标题：C-RAM武器系统
火炮简介
“高射炮打蚊子”历来被认为是一件大材小用，力不从心的荒唐事。然而，现在美军及其盟友却迫切需要用高射炮来打“蚊子”了。当然，此“蚊子”非彼“蚊子”，是那些在战场上空高速飞行的各种炮弹。与传统的空中目标飞机相比，称其为“蚊子”毫不为过，因为要发现一枚迎面来袭的60毫米迫击炮弹意味着雷达必须能够在4～5公里的距离上探测到0.001平方米大小的目标，飞行中的小鸟甚至昆虫都可能乱真。要截击这些“蚊子”谈何容易。 
火炮历来是战场上最具威胁的杀伤手段。据统计，在第二次世界大战中有80%的伤亡是炮火导致的。2006年之夏以黎冲突的隆隆炮火声似乎也在宣告，火炮还要在未来战场上继续大发神威。因此，反火力作战（countefire），过去是，现在是，将来依然是美国陆军及其盟友所面临的一项重要任务。而C-RAM则是近年来涌现的一个新概念。
攻防兼备的C-RAM
自第一次世界大战至20世纪末的漫长岁月里，各国陆军的反火力作战始终局限在后发制人的模式中，即只有在一方火炮发起火力攻击后，受攻击方才能利用各种手段探测火力发射的源头即火炮的位置，然后对其实施火力打击。这种作战方法主要强调对敌火炮的定位和压制，而对敌方已经发射出来的炮弹则无可奈何。而且，这种反火力作战历来都属于地面炮兵的任务范畴。 
按照这种作战模式，测定敌火炮的位置就成为需要解决的主要技术难点。几十年来，炮位侦察技术取得了很大的进步。特别是在上世纪70年代以后，相控阵炮位侦察雷达及自动化射击指挥系统的兴起，使反火力作战能力大大提高。往往炮弹还没有落地，火炮就已经被定位，随即就有可能被摧毁。然而“先挨打，后反击”的框架始终未被突破。
与上述作战模式相比，C-RAM在作战理念上强调“攻防兼备”。所谓“攻”就是攻击敌方的火炮，所谓“防”就是拦截来袭的炮弹。这就好比是拳击运动员的一双手，一只手重拳出击，而另一只手则进行阻挡。
美伊战争
在伊拉克战场上，60毫米和82毫米迫击炮是除简易爆炸装置外驻伊美军所面临的最大威胁。据美陆军的报告称，2005年驻伊美军平均每周要遭到50多次火箭和迫击炮的袭击。尽管大多数迫击炮弹精度较差，但只要有一两发炮弹落到美军队伍中就会造成较大伤亡。而且，伊抵抗力量通常都是从人口密集的居民区用迫击炮向美军进行袭击，因而使其在围剿时难以发挥火力优势。美军常用的战术是在炮位侦察雷达探测到迫击炮发射阵地后，迅速派遣部队乘直升机或“悍马”车前往围剿。但由于美国陆军AN/TPQ-37炮位侦察雷达最初是为探测远程身管火炮而设计的，对付射程较近、弹道弯曲的迫击炮非其所长，因此其提供的迫击炮炮位数据经常不十分准确。再加上武装分子采用了“打了就跑”的战术，使得美军的围剿很少成功。防不胜防的迫击炮袭击使美军士气受到严重挫伤。
2004年6月，美国参谋长联席会议主席收到来自前方中央司令部司令的紧急请求，要求火速提供一种部队防护手段，以对抗日益增长的来自伊拉克武装分子火箭和迫击炮的威胁，重点用于保卫前方作战基地以及后勤保障区的安全。 
驻伊美军部队强调，他们所需要的是一种能够拦截炮弹的防护系统。这种系统应能在安全距离上识别、拦截和压制来袭的火箭弹和迫击炮弹，能最大限度地减少附带损伤并对己方和中立方的飞机不形成威胁。他们还要求该系统具有3600的覆盖范围和很高的毁歼概率，具有自主攻击能力，但操作手亦可进行人工干预，进行手控发射。一旦配置到位，该系统将成为基地防御系统的有机组成部分，并且可以机动，但不必具有在运动中发射的能力。 
