獵豹式防空坦克

研發背景

獵豹式的發展始於1963年，西德陸軍為取代M42防空砲車而提出的新型防空坦克開發計劃。西德在美蘇冷戰期間位處北大西洋公約與華沙公約對侍的最前線，西德在1950年代中期獲西方國家放寬限制重新武裝後，新成立的德國聯邦國防軍即重建裝甲部隊，西德陸軍在重建初期主要使用美國援助的裝甲車輛，直至西德新開發的豹1型坦克於1965年投產後，逐漸取代美援的M48巴頓戰車成為裝甲部隊的主力裝備。與此同時，西德留意到蘇聯空軍對北約地面部隊已構成與日俱增的空中威脅，蘇聯當時除了已裝備Su-7戰鬥轟炸機，Su-17戰鬥轟炸機也即將服役，還有經過武裝的Mi-17直升機，以及由此機型發展而成的Mi-24雌鹿直升機，都可對西德陸軍在戰線前沿的裝甲部隊造成嚴重打擊，但美國當時提供的M42防空砲車，既沒有配備雷達，只裝有簡單的光學瞄準器，而且依賴人手操炮，炮塔更是完全露天，不但無法在槍林彈雨下保障成員安全，也難以在核生化環境下操作。蘇聯當時正積極發展配備反坦克導彈及火箭彈的武裝直升機，相對於定翼機會有較長時間暴露在戰場上的空域，直升機可在需要開火時才爬升，發起攻擊後又可立即低飛及尋找障礙物掩護，傳統手動操作的野戰防空炮由發現空中威脅到向目標開火的反應時間太長，無法在直升機發起攻擊時立即將之擊落，西德陸軍因此認為極需要開發一款可伴隨裝甲部隊作戰的新型防空坦克，用以取代早已落伍的M42防空砲車。
蘇聯陸軍雖然是西德陸軍的頭號競爭對手，但其新配備的ZSU-23-4自行高炮卻有可取之處，不但配備有雷達，而且人員可在車內操作，對人員有較佳的保護，西德於是決定開發一種類似的防空坦克。蘇聯的ZSU-23-4自行高炮雖然配備雷達及射控裝置，但整體設計仍是十分簡陋，各部分的裝置都是各自獨立運作，計算彈道的資料也須要人手輸入計算機。西德陸軍要求新的防空坦克需要高度自動化及盡量短的反應時間，可全天候作戰，並且具備核生化環境下的操作能力。

