玛尔卡拉与橙威廉——昙花一现的碎甲战斗部反坦克导弹

来源: 微博@ monochromelody?

??本帖原本发布在重兵器吧,整理自Clive Elliott的相关文章。百度百科有“马尔卡拉反坦克导弹”词条,内容基本是在本文和《世界导弹大全》之间来回抄。博文顿新一期坦克讲座将要介绍FV1620“大黄蜂”反坦克导弹车,该车发射的正是“玛尔卡拉”反坦克导弹,特整理此文,增补更新资料图片。


“橙威廉”反坦克导弹
“橙威廉”反坦克导弹

“玛尔卡拉”反坦克导弹
“玛尔卡拉”反坦克导弹

1951年,澳大利亚政府启动了研发“玛尔卡拉”反坦克导弹的工程。而在1952年,英国提出了“工程J”,要求研制一款使用碎甲战斗部的线导反坦克导弹。 


“工程J”的发射台架拖车模型
“工程J”的发射台架拖车模型

计划之初,“工程J”和“玛尔卡拉”可说是如出一辙。到了1953年,英国设想研制一种多用途制导武器,既可以反坦克又可以对空,需要目视观察,通过无线电指令控制。但由于该方案存在一些不切实际之处,最终被划分为两个工程:由肖特兄弟&哈兰德有限公司负责的对空导弹项目,代号“绿光”,最后发展出“海猫”舰空导弹。而反坦克导弹项目则交给了费尔雷航空器制造公司,代号“工程6”,团队成员大多曾参加代号“蓝天”的空对空导弹工程,蓝天工程最后发展出“火闪”空空导弹。在1954年,“工程6”被更名为“橙威廉(Orange William)”。


“海猫”舰空导弹
“海猫”舰空导弹

“火闪”空空导弹,在弹体前部安装两具固体助推火箭,加速到巡航速度后即抛弃
“火闪”空空导弹,在弹体前部安装两具固体助推火箭,加速到巡航速度后即抛弃

(注:这一时期英国的雷达、防空武器、导弹/火箭弹、核武器项目大多采用彩虹代号系统,格式为颜色+名词,例如Green Archer,Red Queen等。以前介绍过的绿色权杖也是彩虹代号其一) 

粗看之下,“橙威廉”和同一时期的“玛尔卡拉”反坦克导弹是两种极为相似的反坦克制导武器,不仅外形类似,而且均以部署在中东地区为前提而进行研发。有人说正是因为二者功能大部分重叠,而且“橙威廉”的发射装置太过沉重,其采用的红外线指令链始终不能可靠工作,因此才在50年代末取消了“橙威廉”的研发工作,但这样的说法并不正确。这两种导弹的研发工程在技术背景、政治背景、战术背景与财政背景上都很相似,但仍然有很多不同之处。


1960年,西方各国的反坦克导弹,玛尔卡拉是最大最重的一种
1960年,西方各国的反坦克导弹,玛尔卡拉是最大最重的一种

“玛尔卡拉”采用有线指令制导,弹长6英尺5.5英寸,弹体直径8英寸,弹翼翼展32英寸,弹体全重212~222磅(约95kg),携带重约56磅(约26kg)的重型碎甲弹头,足以应对苏联重型坦克。


玛尔卡拉导弹的基本布局示意图
玛尔卡拉导弹的基本布局示意图

导弹具有前后两组弹翼,前部的大型弹翼为可动的气动翼面,后部的尾翼为不可动的安定翼面。前部垂直翼面的上下翼尖安装有曳光管,发射后可以为射手提供导弹位置的指示。后部尾翼与前部气动翼面错开45°角(《世界导弹大全》和百度百科叙述有误),可能是为了防止遮挡曳光管。为方便储存运输,前后弹翼均可拆卸。


车组正在搬运玛尔卡拉导弹,由于重达95kg,需要两人抬着装到发射架上,再安装弹翼
车组正在搬运玛尔卡拉导弹,由于重达95kg,需要两人抬着装到发射架上,再安装弹翼