根据前方的要求，美陆军训练与条令部迅速展开了对C-RAM的分析研究。分析结果表明，如果部队具有对火箭炮、火炮和迫击炮威胁的“感知”和“告警”能力，人员伤亡就可以减少13%，如果在此基础上再加上对射弹的“拦截”能力，则人员伤亡可减少70%。根据此项研究，训练与条令部确定，C-RAM系统应是一个具有多种能力的一体化系统。C-RAM必须具备七大核心功能，即预防、感知、告警、拦截、反击、防护以及指挥与控制，组成一个侦察、火力和指挥与控制一体化的系统。“拦截”只是该系统的核心功能之一。 
为了满足战场急需，美陆军决定采用分阶段螺旋式发展的方法，即首先利用现成装备与技术研制过渡型系统供部队使用，然后根据使用情况逐步改进，同时针对部队的长远需要研制新型C-RAM系统。根据美陆军的要求，军火商提供了几种样机系统供选用。进入最后一轮角逐的有美国海军最新的舰载Mk-15“密集阵”Block 1B型20毫米近防系统、瑞士的35毫米“天盾”高炮系统以及美国国防部先期研究计划局（DARPA）和陆军坦克与自动车辆研究发展与工程中心（TARDEC）联合研制的主动防护系统。 
在对这三种武器系统进行仔细评估后，美陆军认为“天盾”高炮系统中的雷达和高炮分开配置，系统组成较为庞大且反应速度较慢，不利于机动部署和快速应战；而主动防护系统属于新型防御武器，尚处于研制阶段，作战能力与可靠性如何尚不得而知。因此，美陆军最终选择了海军的“密集阵”Block 1B系统，与其他侦察、指挥和告警系统组成过渡型C-RAM系统。 
自2004年12月中旬以后，美陆军用改装后的C-RAM系统在尤马试验场对60毫米和81毫米迫击炮弹进行了多次拦截试验，拦截成功概率约为60%～70%，最高达78%。2005年5月中旬，美国陆军将两套C-RAM系统紧急部署到集中了许多要害部门的巴格达“绿区”，开始进行战斗值班。从部队提出作战需求到过渡型C-RAM系统投入使用，总共花了不到11个月的时间。截止到2006年，已有6套系统部署在伊拉克。
C-RAM的系统组成
“密集阵”近防武器系统美国海军的“密集阵”Block 1B型近防系统的核心是20毫米六联装“加特林”机关炮。该炮射速高达4500发/分，是美国军舰上用于对空防御的最后一道防线。该炮配备由高分辨率热成像探测仪、自动获取图像跟踪系统、成像仪稳定系统组成的一体化光电探测系统，并集成到火控系统之中。舰载型“密集阵”Block 1B系统发射威力巨大的贫铀弹芯脱壳穿甲弹。在海上，这种拦截方式不会产生什么附带损伤，在陆地上则不然。“密集阵”系统以高射速发射的大量穿甲弹，像冰雹一样从天而降，对于城市中拥挤的人群来说这比迫击炮弹的威胁还要大，况且还有致命的放射性危害。为此，美国陆军决定让“密集阵”改为发射可在空中自毁的M246型杀伤曳光燃烧弹。 
传感器多种炮位侦察雷达和防空雷达组成了过渡型C-RAM系统的“耳目”。炮位侦察雷达主要有AN/TPQ-36、AN/TPQ-37炮位侦察雷达和轻型反迫击炮雷达（LCMR）。三者互相补充，可有效地侦察各种距离上的目标。AN/TPQ-36和AN/TPQ-37均为80年代列装的相控阵雷达，作用距离数十公里，主要用于侦察敌方远程火炮、火箭炮或迫击炮的位置。 
轻型反迫击炮雷达是针对近年来反恐作战和城市作战的特殊需要而研制的新型雷达。该雷达弥补了冷战时期开发的炮位侦察雷达的许多不足。例如，AN/TPQ-36和-37雷达重达数千公斤，扇扫范围仅900，最小作用距离达数公里（不利于侦察近距离的迫击炮），需要配备发电机，而且价格昂贵高达数百万美元等。
LCMR雷达的主要优点为：扫描范围360°；作用距离7公里，与大多数迫击炮的有效射程匹配；定位误差小于100米；仅重58公斤，便于空投和携带；功耗小，可使用车载电源或民用电源，使用电池时可连续作业6小时以上；使用安全，天线和手持计算机之间实现无线连接，所以操作手可与雷达分开配置；单价65万美元。 
