基本資料
C-RAM武器系統“高射炮打蚊子”歷來被認為是一件大材小用，力不從心的荒唐事。然而，現在美軍及其盟友卻迫切需要用高射炮來打“蚊子”了。當然，此“蚊子”非彼“蚊子”，是那些在戰場上空高速飛行的各種炮彈。與傳統的空中目標飛機相比，稱其為“蚊子”毫不為過，因為要發現一枚迎面來襲的60毫米迫擊炮彈意味著雷達必須能夠在4～5公里的距離上探測到0.001平方米大小的目標，飛行中的小鳥甚至昆蟲都可能亂真。要截擊這些“蚊子”談何容易。
火炮歷來是戰場上最具威脅的殺傷手段。據統計，在第二次世界大戰中有80％的傷亡是炮火導致的。2006年之夏以黎衝突的隆隆炮火聲似乎也在宣告，火炮還要在未來戰場上繼續大發神威。因此，反火力作戰（countefire），過去是，現在是，將來依然是美國陸軍及其盟友所面臨的一項重要任務。而C-RAM則是近年來湧現的一個新概念。C-RAM是“反火箭炮、火炮和迫擊炮”的英文縮寫，顧名思義是用來對付敵方火箭炮、火炮和迫擊炮（統稱為RAM）等間瞄火力威脅的武器系統。現在，這一任務歷史性地落到了防空炮兵的身上。
攻防兼備
C-RAM武器系統自第一次世界大戰至20世紀末的漫長歲月里，各國陸軍的反火力作戰始終局限在後發制人的模式中，即只有在一方火炮發起火力攻擊後，受攻擊方才能利用各種手段探測火力發射的源頭即火炮的位置，然後對其實施火力打擊。這種作戰方法主要強調對敵火炮的定位和壓制，而對敵方已經發射出來的炮彈則無可奈何。而且，這種反火力作戰歷來都屬於地面炮兵的任務範疇。
按照這種作戰模式，測定敵火炮的位置就成為需要解決的主要技術難點。幾十年來，炮位偵察技術取得了很大的進步。特別是在上世紀70年代以後，相控陣炮位偵察雷達及自動化射擊指揮系統的興起，使反火力作戰能力大大提高。往往炮彈還沒有落地，火炮就已經被定位，隨即就有可能被摧毀。然而“先挨打，後反擊”的框架始終未被突破。
與上述作戰模式相比，C-RAM在作戰理念上強調“攻防兼備”。所謂“攻”就是攻擊敵方的火炮，所謂“防”就是攔截來襲的炮彈。這就好比是拳擊運動員的一雙手，一隻手重拳出擊，而另一隻手則進行阻擋。
戰爭需求
在伊拉克戰場上，60毫米和82毫米迫擊炮是除簡易爆炸裝置外駐伊美軍所面臨的最大威脅。據美陸軍的報告稱，2005年駐伊美軍平均每周要遭到50多次火箭和迫擊炮的襲擊。儘管大多數迫擊炮彈精度較差，但只要有一兩發炮彈落到美軍隊伍中就會造成較大傷亡。而且，伊抵抗力量通常都是從人口密集的居民區用迫擊炮向美軍進行襲擊，因而使其在圍剿時難以發揮火力優勢。美軍常用的戰術是在炮位偵察雷達探測到迫擊炮發射陣地後，迅速派遣部隊乘直升機或“悍馬”車前往圍剿。但由於美國陸軍AN/TPQ-37炮位偵察雷達最初是為探測遠程身管火炮而設計的，對付射程較近、彈道彎曲的迫擊炮非其所長，因此其提供的迫擊炮炮位數據經常不十分準確。再加上武裝分子採用了“打了就跑”的戰術，使得美軍的圍剿很少成功。防不勝防的迫擊炮襲擊使美軍士氣受到嚴重挫傷。
2004年6月，美國參謀長聯席會議主席收到來自前方中央司令部司令的緊急請求，要求火速提供一種部隊防護手段，以對抗日益增長的來自伊拉克武裝分子火箭和迫擊炮的威脅，重點用於保衛前方作戰基地以及後勤保障區的安全。
C-RAM武器系統駐伊美軍部隊強調，他們所需要的是一種能夠攔截炮彈的防護系統。這種系統應能在安全距離上識別、攔截和壓制來襲的火箭彈和迫擊炮彈，能最大限度地減少附帶損傷並對己方和中立方的飛機不形成威脅。他們還要求該系統具有3600的覆蓋範圍和很高的毀殲機率，具有自主攻擊能力，但操作手亦可進行人工干預，進行手控發射。一旦配置到位，該系統將成為基地防禦系統的有機組成部分，並且可以機動，但不必具有在運動中發射的能力。
