Phalanx CIWS - Phalanx CIWS

Phalanx CIWS
Phalanx CIWS USS Jason Dunham.jpg
Phalanx CIWS ombord på USS  Jason Dunham .
Type Lukket våpensystem
Opprinnelsessted forente stater
Servicehistorikk
I tjeneste 1980 - i dag
Brukt av Se operatører
Kriger Persiske gulfkrigen
Produksjonshistorie
Designer Generell dynamikk
Designet 1969
Produsent Generell dynamikk
Enhetskostnad
  • 5 × Block 1B £ 8.56M hver til Storbritannia
  • 9 × blokk 1B 13,66 millioner dollar hver for SK
  • 13 × Mk 15 Block 1B Baseline 2 for TW, total kostnad: 0,416B med 260 000 × Mk 244 Mod 0 rustningsgjennomtrengende kule. 8 sett er for oppgradering av nåværende Block 0 til MK15 Phalanx Block 1B Baseline 2. Baseline2 er den nyeste modellen i Block 1B 11/2016. (prisen kan variere for forskjellige mengder ammunisjon, tekniske protokoller og personalopplæring.)
Produsert 1978
Varianter 3
Spesifikasjoner
Masse
  • 12.700 lb (5.700 kg) tidlige modeller
  • 13.200 lb (6.200 kg) sene modeller
fat  lengde
  • Blokk 0 og 1 (L76 kanonrør): 59,8 tommer (1.520 mm)
  • Blokk 1B (L99 kanonrør): 2000 mm
Høyde 15,5 fot (4,7 m)
Mannskap Automatisert, med menneskelig tilsyn
Skall
Kaliber 20 × 102 mm
Fat 6-fat (progressiv RH parabolsk vri, 9 spor)
Høyde
  • Blokk 0: −10 °/+80 °
  • Blokk 1: −20 °/+80 °
  • (Høydehastighet: 86 °/s for blokk 0/1)
  • Blokk 1B: −25 °/+85 °
  • (Høydehastighet: 115 °/s)
Traverse
  • 150 ° fra hver side av senterlinjen
  • (Traverseringshastighet: 100 °/s for blokk 0 og 115 °/s for blokk 1B)
Brannhastighet
  • Blokk 0/1: 3000 runder/minutt (50 runder/sekund)
  • Blokk 1A/1B: 4500 runder/minutt (75 runder/sekund)
Utgangshastighet 3600 fot/s (1100 m/s)
Effektiv skytebane 1,486 m (maks. Effektiv rekkevidde)
Maksimal skytebane 6000 m (5.500 m)
Hoved
bevæpning
 1 × 20 mm M61 Vulcan 6-fatet Gatling-kanon
veiledning
system
 Ku-band radar og FLIR
Den Phalanx CIWS Block 1B montert på Oliver Hazard Perry -klassen fregatt USS  Elrod , i møllkuler på Philadelphia Navy Yard.
Phalanx -prototypen på USS  King i 1973.
Runder fra en Mk-15 Phalanx CIWS fra den guidede missil destroyer USS  Mitscher traff eks-USNS Saturn under en synkende øvelse (SINKEX), 2010.
En tekniker sjekker radarsenderen og mikrobølgeenhetene til en Phalanx CIWS, mest sannsynlig en blokk 0. På enheten i bakgrunnen kan søkeradaren ses øverst til venstre med den vertikale, appelsinskallformede, sporingsradaren under den .

Den Phalanx CIWS (uttales "sea-veiv") er en ciws for forsvar mot innkommende trusler som små båter, overflate torpedoer, sjømålsmissiler og helikoptre . Den ble designet og produsert av General Dynamics Corporation, Pomona Division , senere en del av Raytheon . Bestående av en radarstyrt 20 mm (0,8 tommer) vulkankanon montert på en svingbar base, har Phalanx blitt brukt av den amerikanske marinen og marinestyrker i 15 andre land. Den amerikanske marinen distribuerer den på alle klasser av overflatekampskip, bortsett fra Zumwalt -klasse ødelegger og San Antonio -klasse amfibisk transportdokk . Andre brukere inkluderer den britiske Royal Navy , den australske marinen , den kanadiske marinen og US Coast Guard (ombord sin Hamilton - og Legend-klasse cutters ).

