本文简要介绍ZSU-23-4“石勒喀河”【ЗСУ-23-4 (Шилка)】自行高射炮。“石勒喀河”我也不只一次介绍了,从文章到图集都有过介绍。不过不重要,常看常新,每一篇侧重点不同,叙述方式不同,希望能让你有更多新发现。
谈到收割?似乎本人脑子里也没有什么具体形象,不就是麦子一片片倒在地上。这又有什么可震撼视觉的效果?直到我看过一次海战视频,视频中是舰炮小口径防空火炮,针对远处一排小黑点进行友好交涉。炮口所指,远处的小黑点一片片倒下。此时我才理解什么是收割。如果有兴趣的朋友,可以自行搜索此视频。
ZSU-23-4“石勒喀河”(Шилка)
位于圣彼得堡炮兵工程兵通信兵军事历史博物馆的ЗСУ-23-4В“石勒喀”展示了一款经典的苏联防空武器系统。可以看到,驾驶员舱口左侧的可拆卸装甲板设计是为了便于拆卸油箱而设置的。
ZSU-23-4“石勒喀河”是本人非常喜欢的一种型号,喜欢不是因为咱们使用或装备,只是因为在它服役时,整体性能优异。即使放在今天一些技术也不落后。虽然面对小型无人机束手无策,咱们也不能否认它是无效武器。还有一点,就是ZSU-23-4“石勒喀河”(Шилка)的模型及其漂亮,虽然自己是手残党,但并不妨碍喜欢此款模型。希望有机会,自己也尝试制作一次。
回顾历史研发背景
1957年,根据苏联国防部总炮兵管理局(ГАУ)的命令,苏联开始研发一种全天候自行高射炮系统,用于在各种作战条件下,尤其是在行军中,为摩步或坦克团提供防空掩护。该系统旨在替代团级部队所使用的牵引式小口径高射炮及机枪防空武器。
总设计由穆季钦机器制造厂(MMZ)的ОКБ-40(主设计师:Н.А. Астров)负责。在经过全面测试后,ЗСУ-23-4于1962年9月被苏联陆军正式列装,代号为“石勒喀河”(Шилка)。与其同期开发的还有配备37毫米双联自动炮和“贝加尔”雷达火控系统的ЗСУ-37-2“叶尼塞”,以及计划使用四联炮的“Шквал”(飓风)项目。尽管各系统各有优劣,但最终“石勒喀”因综合性能优越而被选定投入量产。
整车的批量生产从1964年至1969年在乌里扬诺夫斯克机械厂(UMZ)进行;履带底盘则由季钦机器制造厂(MMZ)和明斯克拖拉机厂生产。
技术特点:“石勒喀”是一种全装甲履带式战斗车辆,战斗全重根据型号不同在19至20.5吨之间,车组成员为4人。
驾驶员舱:驾驶员位于车体前部左侧的操控舱内。车体正前方有一个矩形舱盖,上面设有额外的风挡玻璃,并配备可折叠的装甲板以增加保护。在作战环境中,驾驶员使用B-190潜望式观察仪(安装在舱盖上方)或两个B-1观察窗(分别位于舱盖两侧的倾斜装甲板上)进行观察。
ЗСУ-23-4的全面防护和灵活性能使其成为一款标志性的防空武器,广泛应用于苏联和其他国家的军队中。
驾驶员舱盖处于行军状态
战斗舱布局
战斗舱位于车体中部的旋转炮塔内,该炮塔安装在GM-575履带底盘,后者采用了PT-76轻型两栖坦克的组件的球形底座上(原文作者标注为T-54地盘,不知其资料出处。):火炮左侧为车长的操作位置;火炮右侧分别是搜索操作员(瞄准手)和距离操作员的座位。
炮塔顶部配有车长指挥塔,以及瞄准手和距离操作员的舱盖。
在作者观察过的所有装甲战斗车辆中,“石勒喀”自行高炮的战斗舱是最为狭窄的几个型中的一个。由于车体限制,加之大量设备装入其中。使得内部空间变得寸土寸金,能压缩的已经全被压缩到极限。尤其是车长舱盖的开口,通过上图,我们能更深刻的理解空间狭窄的含义。
动力舱布局:动力传动舱(MTO)位于车体尾部,与战斗舱通过密封隔板隔开。
车体尾部从左到右依次布置有:灭火系统气瓶的检修舱盖;工具箱(ЗИП);燃气涡轮发动机(GTD)排气管的出口。
在车体右侧装甲板上有一个大型矩形舱盖,并配有通风管道,用于进入电力系统电压转换装置。靠近车尾的位置还设有用于访问发电机和燃气涡轮发动机(GTD)的舱口。在炮塔前侧板上安装有工具箱(ЗИП),左侧是进入炮塔设备的舱盖,再往左是防护罩,用于保护通风系统以及核防护装置(ПАЗ)的相关设备。
