(比島時間一二月七日)黎明、ハワイ方面ニ対シ航空攻撃ヲ実施シ、同方面ニ在ル敵艦隊並ニ航空兵力ヲ撃破ス」(譯:機動部隊于12月8日——檀香山時間12月7日——黎明,對夏威夷方面實施航空攻擊,擊破該方面之敵艦隊及航空兵力。)
而在聯合艦隊1941年11月下旬下達給飛行隊的《機動部隊作戰計劃草案》中,關于攻擊目標的優先級定義如下:
「目標選定ノ順序:第一、航空母艦。第二、戦艦。第三、航空基地。第四、燃料タンク、工廠、其ノ他重要施設」(譯:目標選定順序:第一,航空母艦;第二,戰列艦;第三,航空基地;第四,油庫、工廠及其他重要設施。)
計劃里有,但你聯合艦隊為什么在命令里壓根沒提呢?
在中國戰場也是如此,抗戰中期,日軍的華中部隊第11軍就在湖南跟薛岳的九戰區玩拉鋸,作戰目標都是殲滅或重創九戰區的作戰部隊。
直到1944年太平洋戰場形勢無法扭轉后,才發動為了打通中國大陸交通線的“一號作戰”(豫湘桂戰役)。
實際上,侵華日軍的華中11軍、華南23軍如果早點在1941年就集中資源搞“一號作戰”,我們的抗戰會更加困難。因為他們如果早打通中國大陸交通線,這對我們的抗戰來說,實則也是一道戰略封鎖線,可以阻止我東南部資源、補充兵員投入到抗戰中。
抗戰時期,我國出丁的前列省份,四川、河南最多,分別是258萬人、190萬人,緊隨其后就是湖南、廣東、江西,分別是157萬人、93萬、92萬人。
日軍如果早3年占領湖南、廣西東南部、廣東西部,我們估計會損失25%,甚至更多的補充兵員。
這影響是非常大的,像后來國軍駐印軍的補充兵員,30%是廣東兵;74軍常年在湖南作戰,60%兵員都是湖南兵。(作者:原講武堂公眾號堂主,今夜粥檔攤主)
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圖:這張圖可能是剛抵達部隊的壯丁。
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