En landvariant, kjent som LPWS (Land Phalanx Weapon System), en del av C-RAM- systemet, har nylig blitt distribuert i en missilforsvarsrolle for kort rekkevidde, for å motvirke innkommende raketter , artilleri og mørtel . Den amerikanske marinen angir også SeaRAM- systemet, som parer RIM-116 Rolling Airframe Missile med sensorer basert på Phalanx.

På grunn av sin særegne fatformede radom og deres automatiserte drift, har Phalanx CIWS-enheter noen ganger kallenavnet " R2-D2 " etter den berømte droid- karakteren fra Star Wars- filmene.

Historie

Phalanx Close-In Weapons System (CIWS) ble utviklet som den siste linjen med automatisert våpenforsvar (terminalforsvar eller punktforsvar) mot alle innkommende trusler, inkludert små båter, overflate torpedoer, antiskip missiler (AShM eller ASM) og angripende fly, inkludert høy-g og manøvrerende sjøskummere.

Det første prototypesystemet ble tilbudt den amerikanske marinen for evaluering av ødeleggerlederen USS  King i 1973, og det ble bestemt at ytterligere arbeid var nødvendig for å forbedre ytelse og pålitelighet. Deretter fullførte Phalanx Operational Suitability Model sin operasjonelle test og evaluering (OT&E) ombord på ødeleggeren USS  Bigelow i 1977. Modellen overgikk spesifikasjonene for driftsvedlikehold, pålitelighet og tilgjengelighet. En annen evaluering fulgte vellykket, og våpensystemet ble godkjent for produksjon i 1978. Phalanx -produksjonen startet med bestillinger på 23 USN og 14 utenlandske militære systemer. Det første skipet som var fullt utstyrt var hangarskipet USS  Coral Sea i 1980. Marinen begynte å plassere CIWS-systemer på ikke-stridende fartøyer i 1984.

Design

Grunnlaget for systemet er 20 mm M61 Vulcan Gatling pistol autokannon , brukt siden 1959, av USAs militær på forskjellige taktiske fly, knyttet til et K u band brannkontrollradarsystem for å anskaffe og spore mål. Dette utprøvde systemet ble kombinert med en spesialtilpasset montering, i stand til rask høyde og kryssingshastigheter, for å spore innkommende mål. En helt frittstående enhet, monteringen inneholder pistolen, et automatisert brannkontrollsystem og alle andre hovedkomponenter, slik at den automatisk kan søke etter, oppdage, spore, engasjere og bekrefte drap ved hjelp av det datastyrte radarsystemet. På grunn av denne selvstendige naturen er Phalanx ideell for støtteskip som mangler integrerte målrettingssystemer og generelt har begrensede sensorer. Hele enheten har en masse mellom 12.400 til 13.500 lb (5.600 til 6.100 kg).

Oppgraderinger

På grunn av utviklingen av trusler og datateknologi har Phalanx -systemet blitt utviklet gjennom flere konfigurasjoner. Den grunnleggende (originale) stilen er Block 0, utstyrt med første generasjon, solid state elektronikk og med marginale evner mot overflatemål. Block 1 (1988) -oppgraderingen tilbød forskjellige forbedringer innen radar, ammunisjon, datakraft, brannhastighet og en økning i maksimal inngrepshøyde til +70 grader. Disse forbedringene var ment å øke systemets evne mot nye russiske supersoniske antiskip -missiler. Blokk 1A introduserte et nytt datasystem for å motvirke mer manøvrerbare mål. Block 1B PSuM (Phalanx Surface Mode, 1999) legger til en fremadrettet infrarød (FLIR) sensor for å gjøre våpenet effektivt mot overflatemål. Dette tillegget ble utviklet for å gi skipets forsvar mot trusler mot små fartøyer og andre "flytere" i strande farvann og for å forbedre våpenets ytelse mot langsommere lavflygende fly. FLIRs evne er også nyttig mot missiler med lav observerbarhet og kan kobles til RIM-116 Rolling Airframe Missile (RAM) system for å øke RAM-engasjementsområdet og nøyaktigheten. Blokk 1B gjør det også mulig for en operatør å visuelt identifisere og målrette trusler.

