方阵近迫武器系统查看源代码讨论查看历史
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密集阵近迫武器系统（Phalanx Close-In Weapon System），又译为-{zh-hans:方阵近迫武器系统（台湾）; 密集阵近程防御武器系统（中国），通称密集阵近防系统;方阵快炮，泛用于美国海军及二十个以上盟国[1] 海军的各级水面作战舰艇上，是一种以反制飞弹为目的而开发的近迫武器系统，最早由通用动力公司波莫纳厂制造，目前则由雷神公司制造。
开发
方阵系统于1967年以色列海军艾略特号驱逐舰被击沉后开始构想规划，美国从以阿战争与其它途径确定苏联有著可掠海飞行的反舰飞弹，如果是由潜舰发射，水面舰获得警告的时间大幅缩短。因此从1968年开始研究防御飞弹的舰载装备，火控系统发包给休斯电子，而防御武器将与海麻雀防空飞弹任务互补。第一套技术演示的方阵快炮在1970年代于新墨西哥的白沙实验场进行，1973年原型方阵快炮装设在金恩号驱逐舰，在1973年8月至1974年3月实施测试。海军在计画初期对该系统表示疑虑，因此到1974年7月才增购了6座原型方阵进行更复杂的作战测试。1974年11月，方阵快炮安装在一艘报废的艾伦·M·桑拿级驱逐舰阿尔弗雷德·A·坎宁安号驱逐舰上，以各种美军现役飞弹对方阵快炮进行实际作战评估。1976年，一套方阵快炮安装在薛曼级驱逐舰上，检测在电磁干扰状态下方阵快炮的追踪和搜索雷达操作的可靠度。
1977年7月，方阵快炮正式制式化，在美国海军武器测试舰比吉洛号（USS Bigelow）上测试，1977年12月30号得到正式量产合约。1978年开始量产，1979年9月拨交首批次量产版，1980年4月安装在小鹰号航空母舰，正式服役。第一个采用方阵快炮的外国用户是沙乌地阿拉伯海军，在1981年9月配备。美军在方阵快炮的外销上释出得相当快，令方阵迅速成为美国盟国泛用的舰载近迫防御武器。
技术概述
方阵快炮火炮和雷达整合在同一个炮座上，顶端标志性的白色护罩内为雷达装置，其白色圆桶状的外形也常被昵称为R2-D2，源自电影《星际大战》里一个知名的机器人。设计上方阵快炮可进行全自动防御，即给定目标的资料后，就可以完全靠内建的雷达搜索、追踪、目标威胁评估、锁定、开火；方阵快炮的炮口可以以每秒126度的速度水平移动、垂直移动则是每秒92度，大部分状况下可以在1.5秒内将炮口对准目标方位。方阵炮座的面积占5.5平方公尺，安装不必在甲板上挖洞，只需要确保安装的甲板位置有足够的结构强度且可供应电力与冷却线路即可，具有安装容易的优点。
方阵快炮的供电为440伏特／60赫兹三向交流电，搜索状态时需求电力18Kw、追踪状态时需求电力70kw。方阵快炮内部的电子系统采用液冷式冷却，需要由船舰供水，在全系统运转时每分钟需要31.75公升的冷却水，在供水泵故障下方阵快炮内部的电子零件仍可继续维持30分钟运转。
方阵系统的遥控操作台设置于舰桥内，每个控制台最多可控制四组方阵系统，可进行目标分配与监控等工作。另外，每套方阵系统都有一个各自独立的本机控制台，一般设置于方阵系统附近的抗震舱室内，负责控制该套方阵系统的运作，可作为遥控操纵台失效时的备援。两种操控台也能一起使用。一般配置三名操作人员，一名射手，两名装填手。
但相对的，方阵系统“单打独斗”的特性也是个缺点，只倚赖自身的雷达火控系统进行接战，与舰上其他系统没有协同互助。即使舰载雷达已经精确捕捉并锁定目标，方阵系统解除保险后仍然必需重新以自身的雷达进行空域搜索，不仅多浪费时间，也增加了漏失目标的可能性，且方阵快炮也无法从敌友辨识系统得到支援资讯，因此一旦启动方阵快炮就是敌我不分攻击目标。此外，受限于载台的限制，方阵系统的雷达只能与机炮共用同一个回旋/俯仰角，无法独立执行广域搜索，因此系统开机后只能一次攻击一个目标。这个缺点在近年来已经借由和神盾战斗系统进行整合而获得不小的改善。
