Tác chiến phòng không (anti-aircraft warfare counter-air hoặc anti-air hoặc AA hoặc flak hoặc layered air defence hoặc air defence forces) là đối trọng, là chống lại với tác chiến trên không. NATO định nghĩa nó là “tất cả các biện pháp nhằm vô hiệu hóa hoặc làm giảm hiệu quả của hành động không kích thù địch”. Nó bao gồm các hệ thống vũ khí trên mặt nước, dưới ngầm và trên không, các hệ thống cảm biến liên quan, các thỏa thuận chỉ huy và kiểm soát cũng như các biện pháp thụ động (ví dụ: bóng bay chướng ngại). Nó có thể được sử dụng để bảo vệ các lực lượng hải quân, mặt đất và không quân ở bất kỳ địa điểm nào. Tuy nhiên, đối với hầu hết các quốc gia, nỗ lực chính có xu hướng là bảo vệ đất nước. NATO gọi “airborne air defence” hay “counter-air” và “naval air defence” là tác chiến phòng không. Phòng thủ tên lửa là một phần mở rộng của phòng không, cũng như các sáng kiến giúp phòng không thích ứng với nhiệm vụ đánh chặn bất kỳ tên lửa nào đang bay.
Hầu hết các hệ thống vũ khí AA (anti-air) hiện đại đều được tối ưu hóa cho phòng không tầm ngắn, trung bình hoặc tầm xa, mặc dù một số hệ thống có thể kết hợp nhiều loại vũ khí (chẳng hạn như cả pháo tự động và tên lửa đất đối không). “Phòng không theo lớp” thường đề cập đến nhiều lớp hệ thống phòng không mà khi kết hợp lại, một mối đe dọa trên không phải xâm nhập để tiếp cận mục tiêu của nó. Việc phòng thủ này thường được thực hiện thông qua việc sử dụng kết hợp các hệ thống được tối ưu hóa cho phòng không tầm ngắn, trung bình hoặc tầm xa.
Ở một số quốc gia, chẳng hạn như Anh và Đức trong Thế chiến II, Liên Xô, NATO và Hoa Kỳ hiện đại, các máy bay phòng không và phòng không mặt đất đã được chỉ huy và kiểm soát tích hợp. Tuy nhiên, trong khi phòng không nói chung có thể nhằm mục đích bảo vệ quê hương (bao gồm cả các cơ sở quân sự), thì các lực lượng trên chiến trường, dù ở bất kỳ đâu, đều cung cấp khả năng phòng thủ của riêng mình trước các mối đe dọa trên không.
Cho đến những năm 1950, thiết bị bắn đạn đạo có cỡ đạn từ 7,62 mm đến 152,4 mm là vũ khí tiêu chuẩn; tên lửa dẫn đường sau đó trở nên chiếm ưu thế, ngoại trừ ở tầm bắn rất ngắn (như với các hệ thống vũ khí tầm gần, thường sử dụng pháo tự động quay hoặc, trong các hệ thống rất hiện đại, biến thể đất đối không của tên lửa không đối không tầm ngắn, thường được kết hợp trong một hệ thống với pháo quay).
Thuật ngữ
Thuật ngữ “air defence” (phòng không) có lẽ được Vương quốc Anh sử dụng lần đầu tiên khi Lực lượng Phòng không Vương quốc Anh ADGB (Air Defence of Great Britain) được thành lập với tư cách là Bộ chỉ huy Không quân Hoàng gia vào năm 1925. Tuy nhiên, các thỏa thuận ở Anh còn được gọi là “anti-aircraft” (phòng không), viết tắt là AA, một thuật ngữ vẫn được sử dụng rộng rãi cho đến những năm 1950. Sau Thế chiến I, đôi khi nó được bắt đầu bằng “light” (nhẹ) hoặc “heavy” (nặng), viết tắt là LAA hoặc HAA, để phân biệt với một loại súng pháo hoặc đơn vị. Súng pháo phòng không thường viết tắt là “AA”, “AAA” hoặc “triple-A” (viết tắt của “anti-aircraft artillery” (pháo phòng không), “flak” (từ tiếng Đức Flugzeugabwehrkanone), “ack-ack” (ấm nói của “AA”) và “archie”.
NATO định nghĩa tác chiến phòng không (anti-aircraft warfare, viết tắt – AAW) là “các biện pháp được thực hiện để bảo vệ lực lượng hàng hải chống lại các cuộc tấn công bằng vũ khí trên không được phóng từ máy bay, tàu mặt nước, tàu ngầm và các địa điểm trên đất liền”. Ở một số quân đội, thuật ngữ “phòng không bằng tay” (all-arms air defence, viết tắt – AAAD) được sử dụng để chỉ lực lượng phòng không bởi quân đội không chuyên. Các thuật ngữ khác từ cuối thế kỷ XX bao gồm “phòng không trên mặt đất” GBAD (ground based air defence) với các thuật ngữ liên quan “phòng không tầm ngắn” SHORAD (short range air defense) và hệ thống phòng không cầm tay MANPADS (man-portable air-defense system). Tên lửa phòng không được gọi khác nhau là tên lửa đất đối không SAM (surface-to-air missile) và vũ khí dẫn đường đất đối không SAGW (surface-to-air guided weapon). Ví dụ như tên lửa RIM-66 Standard, SM-6 hoặc Aster.
Các thuật ngữ không phải tiếng Anh để chỉ phòng không bao gồm Flak của Đức hoặc FlaK (Fliegerabwehrkanone, “pháo phòng thủ máy bay”, còn được gọi là Flugabwehrkanone), do đó là flak trong tiếng Anh, và thuật ngữ “phòng không” trong tiếng Nga (Противовозду́шная оборо́на, viết tắt là ПВО. Trong tiếng Nga, hệ thống AA được gọi là hệ thống зенитный (tức là “chỉ tới thiên đỉnh”). Trong tiếng Pháp, phòng không được gọi là Phòng chống máy bay DCA (Défense contre les aéronefs), aéronef có nghĩa là máy bay.
Khoảng cách tối đa mà súng hoặc tên lửa có thể tấn công máy bay là một con số quan trọng. Tuy nhiên, nhiều định nghĩa khác nhau được sử dụng và trừ khi sử dụng cùng một định nghĩa, không thể so sánh được hiệu suất của các loại súng hoặc tên lửa khác nhau. Đối với súng AA, chỉ có thể sử dụng phần tăng dần của quỹ đạo một cách hữu ích. Một thuật ngữ là “trần” (ceiling), trần tối đa là độ cao mà một viên đạn sẽ đạt được nếu bắn theo phương thẳng đứng, bản thân nó không hữu ích về mặt thực tế vì rất ít súng AA có thể bắn theo phương thẳng đứng và thời gian nổ ngòi nổ tối đa có thể quá ngắn, nhưng có khả năng hữu ích như một tiêu chuẩn để so sánh các loại vũ khí khác nhau.
Người Anh áp dụng “mức trần hiệu quả” (effective ceiling), nghĩa là độ cao mà súng có thể bắn một loạt đạn vào mục tiêu đang di chuyển; điều này có thể bị hạn chế bởi thời gian chạy ngòi nổ tối đa cũng như khả năng của súng. Vào cuối những năm 1930, định nghĩa của Anh là “độ cao mà tại đó một mục tiêu đang tiếp cận trực tiếp với tốc độ 640 km/h có thể bị tấn công trong 20 giây trước khi súng đạt tới độ cao 70 độ”.
Mô tả chung
Bản chất của phòng không là phát hiện máy bay thù địch và tiêu diệt chúng. Vấn đề quan trọng là bắn trúng mục tiêu đang di chuyển trong không gian ba chiều; một cuộc tấn công không chỉ phải phù hợp với ba tọa độ này mà còn phải thực hiện vào thời điểm mục tiêu ở vị trí đó. Điều này có nghĩa là đạn phải được dẫn hướng để bắn trúng mục tiêu hoặc nhắm vào vị trí dự đoán của mục tiêu tại thời điểm đạn tiếp cận nó, có tính đến tốc độ và hướng của cả mục tiêu và đạn.
Trong suốt thế kỷ XX, phòng không là một trong những lĩnh vực công nghệ quân sự phát triển nhanh nhất, đáp ứng sự phát triển của máy bay và khai thác công nghệ như radar, tên lửa dẫn đường và điện toán (ban đầu là điện toán cơ điện tương tự từ những năm 1930 trở đi, cũng như với các thiết bị được mô tả dưới đây). Những cải tiến đã được thực hiện đối với cảm biến, điều khiển hỏa lực kỹ thuật, vũ khí cũng như chỉ huy và kiểm soát. Vào đầu thế kỷ XX, những thứ này rất thô sơ hoặc không tồn tại.
Ban đầu, cảm biến là thiết bị quang học và âm thanh được phát triển trong Thế chiến I và tiếp tục kéo dài đến những năm 1930, nhưng nhanh chóng bị thay thế bởi radar, sau đó được bổ sung bởi quang điện tử vào những năm 1980. Việc chỉ huy và kiểm soát vẫn còn nguyên thủy cho đến cuối những năm 1930, khi Anh tạo ra một hệ thống tích hợp cho ADGB nhằm liên kết lực lượng phòng không trên mặt đất của Bộ Tư lệnh Phòng không của Quân đội Anh, mặc dù hệ thống phòng không được triển khai tại hiện trường dựa trên những cách sắp xếp ít phức tạp hơn. NATO sau đó gọi những thỏa thuận này là “môi trường phòng không mặt đất”, được định nghĩa là “mạng lưới các địa điểm radar mặt đất và các trung tâm chỉ huy và kiểm soát trong một khu vực hoạt động cụ thể được sử dụng để kiểm soát chiến thuật các hoạt động phòng không”.
Các quy tắc giao chiến là rất quan trọng để ngăn chặn lực lượng phòng không giao chiến với máy bay thân thiện hoặc trung lập. Việc sử dụng chúng được hỗ trợ nhưng không bị chi phối bởi các thiết bị điện tử nhận dạng bạn thù (IFF) lần đầu tiên được giới thiệu trong Thế chiến II. Mặc dù các quy tắc này bắt nguồn từ cơ quan có thẩm quyền cao nhất, nhưng các quy tắc khác nhau có thể áp dụng cho các loại lực lượng phòng không khác nhau bao phủ cùng một khu vực vào cùng một thời điểm. AAAD thường hoạt động theo những quy định chặt chẽ nhất.
NATO gọi những quy tắc này là “lệnh kiểm soát vũ khí” (WCO), đó là:
– Vũ khí tự chủ (weapons free): vũ khí có thể được bắn vào bất kỳ mục tiêu nào không được coi là thân thiện;
– Vũ khí hạn chế (weapons tight): vũ khí chỉ có thể được bắn vào các mục tiêu được coi là thù địch;
– Vũ khí chờ lệnh (weapons hold): vũ khí chỉ có thể được bắn để tự vệ hoặc đáp lại mệnh lệnh chính thức.
Cho đến những năm 1950, súng bắn đạn đạo là vũ khí tiêu chuẩn; tên lửa dẫn đường sau đó trở nên chiếm ưu thế, ngoại trừ ở tầm bắn rất ngắn. Tuy nhiên, loại đạn hoặc đầu đạn cũng như ngòi nổ của nó và với tên lửa, cách bố trí dẫn đường rất đa dạng. Mục tiêu không phải lúc nào cũng dễ dàng bị tiêu diệt; tuy nhiên, những chiếc máy bay bị hư hỏng có thể buộc phải hủy bỏ nhiệm vụ và ngay cả khi chúng cố gắng quay trở lại và hạ cánh xuống lãnh thổ bạn, chúng có thể không hoạt động trong nhiều ngày hoặc vĩnh viễn. Bỏ qua các loại vũ khí nhỏ và súng máy nhỏ hơn, súng phòng không trên mặt đất có cỡ nòng từ 20 mm đến ít nhất là 152 mm.
Phòng không trên mặt đất được triển khai theo nhiều cách:
– Tự vệ của lực lượng mặt đất sử dụng vũ khí hữu cơ của họ, AAAD.
– Đi cùng với phòng thủ, các đơn vị phòng thủ viện trợ chuyên biệt đi cùng các đơn vị thiết giáp hoặc bộ binh.
– Bố trí phòng thủ xung quanh mục tiêu quan trọng, chẳng hạn như cây cầu, tòa nhà chính phủ quan trọng hoặc tàu.
