“石勒喀”是苏联装备的第一种全天候、全自动多管联装的自行高射炮，全系统由改进的 AЗП 式 23 毫米 4 管自动炮、封闭式炮塔、ГM575 底盘和雷达火控系统组成。“石勒喀”的单个组部件都不是最先进的，但由于选用成熟技术，合理匹配，注重总体综合性能，是当时发展比较成功的自行高射炮之一，而且也是世界上比较有代表性的自行高射炮。
“石勒喀”与坦克协同
4 管 AЗП 式 23mm 自动炮分上下两组对称布置在炮塔前半部的中间部位。上部身管和下部身管各有自己的摇架和耳轴，由拉杆构成平行四边形，炮身作俯仰运动时不前后摆动，只绕各自的耳轴转动，可保证供弹稳定性。这种布局形式可使4管自动炮的供弹线互不干扰。
身管长为 80 倍口径，采用混合膛线结构，身管内膛镀铬，寿命为 3,000 发。炮口部装有消焰器。使用加压循环水冷却系统，以提高身管寿命和火炮持续射击能力。上、下摇架悬臂前端还装有身管减振箍，以减小炮口振动对射弹散布的影响。药室内有 12 条刻槽，便于空药筒退出。缓冲器为弹簧式。自动机采用导气式工作原理，立楔式炮闩。杠杆加速器连接输弹臂与炮闩架的拉杆确保高速输弹和退壳。
采用左右两侧弹链供弹。炮塔两侧各有一弹箱，分别向左、右侧火炮供弹。每个弹箱装 1,000 发炮弹，并由隔舱隔开。内隔舱装有 480 发装好弹链的炮弹，外隔舱有 520 发装好弹链的炮弹，内隔舱向上炮供弹、外隔舱向下炮供弹。弹链上的炮弹每隔 3 发榴弹有一发穿甲弹。可单管或双管射击，通常每管炮以 3～5 发或 5～10 发的点射攻击目标，在打击低空高速目标时，也能以单管 50 发长点射射击。火炮的高低和方向瞄准通过电液压传动系统完成，必要时也可手动瞄准。采用瞄准线稳定系统和射击线稳定系统，可在时速 25km 以下、车体侧倾不大于 10° 的状态下行进间射击。
炮塔位于车体中部，采用大尾舱全封闭平衡式炮塔结构，由 8 毫米装甲板焊接而成。炮塔隔板将炮塔分成火力舱和火控系统舱。有 3 名乘员在火控系统舱内工作，工作空间窄小。
炮塔分上吊篮和下吊篮两部分，弹药箱放在上吊篮内，下吊篮内设有弹链收集器。炮塔内有通风系统和防原子辐射系统。顶部有指挥塔，塔上装有车长观察器材。炮塔右侧弹箱前装有空气压缩机、气瓶等组成的火炮气动装填系统、用于首发装填和退弹等，可随时启动压缩机向气瓶充气。
GM575 型底盘采用 PT-76 水陆两栖坦克的部分部件。车体为平均厚度 8mm 薄钢板焊接结构，最厚处 13mm，最薄处为 4mm。驾驶室在前部，昼间使用 BMO-190 电热式潜望镜或 B-1 直视镜观察道路，夜间则用 TBHO-2 夜视仪观察。动力室位于车体后部，其内装有 V-BP-1 型柴油机，辅机为 DGM-1 型燃气轮机，功率 51.5kW。悬挂装置为独立扭杆式，车体两侧各有 6 个挂胶负重轮。车体前斜装甲底部装有溅水板，以防止涉水时车内进水。车内除装有导航设备外，还有三防装置和 R-123 短波电台。车体动力室内装有灭火装置，可自动或由驾驶员控制灭火。
火控系统包括 1PL33“托波尔”炮瞄准雷达、光学瞄准装置、计算机、瞄准线和射击线稳定装置等。火控系统的组成使火炮具有雷达、雷达/主瞄准镜、计算机记忆、光环瞄准镜对空、光环瞄准镜对地射击 5 种工作方式。
1PL33 型雷达是以跟踪为主的采用圆锥扫描体制的炮瞄雷达，雷达天线装在炮塔后部，以跟踪为主，搜索为辅，兼有搜索和跟踪两种功能。采用球面反射体，可确保在 15° 仰角范围内 23 次/秒的宽角扫瞄以及使天线具有良好跟踪性能。一旦雷达捕捉到目标，通过搜索跟踪转换开关，即可转入跟踪状态。
雷达有动目标和静目标显示系统两种工作方式。在背影干扰严重时接通静目标显示系统，通常情况下则只接通动目标显示系统，以便提高雷达发现目标的概率。雷达搜索距离为 20km，跟踪距离为 8km。
ZSU-23-4“石勒喀”自行高炮的潜望式光学瞄准镜
光学瞄准镜是一种潜望式瞄准镜，目镜在炮塔内位于搜索瞄准手前方。左物镜头与雷达天线同步运动（光电轴平行），右物镜头与火炮同步（光轴膛轴平行）。左瞄准镜用于自动跟踪时观察目标和在主瞄准镜测角座标、雷达测距工作方式时测定目标现在点座标；右瞄准镜在雷达计算机不工作时，以光环实施瞄准射击。
机电模拟式计算机性能可靠，坚固耐用，并具有记忆跟踪能力，其记忆跟踪持续时间为 10s，主要在短期外界干扰或丢失目标时使用，但其平滑与解算时间较长，加上捕捉目标时间及工作程序转换时间，造成该系统反应时间较长。该炮反应时间为 14 秒。由于姿态修正和行进间瞄准射击的需要，配装有结构简单和性能可靠的瞄准线和射击线稳定装置，采用双路间接稳定，用一个共用陀螺实现稳定瞄准线和稳定射击线。火炮配装有定位导航系统，由航空用半罗盘、座标仪、路程传送器、航向指示器、控制台等组成，可随时给出车体相对出发点座标及航向。
ZSU-23-4 的火控系统舱
战术技术性能：
口径 23mm 高低射界 －4°～＋85° 初速 970m/s 方向射界 360° 最大膛压 314MPa 高低瞄准速度 60°/s 最大射程 7,000m 方向瞄准速度 70°/s 有效射程 2,500m 高低瞄准加速度 35°/s2 最大射高 5,100m 方向瞄准加速度 55°/s2 有效射高 1,500m 炮塔重 7,000kg 理论射速 3,400～4,000 发/分钟 实际射速 800 发/分钟 携弹量 2,000 发 OFZT式曳光燃烧榴弹： BZT式曳光穿甲燃烧弹： 全弹重 0.45kg 全弹重 0.45kg 弹丸重 0.1885kg 弹丸重 0.19kg 发射药重 0.77kg 发炸药重 0.73kg 配用引信 MG-25式触发引信 身管长（不含消焰器）1,880mm 80 倍口径 膛线 右旋渐速-等齐 穿甲厚度（距离 1,000m/着角 0°，19.3mm） 发动机型号 B-БР-1 型柴油机 功率 191kW 最大行驶速度 44km/h 最大行程（公路） 450km 爬坡度 30° 车体型号 ГM575 型（ПT-76 改进型） 底盘通过垂直墙高 1,000mm 越壕宽 2,500mm 涉水深 1,000mm 车体长 6,540mm 车体宽 3,125mm 战斗状态全重 19,000kg 乘员人数 4