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猎豹式防空坦克本文重定向自 獵豹式防空坦克

(重定向自獵豹式自行防空炮)
猎豹式防空坦克
Flugabwehrkanonenpanzer Gepard
Gepard 1a2 overview.jpg
德国陆军的猎豹式(Gepard1A2)防空坦克
类型防空坦克
原产地 西德
服役记录
服役期间1976年
生产历史
研发者克劳斯-玛菲·威格曼
基本规格
重量47.5公吨
长度7.68米
宽度3.27米
高度3.29米(雷达天线收起状态)
操作人数3人(驾驶员、炮手及车长)

装甲钢质装甲
主武器欧瑞康35毫米口径KDA机炮 x 2
副武器4联装76毫米口径烟幕弹发射器 x 2
发动机MTU MB838 CaM 500多燃料引擎(10气缸,容积37,400cc)
830PS(819hp,610kW)
功率/重量17.5PS/公吨
悬挂扭力杆式
作战范围550公里
速度65公里/小时
猎豹式防空坦克在1987年操演时,35毫米口径机炮发射的情况

猎豹式防空坦克(德语:Flugabwehrkanonenpanzer Gepard,简称FlakPz Gepard)是西德豹1型主力坦克的衍生型号,应用豹1型坦克的车体及安装全新设计的炮塔开发而成,能紧随陆军装甲部队推进,为前线作战单位提供低空防卫,于1976年装备西德陆军,至2000年代仍是德国陆军的主要机动防空武器。

开发史

研发背景

猎豹式的发展始于1963年,西德陆军为取代M42防空炮车而提出的新型防空坦克开发计划。西德在美苏冷战期间位处北大西洋公约华沙公约对侍的最前线,西德在1950年代中期获西方国家放宽限制重新武装后,新成立的德国联邦国防军即重建装甲部队,西德陆军在重建初期主要使用美国援助的装甲车辆,直至西德新开发的豹1型坦克于1965年投产后,逐渐取代美援的M48巴顿战车成为装甲部队的主力装备。与此同时,西德留意到苏联空军对北约地面部队已构成与日俱增的空中威胁,苏联当时除了已装备Su-7战斗轰炸机Su-17战斗轰炸机也即将服役,还有经过武装的Mi-17直升机,以及由此机型发展而成的Mi-24雌鹿直升机,都可对西德陆军在战线前沿的装甲部队造成严重打击,但美国当时提供的M42防空炮车,既没有配备雷达,只装有简单的光学瞄准器,而且依赖人手操炮,炮塔更是完全露天,不但无法在枪林弹雨下保障成员安全,也难以在核生化环境下操作。苏联当时正积极发展配备反坦克导弹火箭弹武装直升机,相对于定翼机会有较长时间暴露在战场上的空域,直升机可在需要开火时才爬升,发起攻击后又可立即低飞及寻找障碍物掩护,传统手动操作的野战防空炮由发现空中威胁到向目标开火的反应时间太长,无法在直升机发起攻击时立即将之击落,西德陆军因此认为极需要开发一款可伴随装甲部队作战的新型防空坦克,用以取代早已落伍的M42防空炮车。

苏联陆军虽然是西德陆军的头号竞争对手,但其新配备的ZSU-23-4自行高炮却有可取之处,不但配备有雷达,而且人员可在车内操作,对人员有较佳的保护,西德于是决定开发一种类似的防空坦克。苏联的ZSU-23-4自行高炮虽然配备雷达及射控装置,但整体设计仍是十分简陋,各部分的装置都是各自独立运作,计算弹道的资料也须要人手输入计算机。西德陆军要求新的防空坦克需要高度自动化及尽量短的反应时间,可全天候作战,并且具备核生化环境下的操作能力。

研发过程

新型防空坦克的研发于1965年正式展开,整体设计由克劳斯-玛菲负责,其亦是豹1型主力坦克的开发单位,西德陆军亦已选定应用豹1型的车体作为系统的载具,除可具有如同坦克的机动性外,采用与主力坦克相同的车体亦可减低维修的负担。炮塔和火控系统的开发由不同厂商提供设计方案,包括莱茵金属德律风根西门子公司保时捷都有提交方案参与竞争。