– Phòng không khu vực, thường là “vành đai” phòng không để tạo rào chắn, nhưng đôi khi là một chiếc ô che phủ một khu vực. Các khu vực có thể khác nhau về kích thước. Chúng có thể kéo dài dọc theo biên giới của một quốc gia, ví dụ như các vành đai MIM-23 Hawk và Nike trong Chiến tranh Lạnh chạy theo hướng bắc-nam xuyên qua nước Đức, xuyên qua khu vực cơ động của đội hình quân sự hoặc phía trên một thành phố hoặc bến cảng. Trong các hoạt động trên mặt đất, các khu vực phòng không có thể được sử dụng để tấn công bằng cách tái triển khai nhanh chóng trên các tuyến đường vận chuyển máy bay hiện tại.
Phòng không đã bao gồm các yếu tố khác, mặc dù sau Thế chiến II hầu hết không còn được sử dụng:
– Khí cầu chặn (barrage balloons) có dây buộc để ngăn chặn và đe dọa máy bay bay dưới độ cao của khinh khí cầu, nơi chúng dễ bị hư hại khi va chạm với dây buộc thép;
– Những dây cáp được giăng ngang qua các thung lũng, đôi khi tạo thành một “bức màn” với những dây cáp thẳng đứng treo trên chúng;
– Đèn rọi để chiếu sáng máy bay vào ban đêm cho cả người điều khiển súng và thiết bị quang học. Trong Thế chiến II, đèn rọi được điều khiển bằng radar;
– Màn khói lớn được tạo ra bởi các ống khói lớn trên mặt đất để sàng lọc mục tiêu và ngăn chặn mục tiêu bắn vũ khí chính xác của máy bay.
Phòng không thụ động được NATO định nghĩa là “Các biện pháp thụ động được thực hiện để phòng thủ vật chất và bảo vệ nhân viên, các cơ sở và thiết bị thiết yếu nhằm giảm thiểu hiệu quả của các cuộc tấn công bằng đường không và/hoặc tên lửa”. Nó vẫn là một hoạt động quan trọng của lực lượng mặt đất và bao gồm việc ngụy trang và che giấu để tránh bị máy bay trinh sát và tấn công phát hiện. Các biện pháp như ngụy trang các tòa nhà quan trọng rất phổ biến trong Thế chiến II. Trong Chiến tranh Lạnh, đường băng và đường lăn của một số sân bay được sơn màu xanh lá cây.
Tổ chức
Trong khi hải quân thường chịu trách nhiệm về phòng không của riêng mình – ít nhất là đối với các tàu trên biển – thì việc sắp xếp tổ chức cho phòng không trên đất liền lại khác nhau giữa các quốc gia và theo thời gian.
Trường hợp cực đoan nhất là Liên Xô và mô hình này có thể vẫn được áp dụng ở một số nước: đó là một quân chủng riêng biệt, ngang hàng với lục quân, hải quân hoặc không quân. Ở Liên Xô, tổ chức này được gọi là Voyska PVO (Войска ПВО) và có cả máy bay chiến đấu, tách biệt với lực lượng không quân và các hệ thống trên mặt đất. Cơ quan này được chia thành hai nhánh, PVO Strany (ПВО Страны), Cơ quan Phòng không Chiến lược chịu trách nhiệm về Phòng không của Tổ quốc, được thành lập vào năm 1941 và trở thành một cơ quan độc lập vào năm 1954, và PVO SV, Phòng không của Lực lượng Mặt đất. Sau đó, lực lượng này lần lượt trở thành một phần của lực lượng không quân và lực lượng mặt đất.
Ở một thái cực khác, Quân đội Hoa Kỳ có Chi nhánh Pháo binh Phòng không (Air Defense Artillery Branch) cung cấp khả năng phòng không trên mặt đất cho cả quê hương và quân đội trên thực địa; tuy nhiên, nó hoạt động dưới sự chỉ huy của Tư lệnh Lực lượng Phòng không Liên hợp. Nhiều quốc gia khác cũng triển khai lực lượng phòng không trong quân đội. Một số nước, chẳng hạn như Nhật Bản hay Israel, chọn tích hợp hệ thống phòng không trên mặt đất vào lực lượng không quân của mình.
Ở Anh và một số quân đội khác, đơn vị pháo binh duy nhất chịu trách nhiệm phòng không trên bộ trong nước và ở nước ngoài, mặc dù có sự chia sẻ trách nhiệm với Hải quân Hoàng gia về phòng không trên Quần đảo Anh trong Thế chiến I. Tuy nhiên, trong Thế chiến II, Trung đoàn RAF được thành lập để bảo vệ các sân bay ở khắp mọi nơi, bao gồm cả hệ thống phòng không hạng nhẹ. Trong những thập kỷ sau của Chiến tranh Lạnh, điều này bao gồm các căn cứ hoạt động của Lực lượng Không quân Hoa Kỳ ở Anh. Tất cả lực lượng phòng không trên mặt đất đã bị loại bỏ khỏi quyền tài phán của Lực lượng Không quân Hoàng gia (RAF) vào năm 2004. Bộ chỉ huy Phòng không của Quân đội Anh bị giải tán vào tháng 3/1955, nhưng trong suốt những năm 1960 và 1970, Bộ chỉ huy Máy bay chiến đấu của RAF đã vận hành tên lửa phòng không tầm xa để bảo vệ các khu vực trọng điểm ở Anh. Trong Thế chiến II, Thủy quân lục chiến Hoàng gia cũng cung cấp các đơn vị phòng không; chính thức là một phần của tổ chức phòng thủ căn cứ hải quân di động, chúng được xử lý như một phần không thể thiếu của lực lượng phòng không trên bộ do quân đội chỉ huy.
Đơn vị phòng không cơ bản thường là một khẩu đội có từ 2 đến 12 khẩu súng hoặc bệ phóng tên lửa và các bộ phận điều khiển hỏa lực. Những khẩu đội này, đặc biệt là với súng, thường triển khai trong một khu vực nhỏ, mặc dù các khẩu đội có thể bị tách rời; điều này là bình thường đối với một số hệ thống tên lửa. Các khẩu đội tên lửa SHORAD thường được triển khai trên một khu vực có các bệ phóng riêng lẻ cách nhau vài km. Khi MANPADS được vận hành bởi các chuyên gia, các khẩu đội có thể có vài chục đội triển khai riêng biệt trong các khu vực nhỏ; pháo phòng không tự hành có thể triển khai theo cặp.
Các khẩu đội thường được nhóm thành tiểu đoàn hoặc tương đương. Trong quân đội dã chiến, một tiểu đoàn pháo hạng nhẹ hoặc SHORAD thường được bố trí vào một sư đoàn cơ động. Các loại súng hạng nặng hơn và tên lửa tầm xa có thể được trang bị trong các lữ đoàn phòng không và trực thuộc quân đoàn hoặc cấp chỉ huy cao hơn. Phòng không quê hương có thể có một cơ cấu quân sự đầy đủ. Ví dụ: Bộ Tư lệnh Phòng không của Vương quốc Anh, do một tướng quân đội Anh chỉ huy là một phần của ADGB. Vào thời kỳ đỉnh cao vào năm 1941-1942, nó bao gồm ba quân đoàn AA với 12 sư đoàn AA giữa chúng.
Lịch sử
Sử dụng sơ khai
Việc Quân đội Hoa Kỳ sử dụng bóng bay trong Nội chiến Hoa Kỳ đã buộc quân miền Nam phải phát triển các phương pháp chống lại chúng. Chúng bao gồm việc sử dụng pháo binh, vũ khí nhỏ và những kẻ phá hoại. Họ đã không thành công, và chính trị nội bộ đã khiến Quân đoàn Khinh khí cầu của Quân đội Hoa Kỳ bị giải tán giữa chiến tranh. Quân miền Nam cũng đã thử nghiệm bóng bay.
Người Thổ Nhĩ Kỳ đã thực hiện chiến dịch chống máy bay đầu tiên trong lịch sử trong cuộc chiến tranh Italo-Thổ Nhĩ Kỳ. Mặc dù thiếu vũ khí phòng không nhưng họ là những người đầu tiên bắn hạ máy bay bằng súng trường. Chiếc máy bay đầu tiên bị rơi trong chiến tranh là của Trung úy Piero Manzini, bị bắn hạ vào ngày 25/8/1912.
Việc sử dụng vũ khí đặc biệt cho vai trò phòng không được biết đến sớm nhất xảy ra trong Chiến tranh Pháp-Phổ năm 1870. Sau thảm họa ở Sedan, Paris bị bao vây và quân đội Pháp bên ngoài thành phố bắt đầu nỗ lực liên lạc qua khinh khí cầu. Gustav Krupp gắn một khẩu súng 1 pounder (37 mm) đã được sửa đổi – Ballonabwehrkanone (Pháo phòng thủ bằng khinh khí cầu) hoặc BaK – lên trên xe ngựa nhằm mục đích bắn hạ những quả bóng bay này.
Vào đầu thế kỷ XX, khinh khí cầu, hay khí cầu, súng dùng cho lục quân và hải quân đã thu hút sự chú ý. Nhiều loại đạn khác nhau đã được đề xuất, chất nổ cao, chất gây cháy, đạn xích, đạn que và mảnh đạn. Nhu cầu về một số dạng thiết bị đánh dấu hoặc vệt khói đã được nêu rõ. Các phương án sử dụng ngòi nổ cũng đã được kiểm tra, cả về tác động và loại thời gian. Giá đỡ nói chung là loại bệ nhưng có thể đặt trên bệ hiện trường. Các cuộc thử nghiệm đang được tiến hành ở hầu hết các quốc gia ở Châu Âu nhưng chỉ có Krupp, Erhardt, Vickers Maxim và Schneider công bố bất kỳ thông tin nào vào năm 1910. Các thiết kế của Krupp bao gồm các phiên bản chuyển thể từ loại 65 mm 9 pounder, 75 mm 12 pounder và thậm chí cả súng loại 105 mm của họ. Erhardt cũng có loại nặng 12 pound, trong khi Vickers Maxim cung cấp loại nặng 3 pound và Schneider là loại 47 mm. Súng khinh khí cầu của Pháp xuất hiện vào năm 1910, nó nặng 11 pound nhưng được gắn trên một phương tiện, với tổng trọng lượng không cần lái là 2 tấn. Tuy nhiên, vì khinh khí cầu di chuyển chậm nên tầm nhìn rất đơn giản. Nhưng những thách thức của việc máy bay di chuyển nhanh hơn đã được nhận ra.
Đến năm 1913, chỉ có Pháp và Đức phát triển súng dã chiến phù hợp để bắn khinh khí cầu và máy bay, đồng thời giải quyết các vấn đề về tổ chức quân sự. Hải quân Hoàng gia Anh sẽ sớm giới thiệu súng AA QF 3 inch và QF 4 inch, đồng thời cũng có “pom-pom” bắn nhanh Vickers nặng 1 pounder có thể được sử dụng trong nhiều loại giá đỡ khác nhau.
Pháo phòng không đầu tiên của Hoa Kỳ là một ý tưởng thiết kế nặng 1 pounder của Đô đốc Twining vào năm 1911 nhằm đối phó với mối đe dọa từ khí cầu, cuối cùng được sử dụng làm cơ sở cho pháo phòng không hoạt động đầu tiên của Hải quân Hoa Kỳ: 3 inch/ súng cỡ nòng 23.
Thế chiến I
Vào ngày 30/9/1915, quân đội Serbia quan sát thấy ba máy bay địch đang tiếp cận Kragujevac. Binh lính bắn vào chúng bằng súng ngắn và súng máy nhưng không ngăn được chúng thả 45 quả bom xuống thành phố, đánh vào các cơ sở quân sự, nhà ga và nhiều mục tiêu khác, chủ yếu là dân sự, trong thành phố. Trong cuộc tập kích ném bom, binh nhì Radoje Ljutovac đã bắn đại bác vào máy bay địch và bắn hạ thành công một chiếc. Nó rơi trong thành phố và cả hai phi công đều chết vì vết thương. Khẩu pháo mà Ljutovac sử dụng không được thiết kế làm súng phòng không; nó là một khẩu pháo Thổ Nhĩ Kỳ được sửa đổi một chút được thu giữ trong Chiến tranh Balkan lần thứ nhất năm 1912. Đây là lần đầu tiên trong lịch sử quân sự mà một máy bay quân sự bị bắn hạ bằng hỏa lực pháo binh mặt đất.
