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机载弹药经历了近100年的发展,目前已成为以精确制导弹药为代表,各种弹药种类齐全的主战武器系列。制导炸弹以其较高的命中率,突出的作战效能,已逐渐成为机载弹药中的主力之一。
制导炸弹用于实战始于越南战争,在以后的几次局部战争中,制导炸弹发挥了越来越大的作用。在1991年初的海湾战争、1999年的科索沃战争和2003年的伊拉克战争中,美军大量使用了的制导炸弹,取得了突出的作战效果。
一、国外制导炸弹的现状
目前,世界上许多国家都装备了制导炸弹,据不完全统计,现役制导炸弹大约有58种。
制导炸弹是介于空地导弹和普通炸弹之间的一个弹种,它的出现是航空炸弹发展史中的标志性阶段,表明航空炸弹今后将向智能化的方向发展,军事优势将从单一的数量优势转为数量、质量优势。
依据制导方式,制导炸弹主要有激光制导炸弹、红外制导炸弹和电视制导炸弹三种,这三种炸弹各有优缺点。从外军装备的情况看,激光制导炸弹发展得较快,这与激光制导炸弹本身的特点密切相关。
(一)激光制导炸弹
激光制导炸弹有以下特点:
1、结构简单,成本低
激光制导炸弹一般由普通低阻炸弹配上简单的制导和控制系统、翼面而成,没有动力系统,成本约为空地导弹的1/6~1/10。
2、命中精度高、威力大
由于激光束的发散角很小,可保证较高的命中精度。同时由于没有动力系统,有效载荷比达80%左右,与空地导弹(有效载荷比约40%)相比,具有较大的毁伤威力。
3、投放范围大,允许有较大的投放误差
激光照射目标后,在其反射角方向形成一个最强反射锥,俗称为篮筐,其半径可达1000m,飞机投弹时,只需投入篮筐就可以了。
4、使用效费比高,作战效能显著
激光制导炸弹是最佳成本效益的空对地攻击武器之一,特别是对空地导弹难以摧毁的坚硬目标,威力强大的激光制导炸弹更能体现出它的效费比优势来。有人曾做过论证,摧毁单个典型设防目标时,用非制导炸弹需花费10万美元,用"小牛"空地导弹需花费12万美元,而用宝石路2激光制导炸弹仅需2万美元。
激光制导炸弹的研制始于二十世纪60年代初。1968年美国将宝石路1(铺路)激光制导炸弹装备部队,并在越战中首次使用。此后,美国又相继研制装备了宝石路2、宝石路3系列激光制导炸弹,命中圆概率误差由第一代的10m提高到第三代的1m(第二代为3~3.7m),命中率也达到了90%。
虽然激光制导炸弹有很多优点,但是激光制导炸弹在投掷后需要载机或其它飞机使用激光目标指示器用激光束一直照射目标,无法实施防区外打击,不利于提高载机的生存能力。在大雨、浓雾等低能见度恶劣气象条件下不能正常工作。
宝石路3系列激光制导炸弹是目前美国现役最先进的激光制导炸弹,与前两种型号相比,该型号弹在以下方面作了改进:一是激光制导舱的前部由原来的风标式激光导引头改为双模扫描式激光导引头,使投弹包络大为扩展,从而可在防空火力圈外远距离投放,并且这种导引头比较灵敏,无论在白天、黑夜还是低云层、低能见度等恶劣气象条件下均能正常工作。二是激光制导系统由原来的速度追踪导引改为比例导引,减小了制导误差,使得宝石路3激光制导炸弹具有攻击运动目标的能力和很高的一次命中概率(90%)。三是尾翼改为大升力折叠尾翼,改进了炸弹的低空气动性能,增加了飞行距离,使炸弹可用于低空投放。目前,宝石路系列激光制导炸弹已成为美空军的主要弹种之一,其中GBU-28即可配用通用型战斗部也可配用侵彻战斗部,在海湾战争中,给伊拉克的机场跑道、机库掩体和地下指挥所造成了很大破坏。
(二)电视制导炸弹
除激光制导炸弹外,美国还相继研制了白星眼1、白星眼2、增程白星眼2电视制导炸弹。
白星眼电视制导炸弹的导引头使用陀螺稳定的变焦距电视摄象机,导引过程中,电视跟踪装置对电视图像信号进行处理,对目标采用自动边缘跟踪方式,并将计算出的目标误差信号送至控制装置,及时调整炸弹的飞行轨迹,使炸弹飞向目标。
