论文部分内容阅读
南非盛产钻石，工业和经济发达，可称得上是非洲大陆上一颗耀眼的钻石，但由于多年来周边一直动荡不安，南非被迫建设了一支强悍而精干的武装力量，也因此培育了其先进的国防工业基础。南非的武器装备在国际军火市场上以技术先进、适用性强和价格便宜著称，从其新研制的“闪电”系列航空制导炸弹就可见一斑。
危机催生“闪电”
历史上非洲战乱频频。据统计，在过去10多年里，3／4的非洲国家在不同程度上卷入战乱，其中引起国际社会高度关注的有安哥拉内战、莫桑比克冲突、索马里军阀混战、前扎伊尔内战、卢旺达和布隆迪部族仇杀等。战乱共夺去800多万人的生命，使600多万人沦为难民，许多儿童成为孤儿。
非洲战乱不断的一个重要原因就是贫困。非洲有8亿多人口，占世界总人口的12％，但经济总量却不到世界的2％，全球49个最不发达国家中，有34个在非洲。非洲许多国家债台高筑，有些国家每年要用财政收入的近1／4偿还外债。在这种情况下，一些国家就试图通过抢夺资源改善自身的经济处境。
在众多非洲国家中，南非经济可谓一枝独秀。上世纪90年代中期，南非国民生产总值达到1280亿美元，人均2946美元。与其相邻的莫桑比克的国民生产总值只有6亿美元，人均33美元，而同期莫桑比克的国防开支占到国民生产总值的10.8％，南非国防总开支却只占2.1％。为了在众多贫穷国家包围中保卫自己的财富，进入新世纪后，南非在每年经济增长2.2％的情况下，国防预算增长高达15％，这使众多国际军工集团趋之若骛，南非国防工业也借机迅速发展。其中比较活跃的当属南非丹尼尔航空航天系统公司(DAS)，该公司是南非航空武器装备的主要生产商。上世纪80年代，它在美国MK80系列低阻通用爆破炸弹的基础上，为南非空军研制了“丹尼尔”系列炸弹。该炸弹的设计思想和战术使用，与美国的MK80系列炸弹相同，口径系列相近。为利于外销，各型号均采用北约标准的356毫米双弹耳，也有原华约标准的250毫米双弹耳可供选用。此外，在该系列基础上，还改进发展了带降落伞的减速炸弹和带加速火箭的侵彻炸弹，适宜于攻击飞机高速、低空突防轰炸，尤其是超低空水平轰炸。
进入上世纪90年代后，精确制导技术迅速发展，南非企业也开发了“猛禽”滑翔炸弹等，但由于该炸弹采用电视制导方式，而且投放距离也只有60千米，难以满足军方需要，因而没有大量装备。此后美国等发达国家均采用了改装模式发展精确制导弹药，为原来的普通航空炸弹研制新型精确制导组件。例如美国的“联合直接攻击弹药”(JDAM)、“钻石背”(DIAMONDBACK)和新型“铺路”(PAVEWAY)系列等，使普通航空炸弹摇身变为智能精确制导炸弹。为此，南非军方提出了改进其现装备的大量普通航弹的要求，也就是前面提到的“丹尼尔”系列炸弹。
本世纪初南非军方委托“丹尼尔”公司为其大量的“丹尼尔”／MK80系列炸弹发展新型制导组件，“丹尼尔”公司不久就为其提出了“闪电”(Umbani)方案。该方案以MK80系列中的250千克级MK82型和500千克级MK83型炸弹为主，加装系留式制导／增程组件。该组件采用卫星定位和惯性(GPS／INS)制导方式，有折叠弹翼和助推火箭两种增程方案可选。
“闪电”组件的初始方案研究工作是在南非国防军工技术演示项目的资助下进行的，2004年9月举行的非洲航空航天及防务展览上首次公开露面。目前，“丹尼尔”公司已进行了MK82炸弹安装该组件的风洞试验和静态测试，并在2005年开始一系列的飞行和武器投放、制导试验，估计不久就会装备南非空军。由于以美国为首的西方发达国家对先进军事工业技术采取了区别封锁政策，这使与西方有千丝万缕关系的南非成为打破这一技术封锁的“窗口”。因此“闪电”一经推出，马上引起了国际军火市场的关注。