Người Anh nhận ra sự cần thiết của khả năng phòng không vài tuần trước khi Thế chiến I nổ ra; Vào ngày 8/7/1914, tờ New York Times đưa tin rằng chính phủ Anh đã quyết định “rải rác trên bờ biển Quần đảo Anh bằng một loạt tòa tháp, mỗi tòa tháp được trang bị hai khẩu súng bắn nhanh có thiết kế đặc biệt”, trong khi “một vòng tròn hoàn chỉnh của các tháp” sẽ được xây dựng xung quanh “các cơ sở hải quân” và “tại các điểm đặc biệt dễ bị tổn thương khác”. Đến tháng 12/1914, Lực lượng Dự bị Tình nguyện Hải quân Hoàng gia (RNVR) đã điều khiển súng AA và đèn rọi được lắp ráp từ nhiều nguồn khác nhau tại khoảng chín cảng. Pháo binh đồn trú Hoàng gia (RGA) được giao trách nhiệm phòng thủ AA trên thực địa, sử dụng các bộ phận hai súng cơ giới. Đội đầu tiên được chính thức thành lập vào tháng 11/1914. Ban đầu họ sử dụng “pom-pom” QF nặng 1 pounder (phiên bản 37 mm của Maxim Gun).
Tất cả các đội quân đều sớm triển khai súng AA thường dựa trên các mảnh chiến trường nhỏ hơn của họ, đặc biệt là loại 75 mm của Pháp và 76,2 mm của Nga, thường chỉ đơn giản là dựng lên một số loại kè để hướng họng súng lên trời. Quân đội Anh đã nhanh chóng áp dụng loại súng 13 pounder để sản xuất các giá đỡ mới phù hợp cho việc sử dụng AA, khẩu QF 6 cwt Mk III 13 pounder được sản xuất vào năm 1915. Nó vẫn được sử dụng trong suốt chiến tranh nhưng các khẩu súng 18 pounder đã được loại bỏ để sử dụng chiếc 13 -pdr với hộp mực lớn hơn tạo ra 13-pr QF 9 cwt và những hộp mực này tỏ ra khả quan hơn nhiều. Tuy nhiên, nhìn chung, những giải pháp đặc biệt này phần lớn tỏ ra vô dụng. Với ít kinh nghiệm trong vai trò này, không có phương tiện đo lường mục tiêu, tầm bắn, độ cao hoặc tốc độ, khó khăn trong việc quan sát các vụ nổ đạn pháo của họ so với các xạ thủ mục tiêu đã chứng tỏ họ không thể cài đặt ngòi nổ chính xác và hầu hết các viên đạn đều nổ ngay dưới mục tiêu của họ. Ngoại lệ đối với quy tắc này là súng bảo vệ khinh khí cầu, trong trường hợp đó độ cao có thể được đo chính xác từ chiều dài của dây cáp giữ khinh khí cầu.
Vấn đề đầu tiên là đạn dược. Trước chiến tranh, người ta nhận thấy rằng đạn cần phải nổ trong không khí. Cả chất nổ mạnh (HE) và mảnh đạn đều được sử dụng, chủ yếu là loại trước đây. Ngòi nổ Airburst có thể gây cháy nổ (dựa trên ngòi nổ đang cháy) hoặc cơ khí (đồng hồ). Ngòi nổ đánh lửa không phù hợp lắm để sử dụng trong phòng không. Chiều dài ngòi nổ được xác định theo thời gian bay, nhưng tốc độ cháy của thuốc súng bị ảnh hưởng bởi độ cao. Những quả pom-pom của Anh chỉ có loại đạn tiếp xúc. Zeppelins, là những quả bóng bay chứa đầy hydro, là mục tiêu của đạn pháo gây cháy và người Anh đã giới thiệu chúng với ngòi nổ nổ trên không, cả hai loại “nồi” gây cháy hướng về phía trước và phóng ra dòng cháy. Người Anh còn gắn thiết bị đánh dấu vào đạn pháo để sử dụng vào ban đêm. Đạn khói cũng có sẵn cho một số súng AA, những viên đạn này được sử dụng làm mục tiêu trong quá trình huấn luyện.
Các cuộc không kích của Đức vào Quần đảo Anh gia tăng vào năm 1915 và các nỗ lực của AA được cho là có phần kém hiệu quả, vì vậy một chuyên gia về súng của Hải quân Hoàng gia Anh, Đô đốc Sir Percy Scott, đã được chỉ định để thực hiện các cải tiến, đặc biệt là hệ thống phòng thủ AA tích hợp cho London. Hệ thống phòng không được mở rộng với nhiều súng AA RNVR hơn, 75 mm và 3 inch, các quả bom không còn hiệu quả. Khẩu 3 inch của hải quân cũng được quân đội áp dụng, khẩu QF 76 mm, một loại pháo dã chiến mới được giới thiệu vào năm 1916. Vì hầu hết các cuộc tấn công đều diễn ra vào ban đêm nên đèn pha đã sớm được sử dụng và các phương pháp phát hiện và định vị bằng âm thanh đã được phát triển. Đến tháng 12/1916, có 183 Phân khu AA bảo vệ nước Anh (hầu hết có 3 inch), 74 phân đội thuộc BEF ở Pháp và 10 phân khu ở Trung Đông.
Chuyên môn bắn súng AA là một công việc khó khăn. Vấn đề là nhắm thành công một quả đạn nổ gần vị trí tương lai của mục tiêu, với nhiều yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến quỹ đạo dự đoán của quả đạn. Điều này được gọi là đặt súng lệch hướng, trong đó các góc “chênh lệch” cho tầm bắn và độ cao được đặt trên ống ngắm súng và được cập nhật khi mục tiêu của chúng di chuyển. Trong phương pháp này, khi ống ngắm nhắm vào mục tiêu, nòng súng sẽ hướng vào vị trí tương lai của mục tiêu. Phạm vi và chiều cao của chiều dài ngòi nổ xác định mục tiêu. Những khó khăn càng tăng lên khi hiệu suất máy bay được cải thiện.
Người Anh xử lý việc đo phạm vi trước tiên khi người ta nhận ra rằng phạm vi là chìa khóa để tạo ra cài đặt ngòi nổ tốt hơn. Điều này dẫn tới sự ra đời của máy đo khoảng cách/độ cao (HRF), mẫu đầu tiên là Barr & Stroud UB2, một máy đo khoảng cách trùng khớp quang học dài hai mét được gắn trên giá ba chân. Nó đo khoảng cách đến mục tiêu và góc nâng, cùng với nhau tạo ra chiều cao của máy bay. Đây là những công cụ phức tạp và nhiều phương pháp khác cũng được sử dụng. HRF đã sớm được kết hợp với chỉ báo chiều cao/ngòi nổ (HFI), điều này được đánh dấu bằng các góc độ cao và các đường chiều cao được phủ bằng các đường cong chiều dài ngòi nổ, sử dụng chiều cao do người vận hành HRF báo cáo, có thể đọc được chiều dài ngòi nổ cần thiết.
Tuy nhiên, vấn đề về cài đặt độ lệch – “tắt mục tiêu” – đòi hỏi phải biết tốc độ thay đổi vị trí của mục tiêu. Cả Pháp và Anh đều giới thiệu các thiết bị đo tốc độ để theo dõi mục tiêu và tạo ra các góc lệch theo chiều dọc và chiều ngang. Hệ thống Brocq của Pháp là hệ thống điện; người điều khiển tiến vào phạm vi mục tiêu và giương súng; nó đã được sử dụng với 75 mm của họ. Giám đốc súng Wilson-Dalby người Anh đã sử dụng một cặp máy theo dõi và máy đo tốc độ cơ học; người vận hành nhập chiều dài ngòi nổ và góc lệch được đọc từ thiết bị.
Vào đầu Thế chiến I, khẩu 77 mm đã trở thành vũ khí tiêu chuẩn của Đức và được gắn trên một trục ngang lớn có thể dễ dàng vận chuyển trên một toa xe. Pháo Krupp 75 mm được trang bị hệ thống ngắm quang học giúp cải thiện khả năng của chúng. Quân đội Đức cũng đã điều chỉnh một khẩu pháo xoay mà các phi công Đồng minh gọi là “củ hành rực lửa” (flaming onion) từ những quả đạn pháo đang bay. Khẩu pháo này có 5 nòng phóng nhanh hàng loạt đạn pháo 37 mm.
Khi máy bay bắt đầu được sử dụng để chống lại các mục tiêu mặt đất trên chiến trường, súng AA không thể di chuyển đủ nhanh vào các mục tiêu gần và tương đối ít, không phải lúc nào cũng ở đúng vị trí (và thường không được các quân đội khác ưa chuộng), vì vậy đã thay đổi các vị trí thường xuyên. Chẳng bao lâu sau, các lực lượng đã bổ sung thêm nhiều loại vũ khí dựa trên súng máy gắn trên cột. Những vũ khí tầm ngắn này tỏ ra nguy hiểm hơn, và “Red Baron” được cho là đã bị bắn hạ bởi súng máy phòng không Vickers. Khi chiến tranh kết thúc, rõ ràng là khả năng ngày càng tăng của máy bay sẽ đòi hỏi những phương tiện tốt hơn để xác định mục tiêu và nhắm vào chúng. Tuy nhiên, một khuôn mẫu đã được thiết lập: tác chiến phòng không sẽ sử dụng vũ khí hạng nặng để tấn công các mục tiêu ở độ cao và vũ khí nhẹ hơn để sử dụng khi máy bay bay ở độ cao thấp hơn.
Những năm giữa chiến tranh
Thế chiến I đã chứng minh rằng máy bay có thể là một phần quan trọng của chiến trường, nhưng ở một số quốc gia, viễn cảnh tấn công đường không chiến lược mới là vấn đề chính, mang đến cả mối đe dọa và cơ hội. Kinh nghiệm bốn năm không kích vào London của máy bay ném bom Zeppelins và Gotha GV đã ảnh hưởng đặc biệt đến người Anh và là một trong những động lực chính để thành lập một lực lượng không quân độc lập. Khi khả năng của máy bay và động cơ của chúng được cải thiện, rõ ràng là vai trò của chúng trong cuộc chiến trong tương lai sẽ càng quan trọng hơn khi tầm bắn và tải trọng vũ khí của chúng tăng lên. Tuy nhiên, trong những năm ngay sau Thế chiến I, viễn cảnh về một cuộc chiến tranh lớn khác dường như xa vời, đặc biệt là ở châu Âu, nơi có các quốc gia có năng lực quân sự tốt nhất nhưng lại có rất ít nguồn tài chính.
Bốn năm chiến tranh đã chứng kiến sự ra đời của một nhánh hoạt động quân sự mới và đòi hỏi khắt khe về mặt kỹ thuật. Lực lượng phòng không đã đạt được những tiến bộ to lớn, mặc dù xuất phát điểm rất thấp. Tuy nhiên, nó còn mới và thường thiếu những ‘người bạn’ có ảnh hưởng trong cuộc cạnh tranh giành phần ngân sách quốc phòng hạn chế. Việc xuất ngũ có nghĩa là hầu hết các loại súng AA đã được đưa ra khỏi biên chế, chỉ còn lại những khẩu hiện đại nhất.
Tuy nhiên, đã có những bài học được rút ra. Đặc biệt là người Anh, những người đã trang bị súng AA ở hầu hết các chiến trường hoạt động vào ban ngày và sử dụng chúng để chống lại các cuộc tấn công ban đêm tại chiến trường nhà. Hơn nữa, họ cũng đã thành lập Bộ phận Thí nghiệm Phòng không trong chiến tranh và tích lũy một lượng lớn dữ liệu để phân tích sâu rộng. Kết quả là họ đã xuất bản cuốn Sách giáo khoa về súng phòng không gồm hai tập vào năm 1924-1925. Nó bao gồm năm khuyến nghị chính cho thiết bị HAA:
– Vỏ có hình dạng đạn đạo cải tiến với chất độn HE và ngòi nổ thời gian cơ học;
– Tốc độ bắn cao hơn được hỗ trợ bởi tự động hóa;
– Đo chiều cao bằng dụng cụ quang học đế dài;
– Kiểm soát hỏa lực tập trung trên từng vị trí súng, được điều khiển bằng các thiết bị đo tốc độ kết hợp với cơ sở để áp dụng hiệu chỉnh thời điểm đối với các yếu tố khí tượng và hao mòn;
– Vị trí âm thanh chính xác hơn để định hướng đèn rọi và cung cấp các sơ đồ cho hỏa lực đập.