受炸弹自身性能所限,白星眼电视制导炸弹只能在白天、能见度不小于9km且目标有良好对比度的条件下使用。攻击目标时,载机必须顺着阳光照射方向进入。由此可见,电视制导炸弹的使用受环境因素的影响较大,抗干扰能力较弱。另外,其成本也高于激光制导炸弹。因此,美军计划未来用红外成像导引头取代电视导引头。目前,美军仍装备有白星眼电视制导炸弹。
(三)红外成像制导炸弹
红外成像制导炸弹利用红外焦平面多元探测器,通过探测目标的红外辐射,形成目标图像,引导炸弹攻击目标。该炸弹具有主动寻的能力,实现了投掷后不管,飞机投弹后可以立刻机动飞离战区;抗干扰能力强,可在白昼黑夜和雨、雾、烟等条件下使用,既可攻击固定目标,也可攻击运动目标。该炸弹的主要缺点是成本较高,比前两类制导炸弹的成本高得多。据报道,目前装备部队的主要有以色列奥佛红外成像制导炸弹和俄罗斯500kg红外成像制导集束式子母炸弹。
二、制导炸弹的发展趋势
为了满足现代作战的需要,提高战机的生存率,制导炸弹今后将向导引智能化、投掷远距化、作战全天化、打击精确化、结构模块化的方向发展。
(一)导引智能化
大力发展各种目标自动识别技术,实现"投掷后不管"。当前,主要研究的目标自动识别技术是合成孔径雷达制导技术、红外成像制导技术和毫米波制导技术,运用这些技术制成的导引头,具有更强的自动识别给定目标的功能。在个别新型制导炸弹上,已经采用了这些技术,尤其是合成孔径雷达制导技术和红外成像制导技术的采用,大大提高了制导炸弹在夜间和恶劣气象条件下的作战能力。另外,主动式激光制导技术也是研究的重点之一。
(二)投掷远距化
通过改进炸弹气动外形,增强炸弹的滑翔能力,高空投放距离可达30 km;采用发动机增程后,达65km,与空地导弹逐渐靠拢,从根本上实现防区外投放。
(三)作战全天化
通过采用一些新技术,进一步增强制导炸弹的抗干扰能力,提高全天候作战能力。如合成孔径雷达制导技术。合成孔径雷达尽管只有一个不大的天线元,但当雷达与炸弹一起飞行时,天线元在不同的时间处在不同的位置,通过信息处理系统将天线元在空间各点所接收的信号进行处理后合成,可获得相当于一个大型天线阵的分辨率。因此,该技术不仅具有全天候工作的能力,而且作用距离远,分辨率高,是一项极有前途的技术。
(四)打击精确化
在弹上运用"全球卫星定位系统"(GPS)和"惯性制导系统"(INS),加装末端主动或被动导引头,使高空投放的制导炸弹的圆概率误差达到3m,实现打击精确化。
(五)结构模块化
运用系统工程的方法,使炸弹结构模块化,实现圆径相同但型号不同的炸弹的部件可以通用,从而在使用时可根据不同的目标特性,选用相应的导引头或战斗部,实现一弹多能。
目前,正在研制的新型制导炸弹主要有宝石路4型自主制导滑翔炸弹,该弹CEP为1m,拟采用红外成像制导或毫米波制导,以期成为一种发射后不管、具有自动搜索、捕获、识别目标的能力、可全天候工作的武器系统。
面对精确制导弹药的快速发展,我们只有深入研究精确制导武器的性能,全面掌握其特点,制定相应的防范措施,才能够抗击敌人的精确打击,在未来维护祖国统一,保卫国家安全的斗争中立于不败之地。
制导炸弹用于实战始于越南战争,在以后的几次局部战争中,制导炸弹发挥了越来越大的作用。在1991年初的海湾战争、1999年的科索沃战争和2003年的伊拉克战争中,美军大量使用了的制导炸弹,取得了突出的作战效果。
一、国外制导炸弹的现状
目前,世界上许多国家都装备了制导炸弹,据不完全统计,现役制导炸弹大约有58种。
制导炸弹是介于空地导弹和普通炸弹之间的一个弹种,它的出现是航空炸弹发展史中的标志性阶段,表明航空炸弹今后将向智能化的方向发展,军事优势将从单一的数量优势转为数量、质量优势。