“穷人”的高技术武器
目前，“丹尼尔”公司公开的“闪电”组件包括标；隹的系留式制导装置、助推器、弹翼和控制模块，以及为适配MKSl、MK82和MK83炸弹的头部和尾部接口模块。由于“闪电”在研制之初，“丹尼尔”公司为了避开美国等高端市场，大量采用了成熟技术，成本得到了大幅度控制，因此其在国际市场上有“穷人的高技术武器”之称。 射程远，可低空投放非设计人员为“闪电”设计了两种增程方案。一是加装火箭助推器；二是为其设计了系留式折叠弹翼。助推器为一个安装在制导单元和弹头之间的火箭推力装置，之所以选择在这里安装，一是因为这里更容易挂载，二是因为这里是炸弹重心调整的地方，因为随着助推器燃料的消耗，炸弹的重心也会发生变为了使滑翔距离达到军方要求化，而这里可以将此类影响降到最低。力口装增程组件后，“闪电”的投放距离明显提高。在1万余米高度投弹时射程达到120千米，这是目前滑翔制导炸弹最远的投放距离，与一般空地导弹的打击距离接近。即使在低空投放，射程也可达到40-50千米，这与一般增程组件的高空投放距离接近。例如，美国在研的“钻石背”组件，在相同条件下也只是使炸弹投放距离最大增加到65千米，而且在低空水平投放时使用受到限制。
“闪电”在飞行投放中与众不同的一个地方就是它能在低空水平飞行状态下投放。一般滑翔炸弹为了获得较高的滑翔飞行姿态，都要从有利突防的低空调整为上仰飞行状态，到达所需高度后再投放炸弹，这无疑增大了载机暴露于敌人防空警戒和火控雷达的可能。为了解决低空平飞投弹带来的不利投放姿态和滑翔距离有限的问题，“闪电”内部的控制程序可以在投放后把炸弹自动调整为头部上仰姿态，这可使其获取更远的滑翔飞行距离，也使飞机不必为“甩投”炸弹而上仰机动飞行，从而减少了飞机暴露在敌人中高空防空火力之中的危险。
制导方式多样，打击可靠 “闪电”系列制导炸弹的基本制导模块是GPS／INS模块，由惯性测量装置、GPS天线和接收机、大气数据传感器和制导计算机组成，这些器件全部装在一个通用的带鸭式前翼的标准头部装置之内。此外，为了精确攻击目标，“丹尼尔”公司还为其设计了红外成像、电视、半主动激光和半主动雷达制导等末制导系统。多种制导方式不但使用户可以根据战场情况灵活选择制导方式，也大大提高了打击的可靠性。例如，科索沃战争中，南联盟利用燃烧轮胎和气象变化大大降低了美国激光制导武器的效能。此后，美国吸取教训，在伊拉克战争中大规模沙尘暴的情况下，选用GPS制导炸弹使火力打值得一提的是闪电”的设计充分考虑到一些用户国家可能与美国关系不佳，战时无法利用美国军方的GPS信号，因此在设计中采用了民用的C／A码。因为美国GPS卫星能发送两 种不同的信号：精码即P码，用于为授权使用的军方用户提供精密定位服务；粗码即C／A码，用于为民用用户提供标准定位服务。C／A码比P码的精度低，易受干扰，但易于接收，所以军用接收机也先接收此码，然后再转接P码。美军方一直采用SA技术干扰措施(可使GPS卫星时钟信号‘不稳定”)，降低C／A码精度。但是南非设计人员在GPS粗码的基础上经过多层解扰，发展了“闪电”炸弹的GPS制导模块，这对于国际市场有很强的吸引力。
“闪电”的控制模块包括弹尾、设有控制面的增程“十”字翼、定位伺服机构、电池盒和箍带。红外成像和电视制导的数据链单元安装在炸弹尾部下方，这使炸弹可以通过光电搜寻头对破坏情况即时评估，投放炸弹的飞机可以对轰炸效果实时评估，也可利用数据链将爆炸前的瞬间图像传送到地面指挥中心。