根據前方的要求，美陸軍訓練與條令部迅速展開了對C-RAM的分析研究。分析結果表明，如果部隊具有對火箭炮、火炮和迫擊炮威脅的“感知”和“告警”能力，人員傷亡就可以減少13%，如果在此基礎上再加上對射彈的“攔截”能力，則人員傷亡可減少70％。根據此項研究，訓練與條令部確定，C-RAM系統應是一個具有多種能力的一體化系統。C-RAM必須具備七大核心功能，即預防、感知、告警、攔截、反擊、防護以及指揮與控制，組成一個偵察、火力和指揮與控制一體化的系統。“攔截”只是該系統的核心功能之一。
為了滿足戰場急需，美陸軍決定採用分階段螺鏇式發展的方法，即首先利用現成裝備與技術研製過渡型系統供部隊使用，然後根據使用情況逐步改進，同時針對部隊的長遠需要研製新型C-RAM系統。根據美陸軍的要求，軍火商提供了幾種樣機系統供選用。進入最後一輪角逐的有美國海軍最新的艦載Mk-15“密集陣”Block 1B型20毫米近防系統、瑞士的35毫米“天盾”高炮系統以及美國國防部先期研究計畫局（DARPA）和陸軍坦克與自動車輛研究發展與工程中心（TARDEC）聯合研製的主動防護系統。
在對這三種武器系統進行仔細評估後，美陸軍認為“天盾”高炮系統中的雷達和高炮分開配置，系統組成較為龐大且反應速度較慢，不利於機動部署和快速應戰；而主動防護系統屬於新型防禦武器，尚處於研製階段，作戰能力與可靠性如何尚不得而知。因此，美陸軍最終選擇了海軍的“密集陣”Block 1B系統，與其他偵察、指揮和告警系統組成過渡型C-RAM系統。
自2004年12月中旬以後，美陸軍用改裝後的C-RAM系統在尤馬試驗場對60毫米和81毫米迫擊炮彈進行了多次攔截試驗，攔截成功機率約為60％～70%，最高達78％。2005年5月中旬，美國陸軍將兩套C-RAM系統緊急部署到集中了許多要害部門的巴格達“綠區”，開始進行戰鬥值班。從部隊提出作戰需求到過渡型C-RAM系統投入使用，總共花了不到11個月的時間。截止到2006年，已有6套系統部署在伊拉克。
系統組成
“密集陣”近防武器系統 美國海軍的“密集陣”Block 1B型近防系統的核心是20毫米六聯裝“加特林”機關炮。該炮射速高達4500發／分，是美國軍艦上用於對空防禦的最後一道防線。該炮配備由高解析度熱成像探測儀、自動獲取圖像跟蹤系統、成像儀穩定系統組成的一體化光電探測系統，並集成到火控系統之中。
C-RAM武器系統艦載型“密集陣”Block 1B系統發射威力巨大的貧鈾彈芯脫殼穿甲彈。在海上，這種攔截方式不會產生什麼附帶損傷，在陸地上則不然。“密集陣”系統以高射速發射的大量穿甲彈，像冰雹一樣從天而降，對於城市中擁擠的人群來說這比迫擊炮彈的威脅還要大，況且還有致命的放射性危害。為此，美國陸軍決定讓“密集陣”改為發射可在空中自毀的M246型殺傷曳光燃燒彈。
感測器 多種炮位偵察雷達和防空雷達組成了過渡型C-RAM系統的“耳目”。炮位偵察雷達主要有AN/TPQ-36、AN/TPQ-37炮位偵察雷達和輕型反迫擊炮雷達（LCMR）。三者互相補充，可有效地偵察各種距離上的目標。AN/TPQ-36和AN/TPQ-37均為80年代列裝的相控陣雷達，作用距離數十公里，主要用於偵察敵方遠程火炮、火箭炮或迫擊炮的位置。
輕型反迫擊炮雷達是針對近年來反恐作戰和城市作戰的特殊需要而研製的新型雷達。該雷達彌補了冷戰時期開發的炮位偵察雷達的許多不足。例如，AN/TPQ-36和-37雷達重達數千公斤，扇掃範圍僅900，最小作用距離達數公里（不利於偵察近距離的迫擊炮），需要配備發電機，而且價格昂貴高達數百萬美元等。