研發過程

新型防空坦克的研發於1965年正式展開，整體設計由克勞斯-瑪菲負責，其亦是豹1型主力坦克的開發單位，西德陸軍亦已選定應用豹1型的車體作為系統的載具，除可具有如同坦克的機動性外，採用與主力坦克相同的車體亦可減低維修的負擔。炮塔和火控系統的開發由不同廠商提供設計方案，包括萊茵金屬、德律風根、西門子公司及保時捷都有提交方案參與競爭。
聯邦德國國防部為進行初步測試及評估，於1966年訂購了兩輛A型原型車，分別由兩組團隊負責設計及製造。其中一輛名為鬥牛士的原型車，採用萊茵金屬設計的30毫米口徑的機炮，德律風根的追蹤雷達及火控電腦，西門子的搜索雷達及保時捷設計的炮塔。另一輛原型車名為5PFZ-A，採用瑞士歐瑞康（Oerlikon）的35毫米口徑KDA機炮，荷蘭訊號公司（Hollandse Signaalapparaten）的雷達，瑞士康特拉韋斯（Contraves）的火控系統，西門子的射控系統及克勞斯-瑪菲設計的炮塔。炮塔的基本設計來自歐瑞康為其35毫米機炮而設計的GDP炮塔，克勞斯-瑪菲將原本由鑄造組件構成的炮塔修改為使用軋鋼及焊接構成。新型防空坦克的首輛原型車於1968年出廠，另一輛原型車亦於1969年製造完成，兩輛原型車隨後展開雷達及火控系統測試。
西德陸軍為新型防空坦克選配主要武器時曾經考慮多款高射炮，包括20毫米口徑的火神機炮，雖然射速極高，但射程不足，而且炮彈的破壞力偏弱；博福斯40毫米高射炮雖然具有足夠彈頭威力，但射速偏低，而且彈藥尺寸較大導致備彈量不足。萊茵金屬30毫米口徑機炮及歐瑞康35毫米口徑KDA機炮，兩者都符合基本要求，所以需要進行深入測試。
兩輛原型車經測試及評估後，聯邦德國國防部於1970年決定選用5PFZ-A的設計，火力測試的表現亦顯示歐瑞康35毫米口徑KDA機炮是最適合作為新型防空坦克的高射炮；與30毫米口徑機炮相比，其射程較遠，炮彈威力也較大；與40毫米的博福斯炮相比，除了射速較高和彈藥的備用量也較多之外，其提供的彈鏈供彈及雙向供彈模式，可提供較佳的持續火力，供彈的可靠性亦較高，並具有兩款彈種之間切換的功能，而且重裝彈藥方面也較為方便，整體的設計亦較為成熟。
新型防空坦克的主要武器及基本設計雖然已於1970年確定，並準備製造經改進的B型原型車，但由於西德國防預算出現緊張，新型防空坦克的研發計劃又所費不貲，聯邦德國國防部於1970年6月決定將計劃延後，供進一步測試的B型原型車要推遲至1973年訂購，但設計團隊在此期間仍持續開發稱為5PFZ-B的B型原型車。1973年製造的B型原型車除構型有所修改之外，原本由荷蘭Signaalapparaten供應的搜索雷達被更換為西門子MPDR12，並改用西門子的DII 211敵友識別系統。B型原型車於1973年出廠後，另外製造了稱為B1及B1R的原型車分別搭配不同追蹤領雷達，供雷達及火控系統的測試及改進用途。新型防空坦克於1973年獲西德陸軍命名為「獵豹」（Gepard），象徵這款新式防空坦克將會成為西德陸軍的新裝備。同年，聯邦德國國防部正式訂購改進為B2的量產型號，並按計劃於1976年交付。

荷蘭參與

1973年的B型原型車獲聯邦德國國防部訂購後，反映獵豹式的發展已漸趨成熟，荷蘭及比利時亦對此款新型防空坦克產生興趣並有意採購，荷蘭於同年年底決定引進95輛，比利時亦購買55輛，但荷蘭要求採用本國的雷達系統，因此克勞斯-瑪菲在準備量產B2型的同時，亦須與荷蘭廠商合作開發C型原型車供測試荷蘭的雷達產品。荷蘭版的C型原型車與B型原型車基本上是相同的，但改用荷蘭訊號公司（Hollandse Signaalapparaten）供應的雷達設備，其後製造了CA型原型車供進一步測試，之後再修改為供量產的CA1型，荷蘭將這款防空坦克命名為印度豹（Cheetah），於1977年正式裝備荷蘭陸軍。

量產及改進

獵豹式的生產總承包商是克勞斯-瑪菲，Blohm + Voss負責供應炮塔和車體的主要組件，雷達及火控系統的主承包是西門子公司，炮塔由Wegmann & Co.負責製造，所有組件及半成品最後移送到克勞斯-瑪菲的廠房進行總裝及測試。首輛獵豹式於1976年12月交付西德陸軍，獵豹式的生產工作從1976年持續至1980年，共有527輛量產型供西德、比利時及荷蘭裝備部隊，其中西德陸軍及比利時陸軍分別接收377輛及55輛獵豹式B2型，荷蘭陸軍接收95輛獵豹式CA1型。1986年有206輛西德陸軍的獵豹式獲安排加裝西門子提供的鐳射測距儀成為獵豹式B2L型。