近年来因为新型超音速掠海反舰飞弹普及，来袭飞弹通过军舰防空武器有效拦截区域的时间大幅缩短，射程有限的机炮式系统作用日小，再加上炮弹口径过小容易造成拦截无效这个致命的缺陷，已不少舰艇改采用海公羊等短程飞弹系统取代，但由于飞弹采购成本并非全部国家都能负荷，且对抗小型船只自杀突击等任务仍有需求，因此还是有不少新舰艇仍继续采用机炮式系统。
演进
MK-15 Block 0
- 采用格林公司生产的，拥有6支76倍径、9条右旋膛线炮管的M61A1火神式机炮，使用20MM口径弹药（视任务内容可以替换），有效射程约450~1800公尺（最大射程纪录5486公尺）。射速约为3000~4500发/分（视弹药种类而定）。此机炮原始射速为6600发/分，但在此系统上使用时被调慢，以免弹药快速耗尽。炮座为GD的MK-72（最初称为EX-83）。作用原理是在开火的短时间内倾泻出大量弹药，在雷达计算出的飞弹可能经过路径上形成极为密集的弹幕，以达到拦截击落的目的。
- 炮座底部的弹药箱约可容纳一千发炮弹，设计上方阵对每个目标使用约200发炮弹就可拦截，所以理论上一座装满弹药的方阵系统能连续接战五个目标。不过前提是这五个目标必需在相近的方位先后出现，如果多目标从不同方为同时来袭，方阵系统接战完第一个之后需要重新进行搜索，大幅浪费宝贵反应时间。
- 使用的炮弹是MK-149型脱壳穿甲弹，重约一百公克，炮口初速约1113公尺/秒，采用直接命中体制，著重于强化穿甲能力，故非常强调外弹道性能以及缩短飞行时间，最初列装时还用上了硬度特高的衰变铀弹蕊来强化穿甲能力。雷达使用洛克希德公司研发的AN/VPS-2 Ku频搜索/高回复率脉冲都卜勒追踪雷达。内有一对搜索与追踪天线、天线随动系统和稳定平台。VPS-2雷达的搜索天线作用距离约5.12公里，波束扇面涵盖整个垂直区域，采用高精确度的电子波束，能有效侦测从水平到天顶来袭的敌方武器，并采用高、中、低三个重复频率探测目标，有效解决近距离侦测的模糊和遮挡的问题，准确地探测到真实目标。追踪天线的最大使用距离为1.892公里。
- 第一代的方阵系统缺陷颇多，最常见的有保养不易、易受海水侵蚀、反射式雷达天线难以追踪侦测以接近垂直角度来袭目标、再装填作业缓慢（两名人员需花10~30分钟才能完成）等等问题，因此很快就被下一代系统取代。
MK-15 Block 1
- 又称方阵Block 1，是第一种较大幅度的改良型，原型于1981年推出，1981年底至1982年5月在中国湖试验场进行各种测试，1986年正式投入生产，1988年首先安装于威斯康辛号战舰上。相较于前一代最显著的差别是以新的四片式背接平面雷达天线取代原有的2D反射式扫瞄天线，其中一组负责侦测大角度（包括90度垂直方向）目标，另一组则侦测低角度目标，使其搜索能力与目标更新速率都比早期方阵高出一倍。
- 方阵Block 1射击仰角高度提升到70度，因应苏联开发的反舰飞弹；炮座侧面增加了一个额外的弹箱，使装载量达到1550发，并在炮座周围装上一层挡板以避免海水侵蚀。此外，也以新的炮身气体伺服装置取代原本的液压伺服装置，射速提高至4500发/分，并换装新的抗海水腐蚀炮管，加上原先位于炮座四周的保护体，能有效抵抗海水侵蚀。弹药方面，由于原先MK-149-2的衰变铀弹蕊很可能会污染环境，所以改采传统钨合金弹蕊的MK-149-4，其穿甲能力亦相当足够。为了解决人工装填缓慢的问题，Block1换装西屋公司研发的“方阵甲板装填系统（Phalanx Deckloader System，PDS）”，将弹链预先置于弹舱内，使得再装填作业时间缩短至4分钟，大幅强化方阵在高密度攻击环境时的接战能力。PDS已被英国、日本、以色列等国的海军采用为现役装备。
