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終極拖式飛彈:可追蹤目標的M41軍刀(Saber)發射器

大家對於TOW飛彈很熟悉,但對於美軍在2002年開始使用的M41「軍刀式」改進型目標尋獲系統(ITAS)發射器就不太熟悉。(Source:USMC)

作者:李思平

拖式飛彈(TOW)在反戰車飛彈史上是非常有名,且至今仍在使用的長青系統,它在越戰中首次投入實戰,並確認擊毀了24輛北越軍的PT-76水陸戰車以及T-54戰車,此後,TOW也被美國銷售到世界上多個盟邦,大量淘汰掉了老式的106mm無後座力砲。

在長年的改進之下,TOW不斷提升致命性,包括可以運用更先進的TOW2A飛彈,能有效擊毀裝置爆炸反應裝甲(ERA)的戰車外,也能運用TOW2B這種頂攻飛彈,直接朝戰車頂部發射兩發爆炸成型穿透彈(EFP),摧毀目標。

然而,比較少人注意到的是,當TOW在進入21世紀,並使用M41改進型目標尋獲系統(ITAS)發射器取代掉老M220A2發射器後,兩者在操作與瞄準性能上已經有了顯著差異。

 

操作介面更直覺

在使用M220的台座時,凡要調整飛彈的射向,射手都要運用兩個方向高低調整螺(Control Knobs)來操作。如果要讓發射器朝水平方向移動,射手需要穩定呼吸,握住調整螺,並利用上胸前兩肩之間的力道水平推動調整螺,而若要調整垂直俯仰,則穩定地抓緊調整螺扭轉。而要在發射時,M220需要靠射手以拇指按下右調整螺上方的擊發鈕。

(Source:USMC)

至於M41的台座雖改良自M220A2,但操作上更符合人體工學。原本用以高低方向調整的調整螺,現在使用左右兩根多功能握把取代,在握把上有許多按鈕以及方向鍵,可以操作所有射控系統以及觀瞄設備相關的功能。

左握把:在左握把上,基本上操作的是光學系統以及螢幕畫面。包括:可以過濾掉致盲雷射的濾鏡開關(FLTR);調整螢幕亮度對比和聚焦開關(BCF)、切換畫面放大的視界開關(FOV)、切換白晝與熱像鏡的瞄具切換鈕(SGT SEL)以及開啟全選單功能的按鈕(MENU)。

右握把:右握把基本上控制的是射控系統以及發射的功能。包括:可以啟動輔助追蹤框的追蹤框鈕(TRK GATE)、追蹤框調整十字鍵(GATE ADJ)、雷射測距鈕(LRF)、雷射初次/末次反射選擇鈕(FIRST/LAST),以及發射飛彈的發射鈕。

 

極為先進的觀瞄設備

此為老式M220A2發射架組合起來的樣貌,可以見到上方的熱像儀已經套上保護罩,而下方的鏡頭,畫面左方的是紅外線追蹤鏡頭(IR Tracker),左邊的是白晝鏡。

老M220A2使用的主要觀瞄設備是一具白晝追蹤儀,這具白光追蹤儀前方有白晝鏡頭(較大)以及紅外線追蹤鏡頭(IR Tracker),白晝鏡頭的放大倍率為固定的13X。在追蹤儀上,有可以裝設夜視儀的軌道,側面有十字絲亮度調整螺,白晝鏡頭的左方與下方則有歸零調整螺,最後在靠近射手的位置,則有目鏡以及焦距調整環。

在有夜戰需求的情況下,則會在白晝追蹤儀上方裝上AN/TAS-4A熱像儀(Night Sight),值得注意的是,雖然直接翻譯叫做夜視儀,但其實它是一種熱像儀,完全被動地接收紅外線訊號。而如白光追蹤儀一樣,所有的調整介面都在儀器上,包括畫面的對比亮度等,但它還可以調整畫面為4X的寬視界(WFOV)或12X的窄視界(NFOV),讓射手更容易捕獲目標。

在4X時,等於6.6度視野,或於3.75km時可以看到431m的寬度。在12X時,則等於2.2度視野,或於3.75km時可以看到144m的寬度。

但熱像儀需要額外連接電力,它需要在下方連結一條來自電力調節器(Battery Power Conditioner,BPC)的電源線,這個調節器可以提供夜視儀長達10小時的使用時間。