設計

獵豹式防空坦克的車體來自豹1型坦克，但內部設計和裝置都有所修改，以適應雷達及火控系統大增的耗電量需求。獵豹式配有一個全新設計，配備兩門歐瑞康35毫米口徑KDA機炮，裝有雷達及火控系統的雙人炮塔，參與研發的歐瑞康公司將這款炮塔稱為GDP-C02，除了可安裝在豹1型坦克的車體上，也可安裝在其他坦克的車體上，可用於爭取更多國際客戶。車長及炮手都坐在配備核生化防護的炮塔內，炮塔可360度全方向旋轉。車體的裝甲防護與豹1型坦克相仿，炮塔的設計因為需要配合高射炮的射角、加裝雷達和火控系統，外觀比原版的豹1型炮塔高大，雷達及各式電子設備的配置，以及散熱系統的安裝，都使炮塔內部設備的重量大幅增加，但對空目標的追蹤、瞄準和射擊均要求炮塔有較高的轉動靈活性，由於需控制炮塔的整體重量，所以炮塔的防護力不如主力坦克的炮塔，炮塔的裝甲只能抵禦小口徑武器的射擊。由於獵豹式的主要角色是為前線作戰單位提供低空防衛，並在裝甲部隊內與主力坦克協同作戰，而不是單獨與敵方地面部隊直接交火，因此發揮防空作戰的效能比配備厚重的裝甲防護更為重要。獵豹式備有核生化防護系統，可在核生化環境下作戰。

機動性

獵豹式的主要動力來自安裝在車尾的MTU多燃料引擎（MB 838 CaM 500），在轉速每分鐘2200轉時可產生610kW動力，引擎連接由ZF供應的4HP250液壓傳動系統，提供四個前進檔及兩個後退檔，驅動輪位於車尾。車體裝有七對路輪，採用扭力桿及配有液壓減震器的懸掛系統，另配有四對頂支輪。履帶的款式與豹1型相同，都是採用Diehl供應更換橡膠塊的雙銷式履帶。獵豹式雖然比豹1型較大較重，但機動性仍維持豹1型的水平，油箱容量985公升，最高路速可達每小時65公里，行動距離550公里，其機動力足以伴隨裝甲部隊的主力坦克推進。

電力供應

由於防空坦克需要安裝高功率的搜索雷達、追蹤雷達及火控系統，這套雷達及火控系統的耗電量比豹1型所安裝的射控系統增加許多，單靠一台位於車尾的引擎已不敷使用，所以需要另設輔助動力系統為雷達及火控系統的裝置供電。原本在豹1型車頭左側的彈藥箱，在獵豹式被改為安裝輔助動力系統，使用一台3.8公升容積的平治OM314柴油發動機，利用其輸出的66kW動力推動車上的兩組交流電發電機及一組直流電發動機。兩組380Hz的三相交流電發動機可產生20kVA的交流電供電給雷達及火控系統，以及通風系統。直流發電機可產生300A的28V直流電供車上的電氣設備使用。車上還備有可提供24V直流電的電池。

武器

獵豹式的炮塔左右兩側各配備一門瑞士歐瑞康（Oerlikon）供應的90倍徑35毫米口徑KDA機炮，炮管長度達3.15米，採用雙向彈鏈供彈，以氣動原理運作，每分鐘射速550發，兩門齊射可達每分鐘1100發，炮管的橫截面外圍帶有凹槽，用以增加炮管的表面面積加強散熱效能，炮管的壽命約為2500至3000發。兩炮水平相距1.82米，以連動方式俯仰，最大俯仰角由-10度至+85度，最大有效射高可達4000米。每門炮各備有320發對空炮彈及20發對地射擊用的穿甲彈，可選擇在兩種備彈中發射其中一種彈藥，並備有單發及連射模式，重新安裝彈藥需時約15分鐘。歐瑞康35毫米KDA機炮的炮口裝有初速感應器，在射擊時可將炮彈射出炮口的訊號傳送給火控系統，用以計算炮彈的飛行速度作為修正射擊的數據。
獵豹式的35毫米口徑機炮採用35×228毫米規格的彈藥，有多款炮彈可供選用，包括燃燒彈、曳光燃燒彈、穿甲爆破彈、曳光穿甲燃燒彈及曳光脫殼穿甲彈等。穿甲爆破彈全重1.55公斤，炮口初速每秒1175米。脫殼穿甲彈全重1.46公斤，彈丸重370克，脫殼後的彈芯重294克，炮口初速每秒1390米，在離開炮口後的1公里處仍維持每秒1268米的速度，可貫穿垂直的90毫米裝甲或傾斜30度的70毫米鋼板。
除兩門高射炮外，炮塔兩側各有一組4聯裝煙幕彈發射器，在遇到威脅時可發射煙幕彈隱藏車輛確實位置，減低被敵火直接擊中的機會。車上人員配備有手槍及衝鋒槍，以備必要時下車的自衛需要。

