英國艦載防空飛彈(1)

──by captain Picard


(1)     (2)     (3)

 

海參防空飛彈

 

用來測試海參飛彈的吉德.尼斯號(MS Girdle Ness A387)維修艦。注意艦首設有一座三聯裝海參飛彈發射器

,上層結構設有一座Type 901射控雷達。

(上與下)吉德.尼斯號在海上補給過程中接受海參飛彈。注意綑綁在海參飛彈四周的固態助升火箭,

以及艦首的三聯裝海參飛彈發射器。

由艦尾看郡級的法夫號(HMS Fife D-20),可以清楚看到發射器上的兩枚海參防空飛彈,以及後方Type 901射控雷達

的大型圓形天線。

 

海參防空飛彈(Seaslug)是皇家海軍第一種服役的艦載防空飛彈,起源可追溯到1949年皇家海軍的「第一階段」(Stage 1)防空飛彈計畫。當時蘇聯成為西方國家的最大敵人,雙方最主要的作戰構想圍繞著核子大戰,而皇家海軍的防空飛彈計畫也不例外。因此,海參飛彈的原始出發點,也是用來攔截從高空飛來的蘇聯核子戰略偵察機或轟炸機,希望能在其投擲核子彈之前就將之擊落。此飛彈系統的基礎,是費爾利航空公司(Fairey Aviation Company)的液態氧/燃油導引防空彈藥(Liquid Oxygen / Petrol Guided Anti-aircraft Projectile,LOPGAP)。為了進行海上測試,皇家海軍動用吉德.尼斯號(MS Girdle Ness A387)維修艦做為新防空飛彈的試射平台;在測試階段,吉德.尼斯號裝置一個大型的三聯裝海參飛彈發射器 。最初皇家海軍對海參飛彈的可靠性與命中率頗有疑慮,但海參飛彈在試射階段的表現良好(以Gloster Meteor的UC15為靶機),使得第一海相蒙巴頓勳爵對海參飛彈的信心大增,認為配備海參飛彈的郡級(County class)驅逐艦可以大量建造。海參飛彈完成開發後,在1961年隨郡級飛彈驅逐艦投入服役,每艘配備一個雙聯裝發射器。在1961年海參飛彈剛服役時,每一枚飛彈造價約50000英鎊。

由於海參飛彈採用整備時間長、火災危險性高的液體燃料,加上系統笨重、僅能次音速飛行、射程也力有未逮,皇家海軍在海參飛彈研發期間就預言此飛彈在1957年以後就會落伍。 事實上,面對蘇聯圖波列夫(Tupolev )的Tu-95熊式(Bear)這樣的四渦輪螺旋槳發動機高空轟炸/偵察機(飛行高度7.5英里,飛行速度921km/hr),以早期海參Mk.1的速度與射程都顯得極其吃力。

測試海參飛彈的吉德.尼斯號(MS Girdle Ness A387)在一次測試中發射海參飛彈的鏡頭。

(上與下)吉德.尼斯號的防空系統控制室。

 

為了攔截大量敵機,早期各國大型遠程防空飛彈系統往往都可以選擇配備核子戰鬥部,而海參飛彈也不例外。英國最初曾為海參飛彈規劃的核子戰鬥部,包括Winkle低當量戰鬥部、以?為主的Pixie戰鬥部、美國W54 Gnat的英國版Gwen(當量減半,約2000噸黃色炸藥)以及美國W44的英國版Tony,不過這些規劃從未付諸實行,海參飛彈也從來沒有部署任何一種核子戰鬥部。

完整的海參飛彈,彈體前部綑綁著四個固態助升火箭;這些助升火箭噴嘴朝外45度,

使飛彈在升空階段能緩和地進行自旋,利於穩定彈道。

海參飛彈的本體。

郡級(County class)飛彈驅逐艦的恩特林號(HMS Antrim D18)正發射一枚海參飛彈。

(上與下二張)郡級艦尾的雙聯裝海參防空飛彈發射架,結構相當笨重。注意發射器

對準了後方的再裝填彈艙,彈艙設置在直昇機起降甲板下方,飛彈以水平存放。



第一批四艘郡級飛彈驅逐艦採用第一代的海參MK.1飛彈系統,由Armstrong Whitworth(後來併入Hawker Siddeley集團)開發,系統編號為GWS.1,於1961年 投入服役。海參MK.1飛彈全重2080kg,長6m,彈徑42cm,翼展1.44m,破片戰鬥部重91kg,採用無線電近發引信;推進系統包括一個Foxhound液體燃料續航發動機與一組固定在彈體前段四周的Gosling助升發動機,其中Gosling由四個固態助升火箭組成,每個火箭噴嘴向外傾斜45度,使得飛彈升空時會溫和地自旋,產生穩定的轉矩,因此就不需要設置大面積的穩定面;固態助推火箭用於推動飛彈升空,燃燒完畢後脫離,而飛彈本身的續航發動機與控制面隨即啟用。飛彈內電子系統工作所需的電力由一個六齒轉子1.5 kVA交流發電機提供,轉速24000轉/分(因此頻率為2.4KHz)。

