来自 科技 2020-04-29 18:09 的文章

无人地面作战载具的过去、现在与未来(上)

一、引言

近年来,由于先进工业国家的人力成本的大幅上升;无人作战系统日趋被各先进工业国家的军队所推崇。自20世纪80年代以来, 工业国家普遍出现因核心人口生育率下降以及老龄化的增长导致的社会困境,尤以西欧为甚, 从21世纪初开始, 大部分工业国家的主体民族人口不足情况愈发严重,使得无人作战武器系统的性价比日趋上升。战争形态逐步从劳动密集型战争转换为资本密集型战争,利用自动化手段尽力将己方伤亡率降至最低成为先进国家实现自己国家目的的常规手段。完全避免本国军民与大规模杀伤发生直接接触成为了重要战争目标之一。

二、早期尝试

但事实上,由于一战时期缺乏防护的步兵为轻重火力轻易屠戮以至于战前的过剩人口完全无法满足战场消耗,在将机械化设备投入战场之后各主要参战国就开始探索无人作战武器,例如美国的“凯特琳飞虫”无人机就是这一时期的典型代表,

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华盛顿航空博物馆馆藏的“凯特琳飞虫”无人机

间战时期出于人所共知的原因,各国均未停止对无人地面遥控作战载具的发展,其中军事压力最大的苏德两国尤为积极。苏联军事电子技术学院自1927 年起雷诺坦克遥控操纵的方案进行了预研,同时,苏联中央有线通讯实验室则对遥控操纵T-18 坦克的方案进行了研究。 正式参与遥控坦克研制的单位分别是军用特种技术局和通讯与电子科学试验院。在二战之前,这些组织研制了一系列遥控系统安装在各类苏联坦克(T-27、T-18、T-26、T-37、T-38 等)之上,不仅能够进行坦克的行进遥控还能实现包括喷火、投弹等多种功能遥控。

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TT-18遥控坦克

苏联在1931~1932 年间,对苏制MC-1(T-18)坦克进行了无人化改装试验,称为TT-18。该车使用无线电遥控。在测试中,受控坦克能在数百米的遥控范围内以4千米/小时的速度行进,并能完成前进、向左、向右和停止的指令。在MC-1坦克基础上改造的遥控坦克被命名为TT-18。这种坦克可 以完成转弯、变速、停止、启动发动机、丢炸药等16 种指令。

在军用特种技术局HHH-20小组与全苏遥控和通讯学院HHH-10小组的共同努力下,后期的遥控系统可以完成24 种指令,作用距离达到了1500-2000米。在1932年夏天,苏军于列宁格勒军区组成了第四特别坦克分队以用来研究遥控坦克。自1933 年起,在红村地区开始了坦克田野试验。在这年的1 月和10 特别分队使用多种型号的遥控坦克进行了大规模的演习。演习结果显示,基于T-26平台的遥控坦克效能最佳,但价格也最贵。

在苏芬战争中苏军发现,由于T-26坦克装甲薄弱往往在接敌过程中就被击中丧失战斗力,1940 月,在列宁格勒基洛夫工厂下线了一种加强了装甲和装药量的基于T26坦克底盘的遥控坦克型号,被称为“炸弹”。并在卡累利阿地峡前线加入战斗并获得了良好效果。苏芬战争结束后,苏军逐步将遥控坦克改为普通坦克使用。

至于苏联的对手德国方面,相比于苏联方面对无人遥控车辆的充分重视,德国对无人遥控车辆的研发较晚,但对其战场使用更为广泛且持续时间长,整个二战期间德军均投入了无人遥控车辆,主要应用集中于工程方面。1939年10月,德国军方和波尔格•瓦德公司签订了研制无线遥控爆破车的合同。该公司于1940年初研制出全履带式的B1遥控爆破车并在5-6月间实施的法国战役中投入使用。B1型遥控扫雷车车体由混凝土制成,尴尬的材料选择充分反映了二战早期德国在物资上的窘迫,在法国战役结束后波尔格•瓦德公司应武器局要求开始生产B1型的改型B2,仍采用混凝土车体,但在前部增加装甲以增强防御能力。当年12月全部100辆B2被编入第1扫雷营参加了1941年6月实施的“巴巴罗萨”行动,并在战斗中暴露出各种设计缺陷如速度过于缓慢,越野爬坡能力差,通过性差等种种问题。

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安装扫雷滚的B1型无线遥控扫雷车,从图片上能模糊看出混凝土材质。

随着德国资源水平的增长,在1941年波尔格•瓦德公司还在B2遥控扫雷车的基础上研发了称为“鸭子”的水陆两栖型遥控扫雷车,用5毫米软钢取代了混凝土作为车体准备用于登陆英国的“海狮行动”。

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第一扫雷营装备的三种型号车的合影。左为Sd.kfz 265装甲控制车,中为“鸭子”两栖车,右为B2遥控扫雷车。

苏德战争的实践暴露了遥控扫雷车的诸多问题,波尔格•瓦德公司基于VK3.02弹药运输车底盘上开发出了有人/无人扫雷车B4型,编号为Sd.Kfz301。B4型不再是自爆车辆,可以多次使用,大幅加厚了装甲并设置了驾驶室,共有A/B/C三种型号,分别为试生产型、生产型和改进型,装甲不断加厚,其中C型装甲全向加强到20毫米,重4.8吨。B4型成为了二战期间最为成功的重型遥控车辆;发展出了遥控弹药运输车、遥控侦察车等多种用途,还在取消遥控功能后发展出了一种反坦克歼击车,在整个欧洲都留下了自己的痕迹。

