貝瑞達DARDO/Myriad近迫防禦系統

 

──by captain Picard

 


  

標槍(DARDO)40mm近迫防禦系統

(上與下)貝瑞達(Breda)以Bofors 40mm 70倍徑火砲為基礎在1970年代推出的標槍(DARDO)

自動化近迫防禦系統,此為最早的雙聯裝緊湊型(Compact)砲塔。

(上與下)狼級(Lupo)巡防艦的直昇機庫兩側各有一座DARDO 40mm火砲。

韓國蔚山級巡防艦使用的DARDO近防砲。

韓國蔚山級巡防艦清州號(FF961)後部並列的兩座DARDO近防砲,由後面的射控雷達指揮

DARDO的緊湊型(Compact)雙聯裝40mm砲塔的尺寸。

 DARDO的快速40(Fast Forty)雙聯裝40mm砲塔是改良自緊湊型,單砲射速從原本300發/分增為450發/分

,並且增加雙供彈迴路,可使用兩種彈藥,分別是高爆穿甲彈(HE)以及翼穩脫殼穿甲彈(APFSDS)。

 

韓國大宇在1990年代以DARDO為基礎開發的露蜂快砲。此為安裝在LST-II天王峰級戰車登陸艦

天子峰號(LST-687)艦首的露蜂快砲。

 

長年以來,意大利貝瑞達(Breda)就在瑞典Bofors Model 1948 40mm 70倍徑火砲的基礎上,持續開發多種40mm艦載火砲,前後生產的砲座型號包括Type 64、Type 106、Type 107、Type 564、Type 520等。

在1970年代,意大利貝瑞達(Breda)與奧圖.美勒拉(OTO Melara)在貝瑞達40mm艦載機砲的基礎上,推出了標槍(DARDO)進迫防禦系統,用來對抗逐漸興起的反艦飛彈等威脅;此外,也仍能接戰傳統的固定翼戰鬥機、直昇機,或用來射擊水面船艇、沿岸目標以及海面上的漂雷。 DARDO近迫防禦系統裝備於意大利海軍狼級(Lupo class)與西北風級(Maestrale class)巡防艦、加里波底號(Giuseppe Garibaldi C-551)航空母艦以及改良後的文內托號(MM Vittorio Veneto C-550)直昇機巡洋艦等船艦上,並先後被巴拉圭、厄瓜多、阿根廷、伊拉克、馬來西亞、秘魯、委內瑞拉、韓國等國採用。

DARDO結合了Selenia的SPG-74(RTN-20X)射控系統、一部RTN-10X射控雷達,以及兩座貝瑞達開發的緊湊型(Compact)砲塔,這是種封閉式、自動操作的雙聯裝40mm 70倍徑火砲塔,系統反應時間約13秒。

DARDO最初推出了兩種不同的砲塔構型,分別是Type A與Type B。其中,Type A有下甲板彈艙,砲塔內儲存444發40mm砲彈,下甲板彈艙儲存另外292枚,總共736枚;而Type B則取消下甲板彈艙,安裝時無須穿透甲板,砲塔構型與儲彈量與Type A相同;砲塔的玻璃纖維外罩直徑1.7m,高2.4m。Type A的全砲淨重5600kg,裝滿彈藥後重7400kg;Type B全砲淨重5400kg,裝滿彈藥後重6500kg;兩者的俯仰範圍都是-13度至+85度,俯仰速率60度/秒,能360度水平迴旋,砲塔水平迴旋速率每秒90度。

緊湊型40mm 70倍徑火砲的單砲射速300發/分,雙砲合計600發/分,砲口初速1000m/s,有效射程4000m,最大射程12.5km,最大射高8700m,砲身後座行程25cm。依照1976年的測試結果,使用緊湊型40mm火砲的DARDO,在1000碼距離(900m)攔截次音速反艦飛彈的成功率為30%。