Hai giả định củng cố cách tiếp cận của người Anh đối với hỏa lực HAA; đầu tiên, bắn có chủ đích là phương pháp chính và điều này được kích hoạt bằng cách dự đoán dữ liệu súng từ việc theo dõi mục tiêu một cách trực quan và chiều cao của nó. Thứ hai, mục tiêu sẽ duy trì hướng đi, tốc độ và độ cao ổn định. HAA này có nhiệm vụ tấn công các mục tiêu ở độ cao lên tới 7,3 km. Cần có ngòi nổ thời gian cơ học vì tốc độ đốt bột thay đổi theo độ cao, do đó chiều dài ngòi nổ không phải là một hàm đơn giản của thời gian bay. Tính năng bắn tự động đảm bảo tốc độ bắn không đổi giúp dễ dàng dự đoán vị trí mà mỗi quả đạn sẽ nhắm tới.
Năm 1925 người Anh đã áp dụng một dụng cụ mới do Vickers phát triển. Đó là một máy tính cơ học tương tự – Máy dự đoán AA No. 1. Với chiều cao mục tiêu, người vận hành nó sẽ theo dõi mục tiêu và máy dự đoán tạo ra phương vị, độ cao góc phần tư và cài đặt ngòi nổ. Chúng được truyền điện tới súng, nơi chúng được hiển thị trên mặt số lặp lại cho các lớp “khớp con trỏ” (dữ liệu mục tiêu và dữ liệu thực tế của súng) để đặt súng. Hệ thống quay số điện lặp lại này được xây dựng dựa trên sự sắp xếp của pháo binh bờ biển Anh vào những năm 1880, và pháo binh bờ biển là nền tảng của nhiều sĩ quan AA. Các hệ thống tương tự đã được áp dụng ở các quốc gia khác và chẳng hạn như Sperry M3A3 sau này ở Mỹ, cũng được Anh sử dụng làm Máy dự đoán AA số 2. Máy đo độ cao cũng ngày càng tăng về kích thước; ở Anh, máy đo khoảng cách lập thể có đế quang học dài 7 foot trong Thế chiến I Barr & Stroud UB 2 đã được thay thế bằng quang học UB 7 đế dài 9 foot và quang học UB 10 đế dài 18 foot (chỉ được sử dụng trên các địa điểm AA tĩnh). Goertz ở Đức và Levallois ở Pháp sản xuất dụng cụ dài 5 m. Tuy nhiên, ở hầu hết các quốc gia, nỗ lực chính về súng HAA cho đến giữa những năm 1930 là cải tiến những loại súng hiện có, mặc dù nhiều thiết kế mới vẫn còn trên bản vẽ.
Từ đầu những năm 1930, tám quốc gia đã phát triển radar; Những phát triển này đã đủ tiến bộ vào cuối những năm 1930 để công việc phát triển các thiết bị âm thanh định vị âm thanh nhìn chung bị dừng lại, mặc dù thiết bị vẫn được giữ lại. Hơn nữa, ở Anh, Quân đoàn Quan sát viên tình nguyện được thành lập vào năm 1925 đã cung cấp một mạng lưới các trạm quan sát để báo cáo về các máy bay thù địch bay qua nước Anh. Ban đầu radar được sử dụng để giám sát không phận nhằm phát hiện máy bay địch đang đến gần. Tuy nhiên, radar Würzburg của Đức được đưa vào sử dụng năm 1940 có khả năng cung cấp dữ liệu phù hợp để điều khiển súng AA, còn Radar của Anh, Gun Laying, Mark I, được thiết kế để sử dụng trên các vị trí súng AA và được sử dụng vào năm 1939.
Hiệp ước Versailles đã ngăn cản việc Đức có vũ khí AA, và chẳng hạn, các nhà thiết kế Krupps đã gia nhập Bofors ở Thụy Điển. Một số khẩu súng trong Thế chiến I được giữ lại và một số cuộc huấn luyện AA bí mật bắt đầu vào cuối những năm 1920. Đức giới thiệu FlaK 18 8,8 cm vào năm 1933, các mẫu 36 và 37 tiếp theo với nhiều cải tiến khác nhau, nhưng hiệu suất đạn đạo không thay đổi. Vào cuối những năm 1930, FlaK 38 10,5 cm xuất hiện, ngay sau đó là chiếc 39; thiết bị này được thiết kế chủ yếu cho các địa điểm tĩnh nhưng có giá đỡ di động và thiết bị có máy phát điện 220 V 24 kW. Năm 1938, thiết kế bắt đầu trên FlaK 12,8 cm.
Anh đã thử nghiệm thành công pháo 3,6 inch mới vào năm 1918. Năm 1928, pháo 3,7 inch (94 mm) trở thành giải pháp được ưa chuộng, nhưng phải mất sáu năm mới có được tài trợ. Việc sản xuất pháo QF 3,7 inch bắt đầu vào năm 1937; khẩu pháo này được sử dụng trên các toa xe di động dành cho quân đội dã chiến và pháo có thể vận chuyển trên các giá đỡ cố định cho các vị trí tĩnh. Đồng thời, Hải quân Hoàng gia đã áp dụng một khẩu pháo 4,5 inch (113 mm) mới trong tháp pháo đôi, loại pháo này được quân đội áp dụng trong các bệ lắp súng đơn đơn giản hóa cho các vị trí tĩnh, chủ yếu là xung quanh các cảng nơi có sẵn đạn dược hải quân. Hiệu suất của súng mới bị hạn chế bởi ngòi nổ tiêu chuẩn số 199, với thời gian hoạt động 30 giây, mặc dù ngòi nổ cơ khí mới có thời gian 43 giây đã gần sẵn sàng. Năm 1939, một bộ thiết lập ngòi nổ máy được giới thiệu để loại bỏ việc cài đặt ngòi nổ thủ công.
Hoa Kỳ kết thúc Thế chiến I với hai khẩu AA 3 inch và các cải tiến đã được phát triển trong suốt thời kỳ giữa các cuộc chiến. Tuy nhiên, vào năm 1924, công việc chế tạo pháo AA 105 mm mới được bắt đầu, nhưng chỉ một số ít được sản xuất vào giữa những năm 1930 vì vào thời điểm này công việc chế tạo pháo AA 90 mm đã bắt đầu, với các bánh xe di động và giá đỡ tĩnh có thể tham chiến mục tiêu trên không, trên biển và trên mặt đất. Phiên bản M1 được phê duyệt vào năm 1940. Trong những năm 1920, có một số công việc trên loại pháo 4,7 inch bị lỗi thời nhưng đã được hồi sinh vào năm 1937, dẫn đến sự ra đời của loại mới vào năm 1944.
Trong khi HAA và việc thu thập mục tiêu và kiểm soát hỏa lực liên quan của nó là trọng tâm chính của các nỗ lực của AA, thì các mục tiêu tầm gần cấp thấp vẫn tồn tại và đến giữa những năm 1930 đã trở thành một vấn đề.
Cho đến thời điểm này, trước sự kiên quyết của RAF, người Anh vẫn tiếp tục sử dụng súng máy trong Thế chiến I và giới thiệu giá treo MG đôi cho AAAD. Quân đội bị cấm xem xét bất cứ thứ gì lớn hơn 0,50 inch. Tuy nhiên, vào năm 1935, các thử nghiệm của họ cho thấy loại đạn hiệu quả tối thiểu là loại đạn HE nặng 2 lb. Năm sau, họ quyết định sử dụng pháo Bofors 40 mm và pháo nòng đôi Vickers 2-pdr (40 mm) trên bệ hải quân đã được sửa đổi. Bofors làm mát bằng không khí vượt trội hơn rất nhiều khi sử dụng trên đất liền, nhẹ hơn nhiều so với “pom-pom” làm mát bằng nước và việc sản xuất Bofors 40 mm của Vương quốc Anh đã được cấp phép. Công cụ dự đoán AA No. 3, tên chính thức là Công cụ dự đoán Kerrison (Kerrison Predictor), đã được giới thiệu cùng với nó.
Bofors 40 mm được đưa vào sử dụng vào năm 1931. Vào cuối những năm 1920, Hải quân Thụy Điển đã đặt hàng phát triển pháo phòng không hải quân 40 mm từ công ty Bofors. Nó nhẹ, bắn nhanh và đáng tin cậy, và phiên bản di động trên xe bốn bánh đã sớm được phát triển. Được gọi đơn giản là 40 mm, nó đã được khoảng 17 quốc gia khác nhau áp dụng ngay trước Thế chiến II và vẫn được sử dụng cho đến ngày nay trong một số ứng dụng như trên tàu khu trục của lực lượng bảo vệ bờ biển.
Rheinmetall ở Đức đã phát triển súng tự động 20 mm vào những năm 1920 và Oerlikon ở Thụy Sĩ đã có được bằng sáng chế cho súng 20 mm tự động được thiết kế ở Đức trong Thế chiến I. Đức đã giới thiệu loại súng 2 cm FlaK 30 bắn nhanh và sau đó trong thập kỷ này nó đã phát triển, được Mauser-Werke thiết kế lại và trở thành khẩu FlaK 38 2 cm. Tuy nhiên, dù 20 mm tốt hơn súng máy và được gắn trên một xe moóc rất nhỏ giúp dễ di chuyển nhưng hiệu quả của nó vẫn còn hạn chế. Do đó Đức đã tăng thêm 3,7 cm. Chiếc đầu tiên, FlaK 18 3,7 cm do Rheinmetall phát triển vào đầu những năm 1930, về cơ bản là FlaK 30 cỡ 2 cm. Nó được giới thiệu vào năm 1935 và ngừng sản xuất vào năm sau. Một khẩu súng 3,7 cm FlaK 36 được thiết kế lại được đưa vào sử dụng năm 1938. Nó cũng có xe hai bánh. Tuy nhiên, vào giữa những năm 1930, Không quân Đức nhận ra rằng vẫn còn khoảng cách về tầm bắn giữa pháo 3,7 cm và 8,8 cm. Họ bắt đầu phát triển pháo 5 cm trên xe bốn bánh.
Sau Thế chiến I, Quân đội Hoa Kỳ bắt đầu phát triển pháo tự động hai vai trò (AA/mặt đất), do John M. Browning thiết kế. Nó được tiêu chuẩn hóa vào năm 1927 với tên gọi pháo AA T9, nhưng các cuộc thử nghiệm nhanh chóng cho thấy rằng nó vô giá trị khi sử dụng trên mặt đất. Tuy nhiên, mặc dù quả đạn hơi nhẹ (dưới 2 lbs) nhưng nó có trần hiệu quả tốt và bắn được 125 phát/phút; một cỗ xe AA đã được phát triển và nó được đưa vào sử dụng vào năm 1939 với tên gọi pháo 37 mm M1. Nó tỏ ra dễ bị gây nhiễu và cuối cùng được thay thế bằng khẩu AA bằng khẩu Bofors 40 mm. Bofors đã thu hút sự chú ý của Hải quân Hoa Kỳ, nhưng không có chiếc nào được mua trước năm 1939. Ngoài ra, vào năm 1931, Quân đội Hoa Kỳ đã chế tạo một bệ máy phòng không di động gắn trên mặt sau của một chiếc xe tải hạng nặng có bốn súng máy làm mát bằng nước cỡ nòng 30 ly và một thiết bị quang học. Nó tỏ ra không thành công và bị bỏ rơi.
Liên Xô đã giới thiệu loại M1931 76 mm mới vào năm 1937, loại M1938 85 mm và phát triển loại 37 mm M1939 (61-K), có vẻ như đã được sao chép từ Bofors 40 mm. Một khẩu Bofors 25 mm, về cơ bản là một khẩu 40 mm được thu nhỏ lại, cũng được sao chép thành 25 mm M1939.
Trong những năm 1930, tên lửa nhiên liệu rắn được phát triển ở Liên Xô và Anh. Ở Anh, người ta quan tâm đến hỏa lực phòng không, nhưng người ta nhanh chóng nhận ra rằng cần phải có hướng dẫn để có độ chính xác. Tuy nhiên, tên lửa, hay “đạn không quay” như chúng được gọi, có thể được sử dụng cho các chướng ngại vật phòng không. Một tên lửa 2 inch sử dụng đầu đạn HE hoặc đầu đạn vượt chướng ngại vật – khẩu đội Z – được giới thiệu lần đầu tiên để đối phó với các cuộc tấn công ném bom bổ nhào hoặc tầm thấp nhằm vào các mục tiêu nhỏ hơn như sân bay. Khẩu đội 3 inch được phát triển vào cuối thời kỳ giữa hai cuộc chiến.
