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以色列助印度圆铁骑之梦
————“阿琼”MK2主战坦克身肩重托
时间:2012-08-28   来源:坦克装甲车辆2012.7上   作者:石宏

5月10日,印度国防研究与发展组织(DRDO)开始在拉贾斯坦邦沙漠地带的博克兰野战火力靶场对“阿琼”MK2主战坦克进行为期一周的全面技术测试。从6月1日开始,印度陆军也对“阿琼”MK2展开用户测试。今年内,“阿琼”MK2坦克还将进行多次测试。DRDO主席兼首席科学家V·K·萨拉斯瓦特称,“阿琼”MK2在进行一系列测试后,将在2014年初投产并正式装备印度陆军。
以色列援助发展“阿琼”MK2
 “阿琼”坦克由DRDO所属战斗车辆研究与发展局(CVRDE,设在泰米尔纳德邦阿瓦迪)耗时30多年研制而成。2004年,阿瓦迪重型车辆制造厂生产的16辆“阿琼”MK1原型车交付给印度陆军进行测试。
尽管DRDO宣称“阿琼”MK1的技术性能优于印度陆军从俄罗斯进口的T-90S,特别是其主炮命中率高达97%,大大超过T-90S的73%,但“阿琼”MK1的唯一用户——印度陆军却对该坦克评价不高。据报道,印度陆军在测试中发现“阿琼”MK1存在诸多问题,其中比较严重的问题包括火力性能不足;炮塔中待发弹太少(只有3发,而陆军要求应该有12发);火控系统的部件既未做到一体化,又缺乏相互配合;防护性能不足;信息化程度低;乘员工作环境差等。印度陆军在“阿琼”MK1样车鉴定报告中这样写道:“测试结果表明,‘阿琼’MK1坦克在设计和性能方面不能满足用户的验收条件”,“最糟糕的是,测试发现‘阿琼’MK1坦克在设计时未考虑安全性、可靠性和易保养性”。虽然后来印度陆军在2006年仍决定采购“阿琼”MK1,但这只是出于支持国货的考虑,因此数量仅124辆,用于装备两个装甲团。期间,“阿琼”MK1所采用的MTU 838Ka-501涡轮增压柴油发动机又出现重大技术问题,DRDO不得不求助德国原厂加以解决。印度陆军对“阿琼”MK1问题层出不穷自然十分恼火,但在印度国防部的“劝说”下没有取消订单。
2009年5月25日,第一批生产型“阿琼”MK1坦克正式装备印度陆军第43装甲团。至2010年,该团接收了全部62辆“阿琼”MK1。2011年5月,印度陆军第75装甲团也开始接收“阿琼”MK1,到目前为止62辆也已全部装备完毕。
面对印度陆军对“阿琼”MK1的不断抱怨和采购不情不愿,DRDO就是脸皮再厚也有些挂不住,于是提出将根据印度陆军提出的意见进行逐项改进。2007年初,DRDO开始着手发展“阿琼”MK1的改进型号“阿琼”MK2,具体实施者仍然是CVRDE。
据DRDO主席萨拉斯瓦特介绍,“阿琼”MK2的技术性能将与印度陆军在21世纪初的战场需求联系得更紧密,能够为乘员提供极佳的防护,并确保在高强度、火力炽盛的战场环境下有良好的生存力。而CVRDE主任P·斯瓦库马尔则进一步指明“阿琼”MK2的改进之处多达93项,其中13项重大改进分别是:引入综合防护设计概念,在全面提升防护性能的同时降低车重;采用新型炮管,提高主炮威力,并使主炮具备发射炮射导弹的能力,以打击远距离目标;采用带夜视装置的车长周视观瞄镜,提高夜战能力;重新对炮塔结构进行设计;改进供弹机构;增加主炮弹种;升级战场管理系统(BFMS);采用先进的地面导航系统和告警系统;增加辅助动力单元;换装新型动力传动系统;采用新型火控系统;换装对人眼安全的激光测距仪;加装扫雷犁。
