[精确弹药技术]纯粹且美艳的升级

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  1999年的科索沃战争将精确制导弹药的使用推向了新的高度。例如,1991年海湾战争使用的精确制导弹药仅为总量的8.4%;1999年的科索沃战争达到了35%;2001年阿富汗战争则达到65%;2003年的伊拉克战争虽为68%,但使用数量翻了数倍。在这期间精确制导弹药种类更是层出不穷,弹药技术也得到前所未有的迅猛发展。
  
  制导机理更加多样,打击精度越来越高
  
  在精确制导弹药蓬勃发展的同时,制导机理也越来越多样,激光、电视、红外、GPS等,大大提高了弹药的打击精度。特别是科索沃战争后,弹药的GPS制导技术得到普及,制导弹药的打击精度普遍提高到10米以内,使制导技术水平有了质的飞越。此后,美军为进一步增强JDAM等GPS制导弹药的打击精度,积极开发了新型导引头。一是研制合成孔径雷达导引头,可将JDAM的精度提高到3米,二是研制非致冷红外成像焦面阵列导引头,进而将JDAM的精度提高到2.6米。JDAM还是美国海军的“大黄蜂自动实时瞄准”(HART)计划的核心,该计划是为标准JDAM加装价格可以接受的红外搜索器,以打击移动目标。俄罗斯也根据战争实际对其制导弹药进行了改进。2005年11月,俄推出了UPAB-1500KR、KAB-250L和KB-500S制导炸弹。其中,UPAB-1500KR装备有电视和激光制导系统,可打击50-70千米外的目标,精度小于3米。KAB-250L可修正航弹采用激光制导,主要打击3-9千米内的目标,精度在6~9米内。KB-500S则是使用俄“格罗纳兹”导航系统的卫星制导炸弹。此外,以色列、法国等军事强国也模仿美国,积极开发了制导方式多样的多种制导弹药。
  在过去十年中,炮射弹药制导技术的发展也十分迅猛。2002年9月,美陆军开发了“神剑”精确制导炮弹,这是美陆军开发的第一种GPS制导炮弹,该弹药适用于M109A6“帕拉丁”155毫米自行火炮、M777轻型155毫米榴弹炮及M198型155毫米火炮等系统。这种炮弹发射后,接收GPS数据,然后展开弹翼飞向目标,误差只有10~20米,与传统的误差相比命中精度有了很大的提高。此外,采用激光制导的XM395制导迫击炮弹(PGMM)也在2006年完成试验,计划在2010年前装备部队。该弹药使用120毫米滑膛迫击炮发射,射程超过7千米,其半主动激光导引头可使打击目标的精度在1米以内。
  
  
  破坏机理更加复杂,特种弹药层出不穷
  
  1999年科索沃战争后,美军在阿富汗和伊拉克战争中推出了五花八门的新型制导弹药,破坏机理越来越多样。一是发展大威力制导弹药。在2003年伊拉克战争前,美国试验了被称为“炸弹之母”的重9吨多的“大型燃料空气炸弹”GBU-43/B。俄罗斯除了发展与“炸弹之母”抗衡的“炸弹之父”外,还在2006年完成了FSUE区域跟踪器和BAZALT MPK弹头项目的测试,该项目在KAB-1500炸弹基础上发展了使用激光制导的标准高爆/破片型、侵彻型和燃料空气爆破弹型。二是发展新型动能弹药。美军在2003年发展了动能子弹药集束炸弹CBU-107,这是一种装有WCMD组件的集束炸弹,炸弹内装有3750枚动能子弹,包括金属长杆和小侵彻弹,这些子弹药能够同时从集束炸弹中弹射出来,以最小的附带损伤对付战场上的一些软目标。由于子弹药不含炸药,所以特别适于对付化工厂或生化武器实验室等目标。三是发展多种钻地弹药。钻地弹是一种安装钻地弹头(又称侵彻战斗部)的空地炸弹,主要用于攻击机场跑道、地面工事等加固目标以及地下坚固工事内的敌有生力量等目标。美军著名的GBU-28激光制导钻地弹是GBU-24“宝石路”激光制导炸弹的改进型。阿富汗战争前,美国又开发出GBU—37钻地弹,该型弹安装的是BLU-113侵彻弹头,采用GPS制导,并使用固体火箭发动机以提高飞行速度,使其撞地速度达到了1200米,秒,钻混凝土深达18米以上。此后,美国又研制了13吨多的巨型炸弹“巨蓝”(big BLUE),也就是所谓的“大布卢”钻地弹,带有强化头锥和外壳,可穿透厚度达60米的钢筋混凝土建筑物。钻地弹药已经成为制导弹药的一个重要发展方向。
  
