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大学生国防教育课:精确制导武器及应用

时间:2023-08-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:精确制导武器是采用精确制导技术,直接命中概率较高的武器,如各类导弹以及制导炸弹、制导炮弹、制导鱼雷等。精确制导武器在部队装备中比例日益提高,广泛用于攻击坦克、装甲车、飞机、舰艇、雷达、指挥控制通信中心、桥梁、武器库等目标。毫米波制导在精确制导发展中占有重要地位,它与红外成像制导一起,成为精确制导技术发展的两个主要分支。

大学生国防教育课:精确制导武器及应用

精确制导武器是采用精确制导技术,直接命中概率较高的武器,如各类导弹以及制导炸弹、制导炮弹、制导鱼雷等。精确制导武器在部队装备中比例日益提高,广泛用于攻击坦克、装甲车、飞机、舰艇、雷达、指挥控制通信中心、桥梁、武器库等目标。

(一)精确制导技术

精确制导技术是“利用目标辐射或反射的特征信号,发现、识别和跟踪目标,精确导引和控制武器命中目标的技术”。它是以微电子电子计算机和光电转换技术为核心,以自动控制技术为基础而发展起来的高新技术。根据各种制导技术原理研制的控制和导引武器装备自动飞向目标的整套装备,被称为武器装备的制导系统。该系统被广泛地应用于导弹、航空炸弹、炮弹、鱼雷、地雷等武器系统中。制导技术的种类很多,按制导原理分类,现在各种精确制导武器主要有以下几种。

1.电视制导

电视制导是由弹上电视引导头利用目标反射的可见光信息实现对目标的捕获跟踪,由于利用可见光,因此系统的角分辨率高,制导精度高,抗电子干扰能力强,但只能在白天和能见度较好的条件下使用。电视制导有两种工作方式:一种是发射前锁定目标工作方式,一般用于近程导弹,如美国的AGM-65A/B“幼畜”空对地导弹;一种是发射后识别、锁定目标工作方式,这种工作方式用在中远程导弹上,如美国的“白星眼”电视制导炸弹。

2.红外制导

红外制导是利用目标辐射的红外信息,实现对目标捕获、跟踪的一种制导技术。红外制导分为红外非成像制导和红外成像制导。红外非成像制导利用弹上非成像导引头接收目标辐射的红外能量,实现对目标的捕获;红外成像制导是利用红外探测器探测目标的红外辐射,以捕获目标红外图像的制导技术,红外成像制导有很强的抗光电干扰能力,可昼夜工作。如中国的“霹雳-4”空空导弹就采用红外成像制导方式。

3.激光制导

激光制导是由弹外或弹上的激光束照射目标,弹上的激光束引头利用目标漫反射的激光,捕获跟踪目标,导引导弹或弹药命中目标的制导技术。使用较多的是照射光束在弹外的激光半主动制导技术。激光半主动制导技术的特点是制导精度高,抗干扰能力强,结构简单,成本低。如中国制造的“雷霆-2”型激光制导炸弹,射程超过10千米,圆概率误差为6.5米,具有全天候攻击能力,能够打击陆地和海上的固定或低速目标。激光制导现在正在发展为激光主动成像制导技术。由于激光主动成像可成三维图像,且图像稳定,便于图像识别算法编制,因此是激光制导的发展方向。

4.毫米波制导

毫米波是指波长为1~10毫米的电磁波。毫米波制导具有较高的制导精度、较强的抗干扰能力,受天气烟雾的影响小。毫米波制导可分为主动制导和被动制导。毫米波制导目前主要有两个工作频段:8毫米和3毫米。毫米波制导在精确制导发展中占有重要地位,它与红外成像制导一起,成为精确制导技术发展的两个主要分支。