为了保证“阿琼”MK2不再重蹈“阿琼”MK1进度拖沓和问题不断的覆辙,CVRDE特意向以色列寻求技术支持。2007年春夏之交,CVRDE与以色列军事工业公司(IMI)、埃尔比特系统公司签署了“阿琼”MK2的研究与发展(R&D)合同。其中IMI负责提升“阿琼”MK2的机动性能(包括降低燃油消耗),重新设计车体和炮塔,以及帮助提高生产线工艺;埃尔比特系统公司负责提升“阿琼”MK2的火力和战场生存力,并提供空调设备硬件。
看到国内科技人员如此锲而不舍、信心十足,印度陆军决定继续支持一下,于是在2010年5月17日订购了124辆“阿琼”MK2。不过与“阿琼”MK1一样的采购数量,意味着印度陆军对DRDO的能力还是放心不下。
炮塔和车体结构经过重新设计
2008年6月,“阿琼”MK2的首辆原型车在阿瓦迪重型车辆制造厂下线。2011年3月,DRDO宣布“阿琼”MK2坦克的研发工作结束。同年6月,“阿琼”MK2开始在博克兰靶场进行初始试验。
单从现在对外展示的“阿琼”MK2坦克的外形来看,与“阿琼”MK1并无太大区别:驾驶舱在车体前部右侧,炮塔位于车体中部,炮长和车长位于炮塔右侧(其中炮长在前,车长在后),装填手位于炮塔左侧,动力装置后置。驾驶舱前部有3具潜望镜,其中中间的一具可以换为夜视仪;车长/炮长舱口有一圈潜望镜,可为车长提供良好的观察视野。
车体正面装有V形防浪板,顶部水平,后部动力舱装甲板凸起,两个附加油箱装在尾部。车体两侧各有七个负重轮,主动轮后置,诱导轮前置,有托带轮。侧裙板覆盖高度较窄,仅及负重轮上缘。
不过,CVRDE在IMI的帮助下对“阿琼”MK2的炮塔和车体结构进行重新设计。特别是炮塔结构修改幅度最大,取消了“阿琼”MK1所采用的电液炮塔控制系统(易受撞击损伤影响,使火力性能恶化),改为采用埃尔比特公司提供的全电子化、模块化电动炮/炮塔驱动和稳定(EGTDS)系统。据介绍,EGTDS利用低电压方位/俯仰伺服马达驱动,反应时间非常短,并且保留了手动驱动方式。马达驱动-控制单元通过两个三相绕线式感应电动机来改变电量供应大小。伺服马达通过传感器、控制手柄和瞄具的输入信号来交联、稳定炮塔和武器系统。由于EGTDS没有高度易燃的驱动液,因此具有极好的安全性,使坦克的生存能力得到了极大提升。EGTDS在任何速度条件下都能让炮塔和火炮保持在稳定位置,并进行平滑跟踪,从而使火力准确性得到明显改善。不仅如此,EGTDS还具有耗电量小的特点,使“阿琼”MK2的噪声信号、红外信号明显降低。
另据CVRDE介绍,由于“阿琼”MK2在车体和炮塔结构设计上进行了优化,而且广泛应用了新材料,因此战斗全重从“阿琼”MK1的58.5吨降至55吨。
 机动性能
在研制“阿琼”坦克之初,DRDO曾表示要为其装上国产大马力坦克发动机和传动系统。但在很多年之后,印度国产动力传动系统依然未见踪影。不得已之下,“阿琼”MK1的动力传动系统只能采用德国MTU 838Ka-501涡轮增压发动机(功率1 400马力)和伦克RK-304A自动变速箱。然而,这套动力传动系统在测试过程中又暴露出比较严重的技术缺陷,虽经德国人做了改进,可靠性却依然不高,因此CVRDE在受命研制“阿琼”MK2时,第一件事就是为该坦克确定动力传动系统。