LCMR雷達的主要優點為：掃描範圍360°；作用距離7公里，與大多數迫擊炮的有效射程匹配；定位誤差小於100米；僅重58公斤，便於空投和攜帶；功耗小，可使用車載電源或民用電源，使用電池時可連續作業6小時以上；使用安全，天線和手持計算機之間實現無線連線，所以操作手可與雷達分開配置；單價65萬美元。
2004年有38部LCMR雷達投入了伊拉克戰場，使用效果極佳。LCMR被評選為當年美陸軍的十大發明之一。美陸軍於2006年增購54部第二階段改進型雷達（LCMR II），2009年再購買442部LCMR III。
“哨兵”（Sentinel）防空雷達於20世紀90年代後期開始裝備美陸軍，是一種先進的三座標相控陣雷達，工作在X波段，可以在3600範圍內捕捉與跟蹤目標，作用距離40公里。“哨兵”防空雷達有反航空威脅（ABT）型和反迫擊炮（CM）型，後者是前者的軟體改進型。“哨兵”ABT用於對付鏇翼和固定翼飛機、無人機及巡航飛彈等目標，“哨兵”CM用於對付火箭彈和迫擊炮彈，但也具有ABT型的功能。
前方地域防空指揮與控制系統（FAAD C2） FAAD C2是C-RAM系統的神經中樞。“密集陣”Block 1B攔截系統與輕型反迫擊炮雷達、AN/TPQ-36/37炮位偵察雷達、“哨兵”防空雷達、防空與反導工作站（AMDWS）、“密集陣”遙控站以及告警系統通過FAAD C2組成了一個一體化C-RAM系統，並與陸軍和其他軍種的指揮與控制系統連網。FAAD C2軟體的主要功能包括判讀和融合感測器數據、評估威脅、提供預警、指揮攻擊行動並向其他支持C-RAM的系統提供敵方發射陣地位置和預期命中點位置信息。
原來的艦用型“密集陣”武器系統由於海上環境障礙物較少而且所對付的目標體積也較大，所以對火控軟體的要求比較簡單。而陸用型“密集陣”的主要作戰區域是城市，大量建築物會給雷達和光電系統探測和跟蹤目標造成嚴重干擾，而且其要對付的目標是體積比反艦飛彈小得多的炮彈。為此，雷聲公司為“密集陣”系統重新編寫了前方地域防空指揮與控制系統的火控軟體，使其能在陸地環境下識別和跟蹤諸如60毫米和82毫米迫擊炮彈那樣微小的目標。
C-RAM系統的指揮與控制過程如下：武裝分子發射迫擊炮彈；兩種以上感測器捕捉到迫擊炮，立即向FAAD C2系統報告；FAAD C2融合目標信息並向防空反導工作站傳送迫擊炮炮位和命中點位置，向WAVES告警系統傳送命中點位置和告警信息，為“密集陣”指示目標並命令其射擊；當來襲炮彈進入射程時，“密集陣”進行攔截射擊；防空與反導工作站將迫擊炮位、命中點位置和火力呼喚傳送到“阿發茲”、機動控制系統、空軍增強型戰術自主安全系統、“掃描鷹”無人機、“小鳥”無人機、快速初始部署浮空器（RAID）、“目標上游標”戰場信息傳輸系統等；光電／紅外感測器轉向命中點，並將命中點實時圖像傳送到eTASS系統；聯合防禦作戰中心（JDOC）或終端攻擊控制員（TAC）完成火力批准程式後，命令對迫擊炮陣地發起反擊。
未來的C-RAM系統
戰術高能雷射武器先期概念技術演示 目前美陸軍所使用的C-RAM系統主要依靠動能武器攔截來襲炮彈，雖然可解燃眉之急，但仍有其先天不足―不僅攔截機率僅70％左右，而且依然存在附帶損傷的問題。為此，美軍一直在探索將定向能技術套用於C-RAM，並且在研製高能雷射武器方面取得了重大進展。
1995年，美國和以色列啟動戰術高能雷射武器（THEL）先期概念技術演示項目，以對付黎巴嫩真主黨日益增長的低飛火箭彈的威脅。1996年2月，名為“鸚鵡螺”的樣炮系統在美國新墨西哥試驗場擊落了一枚近程火箭，這是有史以來第一次被雷射武器擊落的無控火箭。
THEL系統採用氟化氘雷射技術，利用乙烯、氘和三氟化氮等化學物質的化學反應獲取能量。該系統主要由指揮中心、火控雷達、指示與跟蹤系統以及雷射炮四個部分組成。