5.雷达制导

雷达制导是利用雷达导引导弹飞向目标的技术。雷达制导的最大特点是全天候昼夜工作,但也面临严峻的电子干扰环境威胁。雷达制导可分为雷达波束制导和雷达寻的制导。雷达寻的制导又称雷达自动导引,分为主动式雷达导引、半主动式雷达导引和被动式雷达导引。例如,美国的“哈姆”导弹、英国的“斯拉姆”导弹、俄罗斯的X-31导弹均采用雷达制导,结合机动变轨技术,可以有效抗电子干扰,提高打击精度。

6.遥控制导

遥控制导是在导弹飞行过程中,另外设有指令站,通过不断测量目标和导弹的相对位置,不断地对导弹发出指令,来修正飞行路线。例如,有线制导的反坦克导弹就采用这种制导方式。导弹发射后,尾部拖着一条长长的导线,操纵员通过观测导弹与目标的相对位置,发出控制指令,指令通过导线传到导弹上,纠正飞行路线,通过这样不间断的遥控,导弹最后命中目标。这种制导方式的特点是命中精度高,适于攻击运动目标,在地对空导弹、空对地导弹、反坦克导弹上运用得比较多。

7.惯性制导

惯性制导是一种不依赖外部信息、也不向外部辐射能量的自主式制导方式,其导航主要由内部的惯性制导系统部件来完成。惯性制导的优点是不受外界电磁辐射的影响,不受地理位置的限制,抗干扰能力强;惯性制导系统不辐射电磁波,本身能提供完整的导航与制导数据,隐蔽性好。惯性制导的主要缺点是,当其独立使用时,其导航误差随着时间积累将变得越来越大,初始发射时对准时间也较长。

8.地形匹配和景象匹配制导

地形匹配和景象匹配制导就是导弹在发射前,事先把导弹飞行路线上某些区域的地形数据或景物图像进行数字化处理,存储在弹上制导系统中。导弹飞至这些区域上空时,弹上测量装置不断测量实际地形或景物数据,并与事先存储的数据进行对比,若有偏差便及时修正导弹的飞行路线。这种制导方式主要是用来攻击固定目标。

9.卫星制导

卫星制导就是利用全球卫星定位系统实现导弹的制导和攻击。卫星制导利用安装在弹上的导航卫星系统接收机,接收卫星的导航信息,精确计算出导弹的三维位置、三维速度和对应时间,形成修正制导系统制导误差的导引信息控制系统控制导弹。

10.复合制导

复合制导是综合利用以上几种制导方式的制导。这样就可以发挥各种制导方式的优点,弥补缺点,提高导弹的抗干扰能力和精度。由多种模式的导引设备参与制导,利用几种制导方式的优点,共同完成对导弹的制导任务。常用的复合制导技术有:自主寻的制导、遥控寻的制导、惯性寻的制导、遥控寻的制导、地形匹配和GPS数字景象匹配制导等。

(二)近几场局部战争中使用的典型精确制导武器(www.xing528.com)

在近几场局部战争中,各种精确制导武器粉墨登场,其强大的作战威力给世人留下了深刻的印象

1.联合直接攻击弹药(JDAM)(见图5-20)

图5-20 联合直接攻击弹药(JDAM)

联合直接攻击弹药(JDAM)是美国海、空军联合研制的第四代精确制导炸弹,20世纪90年代末装备部队。在科索沃战争中,B-2轰炸机首次使用了JDAM,该型炸弹也是攻击我驻南联盟大使馆的“元凶”,现在已能由多种飞机携带发射。该型炸弹是将美国库存的900千克级BLU-109/B穿甲炸弹、450千克级MK83和BLU-110穿甲炸弹分别加装惯性制导装置和GPS接收机组装而成的,分为通用型和专用侵彻型,编号分别为GBU-31和GBU-32。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。

2.GBU-28激光制导钻地弹(见图5-21)