  增程技术发展较快,射程越来越远
  
  增加制导弹药的射程是弹药技术一直追求的目标。近十年来增程技术发展较快,一大批增程弹药陆续服役。通过附加弹翼组件来扩大精确制导弹药的防区外投放距离是目前主要的增程技术手段。目前,美国已经完成JDAM和SDB系列“钻石背”弹翼系统的开发。而“远射”增程方案也已经在激光制导炸弹和子弹药布撒器上进行了广泛测试。其中,“钻石背”是一种独特的前后串列联动的弹具组件,具有很高气动效能和相对低廉的成本,平时折叠在炸弹下部,在预定高度投放炸弹后,弹翼按照程序指令弹开。采用菱形弹翼可以用尺寸很小的弹翼获得很高、很稳定的滑翔比,普通JDAM使用“钻石背”后投射距离可由24千米提高到65千米以上。“远射”系统可用螺栓固定在普通炸弹上以增加射程,由于加装了GPS制导系统,还可大幅度提高精度。它可通过机舱内的手持式UHF发射机进行编程,因为这是一套完整的单机系统,因此“远射”无需安装昂贵的数据总线,就可由任何飞机携载。
  此外,南非在肯特兰精确制导弹药(KPGM)计划中也在为普通炸弹开发一种增程制导组件。其展出的KPGM图纸与AASM设计有相同的外观和感觉。不过肯特兰公司现在似乎不愿意公开谈论其KPGM计划。韩国在2009年3月也透露,正在与美国波音公司联合开发908千克级增程型JDAM弹翼组件。
  增程技术也是炮射制导弹药发展的主要方向。2005年9月,美海军透露正在研制127毫米弹道增程弹药(BTERM),该炮弹的精度可达到10米。与BTERM竞标海军增程制导弹药项目的另一种精确制导炮弹为雷锡恩公司研发的增程制导弹药(ERGM)。ERGM采用火箭,滑翔复合增程,而BTERM为旋转稳定炮弹,仅采用火箭增程。BTERM的设计利用了舰炮系统固有的精度,且飞抵目标所需的时间更短。此外,美国海军还正在为DD-X型水面作战舰开发155毫米精确远程对地攻击弹药。信息技术得到广泛应用,智能程度越来越高
  近十年来信息化技术呈爆炸式发展,许多国家利用信息化最新成果发展了多种智能弹药。一是智能引信受到重视。目前,美军正在为JDAM研制FMU-152/B联合可编程引信(JPF),该引信具有多个可供随机选择的短、长延时(最长可达24小时)起爆时间,能有效地对付坚硬的地面点状目标。它还能与DSU-32多普勒雷达配合工作,自动识别目标性质。选择最适宜的爆炸高度,自动控制炸弹在距地面1.5—11米的高度范围内起爆。 目前该技术已经应用在“小直径炸弹”(SDB)上。飞行员可以在飞行中、投弹之前改变引信的装订数据,适应攻击多种目标的需要,显著提高了武器的灵活性和效能。二是提高弹药自主攻击能力。美军在1996年完成“传感器引爆武器”(SFW)CBU-97的开发后,积极对其改进,以适应战场需要。CBU-97是世界上第一种实战使用的带有末制导子弹药的空投集束炸弹。有40个反装甲子弹药,在下落过程中用被动红外传感器扫描地面,当它探测到热源如坦克时,发射爆炸成形弹丸向下贯穿目标车辆的顶部易损区。2002年6月美军完成了增强型SFW的改进,使子弹药搜索区大幅增加。该弹药在伊拉克战争中得到了应用。三是尝试常规炮弹的智能化改进。目前许多国家正在尝试类似JDAM的发展道路,来发展智能炮弹。例如,美、英、法、德、以、南非等国都在进行弹道修正引信研制,研制成功后可将大量的现役常规炮弹转化为“灵巧”炮弹,精度提高3倍以上。其中,美国研制的制导组件(PGK)采用全球定位系统和惯性导航技术,可以替代105/155毫米常规炮弹上的北约标准引信。该组件在2007年已经完成测试。
  
  模块化设计更加成熟,弹药成本越来越低
  
  模块化设计可以使弹药像积木一样根据需要组合、搭配,从而以很低的成本、很快的速度完成新弹药的开发。这一设计思路在美国1994年开始研制的JDAM计划中得到验证,并广受好评。在现有炸弹上加装一副内置GPS接收器的组件和螺栓固定的尾翼部件,就成了JDAM,制导系统控制活动尾翼完成空气动力控制,使普通炸弹具备了精确打击的功能。JDAM不受气象条件的限制和影响,投射距离可达24千米,命中精度达6.5米,每枚仅售1.8万美元。
  模块化设计思想广泛应用到以后的多种弹药的改造上。例如,美军在原有集束炸弹CBU-78/89、CBU-97等战术弹药布撒器基础上,在尾部加装用于修正风力导致偏差的弹出式尾翼和GPS制导系统。该组件可使原有布撒器对弹体表面的气流和其它扰动影响进行调整,以修正风的影响和武器自由下落过程中的误差,提高投弹精度,从而发展成了CBU-103和CBU-105等“风偏修正弹药布撒器”(WCMD)。这使过去要低空投放的武器可以精确地从高空投放,还可以从安全的防区外有效地滑翔到目标区。美国空军在2003年3月对伊拉克作战中首次使用了这种武器。2003年6月以后,美空军又对该弹药的制导系统和弹翼进行了改进。2005年美空军利用F-16和B-52对新型布撇器进行了飞行试验。模块化设计也被南非等国普遍采用。例如2004年11月,南非丹尼尔航空航天公司展出了新研制的“闪电”精确制导炸弹组件。新型组件可配用MK82。MK83炸弹,组件可搭接使用,折叠式尾翼组件与火箭发动机相结合后,射程可增加到120千米。制导部件包括GPS/INS模块和半主动激光或红外成像导引头模块,其中,红外成像导引头具有综合的自动识别目标能力。
  