2004年有38部LCMR雷达投入了伊拉克战场，使用效果极佳。LCMR被评选为当年美陆军的十大发明之一。美陆军于2006年增购54部第二阶段改进型雷达（LCMR II），2009年再购买442部LCMR III。 
“哨兵”（Sentinel）防空雷达于20世纪90年代后期开始装备美陆军，是一种先进的三座标相控阵雷达，工作在X波段，可以在3600范围内捕捉与跟踪目标，作用距离40公里。“哨兵”防空雷达有反航空威胁（ABT）型和反迫击炮（CM）型，后者是前者的软件改进型。“哨兵”ABT用于对付旋翼和固定翼飞机、无人机及巡航导弹等目标，“哨兵”CM用于对付火箭弹和迫击炮弹，但也具有ABT型的功能。前方地域防空指挥与控制系统（FAAD C2）　FAAD C2是C-RAM系统的神经中枢。“密集阵”Block 1B拦截系统与轻型反迫击炮雷达、AN/TPQ-36/37炮位侦察雷达、“哨兵”防空雷达、防空与反导工作站（AMDWS）、“密集阵”遥控站以及告警系统通过FAAD C2组成了一个一体化C-RAM系统，并与陆军和其他军种的指挥与控制系统连网。FAAD C2软件的主要功能包括判读和融合传感器数据、评估威胁、提供预警、指挥攻击行动并向其他支持C-RAM的系统提供敌方发射阵地位置和预期命中点位置信息。 
陆用型“密集阵”原来的舰用型“密集阵”武器系统由于海上环境障碍物较少而且所对付的目标体积也较大，所以对火控软件的要求比较简单。而陆用型“密集阵”的主要作战区域是城市，大量建筑物会给雷达和光电系统探测和跟踪目标造成严重干扰，而且其要对付的目标是体积比反舰导弹小得多的炮弹。为此，雷声公司为“密集阵”系统重新编写了前方地域防空指挥与控制系统的火控软件，使其能在陆地环境下识别和跟踪诸如60毫米和82毫米迫击炮弹那样微小的目标。
C-RAM系统的指挥与控制过程
如下：武装分子发射迫击炮弹；两种以上传感器捕捉到迫击炮，立即向FAAD C2系统报告；FAAD C2融合目标信息并向防空反导工作站发送迫击炮炮位和命中点位置，向WAVES告警系统发送命中点位置和告警信息，为“密集阵”指示目标并命令其射击；当来袭炮弹进入射程时，“密集阵”进行拦截射击；防空与反导工作站将迫击炮位、命中点位置和火力呼唤发送到“阿发兹”、机动控制系统、空军增强型战术自主安全系统、“扫描鹰”无人机、“小鸟”无人机、快速初始部署浮空器（RAID）、“目标上光标”战场信息传输系统等；光电/红外传感器转向命中点，并将命中点实时图像传送到eTASS系统；联合防御作战中心（JDOC）或终端攻击控制员（TAC）完成火力批准程序后，命令对迫击炮阵地发起反击。
未来的C-RAM系统
战术高能激光武器先期概念技术演示　目前美陆军所使用的C-RAM系统主要依靠动能武器拦截来袭炮弹，虽然可解燃眉之急，但仍有其先天不足―不仅拦截概率仅70%左右，而且依然存在附带损伤的问题。为此，美军一直在探索将定向能技术应用于C-RAM，并且在研制高能激光武器方面取得了重大进展。
1995年，美国和以色列启动战术高能激光武器（THEL）先期概念技术演示项目，以对付黎巴嫩真主党日益增长的低飞火箭弹的威胁。1996年2月，名为“鹦鹉螺”的样炮系统在美国新墨西哥试验场击落了一枚近程火箭，这是有史以来第一次被激光武器击落的无控火箭。 
THEL系统采用氟化氘激光技术，利用乙烯、氘和三氟化氮等化学物质的化学反应获取能量。该系统主要由指挥中心、火控雷达、指示与跟踪系统以及激光炮四个部分组成。