2007年10月31日,CVRDE向全球征集合作伙伴,以共同研发高性能1 500马力坦克用柴油发动机以及配套的液力传动自动变速箱(要求4个前进档和2个倒档)。CVRDE对发动机的技术要求很多,特别是要求关键部件,如直接燃油喷射系统、数字化电子控制单元、涡轮增压装置、充气冷却装置、安全控制单元、高效多级空气滤清器等必须在印度实现国产。
先后与CVRDE接洽的外国公司包括芬兰瓦特西拉(提供其V8X-1500型1 500马力高压柴油发动机,配法国SESM ESM-500自动变速箱或美国底特律柴油机公司的阿里逊X-1100-3B自动变速箱)、美国通用动力地面系统公司(提供欧洲动力单元,即德国MTU MT-883柴油机+伦克HSWL-295TM自动变速箱)、英国珀金斯公司(提供其CV-12“秃鹰”柴油发动机,配ESM-500自动变速箱)、美国康明斯公司(提供QSK-38柴油发动机,配ESM-500自动变速箱)。经过一番比较,2009年末,美国康明斯公司的产品方案被选中。QSK-38是一种V型、四冲程、12缸直列、液冷、直喷、电控涡轮增压柴油发动机,重9 100千克,尺寸(长×宽×高)3.9米×2.1米×2.25米,压缩比12︰1,最大输出功率1 500马力,排放标准为欧ⅢA;ESM-500自动变速箱有5个前进档和2个倒档,包括一个带换档、转向和刹车系统的齿轮箱。它也可配备液压助力转向系统,依靠发动机转速和不同档位能允许不同的转弯半径。此外,ESM-500自动变速箱还装备有为动力单元冷却风扇服务的动力输出装置。中标之后,康明斯印度分公司旋即开始针对“阿琼”MK2的具体要求对动力传动系统进行改进设计。
“阿琼”MK2新增的辅助动力单元由印度国产,主要作用是在坦克关闭主发动机进行“静默观察”时对车上的电子设备和电池充电。印度陆军对辅助动力单元功率的最初要求是4.5千瓦,但后来又提高到8.5千瓦。
 “阿琼”MK2的悬挂系统仍采用液气悬挂,但可靠性和部分结构进行了改进。行走机构与生产型“阿琼”MK1相同,仍是采用德国雷姆沙伊德市迪尔公司的DST 570V,包括主动轮、诱导轮、负重轮、拖带轮、履带板、履带齿、连接销钉、橡胶垫、牵引装置等在内的全套行走机构将由印度拿丁(Larsen & Toubro)公司按许可证生产。
阿琼MK2坦克的刹车系统为两级刹车,气冷盘式刹车在时速35千米/小时能实现停车制动,更高的速度条件下用以减速。液力减速器能使坦克以0.7G的减速率降低速度。
火力性能
“阿琼”MK2像MK1一样,采用1门120毫米、短后坐、液冷线膛炮,但是身管进行了改进,强度、寿命、弹道性能等都有了提高。该炮全长6.05米,炮重2 025千克,身管有2条右旋膛线,缠距350毫米,使用寿命550发。在经过IMI重新设计的炮塔内有一个独立空间,用以放置容纳10发待发弹的耐火储弹装置。其余炮弹则储存在炮塔尾部。选弹机构在装填手的操作下可以自动选择四种弹药,并有自检功能。主炮配用的弹种除120毫米尾翼稳定脱壳穿甲弹(全弹长0.94米,全弹重20千克,初速1 650米/秒,半可燃药筒)和碎甲弹(全弹长0.996米,全弹重22千克,初速735米/秒,半可燃药筒)之外,还将采用以色列研制的两种120毫米弹药——IMI生产的反人员/反器材(APAM)弹药和以色列飞机工业公司(IAI)生产的“拉哈特”(LAHAT)炮射导弹。