Khía cạnh hải quân
Thế chiến I là cuộc chiến trong đó tác chiến trên không nở rộ nhưng chưa phát triển đến mức trở thành mối đe dọa thực sự đối với lực lượng hải quân. Giả định phổ biến là một số khẩu pháo hải quân cỡ nòng tương đối nhỏ có thể giữ máy bay địch ở ngoài phạm vi có thể gây hại. Năm 1939, Hải quân Hoa Kỳ đã cung cấp máy bay không người lái mục tiêu điều khiển bằng sóng vô tuyến với số lượng lớn, cho phép thử nghiệm thực tế hơn các tổ hợp phòng không hiện có chống lại các mục tiêu bay và cơ động thực tế. Kết quả hiệu quả đến mức không ngờ.
Hoa Kỳ khi đó vẫn đang thoát ra khỏi ảnh hưởng của cuộc Đại suy thoái (1929-1939) và kinh phí dành cho quân đội khan hiếm đến mức 50% số đạn được sử dụng vẫn ở dạng bột nung chảy. Hải quân Hoa Kỳ phát hiện ra rằng một phần đáng kể đạn pháo của họ là đạn nổ yếu hoặc kích nổ ở mức độ thấp (vụ nổ không hoàn toàn của chất nổ chứa trong đạn). Hầu như mọi quốc gia lớn tham gia chiến đấu trong Thế chiến II đều đầu tư vào phát triển máy bay. Chi phí nghiên cứu và phát triển máy bay thấp nhưng kết quả có thể lớn. Những bước nhảy vọt về hiệu suất của các máy bay đang phát triển nhanh đến mức Hệ thống điều khiển góc cao HACS (High Angle Control System) của Anh đã lỗi thời và việc thiết kế một phiên bản kế nhiệm là rất khó khăn đối với cơ sở ở Anh. Điện tử sẽ chứng tỏ là yếu tố hỗ trợ cho các hệ thống phòng không hiệu quả và cả Mỹ và Anh đều có ngành công nghiệp điện tử đang phát triển.
Năm 1939, máy bay không người lái điều khiển bằng sóng vô tuyến đã sẵn sàng để thử nghiệm các hệ thống hiện có trong biên chế của Anh và Mỹ. Kết quả thật đáng thất vọng bởi bất kỳ biện pháp nào. Máy bay không người lái cơ động cấp cao hầu như miễn nhiễm với các hệ thống phòng không trên tàu. Máy bay không người lái của Mỹ có thể mô phỏng ném bom bổ nhào, điều này cho thấy nhu cầu cấp thiết về pháo tự động. Nhật Bản giới thiệu tàu lượn có động cơ vào năm 1940 dưới dạng máy bay không người lái nhưng dường như không thể ném bom bổ nhào. Không có bằng chứng nào về việc các thế lực khác sử dụng máy bay không người lái trong ứng dụng này. Nó có thể đã gây ra sự đánh giá thấp về mối đe dọa và quan điểm thổi phồng về hệ thống AA của họ.
Thế chiến II
Hàng phòng ngự AA của Ba Lan không thể chống lại cuộc tấn công của Đức, và tình hình cũng tương tự ở các nước châu Âu khác. Tác chiến phòng không AAW (Anti-Air Warfare) đáng kể bắt đầu với Trận chiến nước Anh vào mùa hè năm 1940. Pháo QF 3,7 inch AA cung cấp xương sống cho hệ thống phòng thủ AA trên mặt đất, mặc dù ban đầu số lượng đáng kể QF 3 inch 20 cwt cũng đã được sử dụng. đã sử dụng. Bộ chỉ huy Phòng không của Quân đội, dưới sự chỉ huy hoạt động của Bộ Tư lệnh Tiêm kích RAF trong GB Phòng không, đã phát triển lên 12 sư đoàn AA trong 3 quân đoàn AA. Pháo Bofors 40 mm được đưa vào sử dụng với số lượng ngày càng tăng. Ngoài ra, trung đoàn RAF được thành lập vào năm 1941 với trách nhiệm phòng không sân bay, cuối cùng với Bofors 40 mm là vũ khí trang bị chính. Các hệ thống phòng thủ AA cố định, sử dụng HAA và LAA, đã được Quân đội thành lập ở những địa điểm quan trọng ở nước ngoài, đặc biệt là Malta, Kênh đào Suez và Singapore.
Trong khi pháo 3,7 inch là súng HAA chính trong hệ thống phòng thủ cố định và là súng HAA di động duy nhất của quân đội dã chiến, thì pháo QF 4,5 inch, do pháo binh điều khiển, được sử dụng ở khu vực lân cận các cảng hải quân và sử dụng đạn hải quân cung cấp. Khẩu 4,5 inch tại Singapore đã có thành công đầu tiên trong việc bắn hạ máy bay ném bom Nhật Bản. Các khẩu pháo hải quân QF 5,25 inch giữa chiến tranh bắt đầu được bố trí tại một số địa điểm cố định xung quanh London. Khẩu pháo này cũng được triển khai ở các vị trí phòng thủ bờ biển/AA vai trò kép.
Nhu cầu bay tầm cao của Đức ban đầu được đáp ứng bằng pháo 75 mm của Krupp, được thiết kế với sự cộng tác của đối tác Bofors của Thụy Điển, nhưng các thông số kỹ thuật sau đó đã được sửa đổi để yêu cầu hiệu suất cao hơn nhiều. Để đáp lại, các kỹ sư của Krupp đã trình bày một thiết kế 88 mm mới, FlaK 36. Được sử dụng lần đầu tiên ở Tây Ban Nha trong Nội chiến Tây Ban Nha, khẩu pháo này đã được chứng minh là một trong những loại súng phòng không tốt nhất trên thế giới, cũng như đặc biệt có khả năng chống lại các xe tăng hạng nhẹ, hạng trung và thậm chí cả hạng nặng đời đầu.
Sau cuộc đột kích Dambusters năm 1943, một hệ thống hoàn toàn mới đã được phát triển nhằm mục đích hạ gục bất kỳ máy bay bay thấp nào chỉ bằng một đòn duy nhất. Nỗ lực đầu tiên nhằm tạo ra một hệ thống như vậy sử dụng pháo 50 mm, nhưng điều này tỏ ra không chính xác và một khẩu 55 mm mới đã thay thế nó. Hệ thống này sử dụng một hệ thống điều khiển tập trung bao gồm cả radar tìm kiếm và nhắm mục tiêu, tính toán điểm ngắm cho pháo sau khi xem xét sức gió và đường đạn, sau đó gửi lệnh điện đến pháo, sử dụng thủy lực để hướng chúng ở tốc độ cao. Người điều khiển chỉ cần cho pháo nạp đạn và chọn mục tiêu. Hệ thống này, thậm chí hiện đại theo tiêu chuẩn ngày nay, được phát triển muộn khi chiến tranh kết thúc.
Người Anh đã sắp xếp giấy phép chế tạo Bofors 40 mm và đưa chúng vào sử dụng. Chúng có sức mạnh có thể hạ gục máy bay ở mọi kích cỡ nhưng vẫn đủ nhẹ để di động và dễ dàng xoay chuyển. Pháo trở nên quan trọng đối với nỗ lực chiến tranh của Anh đến mức họ thậm chí còn sản xuất một bộ phim, The Gun, khuyến khích các công nhân trên dây chuyền lắp ráp làm việc chăm chỉ hơn. Các bản vẽ sản xuất đo lường của Đế quốc mà người Anh phát triển đã được cung cấp cho những người Mỹ đã sản xuất bản sao 40 mm (không có giấy phép) của riêng họ khi bắt đầu chiến tranh, chuyển sang sản xuất được cấp phép vào giữa năm 1941.
Tuy nhiên, các thử nghiệm phục vụ đã cho thấy một vấn đề khác: việc xác định phạm vi và theo dõi các mục tiêu tốc độ cao mới gần như là không thể. Ở tầm ngắn, vùng mục tiêu rõ ràng tương đối lớn, quỹ đạo bằng phẳng và thời gian bay ngắn, cho phép điều chỉnh hướng dẫn bằng cách quan sát các thiết bị theo dõi. Ở tầm xa, máy bay vẫn ở trong tầm bắn trong thời gian dài, do đó, về mặt lý thuyết, các tính toán cần thiết có thể được thực hiện bằng quy tắc trượt – tuy nhiên, vì những sai số nhỏ về khoảng cách sẽ gây ra sai số lớn về độ cao rơi của đạn pháo và thời gian phát nổ, phạm vi chính xác là quan trọng. Đối với phạm vi và tốc độ mà Bofors hoạt động, không có câu trả lời nào là đủ tốt.
Giải pháp là tự động hóa, dưới dạng một máy tính cơ học, Máy dự đoán Kerrison. Người vận hành giữ nó hướng vào mục tiêu và Bộ dự đoán sau đó sẽ tự động tính toán điểm ngắm thích hợp và hiển thị nó dưới dạng con trỏ gắn trên súng. Người điều khiển súng chỉ cần làm theo con trỏ và nạp đạn. Kerrison khá đơn giản nhưng nó chỉ đường cho các thế hệ tương lai kết hợp radar, đầu tiên là để đo khoảng cách và sau đó là để theo dõi. Các hệ thống dự báo tương tự đã được Đức giới thiệu trong chiến tranh, đồng thời bổ sung thêm phạm vi radar khi chiến tranh tiến triển.
Rất nhiều hệ thống súng pháo phòng không cỡ nòng nhỏ hơn đã được trang bị cho lực lượng tổng hợp Wehrmacht của Đức, và trong số đó có hệ thống vũ khí phòng không dựa trên pháo tự động bốn nòng 20 mm Flakvierling có nguồn gốc từ năm 1940 là một trong những loại vũ khí thường thấy nhất., phục vụ cả trên đất liền và trên biển. Các loại vũ khí phòng không cỡ nòng nhỏ hơn của quân Đồng minh tương tự của lực lượng Mỹ cũng khá hiệu quả. Nhu cầu của họ có thể được đáp ứng một cách rõ ràng bằng các loại vũ khí cỡ nòng nhỏ hơn ngoài việc sử dụng súng máy nòng đơn cỡ M2.50 thông thường trên đỉnh tháp pháo của xe tăng, vì bốn trong số các khẩu súng “nòng nặng” (M2HB) sử dụng trên mặt đất được lắp cùng nhau trên khẩu súng Mỹ. Vũ khí Maxson M45 Quadmount (như một câu trả lời trực tiếp cho Flakvierling), thường được gắn ở mặt sau của nửa đường ray để tạo thành Xe vận chuyển động cơ nhiều súng M16. Mặc dù có công suất thấp hơn các hệ thống 20 mm của Đức, bốn hoặc năm khẩu đội chiến đấu điển hình của một tiểu đoàn AAA của Lục quân thường được bố trí cách xa nhau nhiều km, nhanh chóng gắn và tách ra thành các đơn vị chiến đấu mặt đất lớn hơn để cung cấp khả năng phòng thủ chào đón máy bay địch.
Các tiểu đoàn AAA cũng được sử dụng để giúp trấn áp các mục tiêu trên bộ. Khẩu súng M3 90 mm lớn hơn của họ cũng như khẩu 88, đã chứng tỏ là một loại súng chống tăng xuất sắc và được sử dụng rộng rãi vào cuối cuộc chiến với vai trò này. Cũng được cung cấp cho người Mỹ khi bắt đầu chiến tranh là pháo bình lưu 120 mm M1, đây là loại pháo AA mạnh nhất với khả năng bay ở độ cao ấn tượng 18 km, tuy nhiên chưa có khẩu 120 M1 nào được bắn vào máy bay địch. Pháo 90 mm và 120 mm tiếp tục được sử dụng cho đến những năm 1950.