海參MK-1飛彈最大射程27km,最大射高17000m,最高速度1102km/hr,尚不及音速。海參飛彈採用雷達乘波指揮導引,以無線電將修正指令傳輸到飛彈上,由一具Type-901射控雷達提供射控波束,此外還有一套MRS-1光學指揮儀作為備份瞄準裝置。

在1960年代,由於同時間美國研製的小獵犬(Tieerra)艦載防空飛彈性能優於海參(採用固態火箭,體積重量比海參低得多,量產型的RIM-2D射程達37km,飛行速率3馬赫等性能都大幅超過海參Mk.1),皇家海軍一度打算考慮引進小獵犬飛彈來裝備第二批郡級飛彈驅逐艦替換國產的海參。然而,為了顧及英國本國防空飛彈產業的發展,這個計畫沒有被實行,而 第二批四艘郡級則改用經過改良的海參MK.2,系統編號為GWS.2,於1965年服役。也由於英國繼續發展海參飛彈,才為之後性能較佳的海鏢(Sea Dart)防空飛彈奠定了基礎。

海參Mk.2引進了遭到取消的Blue Slug反艦飛彈的新技術(Blue Slug即以海參飛彈為基礎發展而來,後來被Green Cheese反艦飛彈計畫取代),改進了雷達乘波導引系統,配套的射控雷達升級為Type-901M,引進改良後的紅外線近發引信以及改良後的連桿高爆破片戰鬥部(重量僅25kg),並在推進系統方面作了大幅度的改進,使用新的Deerhound液體燃料續航發動機與Retriever助升發動機,全重增至2384kg,彈長6.1m,彈徑41cm,最大射程增為32km,最大射高增為20000m,最大速度更大幅增為2200km/hr,攔截低空目標的性能也有所強化;此外,海參MK.2也新增了對付水面目標 的射控模式 ,必要時能用來攻擊迫近的敵艦。

海參飛彈系統有三種導引模式:第一是雷達乘波指揮至瞄準線(Line Of Sight, Beam Riding,LOSBR),雷達追蹤目標,而飛彈則跟著波束前進;第二種是固定與瞄準線夾角與終端俯衝(Constant Angle of Sight With Terminal Dive,CASWTD),射控雷達持續追蹤目標,射控系統控制海參飛彈離開波束以固定角度爬升,最後俯衝進入波束並衝向目標;第三種是海參MK-2增加的水面目標攻擊模式,稱為飛彈維持固定高度雷達乘波(Missile In Constant Altitude While BEam Riding,MICAWBER),與第一種LOSBR類似,由Type-901雷達持續照射目標,但飛彈維持一個固定高度,彈道終端有一個滑翔階段,飛彈飛越目標上空時將 戰鬥部投擲在敵艦上 ,並使用另一種引信(而非原本的無線電近發引信)來起爆;這是因為早期射控雷達波束較寬,如直接朝向海面會遭遇大量雜波而無法處理,所以射控雷達無法直接引導飛彈朝向敵艦。由於電子技術限制,海參MK-2使用MICAWBER模式仍會面臨海面反射雷達波造成的多路效應干擾。

海參飛彈在問世之際算是高效能的防空武器,單枚殺傷概率高達92%,但作為皇家海軍發展的第一種防空飛彈系統,其先天設計太過複雜笨重,反應速率也嚴重不足,而且乘波導引機制意味射控雷達必須持續照射目標直到飛彈命中,因此一套射控系統同時間只能接戰一個目標。 因此,海參飛彈迅速落伍,被新推出的海鏢(Sea Dart)防空飛彈取代,而 皇家海軍也只有郡級飛彈驅逐艦使用過海參飛彈。

值得一提的是,1970年代後期到1980年代初期,皇家海軍常利用海參Mk.1作為新開發的海鏢(Sea Dart)防空飛彈的標靶,表現十分可靠(超音速的海鏢Mk.2反而沒這麼可靠)。

 

海貓防空飛彈

 

 

(上與下)海貓防空飛彈的四聯裝發射器。

發射升空的海貓防空飛彈

海貓防空飛彈(Sea Cat)系統起源可追溯至1951年澳洲航空研究實驗室( Aeronautical Research Laboratory)開始發展的Malkara反戰車飛彈,採用目視瞄準、導線傳輸指令,英國在1952年加入了這個計畫,稱為工程J;在1953年,英國國防部決定以此為基礎,開發一種兼具反戰車與防空能力的多用途飛彈,以目視瞄準、無線電傳輸指令(取代原本的導線),最初的原型代號為SX-A5。不過後來發現由一個計畫包和防空、反戰車功能並不實際,因此之後還是區分為防空與反戰車飛彈,其中防空飛彈項目稱為短綠光(Shorts Green Light );除了這個計畫外,當時英國的短程艦載防空飛彈構想,還包括Orange Nell以海參飛彈為基礎發展縮小版本的提案。最後,皇家海軍決定採用短綠光提案,在1958年4月將正式的研製合約頒給貝爾法斯特蕭特兄弟(Short Brothers of Belfast),而「海貓」的命名也在此時正式出現 。除了海貓之外,英國、澳洲合作開發的投仗(Ikara)反潛飛彈也是基於Malkara反戰車飛彈的技術。海貓在1959年於英國法茵堡航空展(Farnborough Air Show)首度曝光,1960年進行海上試射,第一套系統於1961年安裝於勇敢級(Daring class)驅逐艦的誘餌號(HMS Decoy D106)上,1962年正式投入服役。海貓飛彈系統主要用於取代 皇家海軍艦隊中的二戰型Bofors Mk V 40mm防空砲,作為新一代的近距離防空武器;不過,當時Bofors也有配備近發引信的40mm 60倍徑或70倍徑快砲,也是效能良好的防空武器,因此皇家海軍決定採用海貓防空飛彈也引發了一些疑慮。