Siden slutten av FY 2015 har den amerikanske marinen oppgradert alle Phalanx -systemer til Block 1B -varianten. I tillegg til FLIR-sensoren, inneholder Block 1B en automatisk opptaksvideosporer, optimaliserte pistolfat (OGB) og Enhanced Lethality Cartridges (ELC) for ytterligere evner mot asymmetriske trusler som små manøvrerende overflatefartøyer, sakteflygende faste og roterende -vingede fly og ubemannede luftfartøyer . FLIR-sensoren forbedrer ytelsen mot cruisemissiler mot skip, mens OGB og ELC gir strammere spredning og økt "førsteslag" rekkevidde; Mk 244 ELC er spesielt designet for å trenge inn i antiship -missiler med en 48 prosent tyngre wolframpenetatorrunde og et nesestykke i aluminium. En annen systemoppgradering er Phalanx 1B Baseline 2 -radaren for å forbedre deteksjonsytelsen, øke påliteligheten og redusere vedlikeholdet. Den har også en overflatemodus for å spore, oppdage og ødelegge trusler nærmere vannoverflaten, noe som øker evnen til å forsvare seg mot hurtigangrepbåter og lavflygende missiler. Fra 2019 har Baseline 2 radaroppgraderingen blitt installert på alle US Navy Phalanx systemutstyrte fartøyer. Blokk 1B brukes også av andre mariner, som Canada , Portugal , Japan , Egypt , Bahrain og Storbritannia .

US Navy Phalanx CIWS Vedlikehold og Live Firing Test

I april 2017 testet Raytheon en ny elektrisk pistol for Phalanx slik at systemet kunne skyte med varierende hastighet for å spare ammunisjon. Den nye designen erstatter den pneumatiske motoren, kompressoren og lagertankene, og reduserer systemvekten med 180 kg (82 kg) samtidig som den øker påliteligheten og reduserer driftskostnadene.

Operasjon

CIWS er ​​designet for å være den siste forsvarslinjen mot antiskip -missiler. På grunn av designkriteriene er dens effektive rekkevidde veldig kort i forhold til rekkevidden til moderne ASM, fra 1 til 5 nautiske mil (2 til 9 km). Pistolfestet beveger seg med en veldig høy hastighet og med stor presisjon. Systemet tar minimale innganger fra skipet, noe som gjør det i stand til å fungere til tross for potensiell skade på skipet. De eneste inngangene som kreves for drift er 440 V AC trefaset elektrisk kraft ved 60 Hz og vann (for elektronisk kjøling). For full drift, inkludert noen uvesentlige funksjoner, har den også innganger for skipets sanne kompassretning og 115 V AC for WinPASS -delsystemet. WinPASS (Windows-basert parameteranalyse og lagringsundersystem) er en sekundær datamaskin innebygd i den lokale kontrollstasjonen som lar teknikere utføre forskjellige tester på systemmaskinvare og programvare for vedlikehold og feilsøkingsformål. Den lagrer også data fra alle engasjementer systemet utfører, slik at de senere kan analyseres.     