隨後,貝瑞達又進一步推出「緊湊型」火砲的改良型,稱為「快速40砲」(Fast Forty),火砲射速提高到單砲450發/分(雙砲身總計900發/分),後座行程10至11cm,並引進雙迴路供彈系統,使之可以切換使用兩種彈藥,分別是高爆彈(Hght-Explosive,HE)以及翼穩脫殼穿甲彈(Armour-Piercing Fin-Stabilized Discarding Sabot,APFSDS)。一般而言,「快速40」的砲塔內儲存200發APFSDS彈,其餘約244發則是HE彈。OTO Breda宣稱,「快速40砲」能在最遠3000公尺(3280碼)的距離上摧毀次音速反艦飛彈;如果目標距離還在1000m以上,系統會選擇以高爆彈接戰;而如果目標已經飛入距離1000m以內,就會自動切換成APFSDS的彈艙來發射。據說中國在1980年代中西蜜月期階段,開發雷達制導的新型艦載自動化37mm防空火砲時,也考慮採用與意大利DARDO類似的「雙重命中體制」(遠距離用高爆彈空炸、接近後 用穿甲彈直接命中),不過最後完成的76A雙37mm自動防空火砲仍採用直接命中。

貝瑞達「快速40砲」有三種構型:A構型從戰情中心遙控,重4350kg;B構型由人員在砲位上控制與瞄準,重4550kg;C構型由微電腦射控系統(Micro Fire Control System,MFCS)自動指揮,或者選擇由一個顯控台由人員控制,配備彈道計算機,砲座上還有電視攝影機、雷射測距儀來協助鎖定目標,
砲塔重4600kg。三種「快速40砲」砲塔的砲身俯仰範圍都是-13度至+83度,俯仰速率每秒75度;砲塔能360度水平迴旋,砲塔迴旋速率每秒130度。

貝瑞塔快速40砲的單砲身(Single Fast Forty)構型,此為人工在砲位上操作

的形式。

貝瑞塔快速40砲的雙砲身(Twin Fast Forty)構型,此為由作戰系統控制

的版本。

 

「快速40砲」的砲塔有單砲身(Single Fast Forty)與雙砲身(Twin Fast Forty)構型,單砲身「快速40」的砲塔內只儲存144發砲彈,兩個供彈迴路各有一個備射彈艙,每個容量42發,此外每個砲身的彈盤(gun feeder)各容納5發;
雙砲身「快速40」則沿用類似「緊湊型」的雙砲身砲塔構型,其中Type A砲塔總共能容納736發HE(砲塔內儲存444發,下甲板彈艙292發)並加上200發APFSDS,而Type B砲塔則能容納444發HE加上200發APFSDS。貝瑞達還有提供套件,能將緊湊型40mm砲升級到「快速40」

此外,貝瑞達日後也推出Type 520輕量砲塔,重3950kg,使用匿蹤外型的玻璃纖維砲塔殼,數位控制的砲控伺服系統,砲身俯仰範圍是-9~+83度,俯仰速率每秒44度;砲塔可360度水平迴旋,迴旋速率每秒135度,火砲射速300發/分,採用雙迴路供彈,兩個彈艙內有144發備射。

韓國版(露蜂)

韓國海軍1970年代就引進了DARDO 40mm火砲系統裝備多型船艦上。在1988年起,韓國大宇重工(Daewoo)在標槍的基礎上開發國產版本的雙聯裝40mm自動防空機砲,最初稱為Vespa 40mm/70 K(T)砲座,彈艙容量768發。此種韓國版雙聯裝40mm自動火砲在1993年12月完成,1996年起率先裝備於韓國海軍與海洋警察局巡邏艦上。亞洲金融風暴之後,大宇重工集團瓦解拆分,此種韓國版DARDO的產品線改屬於S&T Dynamics,該公司將之命名為露蜂(Nobong),裝備於尹永夏級飛彈巡邏艦、LST-II天王峰級戰車登陸艦等船艦上。

露蜂型的單砲身射速300發/分,雙砲齊射的射速達600發/分,炮口初速1005m/s,理論最大射程12km,對海最大有效射程為6km,對空有效射程4km,標準攜彈量1970發(也有彈艙容量704發的版本),砲塔迴旋速率達90度/秒;依照型號不同,露蜂快砲全系統含彈藥的重量介於6.3至7.3公噸。露蜂砲塔的複合材料外殼由 韓國斗山公司提供。

OTO版:Marlin

意大利OTO以DARDO的單砲身快速40(Single Fast Forty)為基礎,推出了40mm 70倍徑火砲輕量化、非穿透甲板的版本,稱為Marlin,區別於貝瑞達的DARDO。Marlin有兩種構型,分別是由中央戰鬥系統控制的遙控(Remotely Controlled,RC),以及由一個獨立顯控台控制的獨立視線瞄準(Independent Line Of Sight,ILOS)。砲塔下方設有揚彈機,使艦上人員能在受到艦體保護的位置進行再裝填作業。Marlin的射速有單發、100發/分與300發/分三種選擇,雙迴路供彈,彈艙內總共有80發備射砲彈。