精度高，打击目标多样 如果“闪电”采用GPS／INS制导，其精度(CEP)为10米，这与美国的JDAM几乎一样；如果采用红外成像制导，打击精度可达3米；而如果使用半主动激光制导，可以使打击精度达到1.5米。从上述精度值可以看出，该炸弹光学制导精度比一般制导炸弹要高，这主要是因为“闪电”确定的终端光学制导高度比一般制导炸弹要高一些，这样一来，炸弹从开始终端制导到击中目标这段时间比较长，用于瞄准和自我校正的时间就比较充足，因此打击精度也就可以相对较高。
为打击多种目标，“闪电”设计了多种打击效应类型，其中用于打击地下目标的钻地型装有“先导型炸药”，可外装在助推器的地方，这些炸药可以在接近实际目标前爆炸，清除掉目标表面的物质，然后尾部安装的助推器在碰撞前将炸弹加速，使炸弹侵入目标内部爆炸。如果配用射频近炸引信，采用预制破片战斗部就可以对付面目标。
由于“闪电”的空中控制能力非常强，它还可以针对不同的目标特性选择最佳的攻击角，可从目标水平点到顶部垂直90°范围内攻击目标，这是一般精确制导武器所不能的，这对于打击地下加固目标尤为重要，可以有效增大钻地深度。虽然美国的“钻石背”也可以针对目标性质优化弹道，但是美国军方始终没有公布其有从目标水平点到顶部垂直90°可选的能力。
成本低，维护简单 由于非洲国家经济购买力普遍偏低，大多客户都喜欢物美价廉的装备，而且许多国家以前普遍采用苏联／罗斯武器，与西方标准难以兼容，因此“闪电”的基本思想是发展一个“非常简单”的、模块化的、标准化的、低成本的防区外制导炸弹系列，提供给那些买不起昂贵的技术支援系统、也无力拥有多种不同制导武器的国家。为此，南非设计人员充分利用其前殖民地的关系和未被西方军事技术封锁的便利，大量采用了西方先进的现成技术，使“闪电”成本大为降低。而标；隹化也使该系统几乎适用于东西方技术标准。例如，其数据链采用的MIL-STDl553接口，用于飞机和炸弹间数据的传送，该标准为大多数国家采用，很容易移植到多种型号的飞机和地面站。
此外，“闪电”炸弹采用的模块化设计，也使该组件的维护成本降到了最低。例如，该成套制导／增程组件中的制导、助推器、弹翼和控制模块以及头部和尾部接口模块均采用标准化设计，可加装到MK81、MK82、MK83等多种常规炸弹上，其中包括南非的MK80系列预制破片炸弹和MK82侵彻炸弹以及某些子母炸弹。这使用户可以根据需要选择搭配不同的模块，适应不同的气象和目标要求，这无疑减少了空军弹药中该组件的预先库存，如果某模块发生故障，也可以便捷地拆卸拼装。
兼容性高，适应多种平台 由于“闪电”大量采用标准化设计，这使其对平台的兼容性非常高。南非设计人员在设计中也努力使“闪电”适用于包括老式教练机在内的南非空军所有的作战飞机。经过改进的新型飞机上的飞行员可以在飞行中装定或重新装定炸弹，这使空军可以在“飞行中”打击时间敏感的机会目标。估计南非首先装备“闪电”的将是其新近引进的瑞典先进多用途战斗机JAS-39"鹰狮”(题图)。该机计划在2007年投入现役，目前，南非空军正在为其设计武器方案。“闪电”还同样适用于南非空军老式的武装教练机或战斗机，这些飞机一旦加装该系统即成为能实施精确打击的“智能”飞机，无疑“闪电”系统将成为南非空军战斗力的“倍增器”。
从功能上看，应该说“闪电”实际就是“钻石背+JDAM”或是“钻石背+铺路”，因为美国的“钻石背”是在JDAM或“铺路”制导炸弹的基础上发展的，其本身没有制导功能，只是增加了炸弹的滑翔距离并优化了弹道。而“闪电”是直接以普通航空炸弹为基础发展的，它既有制导功能，又有增程滑翔能力。而且它采用了模块化设计，可以将普通非智能航空炸弹任意组合成制导型或制导／增程型，因此更适合于希望航空弹药发展一步到位、实现跨越式发展的用户。