可能是正在测试火箭发动机的玛尔卡拉导弹,通过滑车安装在钢索轨道上,未安装前翼面
可能是正在测试火箭发动机的玛尔卡拉导弹,通过滑车安装在钢索轨道上,未安装前翼面

纪录片中正在安装弹翼的玛尔卡拉导弹,为了摄影时更容易找到导弹,将弹翼漆成浅色
纪录片中正在安装弹翼的玛尔卡拉导弹,为了摄影时更容易找到导弹,将弹翼漆成浅色

玛尔卡拉导弹也有一种地面架设式发射架
玛尔卡拉导弹也有一种地面架设式发射架

导弹通过滑轨发射,由两级式固体火箭发动机推进,发射时起飞发动机运行1.8秒后转由巡航发动机推进,巡航速度136m/s,射程随型号有所不同,“玛尔卡拉”Mk1射程2190米,“玛尔卡拉”Mk1A加长了导线,射程达到4030米。 


玛尔卡拉导弹的直瞄模式与半间瞄模式。半间瞄模式时发射车躲在障碍后,射手前出制导
玛尔卡拉导弹的直瞄模式与半间瞄模式。半间瞄模式时发射车躲在障碍后,射手前出制导

尽管”橙威廉”与“玛尔卡拉”二者均采用碎甲战斗部,两级式固体火箭发动机,外观上也近于雷同,但最大区别在于二者的射程。“玛尔卡拉”的射程约为2000码,而“橙威廉”的射程可达6000码,最大射程上基本看不见目标。为了在如此远的距离上保证对导弹能有较好的控制,导弹控制员可能要前出至距离发射车4000码以外,比发射车要更加靠近目标。对“玛尔卡拉”来说,由于控制员临近发射器,其射程也就受控制员的视野限制,当然,作为一款线导反坦克导弹来说,导弹所能携带的导线重量也是一个重要因素(“玛尔卡拉”Mk.1A增加了约2000米射程,但付出了增重10磅的代价)。


一名伞兵正在操作“玛尔卡拉”的制导系统,他可以携带最长50m的电缆,前出发射并制导
一名伞兵正在操作“玛尔卡拉”的制导系统,他可以携带最长50m的电缆,前出发射并制导

右手拇指摇杆控制,发射时以低倍率找到导弹并制导,左手扳机弹出降倍镜,切换到高倍率
右手拇指摇杆控制,发射时以低倍率找到导弹并制导,左手扳机弹出降倍镜,切换到高倍率

这些因素都限制了“玛尔卡拉”可能的部署位置与部署方式,但“橙威廉”却不受此限。根据二者设计时的想定,它们的发射平台可能是一辆重型履带式车辆(坦克底盘,如计划中由百夫长Mk.3改造的FV4010,重量46吨),有可能受地形因素限制,比如被一条河流阻挡。但“橙威廉”的控制员是与发射平台分开的,可以单独渡河接近目标。控制员所携带的制导设备重量约为100磅或更轻,用一辆雪貂装甲车(FV711 Ferret,见下图)就可以带着走。 


特二出动,寸草不生
特二出动,寸草不生

在这时候,“橙威廉”的指令链所用频段还不是红外波段,而是X波段无线电。导弹的发射流程大致是这样的:发送出发射导弹的无线电信号后,操作员要呆在隐蔽位置,通过一面后视镜观察,将导弹引向自己的方位。导弹在距离操作员近达25英尺处通过后,操作员再改变导弹航向,通过双筒望远镜观察目标,控制导弹飞向目标。这里暂且不考虑操作员的精神状态以及他的操纵技术如何,因为英国人觉得整个过程中操作员被失控导弹炸死的概率“不算大嘛”。

设计师们最为头疼的问题是设计要求发射器-控制器相隔最小距离为900码。费尔雷航空的人员认为发射器-控制器间隔1000码的要求是可以达到的,但若要达到900码的要求,导弹的飞行路径上可能就会有过大的急转弯,难以通过气动翼面单独完成,需要火箭发动机配合,换句话说就是推力矢量技术(TVC)。于是技术人员花费了更多精力来研究火箭发动机的布置和构造,以使其能够完成急转弯,同时足以推进导弹。而这时我们会注意到,“玛尔卡拉”则采用了更为直接的文丘里喷管构造。两级式固体火箭发动机代号“啄木鸟”,是基于蓝天工程的“鹳”式火箭发动机研制的。所谓两级式,是说其中一级用来获得起飞推力,另一级用来获得巡航推力。