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美军缴获的B4C型遥控爆破车,请注意竖起金属杆上的红灯,这是为操作人员显示车辆位置而设置的。


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302营连部编制作战车辆示意图

每个无线电装甲连在满编状态下应有36辆B Ⅳ,以及10辆作为Ⅲ号坦克控制车或者StuG Ⅲ突击炮G型(除独立重装甲营和316连外),同时营部还要有一定数量的坦克或突击炮,还有负责通信和运输的半履带装甲车。

正如KV系列不如T34车族成功一样,轻型遥控爆破车比重型遥控爆破车要成功。1940年底,波尔格•瓦德公司奉武器局之命研发一种用两台电动马达驱动,并能携带大约50千克的炸药的小体积遥控车辆。波尔格•瓦德公司参考了一款法国小型履带式车辆开发出了原型车并命名为“轻型炸药运输车”,或者称之为“哥利亚”(也称“巨人”)。

早期型称为E-Motor,研制代号为Sdkfz.302,两台2.5千瓦的保时捷MM/RQL 2500/24RL2型电动机可以带动它以8~10千米/时的速度行驶,并分别以两组电池供电,60千克的炸药箱装在车体前部,车体装甲厚度为5毫米,有线遥控,电缆长800米,可实现前进、后退、左转向、右转向、停止、爆破六种动作。其全重仅370千克,1942年4月至1944年1月间共生产了2650辆E-Motor。由于电动型造价较高(3000帝国马克)且可靠性不佳,1942年年中发展出了V-Motor,研制代号为Sdkfz303,价格降至1000帝国马克;以双缸汽油机为动力,最大功率12.5马力,整车全重为430千克,电缆长度为650米,车体装甲厚度为10毫米,最大速度为10千米/小时。前期型装75千克炸药,1943年4月至1944年9月间共生产了4604辆;后期型装100千克炸药,1944年11月至1945年1月间共生产了325辆。两类“歌利亚”爆破车外观上的区别是,电机驱动型为4个大直径负重轮,发动机驱动型为5个小直径负重轮和2个托带轮。

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哥利亚302型遥控爆破车和它的拖车。


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歌利亚由拖车运到目的地后投入作战

自1942年春季开始德军开始逐步组织起专业无人武器作战单位,一般为营级或连级单位。 在塞瓦斯托波尔战役中德军有记录称大量的布伦机枪车改装的遥控爆破车趴窝。德军最初编成的营级单位是1942年初成立的第300无线电遥控坦克营。不久, 又编成了第301、第302、第305无线电遥控坦克营。这些遥控坦克营配属给“虎”式重型坦克营, 完成扫雷、工程爆破等作战任务。后来, 又编成了7个无线电遥控坦克连, 配属给“虎”式重型坦克师或重型坦克团, 一般是每4辆“虎”式重型坦克 (一个排的编制) 配属5辆B4型遥控爆破车, 外加一辆3吨重的半履带式装甲输送车。此外, 遥控爆破车部队还编制有遥控爆破车的指挥坦克, 一般由Ⅲ型坦克改装而成。

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在苏德战场上雪地里的“巨人”遥控爆破车


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凭借小巧的体型,“歌利亚”可以进入坑道工事后实施爆破

在1943年夏季的库尔斯克会战中, 德军首次大规模动用遥控爆破战车。由于遭到苏军的顽强抵抗, 大部分被苏军密集的机枪火力和手榴弹击毁, 发挥的作用不大。倒是莫德尔大将麾下的第505重型坦克营配属的遥控爆破车分队, 因为运用得当, 免遭苏军更多的攻击, 比较顺利地完成了战斗任务。在镇压华沙起义的行动中由于起义军准备不足且出于反苏目的未与苏军进行充分沟通以至于反装甲能力极差,使歌利亚能够不受干扰地完成爆破任务。

德国人制造的“歌利亚”实在太多了,截至1945年5月,仍然有5000多辆两种型号的“歌利亚”未被使用,只被用掉了1000多辆。“歌利亚”移动速度缓慢,结构脆弱,装药量小,而且控制线很容易被弹片切断,导致车辆失控,但其仍不失为德国工兵的好助手。“歌利亚”可以轻易端掉敌军的街垒或者火力点,摧毁桥梁,甚至可以用来对付坦克——当然是在坦克没有发觉并且处于慢速或静止的状态下。实际上其反坦克效能还不如反坦克狗。发挥作用较为有限。

早期无线电遥控坦克上的接收机和控制电路上,用的是电子管,不像今天用的是晶体管或集成电路。电子管不仅体积大,易损坏,而且调整困难,容易使性能不稳定。在二战中就曾发生过遥控坦克不听指挥导致友军伤害的事件。而对于有线控制方式的遥控爆破坦克来说连接操作手和坦克之间的线缆非常脆弱,时常反坦克武器压制,所发挥出来的作用也很有限。

总体来讲其操控手段十分原始,本质无异于儿童遥控玩具。战斗手段单一,无法加装多样化的武器,甚至不存在基本的自卫火力,只能充作爆破组的机械替身。此外,车辆的遥控系统也是问题多多,故障率居高不下。只能说是为了后来的无人地面载具的应用打下了一个良好的基础。