Radarsubsystemer

CIWS har to antenner som jobber sammen for å engasjere mål. Den første antennen, for søk, er plassert inne i radomen på våpenkontrollgruppen (toppen av den hvitmalte delen). Søkeundersystemet gir informasjon om peiling, rekkevidde, hastighet, kurs og høyde over potensielle mål til CIWS -datamaskinen. Denne informasjonen analyseres for å avgjøre om det oppdagede objektet skal kobles inn av CIWS -systemet. Når datamaskinen identifiserer et gyldig mål (se detaljer nedenfor), beveger holderen seg mot målet og overleverer deretter målet til sporingsantennen på rundt 8 km. Sporantennen er ekstremt presis, men viser et mye mindre område. Sporingsundersystemet observerer målet til datamaskinen bestemmer at sannsynligheten for et vellykket treff er maksimert, og deretter, avhengig av operatørforholdene, skyter systemet enten automatisk på rundt 2 km eller anbefaler brann til operatøren. Mens den skyter 75 runder i sekundet, sporer systemet utgående runder og "går" dem på målet.

US Navy seilere laster inn wolframammunisjon (hvite saboter til høyre) og laster ned ammunisjon (til venstre).

System for håndtering av våpen og ammunisjon

Block 0 CIWS -festene (hydraulisk drevet) avfyrt med en hastighet på 3000 runder i minuttet og holdt 989 runder i magasinet trommelen. Block 1 CIWS -festene (hydrauliske) avfyrte også 3000 runder i minuttet med en forlenget magasinetrommel som holdt 1.550 runder. Blokk 1A og nyere (pneumatisk drevet) CIWS monterer ild med en hastighet på 4500 runder i minuttet med et 1500-runders magasin. Hastigheten på rundene som ble avfyrt er omtrent 3600 fot per sekund (1100 m/s). Rundene er rustningsgjennomtrengende wolframpenetratorrunder eller utarmet uran med kasserbare saboter . Phalanx CIWS 20 mm runder er designet for å ødelegge et missils flyramme og gjøre det unaerodynamisk, og dermed holde granater fra det eksploderende prosjektilet til et minimum, og effektivt holde sekundærskade til et minimum. Ammunisjonshåndteringssystemet har to transportbåndsystemer. Den første tar rundene ut av magasinet trommelen til pistolen; den andre tar tomme skall eller ikke -avfyrte runder til den motsatte enden av trommelen.

APDS -rundene på 20 mm består av en 15 mm (0,59 tommer) penetrator innkapslet i en plastsabot og en lett metallpusher. Skjell avfalt av Phalanx koster rundt $ 30 hver, og pistolen skyter vanligvis 100 eller mer når den angriper et mål.

CIWS kontaktmålidentifikasjon

CIWS gjenkjenner ikke identifikasjonsvenn eller fiende , også kjent som IFF. CIWS har bare dataene den samler i sanntid fra radarene for å avgjøre om målet er en trussel og for å engasjere det. En kontakt må oppfylle flere kriterier for at CIWS skal betrakte det som et mål. Disse kriteriene inkluderer:

En sjømann sitter ved et CIWS Local Control Panel (LCP) under en generell kvartalsøvelse.
  1. Øker eller synker rekkevidden til målet i forhold til skipet? CIWS-søkeradaren ser kontakter som er utenfor, og kaster dem. CIWS angriper et mål bare hvis det nærmer seg skipet.
  2. Er kontakten i stand til å manøvrere for å treffe skipet? Hvis en kontakt ikke er på vei direkte mot skipet, ser CIWS på kursen i forhold til skipet og hastigheten. Den bestemmer deretter om kontakten fortsatt kan utføre en manøver for å treffe skipet.
  3. Går kontakten mellom minimum og maksimal hastighet? CIWS har evnen til å engasjere mål som reiser i et bredt spekter av hastigheter; det er imidlertid ikke et uendelig bredt spekter. Systemet har en maksimal maksimal hastighetsgrense. Hvis et mål overstiger denne hastigheten, aktiverer ikke CIWS den. Den har også en målgrense for minimumshastighet, og har ingen kontakt under den hastigheten. Operatøren kan justere minimums- og maksimumsgrensene innenfor systemets grenser.

Det er mange andre undersystemer som sammen sikrer riktig drift, for eksempel miljøkontroll, sender, montering av bevegelseskontroll, effektkontroll og distribusjon, og så videre. Det tar seks til åtte måneder å lære en tekniker å vedlikeholde, betjene og reparere CIWS.