Myriad近迫武器系統 

貝瑞達在1980年代與瑞士奧利崗合作開發的Myriad近迫防禦系統,採用兩座

奧利崗25mm加特林旋轉機砲,雙砲總射速高達10000發/分。

 

著眼於未來新一代反艦飛彈(超音速掠海飛行、彈道終端具備機動迴避能力)的威脅,義大利貝瑞達(Breda Meccanica Bresciana)在1980年代開發新一代近迫武器系統。不同於先前貝瑞達開發的標槍(DARDO)採用口徑較大的40mm火砲以及通過高爆彈(HE)的破片來殺傷反艦飛彈,這次貝瑞達決定使用與美國方陣(Phalanx)、荷蘭門將(Goalkeeper)類似體制,以較小口徑、高射速的加特林(Gatling)多管旋轉機砲,以直接碰撞的動能穿甲彈藥為殺傷手段。隨後,貝瑞達決定與瑞士奧利崗(Oerlikon)合作,使用該公司在1980年代新開發的加特林5000(Gatling 5000)「障礙」(Barrage)25mm 80倍徑七管旋轉機砲;而射控系統則由意大利Selenia和Elsag為主的團隊研發。

Myriad在1989年5月熱亞那首次公開。砲塔後方是射控雷達的模型。

Myriad的設計工作約在1988年完成。1989年5月在義大利熱那亞(Genova)舉行的海軍展覽會(Mostra Navale)上,貝瑞達首次公開展示這種新型近迫防禦系統的模型,稱為Myriad。奧利崗-伯勒公司(Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon-Bührle)在1989年與康特拉韋斯(Contraves)公司合併,成為奧利崗-康特拉韋斯集團(Oerlikon Contraves Group),隨後又更名為奧瑞岡-康特拉韋斯防務(Oerlikon Contraves Defences)。

Myriad是一款完全自動操作的CIWS,具備高可靠性,且易於維護,能夠在核生化(NBC)條件下操作。Myriad可以對抗海戰中各種現代化的空中威脅,包括第二代掠海反艦飛彈、更新一代次音速/超音速飛行並進行終端機動迴避的掠海反艦飛彈、反輻射飛彈、從極大角度(如垂直)俯衝的反艦飛彈或炸彈(如滑翔炸彈、雷射導引炸彈等),以及低空飛行的攻擊機等等。

Myriad的砲塔模型,注意採用與奧利崗海衛相同的傾斜式水平砲座設計,

配合獨立的火砲俯仰機構,可以加大俯仰範圍,有效防禦來自天頂垂直

方向的攻擊。

Myriad採用砲座與射控雷達分離的形式,射控系統包含由Selenia和Elsag研製的Ka波段搜索雷達、W波段追蹤雷達和MAGICS顯控台,射控系統透過MHIDAS資料匯流排連接(傳輸速率傳輸速率10Mbit/s)。砲座上裝備兩門KBD 5000 Barrage機砲,單砲循環射速5000發/分,雙砲總體射速高達每分鐘10000發,透過極高的彈藥投射密度來攔截由高速機動反艦飛彈。Myriad的彈艙總共容納2000發25mm砲彈,裝在四個位於砲座的彈箱中;每個彈箱容納500發砲彈,每一門25mm機砲各配置兩個彈箱共1000發砲彈。Myriad砲塔總重7700kg,每一門KBD 5000機砲含1000發彈藥重1600kg。整個Myriad系統設計上擁有良好的質量分佈,確保重心位置良好,可提高機砲射擊的精確度。

Myriad的兩座25mm加特林機砲與雙迴路無彈鏈供彈系統,每一個砲身各有兩個

供彈迴路,每路接到一個容量500發的彈箱,因此單砲總共備彈1000發。

(上與下)測試階段的Myriad火砲機構,可以觀察到位於下甲板的

彈箱以及連接砲身的供彈機構

測試階段的Myriad火砲機構,此為砲身進彈迴路。


火砲方面,奧利崗在1980年代開始研究旋轉式的加特林機砲,以因應未來近迫防禦系統的高火力密度需求;在1984年,奧利崗開發出第一個六管旋轉機砲原型,並於1988年正式推出七管的加特林5000(Gatling 5000,意味射速每分鐘5000發)。此砲使用的KBB彈藥口徑25mm、長184mm,裝藥量高於先前的KBA 25mm砲彈,有反飛彈脫殼穿甲彈(Anti-Missile Piercing Discarding Sabot,AMPDS)以及脫殼穿甲曳光彈(Armour Piercing Discarding Sabot-Tracer,APDS-T)、高爆彈(HE-I)、 破片脫殼穿甲彈(Frangible Armour Piercing Discarding Sabot ,FAPDS)等。