ЗСУ-23-4 的组成部件
该自行高炮系统包括以下主要组成部分:23毫米四联装自动高射炮(АЗП-23-4 “阿穆尔”,代号2А10);2Э2型电液跟踪驱动装置;RPK-2“Tobol”(托博尔)РПК-2 “Тобол”雷达仪表综合系统;电源系统;导航设备;昼夜观察仪器;核防护设备(ПАЗ);内外通信设备;ГМ-575履带式底盘。
自动高射炮的设计细节
АЗП-23-4 包括四门23毫米自动炮(2А7),这些火炮成对安装在上、下吊架上,通过平行四边形连杆相连,从而确保火炮在射击时保持平行排列。火炮的自动装置基于导气式操作原理,利用从枪管侧孔导出的火药气体提供动力。四门火炮的射速总计可达3400~3600 发/分钟。
冷却和再装填系统
火炮采用液冷方式,冷却液可以是水或防冻液。冷却系统通过电动机驱动泵的轴,液体经专用管道输送至火炮。在早期型号中,这些管道为焊接式结构,而后期型号则改为灵活的橡胶金属软管。
再装填系统在早期型号中为气动式,但在后期改为火工装置式(即使用专门的点火装置),这种方式提高了系统的可靠性。
火炮左右两侧设有弹药舱口,便于维护和装填弹药。
在火炮枪口处,可以看到保护性防尘盖,这些防尘盖配备了带钢索驱动的抛弃机构,以便在战斗时快速移除。
弹药配置
ЗСУ-23-4的弹药基数为2000发,包括以下三种类型的炮弹:
1.穿甲燃烧曳光弹(БЗТ);2.高爆燃烧曳光弹(ОФЗТ);3.高爆燃烧弹(ОФЗ)。
这些炮弹以1:5的比例装填在弹链中,并分配到两个弹药箱内,每个弹药箱容量为1000发,安装在炮塔前部。
供弹系统
弹药箱顶部的舱盖便于进行弹药装填。弹链通过供弹系统中的大、小供弹管送至扇形料槽,最终将弹链送入自动装填机的进弹口,同时完成第一发弹药的推弹操作。
性能特点
БЗТ炮弹的初速为980米/秒,在700米距离上,可以以60度的入射角穿透15毫米均质钢装甲。
ЗСУ-23-4的全天候战斗能力由RPK-2雷达仪表系统提供支持,该系统包括火控雷达、解算设备和瞄准装置。
火控雷达(1РЛ33)1РЛ33雷达是一种厘米波段的相干脉冲雷达,能够在以下条件下捕获和跟踪目标(如”米格-17”战斗机):
目标距离:高度2000米时为10公里,50米高度时不小于6公里;
搜索范围:可进行全方位环形扫描,或进行方位角30至80度、俯仰角30度范围内的扇形扫描。
目标一旦被捕获,雷达会自动跟踪并确定其实时坐标,随后将数据发送至解算设备,用于计算预瞄点以引导АЗП-23-4自动高炮瞄准。火炮的自动瞄准由2Э2液压驱动系统完成,同时火炮还配备了稳定系统,可以在移动中进行精准射击。
目标计算与火力引导
1РЛ33雷达在跟踪目标时,会持续传递坐标信息至1А7解算设备(СРП)。СРП负责计算弹道与目标交汇点的预瞄坐标,并将其传输至火控坐标转换器(ОПК)。
ОПК功能:将预瞄点的垂直和水平角度传递给瞄准驱动系统,同时结合陀螺仪提供的纵向和横向倾斜角数据,修正火炮的瞄准角度,确保火炮始终指向目标的预瞄点。
稳定系统与天线控制
为保持雷达天线在车辆纵向和横向摆动时的稳定,系统采用了瞄准坐标转换器,根据天线接收到的目标角度坐标,实时计算天线的转动角度。这些数据由稳定驱动系统处理,从而保证天线在动态环境下始终对准目标。
动态射击能力
初期版本的ЗСУ-23-4可在最高20公里/小时的行驶速度下开火;经过后续改进后,射击速度提升至40公里/小时。
此系统的综合运用,使”Шилка”能够在多变的战场环境中保持高效的目标捕获和精准打击能力。
雷达天线在折叠状态下位于炮塔后部。
莫斯科州“爱国者”公园(第1展区);
尤赫诺夫市“联盟”射击运动俱乐部。
用于炮火射击和观察结果的瞄准设备是Б-7瞄准器。它由主瞄准器和备用瞄准器组成。主瞄准器用于在使用РПК-2雷达系统射击时观察空中目标并测量目标的角坐标。主瞄准器的头部始终与雷达天线保持协调位置。备用瞄准器用于在不使用РПК-2雷达的情况下对空中和地面目标进行炮瞄准。备用瞄准器的瞄准头与АЗП-23-4自动炮协调。瞄准器的光学通道具有2倍和6倍放大(视场分别为36度和11.3度)。垂直平面的瞄准范围从-15度到+87度。瞄准设备安装在炮塔内,位于搜索操作员-炮手工作位置的前面。