从“闪电”的性能可以看出，南非发展该型炸弹一方面是为了增强其空军的打击能力，使其快速进入信息化；另一方面是为了扩大其国际军火市场。该武器的出现，无疑将打破美英等西方国家对先进制导炸弹技术的垄断状况。
［编辑／李海峰]
危机催生“闪电”
历史上非洲战乱频频。据统计，在过去10多年里，3／4的非洲国家在不同程度上卷入战乱，其中引起国际社会高度关注的有安哥拉内战、莫桑比克冲突、索马里军阀混战、前扎伊尔内战、卢旺达和布隆迪部族仇杀等。战乱共夺去800多万人的生命，使600多万人沦为难民，许多儿童成为孤儿。
非洲战乱不断的一个重要原因就是贫困。非洲有8亿多人口，占世界总人口的12％，但经济总量却不到世界的2％，全球49个最不发达国家中，有34个在非洲。非洲许多国家债台高筑，有些国家每年要用财政收入的近1／4偿还外债。在这种情况下，一些国家就试图通过抢夺资源改善自身的经济处境。
在众多非洲国家中，南非经济可谓一枝独秀。上世纪90年代中期，南非国民生产总值达到1280亿美元，人均2946美元。与其相邻的莫桑比克的国民生产总值只有6亿美元，人均33美元，而同期莫桑比克的国防开支占到国民生产总值的10.8％，南非国防总开支却只占2.1％。为了在众多贫穷国家包围中保卫自己的财富，进入新世纪后，南非在每年经济增长2.2％的情况下，国防预算增长高达15％，这使众多国际军工集团趋之若骛，南非国防工业也借机迅速发展。其中比较活跃的当属南非丹尼尔航空航天系统公司(DAS)，该公司是南非航空武器装备的主要生产商。上世纪80年代，它在美国MK80系列低阻通用爆破炸弹的基础上，为南非空军研制了“丹尼尔”系列炸弹。该炸弹的设计思想和战术使用，与美国的MK80系列炸弹相同，口径系列相近。为利于外销，各型号均采用北约标准的356毫米双弹耳，也有原华约标准的250毫米双弹耳可供选用。此外，在该系列基础上，还改进发展了带降落伞的减速炸弹和带加速火箭的侵彻炸弹，适宜于攻击飞机高速、低空突防轰炸，尤其是超低空水平轰炸。
进入上世纪90年代后，精确制导技术迅速发展，南非企业也开发了“猛禽”滑翔炸弹等，但由于该炸弹采用电视制导方式，而且投放距离也只有60千米，难以满足军方需要，因而没有大量装备。此后美国等发达国家均采用了改装模式发展精确制导弹药，为原来的普通航空炸弹研制新型精确制导组件。例如美国的“联合直接攻击弹药”(JDAM)、“钻石背”(DIAMONDBACK)和新型“铺路”(PAVEWAY)系列等，使普通航空炸弹摇身变为智能精确制导炸弹。为此，南非军方提出了改进其现装备的大量普通航弹的要求，也就是前面提到的“丹尼尔”系列炸弹。
本世纪初南非军方委托“丹尼尔”公司为其大量的“丹尼尔”／MK80系列炸弹发展新型制导组件，“丹尼尔”公司不久就为其提出了“闪电”(Umbani)方案。该方案以MK80系列中的250千克级MK82型和500千克级MK83型炸弹为主，加装系留式制导／增程组件。该组件采用卫星定位和惯性(GPS／INS)制导方式，有折叠弹翼和助推火箭两种增程方案可选。
“闪电”组件的初始方案研究工作是在南非国防军工技术演示项目的资助下进行的，2004年9月举行的非洲航空航天及防务展览上首次公开露面。目前，“丹尼尔”公司已进行了MK82炸弹安装该组件的风洞试验和静态测试，并在2005年开始一系列的飞行和武器投放、制导试验，估计不久就会装备南非空军。由于以美国为首的西方发达国家对先进军事工业技术采取了区别封锁政策，这使与西方有千丝万缕关系的南非成为打破这一技术封锁的“窗口”。因此“闪电”一经推出，马上引起了国际军火市场的关注。
“穷人”的高技术武器