其中,AMPDS重190g(一說160g),由鎢合金製成,彈蕊有多層保護並保持足夠的延展性,以避免在穿透敵方飛彈組件的過程中破裂而損失動能,並透過自旋穩定來維持穿透複合材質的能力,由加特林5000機砲發射的砲口初速為1270m/s,有效射程1000m,飛行500m花費0.41秒時間,剩餘速率1190m/ps;飛行1000m則約需0.84秒,剩餘速率1113m/s。APDS-T 25mm砲彈重156g,砲口初速為1285m/s,能在1000m的距離上貫穿傾斜60度的34mm鋼板;HE-I重230g,砲口初速是1160m/s;FAPDS重190g,砲口初速是1285m/)。此系列KBB 25mm x 184mm彈藥的空氣阻力係數極低,透過高砲口初速,確保彈藥在最短時間內飛抵目標,將敵方反艦飛彈機動而產生的預測誤差縮減到最低。加特林5000具有康特拉韋斯(Contraves)公司開發的雙重給彈系統,可以為機砲供給兩種類型的彈藥(AMPDS或APDS-T);此種給彈系統採無彈鏈設計(使用兩個容量各500發的彈匣),以提高機械可靠性和火力密度,具備冗餘操作模式。加特林5000還具備奧利崗專利的「延遲開火」(hangfire)安全機制,在閉鎖機匣未鎖定時防止意外發射彈藥。

 

(上與下)Myriad的火砲結構。


Myriad的砲座由奧利崗設計,沿用奧利崗先前開發的海衛(Sea Zenith)近迫防禦系統的同型砲座,水平迴旋基座採用傾斜設計,再加上獨立的俯仰機構,使機炮的整體俯仰範圍大增,能防禦從天頂(垂直)方向來襲的目標,如高速俯衝而下的飛彈或敵方投擲的炸彈。此砲座的迴旋速率為每秒2.5徑度(rad.,約143.25度),俯仰速率為每秒3.0弧度(約171.9度)。砲塔彈藥進行再裝填作業時,操作人員是在甲板下方密閉空間作業,受到艦體保護,可在核生化(NBC)環境下作業。

由於新一代反艦飛彈以超音速接近並能在彈道終端進行機動迴避,以往機砲式近迫防禦系統先射控解算出預設瞄準點再射擊的模式,可能會跟不上這類目標。因應這種問題,Elsag公司開發Myriad的射控系統時,使用另一種邏輯:無論反艦飛彈如何機動閃避,最後勢必要通過一個特定範圍才可能命中,所以Myriad的射控邏輯是考慮氣動力等音速,估算出敵反艦飛彈必須通過的範圍,對此位置投放大量25mm彈幕。而面對多枚飛彈同時進攻的飽和攻擊時,Myriad也是預判這些飛彈攻擊必經的位置,然後在所有的位置上都投射25mm彈藥。

然而,如果攔截時需要在所有範圍投放彈藥,意味需要投射彈藥的區域增加,連帶更容易波及在附近的友艦;而攔截的必經範圍往往離本艦較為靠近(大約距離船艦500至1000m),即便成功攔截,飛彈破片還是有可能波及自身而造成附帶傷害。最重要的是,加特林5000以及KBB 25mm彈藥的火砲系統隨後測試顯示效能並不如預期。Myriad近迫防禦系統原本預期在1992年左右可望服役,但因為前述問題,加上冷戰結束後軍費大減,所以就停止了開發,從未進入量產實用階段。此後,意大利OTO的發展方向是用口徑更大的76mm火砲與高爆彈的組合(再加上程式化砲彈引信乃至於雷達導向砲彈),使用相對較少的彈藥在更遠的距離上攔截目標,盡量在遠方摧毀目標,降低對友艦或本艦造成的附帶傷害。