Hendelser

Drone treningsulykker

Februar 1983 gjennomførte USS  Antrim en live-fire-øvelse utenfor østkysten av USA ved hjelp av Phalanx mot en måldrone. Selv om dronen var vellykket engasjert på nært hold, hoppet målrester av havoverflaten og traff skipet. Dette forårsaket betydelig skade og brann fra dronens restdrivstoff, som også drepte en sivil instruktør ombord på dette skipet.

Oktober 1989 gjennomførte USS  El Paso en live-fire-øvelse utenfor østkysten av USA ved hjelp av Phalanx mot en måldrone. Dronen ble vellykket engasjert, men da dronen falt til sjøs, engasjerte CIWS den som en fortsatt trussel mot El Paso . Runder fra Phalanx traff broen til USS  Iwo Jima , drepte en offiser og skadet en småoffiser.

Iran - Irak -krigen

Stark notering etter å ha blitt truffet.
Centurion C-RAM
Se også: USS Stark (FFG-31) § Missilangrep

Mai 1987, under krigen mellom Iran og Irak , avfyrte en irakisk modifisert Falcon 50 forretningsfly to Exocet -missiler mot den amerikanske fregatten USS  Stark .

Begge missilene traff havnesiden av skipet nær broen. Phalanx CIWS forble i standby -modus og Mark 36 SRBOC -mottiltak var ikke bevæpnet. 37 amerikanske marinesoldater ble drept og 21 såret.

Iraks missilangrep i Gulfkrigen i 1991

25. februar 1991, under den første Golfkrigen , den Phalanx utstyrt fregatten USS  Jarrett var noen få miles fra US Navy slagskipet USS  Missouri og Royal Navy jageren HMS  Gloucester . En Irak missil batteri skjøt to Silkworm missiler (ofte referert til som Seersucker ), ved hvilket tidspunkt Missouri avfyrte dets SRBOC chaff mottiltak . Den Phalanxsystemet på Jarrett , som i sin automatiske target-oppfangningsmodus, festet på Missouri ' s agner, frigjør et utbrudd av runder. Fra dette utbruddet traff fire runder Missouri , som var 3,2–4,8 km fra Jarrett den gangen. Det var ingen skader på Missouri, og de irakiske missilene ble ødelagt av Sea Dart -missiler som ble avfyrt av Gloucester .

JMSDF montert Phalanx CIWS

Utilsiktet nedkastning av amerikanske fly av den japanske ødeleggeren Yūgiri

Juni 1996 skjøt en japansk phalanx ved et uhell ned en amerikansk A-6-inntrenger fra hangarskipet USS  Independence som slepte et radarmål under skytterøvelser omtrent 2400 km vest for den viktigste Hawaii-øya Oahu . En Phalanx ombord på ødeleggeren JDS  Yūgiri i Asagiri -klassen låst på inntrengeren i stedet for målet eller sporet opp slepekabelen etter å ha anskaffet slepet mål. Både piloten og bombardøren/navigatoren kastet ut trygt. En post-ulykke etterforskning konkluderte med at Yugiri ' s gunnery offiser ga ordre om å brannen før A-6 var ute av CIWS engasjement konvolutten.

Centurion C-RAM

Den amerikanske hæren ønsket en løsning på kontinuerlige rakett- og mørtelangrep på baser i Irak, og ba om et hurtigprosessivt antiprojektilsystem i mai 2004 som en del av initiativet Counter-Rocket, Artillery, Mortar . Sluttresultatet av dette programmet var "Centurion". For all hensikt en terrestrisk versjon av Sjøforsvarets CIWS, ble Centurion raskt utviklet, med en proof-of-concept test i november samme år. Distribusjon til Irak begynte i 2005, der den ble opprettet for å beskytte driftsbaser og andre steder med høy verdi i og rundt hovedstaden Bagdad . Israel kjøpte et enkelt system for testformål, og ble rapportert å ha vurdert å kjøpe systemet for å motvirke rakettangrep og forsvare militære militære installasjoner. Imidlertid har den raske og effektive utviklingen og ytelsen til Israels urfolks jernkuppelsystem utelukket ethvert kjøp eller distribusjon av Centurion.