目前，“丹尼尔”公司公开的“闪电”组件包括标；隹的系留式制导装置、助推器、弹翼和控制模块，以及为适配MKSl、MK82和MK83炸弹的头部和尾部接口模块。由于“闪电”在研制之初，“丹尼尔”公司为了避开美国等高端市场，大量采用了成熟技术，成本得到了大幅度控制，因此其在国际市场上有“穷人的高技术武器”之称。 射程远，可低空投放非设计人员为“闪电”设计了两种增程方案。一是加装火箭助推器；二是为其设计了系留式折叠弹翼。助推器为一个安装在制导单元和弹头之间的火箭推力装置，之所以选择在这里安装，一是因为这里更容易挂载，二是因为这里是炸弹重心调整的地方，因为随着助推器燃料的消耗，炸弹的重心也会发生变为了使滑翔距离达到军方要求化，而这里可以将此类影响降到最低。力口装增程组件后，“闪电”的投放距离明显提高。在1万余米高度投弹时射程达到120千米，这是目前滑翔制导炸弹最远的投放距离，与一般空地导弹的打击距离接近。即使在低空投放，射程也可达到40-50千米，这与一般增程组件的高空投放距离接近。例如，美国在研的“钻石背”组件，在相同条件下也只是使炸弹投放距离最大增加到65千米，而且在低空水平投放时使用受到限制。
“闪电”在飞行投放中与众不同的一个地方就是它能在低空水平飞行状态下投放。一般滑翔炸弹为了获得较高的滑翔飞行姿态，都要从有利突防的低空调整为上仰飞行状态，到达所需高度后再投放炸弹，这无疑增大了载机暴露于敌人防空警戒和火控雷达的可能。为了解决低空平飞投弹带来的不利投放姿态和滑翔距离有限的问题，“闪电”内部的控制程序可以在投放后把炸弹自动调整为头部上仰姿态，这可使其获取更远的滑翔飞行距离，也使飞机不必为“甩投”炸弹而上仰机动飞行，从而减少了飞机暴露在敌人中高空防空火力之中的危险。
制导方式多样，打击可靠 “闪电”系列制导炸弹的基本制导模块是GPS／INS模块，由惯性测量装置、GPS天线和接收机、大气数据传感器和制导计算机组成，这些器件全部装在一个通用的带鸭式前翼的标准头部装置之内。此外，为了精确攻击目标，“丹尼尔”公司还为其设计了红外成像、电视、半主动激光和半主动雷达制导等末制导系统。多种制导方式不但使用户可以根据战场情况灵活选择制导方式，也大大提高了打击的可靠性。例如，科索沃战争中，南联盟利用燃烧轮胎和气象变化大大降低了美国激光制导武器的效能。此后，美国吸取教训，在伊拉克战争中大规模沙尘暴的情况下，选用GPS制导炸弹使火力打值得一提的是闪电”的设计充分考虑到一些用户国家可能与美国关系不佳，战时无法利用美国军方的GPS信号，因此在设计中采用了民用的C／A码。因为美国GPS卫星能发送两 种不同的信号：精码即P码，用于为授权使用的军方用户提供精密定位服务；粗码即C／A码，用于为民用用户提供标准定位服务。C／A码比P码的精度低，易受干扰，但易于接收，所以军用接收机也先接收此码，然后再转接P码。美军方一直采用SA技术干扰措施(可使GPS卫星时钟信号‘不稳定”)，降低C／A码精度。但是南非设计人员在GPS粗码的基础上经过多层解扰，发展了“闪电”炸弹的GPS制导模块，这对于国际市场有很强的吸引力。
“闪电”的控制模块包括弹尾、设有控制面的增程“十”字翼、定位伺服机构、电池盒和箍带。红外成像和电视制导的数据链单元安装在炸弹尾部下方，这使炸弹可以通过光电搜寻头对破坏情况即时评估，投放炸弹的飞机可以对轰炸效果实时评估，也可利用数据链将爆炸前的瞬间图像传送到地面指挥中心。
精度高，打击目标多样 如果“闪电”采用GPS／INS制导，其精度(CEP)为10米，这与美国的JDAM几乎一样；如果采用红外成像制导，打击精度可达3米；而如果使用半主动激光制导，可以使打击精度达到1.5米。从上述精度值可以看出，该炸弹光学制导精度比一般制导炸弹要高，这主要是因为“闪电”确定的终端光学制导高度比一般制导炸弹要高一些，这样一来，炸弹从开始终端制导到击中目标这段时间比较长，用于瞄准和自我校正的时间就比较充足，因此打击精度也就可以相对较高。