联邦德国国防部为进行初步测试及评估,于1966年订购了两辆A型原型车,分别由两组团队负责设计及制造。其中一辆名为斗牛士的原型车,采用莱茵金属设计的30毫米口径的机炮,德律风根的追踪雷达及火控电脑,西门子的搜索雷达及保时捷设计的炮塔。另一辆原型车名为5PFZ-A,采用瑞士欧瑞康(Oerlikon)德语Oerlikon-Bührle35毫米口径KDA机炮荷兰讯号公司(Hollandse Signaalapparaten)荷兰语Hollandse Signaalapparaten的雷达,瑞士康特拉韦斯(Contraves)德语Contraves的火控系统,西门子的射控系统及克劳斯-玛菲设计的炮塔。炮塔的基本设计来自欧瑞康为其35毫米机炮而设计的GDP炮塔,克劳斯-玛菲将原本由铸造组件构成的炮塔修改为使用轧钢及焊接构成。新型防空坦克的首辆原型车于1968年出厂,另一辆原型车亦于1969年制造完成,两辆原型车随后展开雷达及火控系统测试。

西德陆军为新型防空坦克选配主要武器时曾经考虑多款高射炮,包括20毫米口径的火神机炮,虽然射速极高,但射程不足,而且炮弹的破坏力偏弱;博福斯40毫米高射炮虽然具有足够弹头威力,但射速偏低,而且弹药尺寸较大导致备弹量不足。莱茵金属30毫米口径机炮及欧瑞康35毫米口径KDA机炮,两者都符合基本要求,所以需要进行深入测试。

两辆原型车经测试及评估后,联邦德国国防部于1970年决定选用5PFZ-A的设计,火力测试的表现亦显示欧瑞康35毫米口径KDA机炮是最适合作为新型防空坦克的高射炮;与30毫米口径机炮相比,其射程较远,炮弹威力也较大;与40毫米的博福斯炮相比,除了射速较高和弹药的备用量也较多之外,其提供的弹链供弹及双向供弹模式,可提供较佳的持续火力,供弹的可靠性亦较高,并具有两款弹种之间切换的功能,而且重装弹药方面也较为方便,整体的设计亦较为成熟。

新型防空坦克的主要武器及基本设计虽然已于1970年确定,并准备制造经改进的B型原型车,但由于西德国防预算出现紧张,新型防空坦克的研发计划又所费不赀,联邦德国国防部于1970年6月决定将计划延后,供进一步测试的B型原型车要推迟至1973年订购,但设计团队在此期间仍持续开发称为5PFZ-B的B型原型车。1973年制造的B型原型车除构型有所修改之外,原本由荷兰Signaalapparaten供应的搜索雷达被更换为西门子MPDR12,并改用西门子的DII 211敌友识别系统。B型原型车于1973年出厂后,另外制造了称为B1及B1R的原型车分别搭配不同追踪领雷达,供雷达及火控系统的测试及改进用途。新型防空坦克于1973年获西德陆军命名为“猎豹”(Gepard),象征这款新式防空坦克将会成为西德陆军的新装备。同年,联邦德国国防部正式订购改进为B2的量产型号,并按计划于1976年交付。

荷兰参与

1973年的B型原型车获联邦德国国防部订购后,反映猎豹式的发展已渐趋成熟,荷兰及比利时亦对此款新型防空坦克产生兴趣并有意采购,荷兰于同年年底决定引进95辆,比利时亦购买55辆,但荷兰要求采用本国的雷达系统,因此克劳斯-玛菲在准备量产B2型的同时,亦须与荷兰厂商合作开发C型原型车供测试荷兰的雷达产品。荷兰版的C型原型车与B型原型车基本上是相同的,但改用荷兰讯号公司(Hollandse Signaalapparaten)荷兰语Hollandse Signaalapparaten供应的雷达设备,其后制造了CA型原型车供进一步测试,之后再修改为供量产的CA1型,荷兰将这款防空坦克命名为印度豹(Cheetah),于1977年正式装备荷兰陆军。