而这时,由于抗干扰的无线电指令制导研发进度落后,只能先改用红外指令制导。什么叫红外指令制导?简单地说家用电视遥控器很多都是红外指令系统(使用不可见的红外二极管或红光二极管),用电视遥控器来操纵导弹差不多就是红外指令制导了。红外指令制导其实也容易受到干扰和遮挡,这么一来火箭发动机的无烟性能就变得至关重要。

“玛尔卡拉”起初计划从一辆改造过的百夫长FV4010上发射。FV4010基于百夫长Mk.3,设计重量46吨,携带20枚玛尔卡拉线导碎甲反坦克导弹,通过两具导弹发射架发射,与后来西德1961年的RJPz1相似,一具发射架就发射位置,另一具发射架缩回战斗室内进行装填。但是由于帝国战争部不愿为该项目拨款研制发射平台,因此FV4010仅停留在设想阶段。


英国军事历史作者David Lister根据草
英国军事历史作者David Lister根据草

在开发过程中,设计团队只能使用卡车拖车和软钢板搭建两个实验平台以容纳发射制导设备。这两辆拖车后来也改造为“橙威廉”的实验平台,尽管一直都没定下来这两种导弹究竟要如何安装到坦克平台上,尤其是当坦克停在有坡度的地形上发射时要如何才能获得足够的俯仰角。


用于“玛尔卡拉”的实验平台
用于“玛尔卡拉”的实验平台

这些发射车使用“玛尔卡拉”时能携带六枚备弹,使用“橙威廉”时则能装四发。当时国库的政策是不会对仍在研究中的未成熟导弹项目拨款研制发射平台,这也就是为何很多发射平台被改造为测试其他导弹系统的原因,也因此,很多后续进度会议都考虑到二者的研发进度来联合进行。 

帝国战争部建议调用六辆彗星坦克,改装为这两种导弹系统的实验平台。根据改装计划,改装后的试验车重量不到百夫长的一半,大约只有18吨,具有相当程度的空运潜力。随车携带20发导弹,射速可达每分钟4发——不过这射速实在有些高得不切实际,根本没有哪个控制员能每15秒就控制一枚导弹飞向目标……

直到1957年2月彗星坦克改装车的试验取得一些进展为止,战争部都不肯提高拨款额度。就算一切进展顺利,“橙威廉”能够在1961年实用化,但考虑到无车可用的实际情况,“橙威廉”项目至少还要花5到7年研制一款发射车,这样最早也要到1962年才能服役。

这款导弹以及发射车的主要作战定位是摧毁敌方可能生产出的最重型的装甲车辆,并能有足够射程,可以隔着一条够宽的水障(够宽够深而无法快速渡河)做到这一点。这也就是发射系统和控制系统分离的意义所在,控制员可以更加靠近目标。考虑到任务性质,控制系统所在的车辆可以是一种轻型车辆或是一种坦克,这样它仍能使用车载武装迎击敌人,但当自身火力无济于事时,它还可以发射并控制导弹摧毁目标。

与采用真空管技术的“玛尔卡拉”不同,“橙威廉”的控制系统核心是锗半导体,在当时算是相当超前的。当时有两种硅半导体元件都适用于该计划需求但并未采用,原因是这两种半导体元件均只在美国小批量生产。无法给出元器件需求量的预测,也没有人清楚地知道何时才能有足够数量的元器件可供使用。

麻烦并未就此而止。“橙威廉”导弹战斗部装载的35磅高爆炸药可能不足以炸毁坦克,又成了一个新问题。定下35磅炸药这个标准的依据来自于1955年的某次试验,实验中,携带35磅炸药的183mm碎甲弹头成功地摧毁了百夫长坦克靶。但在1957年的后续试验中,实际使用35磅装药的碎甲战斗部打击百夫长Mk.3时,因为无法打出K损伤规范(指直接击毁的Kill。英国把坦克装甲车辆的毁伤分为不同类型,除Kill外还有Mobility、Firepower、Personnel等损伤规范),前述标准被全盘推翻,于是转为使用新的高爆破甲战斗部来代替原先的高爆碎甲战斗部。


试验型玛尔卡拉破甲战斗部(左图)
试验型玛尔卡拉破甲战斗部(左图)

这种试验型破甲战斗部重达52磅,内含21磅装药,采用铜质半球形药罩,药罩直径198mm,威力丧心病狂。为了尽可能地模拟最重型的苏联坦克,英国拿出了安装附加装甲的征服者坦克,也就是一些玩家所熟知的“超级征服者”。同时战争部同意放宽测试标准,打得出M、F、P损伤规范也可算作“击毁”。