APAM弹药特别适合在高楼林立的城市环境使用,让坦克对付那些潜伏在建筑物内、装备反坦克武器的“猎杀”小组。APAM属于子母弹,全弹长0.984米,全弹重27千克,弹丸长0.75米,重17千克,内装6枚子弹药(内壁嵌有很多预制成型钨球),初速970米/秒,膛压3 400巴,精度0.3密位,储存温度范围为-40~+63摄氏度,使用温度范围-40~+52摄氏度,采用可编程电子引信。每发APAM炮弹可以覆盖很大的范围,预制成型钨球有足够的动能穿透人体装甲或其他材料。
“拉哈特”是一种激光半主动制导炮射导弹,可对付装甲目标和直升机。用地面平台发射时射程8千米,当以30度着角打击目标时,圆概率误差为0.7米。当用在坦克上时,“拉哈特”炮射导弹采用现有的光电观瞄设备和发射程序从坦克炮中发射。“拉哈特”炮射导弹配有固体火箭发动机,火箭发动机在炮膛内点火,导弹在炮管内逐渐加速,当导弹飞离炮管后,尾部的4 片尾翼张开以稳定飞行。这一工作方式降低了发射载荷和发射特征(火光和粉尘),增强了发射平台的生存能力和隐蔽性。
“拉哈特”炮射导弹采用串联高爆战斗部,破甲能力800毫米。为了适应未来的需要,“拉哈特”在设计中留出了升级的空间,因此它也可以使用其他战斗部。将“拉哈特”炮射导弹部署到主战坦克上只需要略微进行改动,即将激光测距机替换为LRF/激光指示模块,并将“拉哈特”程序输入到计算机中即可。“拉哈特”导弹可同其它弹药一样储存在弹药架内,并同任何一种其它弹药一样装填和发射。
为了能有效地摧毁坦克(攻顶)和直升机(直接攻击),导弹可以采用高、低飞行剖面,并且还可根据射程和天气条件进行弹道编程。据IAI介绍,“拉哈特”炮射导弹之所以具备这些能力,是因为其配用了该公司自行研制的稳定陀螺导引头,能为导弹提供比例引导以及灵活的作战模式、弹道编程和精确的动目标拦截能力。
与常规的坦克弹药相比,“拉哈特”炮射导弹在远距离作战方面明显占优。因此在采用“拉哈特”炮射导弹之后,“阿琼”MK2坦克就可以在敌坦克及反坦克导弹射程之外先行攻击。由于“拉哈特”导弹只在飞行的末段才需要目标指示,因此“阿琼”MK2坦克可在隐蔽的位置进行发射,从而提高自身的生存力。
“阿琼”MK2的辅助武器包括1挺装在炮塔左侧装填手舱口前方的俄制HCB“岩石”12.7毫米高平两用机枪、1挺FN MAG型7.62毫米并列机枪。
“阿琼”MK2将采用埃尔比特系统公司设计的全新车长周视观瞄镜(CAPS)——双轴稳定瞄准线、遥控操作,能够独立进行目标探测、战场侦察,并能在“猎杀”自动跟踪模式下控制坦克炮开火。车长周视观瞄镜采用一个由法国SAGEM设计的马蒂斯-STD热像仪,工作频段3~5微米。炮长观瞄镜采用一个泰利斯生产的凯瑟琳-FC热像仪,工作频段8~12微米。
防护性能
“阿琼”MK1坦克的防护主要是靠装甲,这也是导致其重量过大的重要原因。其装甲是由位于印度安德拉邦首府海德拉巴市坎切纳巴的印度国防冶金研究实验室(DMRL)研制的“坎昌”(Kanchan)模块化陶瓷复合装甲,号称性能可以媲美英国的“乔巴姆”装甲。印度对“坎昌”装甲的技术性能严格保密,别说外界不清楚,就连印度陆军特派的项目负责人和印度陆军总参谋长都不知道,这也导致外界对“坎昌”装甲的评价出现很好和很差两极分化。笔者认为,印度的技术水平和工业能力与美欧相比有很大差距,因此“坎昌”装甲的性能很可能不如“乔巴姆”,但也绝非豆腐渣,否则印度陆军早就跳脚了。