量产及改进

加装镭射测距仪的猎豹式(Gepard B2L)于1986年推出

猎豹式的生产总承包商是克劳斯-玛菲Blohm + Voss负责供应炮塔和车体的主要组件,雷达及火控系统的主承包是西门子公司,炮塔由Wegmann & Co.负责制造,所有组件及半成品最后移送到克劳斯-玛菲的厂房进行总装及测试。首辆猎豹式于1976年12月交付西德陆军,猎豹式的生产工作从1976年持续至1980年,共有527辆量产型供西德、比利时及荷兰装备部队,其中西德陆军及比利时陆军分别接收377辆及55辆猎豹式B2型,荷兰陆军接收95辆猎豹式CA1型。1986年有206辆西德陆军的猎豹式获安排加装西门子提供的镭射测距仪成为猎豹式B2L型。

版本及批次

德国及比利时

型号 版本 项目 摘要
A 原型车 首辆原型车 测试X频段的搜索雷达及Ku频段的追踪雷达
B 原型车 搜索雷达测试原型车 测试S频段的搜索雷达
B1 研究车 多普勒雷达研究模型 测试Ku频段的多普勒追踪雷达
B2R 研究车 经修订的多普勒雷达研究模型 测试Ku频段的多普勒追踪雷达
B2 量产型 大量生产版本 配备经优化的搜索雷达
B2L 改良型 加装镭射测距仪 加装镭射测距仪后的型号
2 提升型 性能提升研究计划 没有实施
1A2 改良型 延寿及改良计划 德国陆军的B2L经改良后的版本

荷兰

型号 版本 项目 摘要
C 原型车 荷兰版原型车 测试X频段的搜索雷达及X频段的追踪雷达
CA 研究车 雷达系统测试模型 测试模组化的搜索雷达
CA1 量产型 大量生产版本(Cheetah) X频段的搜索雷达及使用Ka频段的追踪雷达
GWI 改良型 延寿及改良计划 荷兰陆军的CA1经改良后的版本

设计

猎豹式防空坦克的车体来自豹1型坦克,但内部设计和装置都有所修改,以适应雷达及火控系统大增的耗电量需求。猎豹式配有一个全新设计,配备两门欧瑞康35毫米口径KDA机炮,装有雷达及火控系统的双人炮塔,参与研发的欧瑞康公司将这款炮塔称为GDP-C02,除了可安装在豹1型坦克的车体上,也可安装在其他坦克的车体上,可用于争取更多国际客户。车长及炮手都坐在配备核生化防护的炮塔内,炮塔可360度全方向旋转。车体的装甲防护与豹1型坦克相仿,炮塔的设计因为需要配合高射炮的射角、加装雷达和火控系统,外观比原版的豹1型炮塔高大,雷达及各式电子设备的配置,以及散热系统的安装,都使炮塔内部设备的重量大幅增加,但对空目标的追踪、瞄准和射击均要求炮塔有较高的转动灵活性,由于需控制炮塔的整体重量,所以炮塔的防护力不如主力坦克的炮塔,炮塔的装甲只能抵御小口径武器的射击。由于猎豹式的主要角色是为前线作战单位提供低空防卫,并在装甲部队内与主力坦克协同作战,而不是单独与敌方地面部队直接交火,因此发挥防空作战的效能比配备厚重的装甲防护更为重要。猎豹式备有核生化防护系统,可在核生化环境下作战。

机动性

在野外行进中的猎豹式

猎豹式的主要动力来自安装在车尾的MTU多燃料引擎(MB 838 CaM 500),在转速每分钟2200转时可产生610kW动力,引擎连接由ZF供应的4HP250液压传动系统,提供四个前进档及两个后退档,驱动轮位于车尾。车体装有七对路轮,采用扭力杆及配有液压减震器的悬挂系统,另配有四对顶支轮。履带的款式与豹1型相同,都是采用Diehl供应更换橡胶块的双销式履带。猎豹式虽然比豹1型较大较重,但机动性仍维持豹1型的水平,油箱容量985升,最高路速可达每小时65公里,行动距离550公里,其机动力足以伴随装甲部队的主力坦克推进。