参加测试的附加装甲型征服者坦克靶车
参加测试的附加装甲型征服者坦克靶车

在静破甲测试中,玛尔卡拉导弹的试验型破甲战斗部体现出了巨大威力:距离装甲1英尺处起爆的战斗部,射流穿透了10英寸厚的炮塔装甲(大约254mm,附加装甲已在前几轮试验中被炸飞),爆炸损坏了火炮耳轴和炮盾,导致火炮俯仰受阻。车内破片破坏了动力舱的燃料管路和电路,导致车辆失去动力,破片还击毁了部分火控系统,并穿透了即用弹药箱。放置在车长席上的活兔当场死亡(兔兔这么可爱为什么要以下略),车长坐席被破片打成筛子。


测试文档中的示意图,测试中对比了美国DART反坦克导弹和玛尔卡拉试验型破甲战斗部
测试文档中的示意图,测试中对比了美国DART反坦克导弹和玛尔卡拉试验型破甲战斗部

测试结果显示,破甲战斗部很好很强大,但一来重量不可避免出现变化,二来由于破甲战斗部需要保持合适的炸高起爆,因此还需向前加长约1英尺。重量、尺寸参数的变化使得修改后的橙威廉导弹不适配于FVRDE(战斗车辆研发所)研制的任何一款发射车,因此必须从头研制发射车。

看来是受到前一年苏伊士危机(1956)的影响,这下帝国战争部总算松口了,原先只肯研发一种发射车的,现在放宽要求,决定研制两种发射车。

第一种,考虑到全球战争背景,基于FV420装甲输送车研制,可携带6枚导弹,具有浮渡能力,也可装入布莱克本比弗利运输机(Blackburn Beverly),运往750英里以外,达到空运能力的第二级水平,该车随装甲团部署。 


FV420运输车
FV420运输车

第二种,考虑到局部战争背景,基于雪貂装甲车或陆虎越野车研制,以满足空运能力的第一级水平。原先计划中控制系统发射系统分离的设计仍旧保留,但视情况需要也可由发射车自行制导。

雪貂装甲车的问题在于空间较为有限,难以安装额外的无线电与制导设备及其电源。如果将两发导弹安装在雪貂装甲车的炮塔上,会让全车显得太高大显眼,显著降低其生存性。与更大一些的陆虎越野车相比,雪貂装甲车相对于履带式装甲车的优势顿时荡然无存。 


纪录片中闪过的镜头,安装了玛尔卡拉导弹的雪貂装甲车
纪录片中闪过的镜头,安装了玛尔卡拉导弹的雪貂装甲车

陆虎型“橙威廉”发射车

陆虎车只能携带两枚导弹,而发射架则应该远离车体以防止起飞发动机的噪音和尾流伤及车组与车体。与雪貂装甲车不同,陆虎越野车上有足够的空间来安装额外的无线电与制导设备,但当时的陆虎车只配备12V车载电源,无法满足无线电系统与制导系统的需求。

以下关于车载设备的配置,有三种不同布局:

1.陆虎车携带两枚导弹,装载于车上的升降式发射臂。

2.陆虎车携带两枚导弹,发射前安装到车上的可拆装式发射架上。

3.陆虎车拖曳一具运载拖车。发射架上装载一发导弹,拖车上运载两发导弹,共计三发。

滑轨式发射臂研制工作正在进行中,该设计可最大限度减小发射时的后坐力,这对于轻型发射车尤为重要。轻型发射车很可能随步兵单位部署,没有装甲单位支援,生存能力主要靠隐蔽性来实现。陆虎越野车方案不仅在技术和战术层面上被认为可行性较高,在费用方面也有优势。

被赋予FV426编号的装甲团属“橙威廉”发射车研制工作步履维艰。最终决定使用FV420底盘来改造FV426,尽管装甲防护不足。但这个时候,是应该让FV420系列继续发展,还是应该由使用新型悬挂、传动、引擎的FV430系列取而代之,又成了新的问题。在此期间,研制小组使用FV13000奥斯汀三吨卡车改造为发射车模拟器以训练车组。

其间,轻型发射车的方案则面临重审。在1958年,亨伯(Humble)公司生产的FV1611装甲卡车研发完成。该车满足空运能力的第一级水平,不比陆虎车大多少,可谓是发射平台的理想之选。而控制平台则可以使用雪貂装甲车改造而来,尽管关于雪貂装甲车是否有足够空间容纳额外无线电和制导设备的问题仍未解决。