火控雷达配置在敌方地域附近，连续不断地进行扫描，一旦发现来袭火箭弹，雷达即计算目标的弹道以便使指示与跟踪系统锁定目标。一旦目标进入激光武器射程范围内，指示与跟踪系统便将高能激光波束聚焦于来袭火箭弹上，其能量可以摧毁5公里以内的目标。战术高能激光武器系统可以同时跟踪60个目标，每分钟可以对10多个目标实施射击，装填一次可以发射60次，每发射一次的成本约为3000美元。机动型战术高能激光武器虽然战术高能激光武器威力巨大，然而体积庞大，几乎无法移动。2003年，以色列和美国转而开始进行机动型战术高能激光武器（MTHEL）的研制和试验。该项目的目的是研制一种可以用C-130军用运输机部署的高能激光武器系统，主要用于对付敌方火箭弹、炮弹和迫击炮弹的威胁并用于对付便携式防空导弹对民用飞机的威胁。整个系统装在三辆牵引车-拖车上，分别为激光炮车、火控雷达车和激光燃料车。以后还将进一步缩小整个系统的体积，以便用一辆车运载，最终使其能装在“悍马”车上使用。美国和以色列原本都希望机动型战术高能激光武器能于2007年做好列装准备。 
2004年5月4日，MTHEL系统在美国陆军新墨西哥州白沙导弹试验场跟踪并击落了一枚飞行速度和高度均超过“喀秋莎”并携有真实战斗部的大口径火箭弹。然而，据估计MTHEL要达到装备部队的水平还需要花费约6年的时间和数十亿美元。在如此高昂的成本面前，美国和以色列退缩了，于2006年初作出决定取消MTHEL项目。MTHEL的研制厂家诺?格公司自筹资金继续研制，于2006年年中推出了“天空卫士”（Skyguard）机动型战术高能激光防空武器系统。一套“天空卫士”系统的防护区域直径约为10公里。系统单价约1.5亿美元，但以后可能有超过30%的下降空间。不过，美国和以色列是否有意购买，尚不得而知。固体激光武器美陆军下一个要攀登的技术高峰是发展结构紧凑、效率更高、几乎没有附带损伤的100千瓦固体激光武器，以满足防空反导的需要并提高部队的C-RAM能力。 
美陆军已经参加了美国防部的联合高能固体激光武器（JHPSSL）项目。该项目于2003年启动，计划在两年内使激光器功率达到25千瓦。2004年已经组装并演示了一种32千瓦的四模块式二极管泵浦热容激光器试验模型，到2007年将实现60千瓦的阶段性目标。美陆军在2006和2007财年计划花费2200万美元为JHPSSL项目研制激光武器技术演示样炮，并计划在2013年使其具有击落火箭弹、炮弹和迫击炮弹的能力。最终目标是到2018年能将其安装在未来战斗系统（FCS）的20吨级轮式车辆上使用。
C-RAM的发展前景
C-RAM武器系统的研制与应用是新形势下部队防护的迫切需求，也是一个全面创新的过程。C-RAM概念的创立，突破了传统上反火力作战任务由野战炮兵独家承担，只打火炮不拦截炮弹的老框架，提出了一个由防空炮兵牵头、军兵种协同的攻防兼备的反火箭炮、火炮和迫击炮威胁的全新理念，为防空作战开辟了新的天地，是防空兵发展史上的一个里程碑。 
在过渡型C-RAM系统的构建上没有投资新装备的研制，而是发挥现有信息网络的优势，不拘一格，将上世纪80年代、90年代和21世纪初期技术水平的属于不同兵种、不同军种的装备整合为一个有机整体。这种资源合理重组的做法体现了一种集成创新。 
过渡型系统之所以能在极短的时间内送到前线，还要归功于美军灵活实用的战时应急采办机制。过渡型C-RAM系统的采办是一个非常规的过程，因而也体现了装备采办管理的创新。在防空兵C-RAM连的创建过程中摒弃门户之见，不仅吸纳了野战炮兵的装备和人员，甚至还编入了海军的专业人员。在人员的衔级结构上也不拘泥于一般规定，而是从实际需要出发偏高配置。C-RAM的拦截系统从常规武器向激光武器的过渡，体现了鲜明的技术创新特点，将使C-RAM的精度、威力和反应速度产生一个质的飞跃。