电力供应

由于防空坦克需要安装高功率的搜索雷达、追踪雷达及火控系统,这套雷达及火控系统的耗电量比豹1型所安装的射控系统增加许多,单靠一台位于车尾的引擎已不敷使用,所以需要另设辅助动力系统为雷达及火控系统的装置供电。原本在豹1型车头左侧的弹药箱,在猎豹式被改为安装辅助动力系统,使用一台3.8升容积的平治OM314柴油发动机,利用其输出的66kW动力推动车上的两组交流电发电机及一组直流电发动机。两组380Hz的三相交流电发动机可产生20kVA的交流电供电给雷达及火控系统,以及通风系统。直流发电机可产生300A的28V直流电供车上的电气设备使用。车上还备有可提供24V直流电的电池。

武器

顶部已向前揭开的欧瑞康35毫米口径KDA机炮,可见内部构造及装有炮弹的弹链
猎豹1A2型的欧瑞康35毫米口径KDA机炮,炮口装有初速感应器

猎豹式的炮塔左右两侧各配备一门瑞士欧瑞康(Oerlikon)德语Oerlikon-Bührle供应的90倍径35毫米口径KDA机炮,炮管长度达3.15米,采用双向弹链供弹,以气动原理运作,每分钟射速550发,两门齐射可达每分钟1100发,炮管的横截面外围带有凹槽,用以增加炮管的表面面积加强散热效能,炮管的寿命约为2500至3000发。两炮水平相距1.82米,以连动方式俯仰,最大俯仰角由-10度至+85度,最大有效射高可达4000米。每门炮各备有320发对空炮弹及20发对地射击用的穿甲弹,可选择在两种备弹中发射其中一种弹药,并备有单发及连射模式,重新安装弹药需时约15分钟。欧瑞康35毫米KDA机炮的炮口装有初速感应器,在射击时可将炮弹射出炮口的讯号传送给火控系统,用以计算炮弹的飞行速度作为修正射击的数据。

猎豹式的35毫米口径机炮采用35×228毫米规格的弹药,有多款炮弹可供选用,包括燃烧弹、曳光燃烧弹、穿甲爆破弹、曳光穿甲燃烧弹及曳光脱壳穿甲弹等。穿甲爆破弹全重1.55公斤,炮口初速每秒1175米。脱壳穿甲弹全重1.46公斤,弹丸重370克,脱壳后的弹芯重294克,炮口初速每秒1390米,在离开炮口后的1公里处仍维持每秒1268米的速度,可贯穿垂直的90毫米装甲或倾斜30度的70毫米钢板。

除两门高射炮外,炮塔两侧各有一组4联装烟幕弹发射器,在遇到威胁时可发射烟幕弹隐藏车辆确实位置,减低被敌火直接击中的机会。车上人员配备有手枪及冲锋枪,以备必要时下车的自卫需要。

雷达及火控系统

在炮塔顶部的搜索雷达旋转天线
在炮塔前方的追踪雷达

猎豹式的雷达及火器控制系统由搜索雷达、追踪雷达、光学瞄准器、敌友识别器、炮口初速感应器及射控电脑组成,并配有供冷却用的空调系统。在炮塔后方的顶部装有由西门子提供的MPDR12对空搜索雷达,采用S频段操作,最大搜索距离达15公里,雷达天线采用抛物面设计,天线的旋转速度为每分钟60转,雷达的旋转天线在不使用或运输时可往后降下避免受损。炮塔的正面配备有追踪雷达,使用Ku频段,以单脉冲多普勒模式运作,最大操作距离达15公里,配有曲面天线罩的追踪雷达可向左右转动,最大移动范围达200度。搜索雷达寻获目标后会将距离和方位显示在车长及炮手面前的显示屏,系统同时可接收来自其他远程搜索雷达提供的目标信息,目标的数据可以通过自动或手动模式传送给追踪雷达,人员只需将雷达显示屏的距离指针对准指定目标,追踪雷达便会自动追踪这个目标。