1958年,军方订购了150枚“玛尔卡拉”导弹用于测试,从样机数量看,这一测试更近于研发测试而非采用测试。当时军方并不打算让“玛尔卡拉”服役,这些测试仅用于积累经验与测试元器件,例如陀螺仪(来自“绿光”工程)和引信,这些部件也同样用到了“橙威廉”上。

在1959年前半年,“橙威廉”的研制小组放弃了红外波段指令制导,因为始终无法解决火箭发动机尾烟、日光、甚至是云层的干扰作用。作为代替方案,只能采用费用上相对可以接受的Q波段雷达元件。


FV1620“大黄蜂”导弹发射车
FV1620“大黄蜂”导弹发射车

到1959年9月中旬,基于FV1600车族研制的“橙威廉”轻型发射车完成设计,被赋予FV1620(绰号“大黄蜂”,见上图)的编号,该车同样可以兼容使用“玛尔卡拉”。值得注意的是,该车发射“橙威廉”时仅作为发射车,制导设备依然要安装到雪貂装甲车上。关于陆虎平台的研究仍然在进行着,布局调整为发射臂上携带一枚导弹,车上装载另一发导弹,采用两人车组,车上带有全套无线电与制导设备。 

但几周后,上层便下了放弃重型发射车的决定,并且决定为FV1620配备不需额外研发制导平台的“玛尔卡拉”,而非“橙威廉”。轻型发射车的陆虎方案被终止。

两个月后,议会宣布“橙威廉”研发终止,一款可空运的新型反坦克导弹系统将会提前服役。尽管原方案的先进性获得认同,但“耗费的财力与人力”难以接受。又过了四个月,陆军大臣说明了取消“橙威廉”的两个理由。第一,作为一种部署在前线的武器,它实在是太过复杂;第二,新型的主战坦克与新型的坦克炮将足以应付任何坦克。他还补充说,“玛尔卡拉”尽管“不那么尖端”,但总是一种能比坦克更快部署到海外的可空运反坦克导弹系统。


FV1620“大黄蜂”的装载说明,空运可以运2辆,空投则只能运1辆
FV1620“大黄蜂”的装载说明,空运可以运2辆,空投则只能运1辆

准备空投的FV1620,被索具和链条固定在空投平台上
准备空投的FV1620,被索具和链条固定在空投平台上

通过一架RAF的布莱克本比弗利运输机空投,这个角度不太容易看出其粗胖的机身
通过一架RAF的布莱克本比弗利运输机空投,这个角度不太容易看出其粗胖的机身

落地后,车组正在拆除固定具
落地后,车组正在拆除固定具

一次失败的空投,FV1620摔得面目全非
一次失败的空投,FV1620摔得面目全非

服役后,FV1620主要配备英国和澳大利亚的空降部队,为空降兵提供反坦克火力支援,其弹头重量接近27千克,足以对付当时(60年代初)的任何一款坦克。但由于其数量稀少(12辆服役12辆后备),且一发导弹就价值2500英镑(1965年物价,通过当时100万英镑左右的订单采购400枚玛尔卡拉Mk.1计算得到),因此在目标的选择上都要小心谨慎。一个不成文做法是,用“玛尔卡拉”对付高价值目标(指苏联重型坦克),而一些价值相对较低的目标则用L6 WOMBAT 120mm无后坐力炮或“卡尔·古斯塔夫”84mm无后坐力炮对付,而考虑到“玛尔卡拉”的操纵难度,一般也不用它射击750米以内的目标。

展示中的FV1620通常是处于发射臂升起的状态,不过实际使用中,发射臂升起的时间通常不会超过6秒钟,尽可能地防止发射车暴露。 


车组包含三人:右侧驾驶席上的是驾驶员,其后是无线电员,左侧车长兼任导弹射手
车组包含三人:右侧驾驶席上的是驾驶员,其后是无线电员,左侧车长兼任导弹射手

1969年,FV1620“大黄蜂”和“玛尔卡拉”便早早退役,让位给了“旋火”反坦克导弹。此后存留下来的FV1620十分稀少,大部分沦为射击靶,或是被拆毁,仅有少数留在博物馆供人瞻仰。

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