“阿琼”MK2摒弃了“阿琼”MK1单纯依靠装甲防护的思想,改为采用综合防护。其基型装甲为均质钢,而其主要防护部位的装甲则是“坎昌”模块化复合装甲的改进发展型,由陶瓷、氧化铝、玻璃纤维和镍合金组成“三明治”结构,装在均质钢装甲之间,以提高对抗穿甲弹和破甲弹的能力。
CVRDE在IMI的帮助下重新设计了“阿琼”MK2的炮塔,使其能更好地加挂模块化装甲套件。另外,“阿琼”MK2的炮塔上还装有格栅装甲,以增强防御采用成型装药战斗部的反坦克火箭弹攻击的能力(加挂的坚硬金属格栅形成“栅栏”,可将反坦克火箭弹的成型装药战斗部在相对安全的距离上提前引爆)。
DRDO设在浦那的复合材料研究中心、研究与发展局(工程)还为“阿琼”MK2坦克发展了多层多功能纤维强化聚合物(FRP),主要用在车体和炮塔上。FRP与金属材料相比,防护力相当,但重量大幅减轻,据称仅车体结构就可比钢结构减重40%以上。此外,复合材料研究中心、研究与发展局(工程)还为“阿琼”MK2研制了新型联合硬化复合整体装甲,由陶瓷片和橡胶组成“三明治”结构(其中陶瓷层是防护主力,橡胶层是起保护硬而易碎的陶瓷片),装在两层FRP之间。其中外层FRP作为外“蒙皮”并提供有限防护,CIA提供主要防护,内层FRP作为结构部分,并作为次级能量吸收装置。
为了提高“阿琼”MK2防御采用串联战斗部的反坦克火箭弹和反坦克导弹攻击的能力,CVRDE和IMI联合为其发展了模块化非爆炸反应装甲(NERA)。这种反应装甲在由两层金属板(面板和背板)构成的装甲盒内填充的不是钝感炸药,而是诸如橡胶之类的非爆炸材料。当NERA被反坦克火箭弹和反坦克导弹命中,引发成型战斗部喷射金属射流时,其中一部分射流会进入内部填充材料(如橡胶),产生高压,进而导致面板和背板弯曲变形或膨胀,而这种弯曲变形或膨胀的结果就是让射流通道产生偏移,从而大大降低射流对复合装甲或主装甲的穿深。
而为了确保万无一失地防御新一代反坦克导弹,“阿琼”MK2还增加了多威胁告警传感器和主动防护系统(APS)。其中多威胁告警传感器由埃尔比特系统公司提供,包括4个E-LWS传感器,能够对敌方激光来源(如激光测距机、激光指示器、激光驾束等)和红外照射装置进行精确探测和归类,而且也能够对所有威胁直接标示,并以声频或视频方式告警。
主动防护系统是IMI的“铁拳”系统,通过固定安装的雷达和红外探测器来探测潜在威胁。其中探测雷达是一种小型脉冲多普勒体制凝视雷达,由IMI旗下埃尔塔系统公司生产,在“阿琼”MK2上共装有两部。该雷达不但能够进行探测和跟踪,而且能给“铁拳”火控系统提供来袭弹药的距离和弹道。“坦迪尔”(Tandir)红外探测器由埃尔比特系统公司生产,主要用于昼夜全向探测和跟踪。“坦迪尔”不但具有反应灵敏、可靠性高、探测能力强等特点,而且能够提供来袭弹药的图像。
“阿琼”MK2将采用2具“铁拳”双联拦截弹发射器。与一般主动防护系统靠直接撞击或破片拦截来袭反装甲武器的机理不同,“铁拳”是通过拦截弹战斗部爆炸产生的冲击波效应,破坏聚能装药弹中较软的部件或使飞行中的反坦克导弹、动能穿甲弹的弹芯偏移和失稳来达到拦截效果。具体来说,在对付采用聚能装药的火箭弹或反坦克导弹时,拦截弹会掠过来袭弹药的战斗部之后在其中段位置引爆,利用冲击波炸断来袭弹药的弹体并将来袭弹药的战斗部向下震离;在对付尾翼稳定脱壳穿甲弹时,拦截弹会在高速飞来的长杆弹芯前方引爆,使之向下偏离,大幅降低其穿甲能力。由于靠冲击波效应实现拦截效果,所以“铁拳”系统的拦截弹弹体没有采用普通拦截弹那样的金属弹体,而是采用易燃材料制成,在爆炸时能够完全燃尽,不会产生爆炸破片,从而大大减小了附带损伤,这对坦克装甲车辆在城市环境中作战极为有利。