在炮塔顶部的舱盖前方装有两组分别供车长及炮手使用的光学潜望镜,用于搜索及跟踪空中或地面目标,对空的放大倍率为1.5倍及视角50度,对地的放大倍率为6倍及视角12.5度,潜望镜配备有陀螺仪,具有自我稳定的功能,即使在车辆行进期间都可观测及瞄准目标。

猎豹式的雷达系统具有优良的抗干扰能力,而且配备有敌友识别器,可适应复杂的战场环境及避免发生误击。猎豹式在1976年刚服役时的火控系统属于类比式系统,但已具备高度自动化的操作功能,各项射击参数皆可自动输入计算机,可大幅缩短反应时间,由发现空中目标到驱动炮塔及炮身对目标开火只需约6至8秒,比当时依赖人手输入射击参数和人手操炮的野战防空炮快上许多,可尽早解除友军面对的空中威胁。

虽然单靠追踪雷达已可探测目标的距离,但为了提升检测目标距离的精确度,在1986年推出加装镭射测距仪的猎豹B2L型,有效操作距离由400米至10公里,误差只有±2.5米,在开火前可先以镭射测距仪照射目标作精确的测距,从而更高的射击命中率。

为延寿而推出的猎豹1A2型,火控系统由类比系统升级为数字化系统,使用32位元的摩托罗拉68020英语Motorola 68020中央处理器为系统核心,并配有C3I系统及全球定位系统,炮口初速感应器也改用新款式。

系统操作

供猎豹式操作人员练习用的防空炮操作训练模拟器(Ausbildungsanlage Simulator Flugabwehrbatterie, ASF)

在1976年量产的猎豹式B2型配备的雷达及火控系统,以1970年代的电子科技而言是十分先进的,到1980年代的B2L更加装镭射测距仪提升测距精度。在进行防空作战时,先利用炮塔顶部的防空搜索雷达寻找空中目标,车长可将其认为最具威胁性的目标,交由炮手利用炮塔前方的追踪雷达进行追瞄,追踪雷达可将目标的高度及距离等数据自动输入射控电脑,目标如即将进入射程范围,只要操作人员决定接战并按下开火按钮,镭射测距仪将会照射目标测量与目标的精确距离,感测器量得的风向、风速、气温和大气压力,上次开火的炮口初速,以及所选弹种等资讯,都会自动输入电脑系统,火控系统会自动驱动炮塔旋转及控制高射炮俯仰作最后修正,然后在距离目标约3000米至4000米处向目标开火,每次射击发射20至40发炮弹,并预期可在距离目标约2000米至3000米处将空中目标击落。相对于传统人手操作的高射炮需要连番试射及修正,就算打得满天炮弹也不一定可击落目标,如遇天候不佳射击精度便会更差。猎豹式的火控系统使用雷达捕捉目标及进行追瞄,在开火前先由射控电脑计算目标的移动轨迹,再于目标将会通过的位置射出一串炮弹,务求第一次开火就将目标击落。这套火控系统不但可减低天候不良时对瞄准和射击的影响,又可减轻操作人员的工作量及缩短反应时间,当要处理多个目标时也比全人手操作有较高的作战效能。

使用情况

德国陆军的猎豹式(Gepard1A2)

猎豹式防空坦克于1976年面世时,因配备有先进的雷达及火控系统,使其具有高度自动化的接战能力及很高的射击命中率,因此立即引起各国陆军的注意,当中又以已购入豹1型主力坦克的北约成员国对引进猎豹式的兴趣最大,也是最有可能取得西德政府出口许可的国家,但因其雷达及火控系统与电脑装置在当时是相当精密及复杂,装备部队的数量也远不如主力坦克,所以造价十分高昂,每辆猎豹式在1976年的价格达540万西德马克,而同期一辆豹1A4坦克仅需170万马克,一辆猎豹式防空坦克的售价相当于三辆豹1A4主力坦克有余,即使与西德当时最新锐的豹2型主力坦克相比仍是相当昂贵,成为陆军装备中的奢侈品,最终大部分潜在买家都望而却步。