火控雷達配置在敵方地域附近，連續不斷地進行掃描，一旦發現來襲火箭彈，雷達即計算目標的彈道以便使指示與跟蹤系統鎖定目標。一旦目標進入雷射武器射程範圍內，指示與跟蹤系統便將高能雷射波束聚焦於來襲火箭彈上，其能量可以摧毀5公里以內的目標。戰術高能雷射武器系統可以同時跟蹤60個目標，每分鐘可以對10多個目標實施射擊，裝填一次可以發射60次，每發射一次的成本約為3000美元。
機動型戰術高能雷射武器 雖然戰術高能雷射武器威力巨大，然而體積龐大，幾乎無法移動。2003年，以色列和美國轉而開始進行機動型戰術高能雷射武器（MTHEL）的研製和試驗。該項目的目的是研製一種可以用C-130軍用運輸機部署的高能雷射武器系統，主要用於對付敵方火箭彈、炮彈和迫擊炮彈的威脅並用於對付攜帶型防空飛彈對民用飛機的威脅。整個系統裝在三輛牽引車-拖車上，分別為雷射炮車、火控雷達車和雷射燃料車。以後還將進一步縮小整個系統的體積，以便用一輛車運載，最終使其能裝在“悍馬”車上使用。美國和以色列原本都希望機動型戰術高能雷射武器能於2007年做好列裝準備。
2004年5月4日，MTHEL系統在美國陸軍新墨西哥州白沙飛彈試驗場跟蹤並擊落了一枚飛行速度和高度均超過“喀秋莎”並攜有真實戰鬥部的大口徑火箭彈。然而，據估計MTHEL要達到裝備部隊的水平還需要花費約6年的時間和數十億美元。在如此高昂的成本面前，美國和以色列退縮了，於2006年初作出決定取消MTHEL項目。MTHEL的研製廠家諾?格公司自籌資金繼續研製，於2006年年中推出了“天空衛士”（Skyguard）機動型戰術高能雷射防空武器系統。一套“天空衛士”系統的防護區域直徑約為10公里。系統單價約1.5億美元，但以後可能有超過30％的下降空間。不過，美國和以色列是否有意購買，尚不得而知。
固體雷射武器 美陸軍下一個要攀登的技術高峰是發展結構緊湊、效率更高、幾乎沒有附帶損傷的100千瓦固體雷射武器，以滿足防空反導的需要並提高部隊的C-RAM能力。
美陸軍已經參加了美國防部的聯合高能固體雷射武器（JHPSSL）項目。該項目於2003年啟動，計畫在兩年內使雷射器功率達到25千瓦。2004年已經組裝並演示了一種32千瓦的四模組式二極體泵浦熱容雷射器試驗模型，到2007年將實現60千瓦的階段性目標。美陸軍在2006和2007財年計畫花費2200萬美元為JHPSSL項目研製雷射武器技術演示樣炮，並計畫在2013年使其具有擊落火箭彈、炮彈和迫擊炮彈的能力。最終目標是到2018年能將其安裝在未來戰鬥系統（FCS）的20噸級輪式車輛上使用。
總評
C-RAM武器系統的研製與套用是新形勢下部隊防護的迫切需求，也是一個全面創新的過程。C-RAM概念的創立，突破了傳統上反火力作戰任務由野戰炮兵獨家承擔，只打火炮不攔截炮彈的老框架，提出了一個由防空炮兵牽頭、軍兵種協同的攻防兼備的反火箭炮、火炮和迫擊炮威脅的全新理念，為防空作戰開闢了新的天地，是防空兵發展史上的一個里程碑。
在過渡型C-RAM系統的構建上沒有投資新裝備的研製，而是發揮現有信息網路的優勢，不拘一格，將上世紀80年代、90年代和21世紀初期技術水平的屬於不同兵種、不同軍種的裝備整合為一個有機整體。這種資源合理重組的做法體現了一種集成創新。
過渡型系統之所以能在極短的時間內送到前線，還要歸功於美軍靈活實用的戰時應急採辦機制。過渡型C-RAM系統的採辦是一個非常規的過程，因而也體現了裝備採辦管理的創新。在防空兵C-RAM連的創建過程中摒棄門戶之見，不僅吸納了野戰炮兵的裝備和人員，甚至還編入了海軍的專業人員。在人員的銜級結構上也不拘泥於一般規定，而是從實際需要出發偏高配置。C-RAM的攔截系統從常規武器向雷射武器的過渡，體現了鮮明的技術創新特點，將使C-RAM的精度、威力和反應速度產生一個質的飛躍。