雷達及火控系統

獵豹式的雷達及火器控制系統由搜索雷達、追蹤雷達、光學瞄準器、敵友識別器、炮口初速感應器及射控電腦組成，並配有供冷卻用的空調系統。在炮塔後方的頂部裝有由西門子提供的MPDR12對空搜索雷達，採用S頻段操作，最大搜索距離達15公里，雷達天線採用拋物面設計，天線的旋轉速度為每分鐘60轉，雷達的旋轉天線在不使用或運輸時可往後降下避免受損。炮塔的正面配備有追蹤雷達，使用Ku頻段，以單脈衝都卜勒模式運作，最大操作距離達15公里，配有曲面天線罩的追蹤雷達可向左右轉動，最大移動範圍達200度。搜索雷達尋獲目標後會將距離和方位顯示在車長及炮手面前的顯示屏，系統同時可接收來自其他遠程搜索雷達提供的目標信息，目標的數據可以通過自動或手動模式傳送給追蹤雷達，人員只需將雷達顯示屏的距離指針對準指定目標，追蹤雷達便會自動追蹤這個目標。
在炮塔頂部的艙蓋前方裝有兩組分別供車長及炮手使用的光學潛望鏡，用於搜索及跟蹤空中或地面目標，對空的放大倍率為1.5倍及視角50度，對地的放大倍率為6倍及視角12.5度，潛望鏡配備有陀螺儀，具有自我穩定的功能，即使在車輛行進期間都可觀測及瞄準目標。
獵豹式的雷達系統具有優良的抗干擾能力，而且配備有敵友識別器，可適應複雜的戰場環境及避免發生誤擊。獵豹式在1976年剛服役時的火控系統屬於類比式系統，但已具備高度自動化的操作功能，各項射擊參數皆可自動輸入計算機，可大幅縮短反應時間，由發現空中目標到驅動炮塔及炮身對目標開火只需約6至8秒，比當時依賴人手輸入射擊參數和人手操炮的野戰防空炮快上許多，可儘早解除友軍面對的空中威脅。
雖然單靠追蹤雷達已可探測目標的距離，但為了提升檢測目標距離的精確度，在1986年推出加裝鐳射測距儀的獵豹B2L型，有效操作距離由400米至10公里，誤差只有±2.5米，在開火前可先以鐳射測距儀照射目標作精確的測距，從而更高的射擊命中率。
為延壽而推出的獵豹1A2型，火控系統由類比系統升級為數字化系統，使用32位元的摩托羅拉68020中央處理器為系統核心，並配有C3I系統及全球定位系統，炮口初速感應器也改用新款式。

系統操作

在1976年量產的獵豹式B2型配備的雷達及火控系統，以1970年代的電子科技而言是十分先進的，到1980年代的B2L更加裝鐳射測距儀提升測距精度。在進行防空作戰時，先利用炮塔頂部的防空搜索雷達尋找空中目標，車長可將其認為最具威脅性的目標，交由炮手利用炮塔前方的追蹤雷達進行追瞄，追蹤雷達可將目標的高度及距離等數據自動輸入射控電腦，目標如即將進入射程範圍，只要操作人員決定接戰並按下開火按鈕，鐳射測距儀將會照射目標測量與目標的精確距離，感測器量得的風向、風速、氣溫和大氣壓力，上次開火的炮口初速，以及所選彈種等資訊，都會自動輸入電腦系統，火控系統會自動驅動炮塔旋轉及控制高射炮俯仰作最後修正，然後在距離目標約3000米至4000米處向目標開火，每次射擊發射20至40發炮彈，並預期可在距離目標約2000米至3000米處將空中目標擊落。相對於傳統人手操作的高射炮需要連番試射及修正，就算打得滿天炮彈也不一定可擊落目標，如遇天候不佳射擊精度便會更差。獵豹式的火控系統使用雷達捕捉目標及進行追瞄，在開火前先由射控電腦計算目標的移動軌跡，再於目標將會通過的位置射出一串炮彈，務求第一次開火就將目標擊落。這套火控系統不但可減低天候不良時對瞄準和射擊的影響，又可減輕操作人員的工作量及縮短反應時間，當要處理多個目標時也比全人手操作有較高的作戰效能。