Hvert system består av en modifisert Phalanx 1B CIWS, drevet av en tilkoblet generator og montert på en tilhenger for mobilitet. Inkludert den samme 20 mm M61A1 Gatling -pistolen, er enheten også i stand til å skyte 4500 20 mm runder per minutt. I 2008 var det mer enn 20 CIWS -systemer som beskytter baser i det amerikanske sentralkommandoens operasjonsområde. En talsmann for Raytheon sa til Navy Times at 105 angrep ble beseiret av systemene, de fleste av dem involverte mørtel. Basert på suksessen til Centurion, ble 23 ekstra systemer bestilt i september 2008.

I likhet med navalversjonen (1B) bruker Centurion Ku-band-radar og FLIR for å oppdage og spore innkommende prosjektiler, og er også i stand til å engasjere overflatemål, med systemet i stand til å nå en minus-25-graders høyde. Den Centurion er visstnok i stand til å forsvare en 0,5 kvadrat mi (1,3 km 2 ) område. En stor forskjell mellom land- og sjøbaserte varianter er valg av ammunisjon. Mens marine Phalanx-systemer avfyrer wolfram-rustningspiercing-runder, bruker C-RAM 20 mm HEIT-SD ( High-Explosive Incendiary Tracer , Self-Destruct) ammunisjon, opprinnelig utviklet for M163 Vulcan Air Defense System . Disse rundene eksploderer ved støt mot målet, eller på sporingsutbrenthet, og reduserer dermed risikoen for kollateral skade fra runder som ikke treffer målet.

Operatører

Kart over Phalanx CIWS -operatører i blått
Phalanx CIWS and Bofors 40mm L70 Gun ombord på ROCN Di Hua (PFG-1206)
Phalanx LPWS gjennomfører et testbrannsystem på Bagram Air Field, Afghanistan 1. mars 2014.
Phalanx LPWS gjennomfører et testbrannsystem på Bagram Air Field, Afghanistan 1. mars 2014.
Phalanx LPWS under bataljonens live brannøvelse på Fort Campbell, Kentucky.

Nåværende operatører

 Australia

 Bahrain

 Canada

 Chile

 Hellas

 Ecuador

 Egypt

 India

 Israel

 Japan

 Mexico

 New Zealand

 Pakistan

 Polen

 Portugal

 Saudi -Arabia

 Sør-Korea

 Thailand

 Tyrkia

 Taiwan (13 sett MK15 Phalanx Block 1B Baseline 2, 8 sett er for oppgradering av nåværende Block 0 til MK15 Phalanx Block 1B Baseline 2, total kostnad: 0,416B med 260K MK 244 MOD 0 rustningspiercing bullet, Baseline2 er den nyeste modellen i Block 1B den 11/2016)

 Storbritannia

 forente stater

Tidligere

 Australia

 Canada

 Japan

 Malaysia

 New Zealand

 Thailand

 Taiwan

 Storbritannia

 forente stater

Tidligere operatører

 Afghanistan

Spesifikasjoner (blokk 1A/B)

Phalanx (blokk 1A) levende branntest ombord på USS  Monterey i november 2008.
  • Pistol : 1 × 20 – mm M61A2 Vulcan 6-fatet Gatling-kanon
  • Høyde : 15,5 fot (4,7 m)
  • Vekt : 5.700 kg, 12.500 lb, senere modeller 13.600 lb (6.200 kg)
  • Høyde −25 ° til +85 °
  • Snutehastighet : 3600 fot/s (1100 m/s)
  • Brannhastighet : 4500 runder/minutt
  • Maksimal burststørrelse : 1000 runder
  • Ammunisjonskapasitet : 1.550 runder
  • Radar : Ku -band
  • Kostnad : 3,8 millioner dollar
  • Mål Mach 2.

Lignende systemer

Referanser

Merknader

Eksterne linker