  弹药小型化成为趋势,附带损伤小成为新的目标
  
  随着无人机等小载荷平台的普及和反恐战争的深入,弹药小型化已经成为许多国家弹药发展的新趋势。从2000年开始,美空军研究实验室开展了多个微型弹药技术演示项目,其中包括微型弹药技术、小型灵巧炸弹、灵巧的多弹发射轨和小型增程灵巧炸弹等。在GPS制导炸弹中的典型是“小直径炸弹”(SDB)。2003年8月,波音公司在其JDAM基础上发展了SDB,弹重只有113千克。由于体积小、重量轻,使用SDB可成倍增加战机载弹量和每次出动的对地攻击次数。SDB是目前最小的JDAM。在激光制导炸弹中的典型是“手术刀”(SCALPEL)。该炸弹由E-LGTR训练弹改造而来,在半主动激光制导方式上增加了线性寻的器和破片爆炸杀伤弹头,使其具备杀伤能力并提高了打击精度。该弹重40.37千克,精度(CEP)3米。2008年6月,美国洛·马公司成功完成了投放测试,这是目前最小的激光制导炸弹。近年美军在反恐战争中发现,在城市战或敌我短兵相接的情况下,强大的空中火力往往造成平民和己方的伤亡,这已经成为制约空中力量战场使用的一个重要因素。而小型化弹药的爆炸威力一般会控制在建筑物以内,在不直接命中墙体的情况下,致死威力不会波及到隔壁,因此它可以有效地控制杀伤范围,保证了空中打击火力的战场附带损伤最小,扩大了空中力量的应用范围。
  
  多模制导技术更加普及,弹药抗干扰能力越来越强
  
  目前已经使用和正在开发的弹药制导方式主要有近十种,这些制导技术大多只满足一定的战场条件。例如,GPS制导弹药只有在应用了非常精确的瞄准数据时才最有效。而在打击机动目标时作战效果就不大了。激光制导炸弹的主要优点是精度高、抗电子干扰能力强,但易受恶劣气象条件和烟尘等战场环境因素影响,严重时载机甚至无法投弹。解决方案之一就是将激光和GPS/INS综合到一个平台上,而成为一种双模武器。2001年阿富汗战争中美国开始寻求双模弹药的开发,目前已经研制系列“宝石路”激光制导炸弹的改进型。例如在现有GBU系列炸弹上加装使用天线的GPS接收机和装有环形激光陀螺的惯性导航系统(INS)以及新开发的软件,使之成为EGBU系列增强型双模炸弹,而在原有激光制导系统中采用了能获取更高激光能量的扫描式激光导引头,提高了复杂气象条件下的攻击能力。此后许多国家都将双模制导技术应用到了弹药开发上。英国目前开发的“宝石路”4即是采用GPS/INS和激光制导双模制导方案的227千克级炸弹。以色列上世纪90年代开发的“蜥蜴”炸弹采用了模块化尾部组件和头锥部件的传统激光制导炸弹设计,而2003年6月以色列宣布最新的“蜥蜴”GAL型炸弹为一种复合了GPS/INS和激光制导的双模炸弹。以色列拉斐尔公司的“斯拜斯”(SPICE)制导炸弹原本采用电视,红外双模制导,2003年后又为其加装了GPS制导模块。大大提高了打击可靠性。
  除了采用多模方式提高弹药抗干扰能力、增强打击可靠性外。制导系统的抗干扰技术也得到了重视。例如,美国空军正在推行多项研究计划,寻求减小敌方电子干扰的方法和措施。主要措施是在JDAM上安装“哈里斯”反干扰模块和新型天线,目前已经成功进行了多次试验。
  在过去十年中,制导弹药借助信息化技术发展和频繁的战争实践得到了快速发展。美军在2005年后已经将机载精确制导炸弹的比例增加到了40%以上,并计划到2010年前后全部淘汰现役的非制导空地炸弹,装备全新的制导炸弹。相信随着制导弹药的更大范围使用,制导弹药技术在未来将会得到更大发展。
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