为打击多种目标，“闪电”设计了多种打击效应类型，其中用于打击地下目标的钻地型装有“先导型炸药”，可外装在助推器的地方，这些炸药可以在接近实际目标前爆炸，清除掉目标表面的物质，然后尾部安装的助推器在碰撞前将炸弹加速，使炸弹侵入目标内部爆炸。如果配用射频近炸引信，采用预制破片战斗部就可以对付面目标。
由于“闪电”的空中控制能力非常强，它还可以针对不同的目标特性选择最佳的攻击角，可从目标水平点到顶部垂直90°范围内攻击目标，这是一般精确制导武器所不能的，这对于打击地下加固目标尤为重要，可以有效增大钻地深度。虽然美国的“钻石背”也可以针对目标性质优化弹道，但是美国军方始终没有公布其有从目标水平点到顶部垂直90°可选的能力。
成本低，维护简单 由于非洲国家经济购买力普遍偏低，大多客户都喜欢物美价廉的装备，而且许多国家以前普遍采用苏联／罗斯武器，与西方标准难以兼容，因此“闪电”的基本思想是发展一个“非常简单”的、模块化的、标准化的、低成本的防区外制导炸弹系列，提供给那些买不起昂贵的技术支援系统、也无力拥有多种不同制导武器的国家。为此，南非设计人员充分利用其前殖民地的关系和未被西方军事技术封锁的便利，大量采用了西方先进的现成技术，使“闪电”成本大为降低。而标；隹化也使该系统几乎适用于东西方技术标准。例如，其数据链采用的MIL-STDl553接口，用于飞机和炸弹间数据的传送，该标准为大多数国家采用，很容易移植到多种型号的飞机和地面站。
此外，“闪电”炸弹采用的模块化设计，也使该组件的维护成本降到了最低。例如，该成套制导／增程组件中的制导、助推器、弹翼和控制模块以及头部和尾部接口模块均采用标准化设计，可加装到MK81、MK82、MK83等多种常规炸弹上，其中包括南非的MK80系列预制破片炸弹和MK82侵彻炸弹以及某些子母炸弹。这使用户可以根据需要选择搭配不同的模块，适应不同的气象和目标要求，这无疑减少了空军弹药中该组件的预先库存，如果某模块发生故障，也可以便捷地拆卸拼装。
兼容性高，适应多种平台 由于“闪电”大量采用标准化设计，这使其对平台的兼容性非常高。南非设计人员在设计中也努力使“闪电”适用于包括老式教练机在内的南非空军所有的作战飞机。经过改进的新型飞机上的飞行员可以在飞行中装定或重新装定炸弹，这使空军可以在“飞行中”打击时间敏感的机会目标。估计南非首先装备“闪电”的将是其新近引进的瑞典先进多用途战斗机JAS-39"鹰狮”(题图)。该机计划在2007年投入现役，目前，南非空军正在为其设计武器方案。“闪电”还同样适用于南非空军老式的武装教练机或战斗机，这些飞机一旦加装该系统即成为能实施精确打击的“智能”飞机，无疑“闪电”系统将成为南非空军战斗力的“倍增器”。
从功能上看，应该说“闪电”实际就是“钻石背+JDAM”或是“钻石背+铺路”，因为美国的“钻石背”是在JDAM或“铺路”制导炸弹的基础上发展的，其本身没有制导功能，只是增加了炸弹的滑翔距离并优化了弹道。而“闪电”是直接以普通航空炸弹为基础发展的，它既有制导功能，又有增程滑翔能力。而且它采用了模块化设计，可以将普通非智能航空炸弹任意组合成制导型或制导／增程型，因此更适合于希望航空弹药发展一步到位、实现跨越式发展的用户。
从“闪电”的性能可以看出，南非发展该型炸弹一方面是为了增强其空军的打击能力，使其快速进入信息化；另一方面是为了扩大其国际军火市场。该武器的出现，无疑将打破美英等西方国家对先进制导炸弹技术的垄断状况。
［编辑／李海峰]