“阿琼”MK2的其他防护措施还包括两具六联装烟幕弹发射器(分别装在炮塔后部两侧)、巴巴原子研究中心的三防系统、瑞典巴拉居达伪装有限公司提供的机动伪装系统(MCS)等。后者能够显著减小坦克的信号特征,可有效对抗目前所有已知的传感器和灵巧弹药。
信息化能力及其他
“阿琼”MK2的炮塔内将封装由埃尔比特系统公司设计、印度巴拉特电子公司生产的综合战场管理系统(BMS),它可在坦克与其他单位、战斗平台和上级之间实现通信联网,并能让车长进行任务规划、导航、持续更新环境观察信息。该系统还能利用一个数字化数据记录仪记录和恢复在任务期间采集的视频图像、观察数据,这些数据可以通过数据链和其他战斗平台或上级分享。据DRDO介绍,为“阿琼”MK2装备综合战场管理系统是印度陆军数字化地面部队综合战场(DLFIB)概念的必不可少的一部分。DLFIB就是将主战坦克、反坦克分队、武装直升机整合起来,进行联合作战。在此情况下,综合战场管理系统将能够使“阿琼”MK2坦克从无人机和直升机那里得到信息,确保“阿琼”MK2坦克乘员能够详细了解周边环境和战区情况,提高“阿琼”MK2与战区内的友军坦克装甲车辆的协调能力,避免遭到友军火力误伤。此外,综合战场管理系统还能提供关于敌方坦克和敌军部队的运动情况,以及提供战区内导航地形信息等。
“阿琼”MK2坦克还装备有自诊断系统(SDS),该系统不但能够告诉乘员坦克发生了什么问题,而且能够指出问题在什么地方。另外,当坦克遭到从不同位置、不同弹药的打击之后,自诊断系统还能让乘员知晓坦克的确切损伤位置和损伤程度。
为了提高乘员操纵坦克时的环境舒适性,“阿琼”MK2将采用埃尔比特系统公司研制的“个体乘员和装备冷却系统”(ICECS),它是通过一个特殊的空调来向乘员的空冷工作服或背心提供冷却和干燥的空气。按照以印之间达成的技术转让协议,埃尔比特系统公司将向印度转让制式坦克乘员防火空冷工作服、三防空冷工作服以及空冷紧致背心。
加拿大CAE公司的印度子公司——设在班加罗尔的CAE印度公司正在负责设计“阿琼”MK2的综合训练系统,目的是通过先进的模拟技术,来为“阿琼”MK2的车长、炮长和驾驶员提供个体、车组和分队级别的系统训练。
 
结语
尽管DRDO主席萨拉斯瓦特称,“阿琼”MK2除了10%的设备和零部件(主要是一些液力和电子系统)依靠国外提供之外,其余90%的设备和零部件都将实现国产化。但从前面的介绍可知,“阿琼”MK2实际上仍未改变关键技术依赖外国的问题。此外,DRDO宣称的将“阿琼”MK2坦克推向国际市场的宏愿恐怕也很难实现,且不说其真正性能还是未知数,仅每辆3.7亿卢比(约合802万美元)的昂贵价格也会令外国客户望而却步。要知道,印度陆军喜欢的俄制T-90S坦克单价才250万美元,即使是已经装备的“阿琼”MK1的单价也不过407万美元。
另外,DRDO还从2010年开始设计新的未来主战坦克(FMBT),据称其重量将从“阿琼”MK2的55吨进一步下降到50吨。印度陆军计划从2020年正式装备FMBT,总的采购数量初定为1 200辆。而这些消息也意味着“阿琼”MK2即使测试合格,数量可能也就原先订购的124辆,不会有更美好的装备前景。

 
 
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