使用情況

獵豹式防空坦克於1976年面世時，因配備有先進的雷達及火控系統，使其具有高度自動化的接戰能力及很高的射擊命中率，因此立即引起各國陸軍的注意，當中又以已購入豹1型主力坦克的北約成員國對引進獵豹式的興趣最大，也是最有可能取得西德政府出口許可的國家，但因其雷達及火控系統與電腦裝置在當時是相當精密及複雜，裝備部隊的數量也遠不如主力坦克，所以造價十分高昂，每輛獵豹式在1976年的價格達540萬西德馬克，而同期一輛豹1A4坦克僅需170萬馬克，一輛獵豹式防空坦克的售價相當於三輛豹1A4主力坦克有餘，即使與西德當時最新銳的豹2型主力坦克相比仍是相當昂貴，成為陸軍裝備中的奢侈品，最終大部分潛在買家都望而卻步。
獵豹式的量產車在1976年至1980年間總共生產了527輛，除供西德陸軍（已於1990年統一為德國）自用外，另有荷蘭和比利時於1973年先後訂購。美蘇冷戰在1990年代結束後，歐洲國家相繼裁軍，由於預期在歐陸爆發大規模地戰的機會大為降低，德國、荷蘭和比利時都大幅縮減陸軍裝甲部隊的規模，部分獵豹式因此提早除役及轉作庫存，有數個國家對這些剩餘車輛感到興趣，於是向德國及荷蘭購買獵豹式的二手車。由於此車的原廠零件很多早已停產，特別是精密的火控系統所需的維修保養費用相當昂貴，購入獵豹式二手車的國家也面對維修困難及升級所費不貲的問題困擾，其中智利陸軍因為獵豹式維護費用昂貴及預算不足，已將四輛已到手的二手獵豹式退還德國。

西德及德國

西德陸軍在1976年起裝備獵豹式防空坦克用以取代美製的M42防空坦克，曾經裝備達377輛。兩德統一後，德國陸軍在1990年代曾經計劃為獵豹式進行延壽計劃，部分車輛獲升級為獵豹1A2型的規格，另有進一步提升性能的計劃，除更新火控系統提升性能外，35毫米口徑KDA機炮也更新為可使用AHEAD彈藥的最新款式，還在KDA機炮殼體的外側加裝兩枚刺針式防空導彈，使其成為「彈炮結合」系統，雖然經性能提升後的獵豹式測試成功，但受限於國防預算不足，德國陸軍唯有放棄進一步升級的計劃，獵豹式的數量也逐漸減少至94輛，多出的車輛部分轉售給羅馬尼亞及巴西，德國陸軍的獵豹式在2010年代後期漸漸由LFK NG導彈系統和MANTIS火炮系統組成的LeFlaSys系統取代。

荷蘭及比利時

荷蘭在獵豹式仍在測試階段時，已於1973年簽訂採購合約，購買95輛獵豹式供荷蘭陸軍使用。這批獵豹式的雷達系統應荷蘭的要求，改用荷蘭訊號公司（Hollandse Signaalapparaten）的產品，因此搜索雷達及追蹤雷達的外觀和西德的原版有所不同，搜索雷達採用X頻段，有效距離15公里，追蹤雷達採用X/Ka頻段，有效距離10公里。荷蘭版的搜索雷達外觀較為緊緻，升起後的高度為3.7米，較西德原版的高度低。另外，炮塔兩側的煙幕彈發射器由4聯裝改為6聯設計。荷蘭版的獵豹式正式命名是（PantserRupsTegenLuchtdoelen, PRTL），別稱印度豹（Cheetah），其量產型CA1相當於西德的獵豹B2型，荷蘭訂購的印度豹於1977年至1979年間交付使用。荷蘭陸軍在1990年代曾為其配備的印度豹進行與西德獵豹1A2相仿的延壽計劃，經延壽及升級後成為GWI。現在荷蘭的印度豹已經全數除役，當中部分轉手給約旦。
比利時於1973年簽約購入55輛獵豹式，選用西德陸軍的版本，於1977年至1980年間交付比利時陸軍使用，比利時的獵豹式已經全數除役。