Hải quân Hoa Kỳ cũng đã suy nghĩ kỹ về vấn đề này. Khi Hải quân Hoa Kỳ bắt đầu tái vũ trang vào năm 1939 trên nhiều tàu, loại súng tầm ngắn chủ yếu là súng máy cỡ nòng M2.50. Mặc dù hiệu quả đối với máy bay chiến đấu ở khoảng cách 300 đến 400 thước nhưng đây là phạm vi gần như hoàn toàn trong phạm vi phòng không của hải quân. Việc sản xuất khẩu Oerlikon 20 mm của Thụy Sĩ đã bắt đầu để bảo vệ người Anh và điều này đã được áp dụng để đổi lấy súng máy M2. Từ tháng 12/1941 đến tháng 1/1942, sản lượng đã tăng lên không chỉ đáp ứng mọi yêu cầu của Anh mà còn cho phép 812 chiếc được giao thực sự cho Hải quân Hoa Kỳ. Đến cuối năm 1942, khẩu 20 mm đã chiếm 42% tổng số máy bay bị tàu AA của Hải quân Hoa Kỳ phá hủy. Tuy nhiên, King Board đã lưu ý rằng sự cân bằng đang chuyển sang các loại súng lớn hơn được hạm đội sử dụng. Hải quân Hoa Kỳ đã có ý định sử dụng quả pom-pom của Anh, tuy nhiên, loại vũ khí này yêu cầu sử dụng thuốc nổ mà BuOrd cho rằng không phù hợp với hoạt động của Hoa Kỳ. Điều tra sâu hơn cho thấy bột của Mỹ sẽ không có tác dụng trong quả pom-pom. Cục Quân sự đã biết rõ về khẩu pháo Bofors 40 mm. Công ty York Safe and Lock đang đàm phán với Bofors để giành được quyền đối với phiên bản làm mát bằng không khí của loại vũ khí này. Cùng lúc đó Henry Howard, một kỹ sư và doanh nhân biết được điều đó và liên hệ với RAMD WR Furlong, giám đốc Cục Quân khí. Ông ra lệnh điều tra hệ thống vũ khí Bofors. York Safe and Lock sẽ được sử dụng làm đại lý ký hợp đồng. Hệ thống này phải được thiết kế lại cho cả hệ thống đo lường của Anh và sản xuất hàng loạt, vì các tài liệu gốc khuyến nghị các bộ phận lắp bằng tay và khoan để tạo hình. Ngay từ năm 1928, Hải quân Hoa Kỳ đã nhận thấy cần phải thay thế súng máy cỡ nòng .50 bằng loại súng nặng hơn. Khẩu Mark 1 1,1”/75 (28 mm) được thiết kế. Được đặt trong các giá đỡ bốn nòng với tốc độ bắn 500 phát / phút, nó sẽ phù hợp với yêu cầu. Tuy nhiên, khẩu súng này đang gặp phải các vấn đề về mọc răng và dễ bị kẹt. Mặc dù điều này có thể xảy ra đã giải quyết được trọng lượng của hệ thống tương đương với trọng lượng của pháo Bofors 40 mm bốn nòng trong khi lại thiếu tầm bắn và sức mạnh mà pháo Bofors cung cấp. Pháo 5”/38 được chuyển xuống các tàu nhỏ hơn ít quan trọng hơn vào cuối chiến tranh. súng hải quân đã hoàn thành bộ AA của Hải quân Hoa Kỳ. Là một giá đỡ có mục đích kép, nó được sử dụng rất thành công trong cả vai trò bề mặt và AA.
Được kết hợp với bộ điều khiển Mark 37 và ngòi nổ gần, nó có thể thường xuyên đánh bật máy bay không người lái khỏi bầu trời ở phạm vi xa tới 13.000 thước Anh.
Một khẩu súng kép bán tự động 3”/50 MK 22 đã được sản xuất nhưng không được sử dụng trước khi chiến tranh kết thúc và do đó nằm ngoài phạm vi của bài viết này. Tuy nhiên, các nhãn hiệu ban đầu của loại 3”/50 đã được sử dụng trong các tàu hộ tống khu trục hạm và trên các tàu buôn. Pháo 3 cỡ nòng .50 (Marks 10, 17, 18 và 20) lần đầu tiên được đưa vào sử dụng vào năm 1915 dưới dạng tái trang bị cho USS Texas (BB-35), và sau đó được gắn trên nhiều loại tàu do nhu cầu phòng không bảo vệ đã được công nhận. Trong Thế chiến II, chúng là vũ khí trang bị súng chính trên các tàu khu trục hộ tống, tàu khu trục tuần tra, tàu săn ngầm, tàu quét mìn, một số tàu ngầm của hạm đội và các tàu phụ trợ khác, đồng thời được sử dụng làm khẩu đội đa năng thứ cấp trên một số loại tàu khác, bao gồm cả một số thiết giáp hạm cũ. Họ cũng thay thế các loại pháo góc thấp 4”/50 cỡ nòng ban đầu (Mark 9) trên các tàu khu trục lớp Wickes và Clemson “sàn phẳng “ để cung cấp khả năng bảo vệ phòng không tốt hơn. Loại pháo này cũng được sử dụng trên các tàu khu trục cải tiến chuyên dụng; Phiên bản chuyển đổi thủy phi cơ AVD” nhận được hai khẩu pháo; phiên bản chuyển đổi tàu vận tải tốc độ cao “APD”, tàu rải mìn “DM” và tàu quét mìn “DMS” nhận được 3 khẩu, và những chiếc chuyển đổi phân loại tàu khu trục nhận được 6 khẩu.
Người Đức đã phát triển các lô-cốt bê-tông cốt thép khổng lồ, một số cao hơn sáu tầng, được gọi là “boongke cao” Hochbunker hoặc tháp pháo phòng không “Flaktürme”, trên đó họ đặt pháo phòng không. Những người ở các thành phố bị quân Đồng minh tấn công đã trở thành pháo đài. Một số tòa nhà ở Berlin là một trong những tòa nhà cuối cùng rơi vào tay Liên Xô trong Trận Berlin năm 1945. Người Anh đã xây dựng các công trình như Pháo đài Maunsell ở Biển Bắc, Cửa sông Thames và các khu vực thủy triều khác mà họ đặt súng trên đó. Sau chiến tranh hầu hết đều bị hư hại. Một số nằm ngoài lãnh hải và có cuộc đời thứ hai vào những năm 1960 với tư cách là nền tảng cho các đài phát thanh của cướp biển, trong khi một số khác trở thành căn cứ của một micronation, Công quốc Sealand.
Một số quốc gia bắt đầu nghiên cứu tên lửa trước Thế chiến II, bao gồm cả mục đích phòng không. Nghiên cứu sâu hơn bắt đầu trong chiến tranh. Bước đầu tiên là các hệ thống tên lửa không điều khiển như RP 2 inch và 3 inch của Anh, được bắn với số lượng lớn từ khẩu đội Z và cũng được trang bị cho tàu chiến. Việc bắn một trong những thiết bị này trong một cuộc không kích được cho là nguyên nhân gây ra thảm họa Bethnal Green năm 1943. Đối mặt với mối đe dọa từ các cuộc tấn công Kamikaze của Nhật Bản, Anh và Mỹ đã phát triển các tên lửa đất đối không như Fairey Stooge của Anh hay American Lark làm biện pháp đối phó, nhưng không có biện pháp nào sẵn sàng khi chiến tranh kết thúc. Nghiên cứu tên lửa của Đức là tiến bộ nhất trong cuộc chiến khi người Đức nỗ lực đáng kể trong việc nghiên cứu và phát triển hệ thống tên lửa cho mọi mục đích. Trong số đó có một số hệ thống được hướng dẫn và không được hướng dẫn. Các hệ thống không được điều khiển liên quan đến bệ phóng tên lửa Fliegerfaust (nghĩa đen là “nắm đấm máy bay”) là MANPADS đầu tiên. Hệ thống dẫn đường là một số tên lửa dẫn đường bằng sóng vô tuyến, dây hoặc radar phức tạp như tên lửa Wasserfall (thác nước). Do tình hình chiến tranh khốc liệt ở Đức nên tất cả các hệ thống đó chỉ được sản xuất với số lượng nhỏ và hầu hết chúng chỉ được sử dụng bởi các đơn vị huấn luyện hoặc thử nghiệm.
Một khía cạnh khác của phòng thủ phòng không là việc sử dụng khinh khí cầu để làm chướng ngại vật ban đầu đối với máy bay ném bom trên các thành phố và sau đó đối với máy bay tấn công mặt đất trên các hạm đội xâm lược Normandy. Quả bóng bay, một khí cầu đơn giản buộc vào mặt đất, hoạt động theo hai cách. Thứ nhất, nó và sợi cáp thép là mối nguy hiểm đối với bất kỳ máy bay nào cố gắng bay giữa chúng. Thứ hai, để tránh bóng bay, máy bay ném bom phải bay ở độ cao cao hơn, thuận lợi hơn cho súng. Khí cầu chặn bị hạn chế về ứng dụng và có rất ít thành công trong việc hạ gục máy bay, phần lớn là hệ thống phòng thủ bất động và thụ động.
Các công nghệ tiên tiến nhất của quân Đồng minh đã được thể hiện qua hệ thống phòng không chống lại tên lửa hành trình V-1 của Đức (V là viết tắt của Vergeltungswaffe, “vũ khí trả đũa”). Các tiểu đoàn súng phòng không số 419 và 601 của Quân đội Hoa Kỳ lần đầu tiên được điều động đến bờ biển Folkestone-Dover để bảo vệ London, sau đó chuyển đến Bỉ để trở thành một phần của dự án “Antwerp X” được điều phối từ Le Grand Veneur ở Keerbergen. Với việc giải phóng Antwerp, thành phố cảng ngay lập tức trở thành mục tiêu được ưu tiên cao nhất và nhận được số lượng tên lửa V-1 và V-2 lớn nhất so với bất kỳ thành phố nào. Đơn vị chiến thuật nhỏ nhất của chiến dịch là một khẩu đội pháo gồm bốn khẩu pháo 90 mm bắn đạn pháo được trang bị ngòi nổ vô tuyến gần. Các mục tiêu đang đến được radar SCR-584 thu thập và tự động theo dõi. Đầu ra từ radar đặt súng được cung cấp cho bộ điều khiển súng M9, một máy tính tương tự điện tử để tính toán độ dẫn và hiệu chỉnh độ cao cho súng. Với sự trợ giúp của ba công nghệ này, gần 90% số tên lửa V-1 đang trên đường tới khu vực phòng thủ quanh cảng đã bị tiêu diệt.
Sau thế chiến
Phân tích sau chiến tranh đã chứng minh rằng ngay cả với các hệ thống phòng không mới nhất được cả hai bên sử dụng, đại đa số máy bay ném bom đã tiếp cận mục tiêu thành công, đạt tỷ lệ 90%. Mặc dù những con số này là không mong muốn trong chiến tranh, nhưng sự ra đời của bom hạt nhân đã làm thay đổi đáng kể khả năng chấp nhận ngay cả một máy bay ném bom duy nhất tiếp cận mục tiêu.
Những diễn biến trong Thế chiến II cũng tiếp tục diễn ra trong một thời gian ngắn cho đến thời kỳ hậu chiến. Đặc biệt, Quân đội Hoa Kỳ đã thiết lập một mạng lưới phòng không khổng lồ xung quanh các thành phố lớn hơn dựa trên pháo 90 mm và 120 mm dẫn đường bằng radar. Những nỗ lực của Hoa Kỳ tiếp tục diễn ra trong những năm 1950 với hệ thống Skysweeper 75 mm, một hệ thống gần như hoàn toàn tự động bao gồm radar, máy tính, nguồn điện và súng nạp đạn tự động trên một nền tảng duy nhất được hỗ trợ. Skysweeper thay thế tất cả các loại súng nhỏ hơn được sử dụng trong Quân đội, đặc biệt là khẩu Bofors 40 mm. Đến năm 1955, quân đội Hoa Kỳ coi Bofors 40 mm đã lỗi thời do khả năng bắn hạ máy bay phản lực bị giảm và chuyển sang phát triển SAM, với Nike Ajax và RSD-58. Ở Châu Âu, Bộ chỉ huy Đồng minh của NATO Châu Âu đã phát triển một hệ thống phòng không tích hợp, Môi trường Mặt đất Phòng không NATO (NADGE), sau này trở thành Hệ thống Phòng không Tích hợp NATO.
Sự ra đời của tên lửa dẫn đường đã dẫn đến một sự thay đổi đáng kể trong chiến lược phòng không. Mặc dù Đức rất muốn giới thiệu các hệ thống tên lửa phòng không nhưng không có hệ thống nào được đưa vào hoạt động trong Thế chiến II. Tuy nhiên, sau vài năm phát triển sau chiến tranh, các hệ thống này bắt đầu trưởng thành thành vũ khí hữu hiệu. Mỹ bắt đầu nâng cấp hệ thống phòng thủ bằng tên lửa Nike Ajax, và ngay sau đó các loại pháo phòng không cỡ lớn hơn đã biến mất. Điều tương tự cũng xảy ra ở Liên Xô sau khi giới thiệu hệ thống Hướng dẫn SA-2 của họ.