猎豹式的量产车在1976年至1980年间总共生产了527辆,除供西德陆军(已于1990年统一为德国)自用外,另有荷兰和比利时于1973年先后订购。美苏冷战在1990年代结束后,欧洲国家相继裁军,由于预期在欧陆爆发大规模地战的机会大为降低,德国、荷兰和比利时都大幅缩减陆军装甲部队的规模,部分猎豹式因此提早除役及转作库存,有数个国家对这些剩余车辆感到兴趣,于是向德国及荷兰购买猎豹式的二手车。由于此车的原厂零件很多早已停产,特别是精密的火控系统所需的维修保养费用相当昂贵,购入猎豹式二手车的国家也面对维修困难及升级所费不赀的问题困扰,其中智利陆军因为猎豹式维护费用昂贵及预算不足,已将四辆已到手的二手猎豹式退还德国。

西德及德国

加装刺针式防空导弹的猎豹式

西德陆军在1976年起装备猎豹式防空坦克用以取代美制的M42防空坦克,曾经装备达377辆。两德统一后,德国陆军在1990年代曾经计划为猎豹式进行延寿计划,部分车辆获升级为猎豹1A2型的规格,另有进一步提升性能的计划,除更新火控系统提升性能外,35毫米口径KDA机炮也更新为可使用AHEAD弹药的最新款式,还在KDA机炮壳体的外侧加装两枚刺针式防空导弹,使其成为“弹炮结合”系统,虽然经性能提升后的猎豹式测试成功,但受限于国防预算不足,德国陆军唯有放弃进一步升级的计划,猎豹式的数量也逐渐减少至94辆,多出的车辆部分转售给罗马尼亚巴西,德国陆军的猎豹式在2010年代后期渐渐由LFK NG导弹系统英语LFK NGMANTIS火炮系统英语MANTIS gun system组成的LeFlaSys英语LeFlaSys系统取代。

荷兰及比利时

荷兰陆军的PRTL,别称印度豹(Cheetah)

荷兰在猎豹式仍在测试阶段时,已于1973年签订采购合约,购买95辆猎豹式供荷兰陆军使用。这批猎豹式的雷达系统应荷兰的要求,改用荷兰讯号公司(Hollandse Signaalapparaten)荷兰语Hollandse Signaalapparaten的产品,因此搜索雷达及追踪雷达的外观和西德的原版有所不同,搜索雷达采用X频段,有效距离15公里,追踪雷达采用X/Ka频段,有效距离10公里。荷兰版的搜索雷达外观较为紧致,升起后的高度为3.7米,较西德原版的高度低。另外,炮塔两侧的烟幕弹发射器由4联装改为6联设计。荷兰版的猎豹式正式命名是(PantserRupsTegenLuchtdoelen, PRTL),别称印度豹(Cheetah),其量产型CA1相当于西德的猎豹B2型,荷兰订购的印度豹于1977年至1979年间交付使用。荷兰陆军在1990年代曾为其配备的印度豹进行与西德猎豹1A2相仿的延寿计划,经延寿及升级后成为GWI。现在荷兰的印度豹已经全数除役,当中部分转手给约旦。

比利时于1973年签约购入55辆猎豹式,选用西德陆军的版本,于1977年至1980年间交付比利时陆军使用,比利时的猎豹式已经全数除役。

使用国家

罗马尼亚的猎豹式防空坦克

当前使用国

  •  德国:曾装备377辆,大部分已经除役,部分转售他国。
  •  巴西:自德国购入36辆二手车。
  •  罗马尼亚:自德国购入43辆二手车。
  •  约旦:自荷兰购入60辆二手车。

前使用国

  •  西德:由1990年两德统一后的德国继承。
  •  荷兰:曾装备95辆,已经全数除役,部分转售他国。
  •  比利时:曾装备55辆,已经全数除役。
  •  智利:曾于2008年装备4辆购自德国的二手车,计划购入至30辆,但因为维护及升级费用昂贵,订单已经取消,4辆二手车已于2010年退回德国。

参见

猎豹式的组成装置

其他机动防空武器

参考资料


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