海貓飛彈重68kg,具有一組大型中部十字控制面與一組十字形尾部安定面,彈長1.48m, 彈徑22cm,翼展70cm,飛彈發射重量68kg,戰鬥部重18kg(多連桿高爆彈),發動機為兩節固態火箭,射程500~5000m,飛行速度0.8馬赫,射高2000~3500m,採用光學或雷達指揮至瞄準線(Line Of Sight)導引,由無線電傳輸指令。海貓飛彈系統比稍早英國發展的STAAG 40mm自動艦載防空機砲或Bofors MK-5雙聯裝40mm防空機砲更簡單且更容易維護,飛彈發射器一開始就被要求能安裝在現有的40mm砲位上。由於系統簡單、重量較輕,海貓飛彈很容易安裝於各類主力、二線或小型作戰艦艇上,此外也很適合出口市場。海貓飛彈系統採用開放式四聯裝發射器,需由人力裝填。當時一枚海貓飛彈造價約2.8萬英磅,整套飛彈發射系統造價約20萬英鎊。

郡級最初採用的海貓系統是第一代的GWS.20,採用簡單測距指揮儀(Simple Tachymetric Director,STD), 全程由人員透過光學追蹤瞄準目標、以手動搖桿來控制飛彈接戰;GWS.20被無畏級船塢登陸艦(Fearless class)、Type 12I羅賽級巡防艦(Rothesay class)、部分Type 61防空巡防艦、第一批郡級飛彈驅逐艦採用。第一種海貓改良型號為GWS.21,加裝Type-262射控雷達並配合近程盲射(Close Range Blind Fire,CRBF)類比射控系統 來強化目標追蹤能力,不過接戰過程仍然是全程手動操作,此型號裝備於Type 81部族級巡防艦(Tribal class)、四艘經過改良的戰鬥級(Battle class)驅逐艦等,第一批郡級飛彈驅逐艦的GWS.20隨後也升級為GWS.21,而外銷紐西蘭的兩艘Type 12I型奧塔格級( Otago class)也配備此型飛彈。之後的GWS-22則配備更新型的MRS-3射控系統(仿自美國MK-56) ,結合Type-903射控雷達與一具電視攝影機,系統能自動追蹤目標、將之置於瞄準線上,即自動化指揮至瞄準線(Automatic, Command Line-Of-Sight,ACLOS)能力(必要時仍可由人員透過光學瞄準儀或肉眼進行手動控制),當然整個接戰過程仍需人員操作。在1970年代的現代化改裝之中,郡級換將海貓飛彈升級為GWS.22,而大部分Type 12I羅賽級、Type 12M李安達級(Leander class)也都換裝了GWS.22構型的海貓飛彈。海貓最後一種英國自用型號是GWS.24,搭配Type-912射控雷達(義大利Alenia的Orion-10X),此系統裝備於Type-21亞馬遜級(Amazon class)巡防艦上。此外,海貓也推出了名為虎貓(Tiger Cat)的陸基防空飛彈,使用三聯裝發射架,被部分英軍地面單位、許多第三世界國家或大英國協成員國採用

作為皇家海軍最早期的防空飛彈之一,海貓僅能次音速飛行、射程太短、高度仰賴人力操作與裝填,使其難以因應現代化高速噴射戰機與反艦飛彈的威脅,在1970年代 便迅速落伍;不過很諷刺的是,在1982年福克蘭戰爭期間,更複雜、射程更遠、自動化程度更高的海鏢與海狼防空飛彈系統,經常因為發射器機械問題或射控電腦當機等因素而在緊要關頭失效,反而是原始、 大量仰賴人工操作的海貓飛彈,在當時嚴苛的氣候環境下展現良好可靠度,在絕大多數的場合都能順利發射與操作 ,也不會如海參/海鏢/海狼飛彈系統經常浪費時間在切換或故障重新啟動,這大大彌補它現代化程度不足的弱點──至少比什麼都射不出去好。在福克蘭戰爭期間,海貓飛彈唯一確認的戰果,是Type 12I巡防艦亞爾茅茲號(HMS Yarmouth F101)在4月25日擊落一架阿根廷A-4天鷹式攻擊機。 福克蘭戰後,配備海貓飛彈的老式艦艇紛紛除役,其地位完全被 皇家海軍新引進的美製方陣與荷蘭製門將等近迫武器系統取代。

 

(1)     (2)     (3)