Khi quá trình này tiếp tục, tên lửa nhận thấy mình ngày càng được sử dụng nhiều hơn cho các vai trò trước đây của súng. Đầu tiên phải loại bỏ các loại vũ khí lớn, được thay thế bằng các hệ thống tên lửa lớn tương đương với hiệu suất cao hơn nhiều. Các tên lửa nhỏ hơn nhanh chóng ra đời, cuối cùng trở nên đủ nhỏ để gắn trên xe bọc thép và khung gầm xe tăng. Chúng bắt đầu thay thế hoặc ít nhất là thay thế các hệ thống SPAAG dựa trên súng tương tự vào những năm 1960 và đến những năm 1990 đã thay thế hầu hết các hệ thống như vậy trong quân đội hiện đại. Tên lửa cầm tay, MANPADS, như chúng được biết đến ngày nay, được giới thiệu vào những năm 1960 và đã thay thế hoặc thay thế ngay cả những loại súng nhỏ nhất trong hầu hết các quân đội tiên tiến.
Trong Chiến tranh Falklands năm 1982, lực lượng vũ trang Argentina đã triển khai các loại vũ khí mới nhất của Tây Âu bao gồm pháo đôi Oerlikon GDF-002 35 mm và tên lửa Roland. Hệ thống tên lửa Rapier là hệ thống GBAD chính, được cả pháo binh Anh và trung đoàn RAF sử dụng, một số FIM-92 Stinger hoàn toàn mới được lực lượng đặc biệt Anh sử dụng. Cả hai bên cũng sử dụng tên lửa Blowpipe. Tên lửa hải quân Anh được sử dụng bao gồm Sea Dart và các hệ thống tầm xa Sea Slug cũ hơn, SeaCat và các hệ thống tầm ngắn Sea Wolf mới. Súng máy trên bệ AA được sử dụng cả trên bờ và trên mặt nước.
Trong cuộc Chiến tranh Nam Ossetia năm 2008, sức mạnh không quân đã phải đối mặt với các hệ thống SAM mạnh mẽ, như Buk-M1 những năm 1980.
Vào tháng 2/2018, một máy bay chiến đấu F-16 của Israel đã bị bắn rơi ở tỉnh Cao nguyên Golan bị chiếm đóng sau khi nó tấn công một mục tiêu của Iran ở Syria. Năm 2006, Israel cũng mất một máy bay trực thăng trên bầu trời Lebanon do tên lửa Hezbollah bắn hạ.
Hệ thống tác chiến AA
Mặc dù các loại súng được bộ binh sử dụng, đặc biệt là súng máy, có thể được sử dụng để tấn công các mục tiêu trên không ở độ cao thấp, đôi khi đạt được thành công đáng chú ý, nhưng hiệu quả của chúng nhìn chung bị hạn chế và ánh sáng của đầu nòng làm lộ vị trí của bộ binh. Tốc độ và độ cao của máy bay phản lực hiện đại hạn chế cơ hội nhắm mục tiêu và các hệ thống quan trọng có thể được bọc thép trên máy bay được thiết kế cho vai trò tấn công mặt đất. Sự thích ứng của pháo tự động tiêu chuẩn, ban đầu được thiết kế để sử dụng trên không đối đất và các hệ thống pháo hạng nặng thường được sử dụng cho hầu hết các loại pháo phòng không, bắt đầu với các bộ phận tiêu chuẩn trên giá đỡ mới và phát triển thành các loại súng được thiết kế đặc biệt với hiệu suất cao hơn nhiều trước đó trong Thế chiến II.
Đạn được bắn bởi những loại vũ khí này thường được gắn các loại ngòi nổ khác nhau (khí áp, độ trễ thời gian hoặc độ gần) để phát nổ ở gần mục tiêu trên không, giải phóng một loạt mảnh kim loại nhanh. Đối với công việc ở tầm ngắn hơn, cần có vũ khí nhẹ hơn với tốc độ bắn cao hơn để tăng khả năng bắn trúng mục tiêu trên không nhanh. Các loại vũ khí có cỡ nòng từ 20 mm đến 40 mm đã được sử dụng rộng rãi trong vai trò này. Các loại vũ khí nhỏ hơn, điển hình là súng cỡ nòng 0,50 hoặc thậm chí 8 mm đã được sử dụng trên các bệ nhỏ nhất.
Không giống như các loại súng hạng nặng hơn, những loại vũ khí nhỏ hơn này được sử dụng rộng rãi do giá thành thấp và khả năng bám sát mục tiêu nhanh chóng. Các ví dụ điển hình về pháo tự động và pháo cỡ nòng lớn là pháo tự động 40 mm của Bofors và pháo FlaK 18, 36 8,8 cm do Krupp thiết kế. Vũ khí pháo binh loại này phần lớn đã được thay thế bằng các hệ thống tên lửa đất đối không hiệu quả được đưa vào sử dụng vào những năm 1950, mặc dù chúng vẫn được nhiều quốc gia giữ lại. Việc phát triển tên lửa đất đối không bắt đầu ở Đức Quốc xã vào cuối Thế chiến II với các tên lửa như Wasserfall, mặc dù không có hệ thống hoạt động nào được triển khai trước khi chiến tranh kết thúc và thể hiện những nỗ lực mới nhằm tăng hiệu quả của các hệ thống phòng không. đối mặt với mối đe dọa ngày càng tăng từ máy bay ném bom. SAM trên đất liền có thể được triển khai từ các bệ phóng cố định hoặc bệ phóng di động, có bánh xe hoặc bánh xích. Các phương tiện bánh xích thường là xe bọc thép được thiết kế đặc biệt để mang SAM.
Các tên lửa SAM lớn hơn có thể được triển khai trên các bệ phóng cố định nhưng cũng có thể được kéo/triển khai lại theo ý muốn. Các SAM do các cá nhân phóng ra được biết đến ở Hoa Kỳ với tên gọi Hệ thống phòng không cầm tay (MANPADS). MANPADS của Liên Xô cũ đã được xuất khẩu khắp thế giới và được nhiều lực lượng vũ trang sử dụng. Các mục tiêu dành cho SAM không phải ManPAD thường sẽ được radar tìm kiếm trên không thu được, sau đó theo dõi trước/trong khi SAM được “khóa” rồi bắn. Các mục tiêu tiềm năng, nếu là máy bay quân sự, sẽ được xác định là bạn hay thù trước khi giao chiến. Sự phát triển của các tên lửa tầm ngắn mới nhất và tương đối rẻ đã bắt đầu thay thế pháo tự động trong vai trò này.
Máy bay đánh chặn (hay đơn giản là máy bay đánh chặn) là một loại máy bay chiến đấu được thiết kế đặc biệt để đánh chặn và tiêu diệt máy bay địch, đặc biệt là máy bay ném bom, thường dựa vào khả năng tốc độ và độ cao. Một số máy bay đánh chặn phản lực như F-102 Delta Dagger, F-106 Delta Dart và MiG-25 được chế tạo trong giai đoạn bắt đầu sau khi Thế chiến II kết thúc và kết thúc vào cuối những năm 1960, khi chúng trở nên ít hơn. quan trọng do sự chuyển dịch vai trò ném bom chiến lược sang ICBM. Loại máy bay này luôn được phân biệt với các thiết kế máy bay chiến đấu khác bởi tốc độ cao hơn và phạm vi hoạt động ngắn hơn cũng như trọng tải vũ khí giảm nhiều.
Hệ thống radar sử dụng sóng điện từ để xác định phạm vi, độ cao, hướng hoặc tốc độ của máy bay và tình hình thời tiết nhằm đưa ra cảnh báo và chỉ đạo về chiến thuật và hoạt động, chủ yếu trong các hoạt động phòng thủ. Trong vai trò chức năng của mình, họ cung cấp hỗ trợ tìm kiếm mục tiêu, phát hiện mối đe dọa, hướng dẫn, trinh sát, điều hướng, thiết bị đo đạc và báo cáo thời tiết cho các hoạt động chiến đấu.
Hệ thống phòng thủ chống UAV (anti-UAV defence system)
Hệ thống phòng thủ chống UAV là một hệ thống phòng thủ chống lại các máy bay không người lái của quân đội. Một loạt các thiết kế đã được phát triển, sử dụng tia laser, súng bắn lưới và lưới không đối không, gây nhiễu tín hiệu và kích hoạt bằng phương pháp hack trên chuyến bay. Các hệ thống phòng thủ chống UAV đã được triển khai để chống lại máy bay không người lái của ISIL trong Trận Mosul (2016-2017).
Các phương pháp thay thế để đối phó với UAV bao gồm sử dụng súng săn ở cự ly gần và đối với các máy bay không người lái nhỏ hơn, huấn luyện đại bàng để chộp lấy chúng từ trên không. Điều này chỉ hoạt động trên các máy bay không người lái tương đối nhỏ và các loại vũ khí lảng vảng (còn gọi là “máy bay không người lái cảm tử”). Các UCAV lớn hơn như MQ-1 Predator có thể (và thường xuyên) bị bắn hạ giống như máy bay có người lái có kích thước và cấu hình chuyến bay tương tự.
Sự phát triển trong tương lai
Súng pháo ngày càng được đẩy vào vai trò chuyên môn, chẳng hạn như CIWS Goalkeeper của Hà Lan, sử dụng súng Gatling 7 nòng GAU-8 Avenger 30 mm để phòng thủ chống tên lửa và phòng không gia đoạn cuối. Ngay cả loại vũ khí này hiện đang được thay thế bằng các hệ thống tên lửa mới, chẳng hạn như Tên lửa RIM-116, nhỏ hơn, nhanh hơn và cho phép điều chỉnh hướng bay (dẫn đường) giữa chuyến bay để đảm bảo bắn trúng. Để thu hẹp khoảng cách giữa súng và tên lửa, Nga đặc biệt sản xuất CIWS Kashtan, sử dụng cả súng và tên lửa để phòng thủ giai đoạn cuối với hai khẩu pháo xoay 30 mm Gsh-6-30 sáu nòng và tám tên lửa đất đối không 9M311.
Làm đảo lộn sự phát triển này đối với các hệ thống toàn tên lửa là động thái hiện nay đối với máy bay tàng hình. Tên lửa tầm xa phụ thuộc vào khả năng phát hiện tầm xa để mang lại lợi thế đáng kể. Thiết kế tàng hình cắt giảm phạm vi phát hiện đến mức máy bay thường không bao giờ được nhìn thấy và khi phát hiện ra thì thường là quá muộn để đánh chặn. Hệ thống phát hiện và theo dõi máy bay tàng hình là một vấn đề lớn đối với sự phát triển phòng không.
Tuy nhiên, khi công nghệ tàng hình phát triển thì công nghệ chống tàng hình cũng phát triển theo. Nhiều radar phát như radar bistatic và radar tần số thấp được cho là có khả năng phát hiện máy bay tàng hình. Các dạng máy ảnh nhiệt độ tiên tiến như máy ảnh kết hợp QWIP sẽ có thể nhìn thấy máy bay tàng hình về mặt quang học bất kể mặt cắt radar của máy bay (RCS). Ngoài ra, các radar nhìn ngang, các vệ tinh quang học công suất cao và các radar quét bầu trời, khẩu độ lớn, độ nhạy cao như kính viễn vọng vô tuyến, đều có thể thu hẹp vị trí của máy bay tàng hình theo một số thông số nhất định. Các SAM mới nhất được tuyên bố có khả năng phát hiện và tấn công các mục tiêu tàng hình, trong đó đáng chú ý nhất là S-400 của Nga, được cho là có thể phát hiện mục tiêu bằng RCS rộng 0,05 m2 từ khoảng cách 90 km.
Một hệ thống vũ khí tiềm năng khác dùng để phòng không là tia laser. Mặc dù các nhà hoạch định không quân đã tưởng tượng ra tia laser trong chiến đấu từ cuối những năm 1960, nhưng hiện nay chỉ có những hệ thống laser hiện đại nhất mới đạt được thứ có thể được coi là “tính hữu ích trong thử nghiệm”. Đặc biệt, Laser năng lượng cao chiến thuật có thể được sử dụng trong vai trò phòng không và chống tên lửa. Hệ thống vũ khí năng lượng định hướng DEW (directed-energy weapon) ALKA là vũ khí điện từ/laser kép của Thổ Nhĩ Kỳ do Roketsan phát triển được cho là dùng để tiêu diệt một trong các máy bay không người lái Wing Loong II của GNC; Nếu đúng, đây sẽ là lần đầu tiên tia laser chiến đấu gắn trên xe được sử dụng để tiêu diệt một phương tiện chiến đấu khác trong điều kiện thời chiến thực sự.