在M41的TAS系統中,上方的大型鏡頭為熱像與白晝鏡,右方小孔為雷射測距,下方為紅外線追蹤鏡頭,(Source:US Army)

在另一方面,M41使用的是AN/T55-12目標尋獲系統(Target Acquisition System,TAS),有別於M220A2,M41的白晝鏡與熱像鏡全部整合在TAS之中,且全部使用來自電池總成的電源,無須像M220A2的AN/TAS-4A熱像儀一樣額外接電。

TAS的白晝和熱像鏡皆可切換4X和12X的等寬/窄視界,切換方式十分快速,只需要按下左握把上的FOV鈕即可,無須像M220一樣還須伸手到光學儀器左邊調整。得益於電子元件的進步,TAS的熱像鏡對遠距離目標的辨識能力是AN/T55-12的兩倍,而據美軍表示,TAS在美國陸軍旅級戰鬥隊中的遠距離偵查能力,僅次於遠程先進偵察監視系統(LRAS3)這種可以看到10km外並探知座標的偵查望遠鏡。

TAS還有一個功能,那就是在從選單選擇偵查模式後,可以再按下BCF鈕,使熱像畫面進行數位放大,例如使4X變成8X,而12X變成24X。但只要切換回接戰模式,放大倍率會自動跳回預設的4X與12X。

另一個TAS呈現的改進,是它整合入了雷射測距機(LRF),因此射手現在可以直接使用雷射測距,測得目標是否在射程內,或者做為偵查時非常有利的測量工具,不像在使用M220A2時,需要靠密位、測據線測距,並依據射擊諸元圖落實精確的目標距離判讀。

 

可以輔助追蹤的射控性能

傳統的TOW需要射手持續將十字絲保持在目標上才能命中,例如TOW飛彈需要22秒才能命中3750m外的目標,射手就必須穩定追瞄達22秒。

M220系列使用的是飛彈導引設備(Missile Guidance Set),能夠處理來自白晝追蹤儀的資訊,並運算出將飛彈需要的飛行修正值,最後透過導線傳輸給飛彈,完成調整。飛彈導引設備是一種可插入電池總成或電力調節器,內含20片印刷電路卡的類比計算機。

飛彈導引設備的運作原理,在於得到飛彈尾回傳到紅外線追蹤鏡頭(IR Tracker)上的紅外線信號,並重合到白晝鏡/熱像鏡上得到相對位置,接著立即解算出飛彈需要回到十字絲中央的修正值。舉例來說,如果飛彈尾紅外線信號出現再十字絲的右上角,那麼飛彈就需要往下、往左修正。

此外,在運算TOW2B這種頂攻彈時,飛彈會保持在瞄準線上方3m的高度,這也是必須靠這台類比計算機的即時運算。

射手在使用M41 TAS的追蹤功能時,必須將追蹤框的大小調整至適合鎖定目標熱像的程度,接著實施鎖定,而追蹤框也會跟著目標移動,並導引飛彈命中目標框中央。

在M41上,用來運算出飛彈的飛行修正值的設備是AN/TSW-15射控系統(FCS),此系統為一種數位化計算機,除了能達到所有在M220系列上應用之飛彈導引設備的能力外,還能達到更高層級的運算,例如支援輔助追蹤接戰。

輔助追蹤接戰(Tracker Engage)是AN/TSW-15提供的獨特性能,它可以透過射手調整鎖定框,並鎖定熱像畫面中的目標圖像,而射手現在只要將目標持續保持在視野中,射控系統就會持續將追蹤框保持在目標上,飛彈也會飛往目標框中央,直到命中或目標框被取消。

假如目標框因任何原因脫鎖,包括目標圖像突然消失或變得無法令射控系統辨認時,射手可以隨時取消輔助追蹤模式,飛彈也會自己飛回十字絲中央,因此射手不論如何,仍必須將十字絲保持在目標中央。

根據美軍在2002年的演習資料顯示,M41發射了超過300發飛彈,但命中率超過了90%,且所有目標都是在1800m以上命中,大部分於2500m到3750m之間,此外,有些射手還僅受過不到3小時的訓練,足見M41容易上手的程度和射控系統之優異。