主瞄准器(右侧)和备用瞄准器的保护罩。
搜索-炮手操作员的工作位置。炮手右侧是垂直瞄准的旋钮,左侧是搜索指示器模块。其上方是“备用瞄准器”切换手柄,右侧是瞄准器放大倍率模式切换器和瞄准网格亮度调节器。左上角是水平瞄准旋钮(红色)。
搜索指示器上方是带护目镜的瞄准器目镜,目镜上方是瞄准网格切换手柄。
距离操作员的工作位置与无线电电子设备柜相配合。
车辆指挥官还可以通过指挥员瞄准设备(КПН)来进行炮火控制(在1969年以后生产的车辆上)。该设备用于瞄准空中目标,并实现雷达天线的半自动目标锁定。КПН 安装在指挥塔内,位于观察仪ТКН-1右侧。它由准直瞄准镜和带旋转部分的基座组成。瞄准过程通过控制手柄调节,垂直范围为-5至+30度,水平范围为40度。通过调整控制手柄,瞄准器的水平和垂直角度可以调节。在瞄准时,准直瞄准镜的十字准星中心与目标对准,确保雷达天线同步瞄准目标。
看到主要作战舱室你会明白为什么前驾驶室会变的极其狭窄,因为后面还要装入大量车载独立设备,以保证“Шилка”(石勒喀河)单独作战能力。
“Шилка”(石勒喀河)能够打击飞行速度高达450米/秒的飞机,在其射击范围内的圆形区域内,射程从200米到2500米,射高可达2000米。在此范围内,对处于射击区的飞机的打击效率在0.05到0.25之间。反应时间不超过20秒;从行驶状态转为战斗状态的时间为5分钟。
对空目标射击。图为来自东德装备。
对地面目标射击。
为了进行全天候的地面观察,指挥塔内安装了观察仪器ТКН-1,配备了红外照明器和额外的棱镜观察仪。
机械师-驾驶员的标准观察用外部镜可以替换为主动型夜视仪ТВН-2БМ或ТВНЕ-4ПА。为了在定位困难的情况下确定ZSU的位置,使用导航设备TНА-2。通信设备包括标准的超高频无线电台Р-123М和供四个用户使用的TPU Р-124。
车身和炮塔均为焊接结构,由6、8、10毫米厚的热轧钢装甲板制成。该车配备了灭火系统和防核保护系统。ZSU的所有系统均由直流电源供电,该系统包括一台70马力的DG-4燃气涡轮发动机(安装在MTO右侧主发动机旁边),直流电源设备、四个蓄电池、变换设备、控制仪表和信号装置以及辅助机制。在履带自走炮GМ-575的MTO中安装了一台四冲程六缸无压缩机柴油发动机В-6(晚期生产的车型为В-6Р),功率为280马力,转速为2000转/分钟。发动机的冷却系统为液冷强制闭式系统。冷却水和油的散热由发动机废气(喷射器)提供空气流量。空气清洁系统为复合型——惯性筛网配有旋风分离器和三个过滤盒。
机械传动系统包括动力变速箱、多片式干式摩擦主离合器、五速变速器、两个带有停滞和锁止刹车的行星转向装置,结合了车轮传动系统。
履带系统包括每侧六个带有钢盘的橡胶履带支撑轮,金属导轮和驱动轮,带可拆卸齿轮的金属履带链,带闭合金属铰链的顺序类型履带,并配有偏心轴拉紧机构。支撑轮具有独立的扭力弹簧悬挂系统,扭力轴的布置是非同轴的。左侧第一、第五和右侧第六个支撑轮上安装有液压减震器,而左侧所有支撑轮(除第二个)和右侧(除第二和第六个)上则装有额外的弹簧支撑。
“Шилка”(石勒喀河)自1965年起开始列装部队。在苏联军队中,它装备了摩托化步兵和坦克团的高射导弹炮兵连。该连包括“Стрела-1”导弹系统排和“Шилка”(石勒喀河)高射炮排。炮兵连的指挥由团长通过自动化指挥系统ПУ-12(ПУ-12М)进行。
在正式服役后,该车辆经过了几次现代化升级。第一次现代化发生在1968至1969年间。升级后,提高了主要系统的可靠性,为了使雷达系统能够将雷达引导到视觉上发现的目标,增加了指挥员引导仪(КПН),并且燃气涡轮发动机的使用寿命从300小时提高到了450小时。经过现代化的系统被命名为ЗСУ-23-4В。