Tương lai của vũ khí dựa trên đạn có thể được tìm thấy ở súng trường. Hiện tại, các cuộc thử nghiệm đang được tiến hành nhằm phát triển các hệ thống có thể gây ra thiệt hại lớn như tên lửa Tomahawk nhưng với chi phí thấp hơn. Vào tháng 2/2008, Hải quân Hoa Kỳ thử nghiệm súng điện từ; nó bắn một phát đạn ở tốc độ 9.000 km/h sử dụng năng lượng 10 megajoules. Hiệu suất dự kiến của nó là vận tốc đầu nòng trên 21.000 km/h, đủ chính xác để bắn trúng mục tiêu 5 m từ khoảng cách 200 hl (370 km) với tốc độ bắn 10 phát/phút. Dự kiến nó sẽ sẵn sàng vào năm 2020 đến 2025. Các hệ thống này, mặc dù hiện được thiết kế cho các mục tiêu tĩnh, nhưng sẽ chỉ cần khả năng nhắm mục tiêu lại để trở thành thế hệ tiếp theo của hệ thống AA.
Cấu trúc lực lượng
Hầu hết các quân đội phương Tây và Khối thịnh vượng chung đều tích hợp phòng không hoàn toàn với các dịch vụ truyền thống của quân đội (tức là lục quân, hải quân và không quân), như một nhánh riêng biệt hoặc như một phần của pháo binh. Ví dụ, trong Quân đội Anh, phòng không là một phần của lực lượng pháo binh, trong khi ở Quân đội Pakistan, nó được tách ra khỏi pháo binh để thành lập một nhánh riêng vào năm 1990. Điều này trái ngược với một số lực lượng các quốc gia cựu cộng sản, nơi không chỉ có các quy định về phòng không trong lục quân, hải quân và không quân mà còn có các ngành cụ thể chỉ liên quan đến phòng không trên lãnh thổ, ví dụ như PVO Strany của Liên Xô. Liên Xô cũng có một lực lượng tên lửa chiến lược riêng phụ trách tên lửa đạn đạo liên lục địa hạt nhân.
Hải quân
Các thuyền và tàu nhỏ hơn thường có súng máy hoặc đại bác nhanh, thường có thể gây chết người cho máy bay bay thấp nếu được kết nối với hệ thống điều khiển hỏa lực điều khiển bằng radar và pháo điều khiển bằng radar để phòng thủ điểm. Một số tàu như tàu khu trục và tàu tuần dương được trang bị Aegis là mối đe dọa đối với máy bay cũng như bất kỳ hệ thống phòng không trên đất liền nào. Nhìn chung, các tàu hải quân cần được máy bay đối xử tôn trọng, tuy nhiên điều ngược lại cũng đúng. Các nhóm tác chiến tàu sân bay được bảo vệ đặc biệt tốt, vì chúng không chỉ thường bao gồm nhiều tàu được trang bị vũ khí phòng không hạng nặng mà còn có thể phóng các máy bay chiến đấu để tuần tra trên không nhằm đánh chặn các mối đe dọa từ trên không.
Các quốc gia như Nhật Bản sử dụng các tàu được trang bị SAM của họ để tạo ra vành đai phòng không bên ngoài và trạm radar để bảo vệ các đảo quê hương của mình, và Hoa Kỳ cũng sử dụng các tàu được trang bị Aegis như một phần của Hệ thống Phòng thủ Tên lửa Đạn đạo Aegis để bảo vệ Hoa Kỳ lục địa.
Một số tàu ngầm hiện đại, chẳng hạn như tàu ngầm Type 212 của Hải quân Đức, được trang bị hệ thống tên lửa đất đối không, vì trực thăng và máy bay tác chiến chống ngầm là những mối đe dọa đáng kể. Tên lửa phòng không phóng từ dưới mặt đất lần đầu tiên được Chuẩn đô đốc Hải quân Hoa Kỳ Charles B. Momsen chế tạo trong một bài báo năm 1953.
Phòng không nhiều lớp
Phòng không theo lớp trong chiến thuật hải quân, đặc biệt là trong nhóm tàu sân bay, thường được xây dựng xung quanh một hệ thống các lớp đồng tâm với tàu sân bay ở trung tâm. Lớp bên ngoài thường sẽ được cung cấp bởi máy bay của tàu sân bay, cụ thể là máy bay AEW&C kết hợp với CAP. Nếu kẻ tấn công có thể xuyên qua lớp này, thì các lớp tiếp theo sẽ đến từ tên lửa đất đối không do các tàu hộ tống của tàu sân bay mang theo; tên lửa phòng thủ khu vực, chẳng hạn như RIM-67 Standard, có tầm bắn lên tới 100 hl, và tên lửa phòng thủ điểm, như RIM-162 ESSM, có tầm bắn lên tới 30 hl. Cuối cùng, hầu như mọi tàu chiến hiện đại đều sẽ được trang bị súng cỡ nòng nhỏ, bao gồm cả CIWS, thường là súng Gatling điều khiển bằng radar cỡ nòng từ 20 mm đến 30 mm có khả năng bắn vài nghìn viên đạn mỗi phút.
Quân đội
Quân đội thường có hệ thống phòng không có chiều sâu, từ các hệ thống phòng không cầm tay MANPADS (man-portable air-defense systems) tích hợp như RBS 70, Stinger và Igla ở cấp lực lượng nhỏ hơn cho đến các hệ thống phòng thủ tên lửa cấp quân đội như Angara và Patriot. Thông thường, các hệ thống tên lửa tầm xa có độ cao lớn buộc máy bay phải bay ở tầm thấp, nơi súng phòng không có thể hạ gục chúng. Cũng như các hệ thống nhỏ và lớn, để phòng không hiệu quả phải có hệ thống trung gian. Chúng có thể được triển khai ở cấp trung đoàn và bao gồm các trung đội gồm các bệ phòng không tự hành, cho dù đó là pháo phòng không tự hành SPAAG (self-propelled anti-aircraft guns), các hệ thống phòng không tích hợp như 2K22 Tunguska hay các bệ tên lửa đất đối không tất cả trong một như Roland hay SA-8 Gecko.
Ở cấp độ quốc gia, Quân đội Hoa Kỳ không điển hình ở chỗ nó chịu trách nhiệm chính về hệ thống phòng không tên lửa của Hoa Kỳ Lục địa với các hệ thống như Dự án Nike.
Không quân
Phòng không của lực lượng không quân thường được cung cấp bởi các máy bay chiến đấu mang tên lửa không đối không. Tuy nhiên, hầu hết các lực lượng không quân chọn tăng cường khả năng phòng thủ căn cứ không quân bằng hệ thống tên lửa đất đối không vì chúng là những mục tiêu có giá trị và có thể bị máy bay địch tấn công. Ngoài ra, một số quốc gia chọn giao mọi trách nhiệm phòng không cho lực lượng không quân.
Phòng không khu vực
Phòng không khu vực, phòng không của một khu vực hoặc địa điểm cụ thể, (ngược lại với phòng thủ điểm), trong lịch sử đã được vận hành bởi cả quân đội (ví dụ: Bộ Tư lệnh Phòng không trong Quân đội Anh) và Lực lượng Không quân (Bộ Tư lệnh Không quân Hoa Kỳ). Lực lượng CIM-10 Bomarc). Hệ thống phòng thủ khu vực có tầm bắn từ trung bình đến dài và có thể được tạo thành từ nhiều hệ thống khác và được nối mạng thành một hệ thống phòng thủ khu vực (trong trường hợp đó nó có thể được tạo thành từ một số hệ thống tầm ngắn kết hợp để bao phủ một khu vực một cách hiệu quả). Một ví dụ về phòng thủ khu vực là phòng thủ Ả Rập Saudi và Israel bằng các khẩu đội tên lửa MIM-104 Patriot trong Chiến tranh vùng Vịnh lần thứ nhất, với mục tiêu là bao phủ các khu vực đông dân cư.
Chiến thuật
Tính cơ động
Hầu hết các hệ thống phòng không hiện đại đều khá cơ động. Ngay cả những hệ thống lớn hơn cũng có xu hướng được gắn trên xe kéo và được thiết kế để tháo dỡ hoặc lắp đặt khá nhanh chóng. Trong quá khứ, điều này không phải lúc nào cũng đúng. Các hệ thống tên lửa thời kỳ đầu rất cồng kềnh và đòi hỏi nhiều cơ sở hạ tầng; nhiều người không thể di chuyển được chút nào. Với sự đa dạng hóa của lực lượng phòng không, tính cơ động đã được chú trọng nhiều hơn. Hầu hết các hệ thống hiện đại thường là loại tự hành (tức là súng hoặc tên lửa được gắn trên xe tải hoặc khung gầm bánh xích) hoặc được kéo. Ngay cả các hệ thống bao gồm nhiều thành phần (thiết bị vận chuyển/thiết bị phóng/bệ phóng, radar, trạm chỉ huy…) cũng được hưởng lợi từ việc lắp đặt trên một đội phương tiện. Nói chung, một hệ thống cố định có thể bị xác định, tấn công và phá hủy trong khi hệ thống di động có thể xuất hiện ở những nơi không mong đợi. Các hệ thống của Liên Xô đặc biệt chú trọng đến tính cơ động, sau những bài học rút ra trong cuộc chiến tranh Việt Nam giữa Mỹ và Việt Nam với Hệ thống dẫn đường SA-2.
Phòng không và trấn áp phòng không
Israel và Không quân Hoa Kỳ, cùng với các thành viên NATO, đã phát triển các chiến thuật quan trọng để trấn áp phòng không. Các vũ khí chuyên dụng như tên lửa chống bức xạ và các nền tảng biện pháp đối phó điện tử và tình báo điện tử tiên tiến tìm cách ngăn chặn hoặc vô hiệu hóa tính hiệu quả của hệ thống phòng không đối phương. Đó là một cuộc chạy đua vũ trang; Khi khả năng gây nhiễu tốt hơn, các biện pháp đối phó và vũ khí chống bức xạ được phát triển, hệ thống SAM cũng tốt hơn với khả năng ECCM và khả năng bắn hạ tên lửa chống bức xạ và các loại đạn khác nhắm vào chúng hoặc các mục tiêu mà chúng đang bảo vệ.
Chiến thuật của quân nổi dậy
Tên lửa Stinger do Hoa Kỳ cung cấp đã được các mujahideen Afghanistan sử dụng để chống lại máy bay của Liên Xô trong thời kỳ Liên Xô chiếm đóng Afghanistan trong Chiến tranh Lạnh. Lựu đạn phóng bằng tên lửa (RPG) có thể – và thường được – sử dụng để chống lại máy bay trực thăng đang bay lơ lửng (ví dụ: bởi dân quân Somali trong Trận Mogadishu năm 1993. Bắn RPG ở góc dốc gây nguy hiểm cho người dùng, vì luồng phản xạ từ việc bắn phản ánh Ở Somalia, các thành viên dân quân đôi khi hàn một tấm thép vào đầu ống xả của ống xả RPG để làm chệch áp lực ra khỏi người bắn khi bắn vào trực thăng Mỹ. RPG chỉ được sử dụng trong vai trò này khi hiệu quả hơn vũ khí không có sẵn.
Một ví dụ khác về việc sử dụng RPG chống lại máy bay trực thăng là Chiến dịch Anaconda vào tháng 3/2002 tại Afghanistan. Quân nổi dậy Taliban bảo vệ Thung lũng Shah-i-Kot đã sử dụng RPG trong vai trò bắn trực tiếp vào trực thăng đổ bộ. Bốn kiểm lâm viên đã thiệt mạng khi trực thăng của họ bị RPG bắn hạ, và thành viên đội SEAL Neil C. Roberts đã rơi khỏi trực thăng của mình khi bị hai RPG bắn trúng. Trong một số trường hợp khác, trực thăng đã bị bắn hạ ở Afghanistan khi đang thực hiện nhiệm vụ ở tỉnh Wardak. Một đặc điểm khiến RPG trở nên hữu ích trong phòng không là chúng được hợp nhất để tự động phát nổ ở độ cao 920 m. Nếu nhắm vào không trung, điều này sẽ khiến đầu đạn nổ tung trong không khí, có thể giải phóng một lượng mảnh đạn hạn chế nhưng có khả năng gây sát thương khi trực thăng hạ cánh hoặc cất cánh.
Đối với quân nổi dậy, phương pháp chống lại máy bay hiệu quả nhất là cố gắng tiêu diệt chúng trên mặt đất, bằng cách thâm nhập vào chu vi căn cứ không quân và tiêu diệt từng máy bay, ví dụ như cuộc đột kích Camp Bastion vào tháng 9/2012 hoặc tìm một vị trí mà máy bay có thể bị tấn công bằng hỏa lực gián tiếp, chẳng hạn như súng cối. Một xu hướng gần đây nổi lên trong Nội chiến Syria là việc sử dụng ATGM để chống lại trực thăng đổ bộ./.