图5-21 GBU-28激光制导钻地弹

美军目前的GBU-28激光制导钻地弹是GBU-24“铺路爪3”激光制导炸弹的改进型,炸弹全长5.84米,弹径370毫米,重2130千克,内装有306千克高爆炸药。美空军F-15E、F-111战斗轰炸机和F-117A、B-1B、B-2轰炸机均可携带投放。在海湾战争中,美军使用普通激光制导炸弹不能破坏伊拉克坚固的地下指挥中心,于是临时在200毫米炮管中装填炸药并将其与激光制导部件和战斗部相连,并于1991年2月27日,第一次使用这种炸弹攻击伊拉克的地下钢筋混凝土设施。当时这种炸弹就能钻普通土深达30米以上,钻混凝土深达6米。战后,美军将其正名为GBU-28激光制导炸弹。科索沃战争中,美军曾使用GBU-28攻击南斯拉夫普里什蒂纳机场的地下仓库。2001年10月10日第三次出场,美军使用GBU-28钻地弹攻击位于喀布尔和坎大哈地区的塔利班政权领导人的地下指挥控制中心和其他坚固掩体。

3.GBU-37卫星制导钻地弹

该型弹是将BLU-113的侵彻弹头安装到GBU-28炸弹上,采用GPS制导,并使用固体火箭发动机以提高飞行速度,使该弹撞地速度达到1200米/秒,钻混凝土深达18米以上,已经能够攻击深藏在地下发射井中的洲际弹道导弹。这种最新研制的钻地弹同样也被用到了阿富汗——这个美军新武器的“试验场”。为了攻击地下深层掩体和对付新型防空武器系统,美军还研制了由F-22、F-35携带的飞行速度达6马赫高超声速钻地弹。

知识窗

多级智能钻地弹

美军正在研制至少能连续穿透3层钢筋混凝土或钢板的多级智能钻地弹。这种钻地弹撞地时不发生爆炸而是钻入地下,然后第一级引信引爆,炸开一个大洞,弹体继续向下钻;通到混凝土结构时,第二级引信再引爆,炸开混凝土结构,继续钻地;遇到钢板加固工事时,第三级引信引爆,钻钢板后进入掩体内部时,战斗部爆炸。这种钻地弹有1000千克和2500千克两种,可由F-15E和B-2等飞机投放。

4.“战斧”巡航导弹(见图5-22)

图5-22 “战斧”巡航导弹

“战斧”巡航导弹是美国研制的一种从敌防御火力圈外投射的纵深打击武器,能够从陆地、船舰、空中和水下发射,主要用于对严密设防区域的目标实施精确攻击。该导弹飞行速度快,在航行中采用惯性制导加地形匹配制导和景象匹配制导,或采用惯性制导加GPS制导,可以自动调整高度和速度进行攻击,在现代战争中充当了美军的“撒手锏”。“战斧”巡航导弹具有低空飞行、命中率高等特点。30多年来,美国在发动的多次局部战争中都曾使用“战斧”巡航导弹。2017年4月7日,美国海军从部署在波罗的海的导弹驱逐舰上发射了59枚“战斧”巡航导弹,对叙利亚中部霍姆斯省空军基地实施了精确打击。

5.AASM精确制导炸弹(见图5-23)

图5-23 AASM精确制导炸弹

AASM是法国研制的一种精确制导炸弹,被称为“法国版”或“欧洲版”的JDAM。AASM采用了可互相替代的多种制导方式,大幅提高了弹药的打击可靠性。目前,AASM的导引头有两种:一种是全天候型,即GPS/INS制导,精度为10~30米,易受无线电干扰;另一种是红外引导型,精度达到1米,可以攻击慢速机动目标,易受云雾干扰。

2008年交付部队后,AASM很快在阿富汗战场完成了首次实战,当时在加拿大观测员的指引下,一架“阵风”战机发射了2枚AASM,摧毁了一个塔利班的阵地。2011年3月19日,法、英、美等国发动了对利比亚的海空打击,法国空军一改在伊拉克战争中的被动,率先使用了AASM,而且随着“戴高乐”号航母的加入,法国海军展示了 AASM的精确打击能力。从2015年12月开始,法国空军多次发射AASM精确制导炸弹,对IS(伊斯兰国)极端恐怖组织实施精确打击。

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