MK-15 Block 1A/B
- 主要的改良项目除了加强对付超音速掠海反舰飞弹，并强调小型水面目标与空中慢速目标的应付能力。
- 起先方阵的主要任务是拦截反舰飞弹，为了避免过高的虚警率，方阵的目标指示系统会自动将低速目标过滤掉。而为了应付小型水面目标，最初第一代的方阵系统拥有人工操作模式，但由于冷战期间美国舰队注重大洋作战型态，近距离遭遇小型舰艇的机率实在不高，故将手动接战模式取消。
- 到了1980年代，美军开始涉入波湾事务时，开始面临伊朗小型快艇的威胁，美国海军在舰艇上加装MK-25机炮与0.5英吋机枪应对，但由于舰体在水面上会摇晃，这两种依赖人力操作且无稳定装置的武器命中率极差，半吋机枪也显得威力不足。
- 为此，美国海军在1980年代打算开发“先进小口径机炮系统（AMCGS）”来满足此一需求。就在此时，美国海军发现近岸环境中另一种潜在的威胁，慢速轻型飞机与直升机，它们同样是舰载作战统与雷达容易忽略的目标，前者可发动自杀攻击，后者则能携带火箭、反战车飞弹等武器进行偷袭。为此海军又打算开发“稳定武器平台系统（SWPS）”来因应此一威胁。这两个计画的任务看来十分类似，所以美国海军在1991年开始评估将两者合并为同一计画。经过评估，海军德格润水面作战研究中心（NSWCDD）做出以下结论：‘现有的方阵近迫武器系统经过改良就能满足AMCGS与SWPS的需求，不必另外发展新系统。’在一次测试中，方阵系统于1550m的距离射击一艘快艇并命中十发，研究命中部位时发现方阵的20mm机炮只需少数命中弹，就可重创并瘫痪一艘小型快艇以及艇上人员，如此就不用浪费太多弹药以至于影响防空任务。改良后的方阵系统在接战水面、慢速空中目标期间如果发现高速来袭之空中目标时，将优先转换为防空模式，将其击落后才继续进行原本的接战任务。
- 此外，美国海军还为方阵研发了适合攻击慢速目标的新弹药。原本的弹药力求穿透性以引爆反舰飞弹的半穿甲弹头，因此弹蕊极为坚硬。但在对付飞机或其他慢速目标时，这种弹药很可能会完全贯穿目标而不破碎，因此炮弹的动能都被炮弹带走而不是用于破坏目标上。因此海军设计了另一种弹头，利用压缩方式将钨合金粉末压制成穿甲弹弹蕊，在穿透目标后很容易碎裂，这样就能将炮弹的动能有效施加于目标之上而造成较大的破坏。MK-15 Block1A/B的测试记录极为辉煌，两者都曾成功拦截模拟SS-N-22日炙以超音速掠海飞行并进行高G闪避的的汪达尔EER靶机（雷神公司公开宣称这是全世界唯一以机炮式武器系统击落此类目标的纪录），而1B由于新型OGB炮管与ELC弹药，进行反飞弹射击测试时第一发命中弹的距离足足是1A的两倍。在柏克级飞弹驱逐舰豪伍德号成军前的测试中，舰载的两具方阵1B表现优异，成功追踪并击落超音速与次音速的掠海飞行目标，也与姊妹舰拉森号同时模拟以方阵系统射击多艘快艇。在此测试中，与豪伍德号的神盾战斗系统连结的方阵1B表现得相当有智慧，射控电脑在指挥方阵射击多快艇目标时突然发现反舰飞弹来袭，便迅速切换至对空反飞弹接战模式，将来袭飞弹击落。方阵1B已经开始配备于12艘拥有MK-92 Mod6射控系统的派里级飞弹巡防舰以及新完工的柏克级飞弹驱逐舰上，未来将陆续换装于美国海军其他的舰艇。美国海军预计将舰队中所有的方阵系统都提升为1B，盟国也会陆续进行类似的升级。