在1970至1971年间,进行了一项科研工作(ОКР),在此过程中,改进了计数决策设备的设计,这提高了射击的精度和效率,并提高了自动目标跟踪的可靠性,同时将ZSU的行驶速度从20公里/小时提高到40公里/小时。此外,改进了1РЛ33М雷达的可靠性,燃气涡轮发动机的使用寿命也从450小时提高到600小时。加强了作战舱的通风系统,安装了带保护外壳的大型空气管道,沿着炮塔的两侧布置。该车被命名为ЗСУ-23-4В1。
ZSU-23-4V1 东德版
在1973年服役的ЗСУ-23-4М1(ZSU-23-4M1)型中,23毫米自动炮2А7М(炮管2А10М)的使用寿命从3000发提高到4500发,这得益于冷却系统中使用了柔性橡胶金属软管和火箭自动装填机制,并且改进了自动炮的制造工艺。燃气涡轮发动机ДГ-4М1的使用寿命也从600小时提高到900小时。通风系统进行了改进,炮塔右侧的顶部安装了额外的防护罩。
最终,在1979年,ЗСУ-23-4М3型装备了“Лук”(弓)射频识别装置,属于“敌我”飞机识别系统。这些系统大量出口到华沙条约国家以及中东、亚洲和非洲的多个国家。
ЗСУ-23-4М1 在 “爱国者” 公园(第1展区)。
塔楼顶部的空气过滤器附加罩和通风系统的风管。
ЗСУ-23-4М3。该车配备了“敌我”识别系统的无线电询问器(雷达天线上的两根垂直条形天线)。
这辆车在多个军事冲突中被广泛应用,从60年代后期开始,特别是在1973年10月的“赎罪日战争”期间,叙军积极使用“Шилка”(石勒喀河)。“Шилка”(石勒喀河)作为防空系统的一部分,隶属于坦克师的防空营和独立坦克旅,同时也用于保护“方阵”防空导弹系统。根据作战条件和地形,ZSU通常部署在与被保护单位400到1000米的距离内。
对以色列空军飞机的射击距离通常为1500到2000米。由于该系统的雷达具有有限的搜索能力且需要预先指示目标,而且受到有限的干扰防护影响,通常使用目视目标发现。不过,由于地形崎岖,雷达的工作效率也受到影响,且乘员的战斗准备程度不足。尽管如此,“Шилка”(石勒喀河)在战争中显示出较高的作战效率,能够有效地保护部队免受低空飞行的,特别是突然出现的空中目标的攻击。根据战斗数据,每台设备的击中效率为0.15到0.18,每击落一架飞机需要消耗3300到5700发炮弹。
在1973年10月,叙利亚防空系统击落的98架以色列空军飞机中,有11架是由ZSU-23-4击落的。在1974年4月至5月期间,叙利亚防空系统击落的19架以色列飞机中,有5架是“Шилка”(石勒喀河)击落的。在这些军事冲突中,该系统也表现出较高的打击地面目标的能力,以及在沙漠和山区条件下的通过能力。由于炮管的高仰角和较高的射速,在山区有效打击敌方火力点和生力军。
针对山地作战特别设计了ZSU-23-4М2改型。该型号去除了雷达系统,使得弹药库容量增加至3000到4000发。在塔顶的右侧安装了用于固定地面侦察雷达PSNR-5(“克雷多”)的支架,并在炮手的舱口前安装了TPN3-49-1夜视瞄准镜。苏联解体后,俄罗斯军队也对部分ZSU进行了改装,采用了M2版本以替换磨损的RPK设备。
尽管在80年代苏联军队装备了更先进的“通古斯卡”防空导弹炮系统,ZSU-23-4仍然一直服役至今。
1995年4月,摩尔多瓦德涅斯特河沿岸的第14卫兵红旗集团军的防空导弹炮兵分队(包括“箭-10”防空导弹系统和ZSU-23-4М1)在行动中。
来源:1. С.И. Петухов, И.В. Шестов,《俄罗斯陆军防空武器与军事技术的创建与发展历史》,第一部分;莫斯科;《VPK》;1997年。2. Ю.М. Сойкин, О.А. Ширяев,《ZSU-23-4“Шилка”自走高射炮的结构与操作》,教学手册。3. В. Чобиток,《Шилка-Тунгуска》或《阿富汗版本》/《坦克:从错误中汲取经验》/《Yandex Dzen》。4. Михаил Барятинский,《半个世纪的服役》/《模型师与设计师》,2019年4月。