依据制导方式,制导炸弹主要有激光制导炸弹、红外制导炸弹和电视制导炸弹三种,这三种炸弹各有优缺点。从外军装备的情况看,激光制导炸弹发展得较快,这与激光制导炸弹本身的特点密切相关。
(一)激光制导炸弹
激光制导炸弹有以下特点:
1、结构简单,成本低
激光制导炸弹一般由普通低阻炸弹配上简单的制导和控制系统、翼面而成,没有动力系统,成本约为空地导弹的1/6~1/10。
2、命中精度高、威力大
由于激光束的发散角很小,可保证较高的命中精度。同时由于没有动力系统,有效载荷比达80%左右,与空地导弹(有效载荷比约40%)相比,具有较大的毁伤威力。
3、投放范围大,允许有较大的投放误差
激光照射目标后,在其反射角方向形成一个最强反射锥,俗称为篮筐,其半径可达1000m,飞机投弹时,只需投入篮筐就可以了。
4、使用效费比高,作战效能显著
激光制导炸弹是最佳成本效益的空对地攻击武器之一,特别是对空地导弹难以摧毁的坚硬目标,威力强大的激光制导炸弹更能体现出它的效费比优势来。有人曾做过论证,摧毁单个典型设防目标时,用非制导炸弹需花费10万美元,用"小牛"空地导弹需花费12万美元,而用宝石路2激光制导炸弹仅需2万美元。
激光制导炸弹的研制始于二十世纪60年代初。1968年美国将宝石路1(铺路)激光制导炸弹装备部队,并在越战中首次使用。此后,美国又相继研制装备了宝石路2、宝石路3系列激光制导炸弹,命中圆概率误差由第一代的10m提高到第三代的1m(第二代为3~3.7m),命中率也达到了90%。
虽然激光制导炸弹有很多优点,但是激光制导炸弹在投掷后需要载机或其它飞机使用激光目标指示器用激光束一直照射目标,无法实施防区外打击,不利于提高载机的生存能力。在大雨、浓雾等低能见度恶劣气象条件下不能正常工作。
宝石路3系列激光制导炸弹是目前美国现役最先进的激光制导炸弹,与前两种型号相比,该型号弹在以下方面作了改进:一是激光制导舱的前部由原来的风标式激光导引头改为双模扫描式激光导引头,使投弹包络大为扩展,从而可在防空火力圈外远距离投放,并且这种导引头比较灵敏,无论在白天、黑夜还是低云层、低能见度等恶劣气象条件下均能正常工作。二是激光制导系统由原来的速度追踪导引改为比例导引,减小了制导误差,使得宝石路3激光制导炸弹具有攻击运动目标的能力和很高的一次命中概率(90%)。三是尾翼改为大升力折叠尾翼,改进了炸弹的低空气动性能,增加了飞行距离,使炸弹可用于低空投放。目前,宝石路系列激光制导炸弹已成为美空军的主要弹种之一,其中GBU-28即可配用通用型战斗部也可配用侵彻战斗部,在海湾战争中,给伊拉克的机场跑道、机库掩体和地下指挥所造成了很大破坏。
(二)电视制导炸弹
除激光制导炸弹外,美国还相继研制了白星眼1、白星眼2、增程白星眼2电视制导炸弹。
白星眼电视制导炸弹的导引头使用陀螺稳定的变焦距电视摄象机,导引过程中,电视跟踪装置对电视图像信号进行处理,对目标采用自动边缘跟踪方式,并将计算出的目标误差信号送至控制装置,及时调整炸弹的飞行轨迹,使炸弹飞向目标。
受炸弹自身性能所限,白星眼电视制导炸弹只能在白天、能见度不小于9km且目标有良好对比度的条件下使用。攻击目标时,载机必须顺着阳光照射方向进入。由此可见,电视制导炸弹的使用受环境因素的影响较大,抗干扰能力较弱。另外,其成本也高于激光制导炸弹。因此,美军计划未来用红外成像导引头取代电视导引头。目前,美军仍装备有白星眼电视制导炸弹。
(三)红外成像制导炸弹
红外成像制导炸弹利用红外焦平面多元探测器,通过探测目标的红外辐射,形成目标图像,引导炸弹攻击目标。该炸弹具有主动寻的能力,实现了投掷后不管,飞机投弹后可以立刻机动飞离战区;抗干扰能力强,可在白昼黑夜和雨、雾、烟等条件下使用,既可攻击固定目标,也可攻击运动目标。该炸弹的主要缺点是成本较高,比前两类制导炸弹的成本高得多。据报道,目前装备部队的主要有以色列奥佛红外成像制导炸弹和俄罗斯500kg红外成像制导集束式子母炸弹。
二、制导炸弹的发展趋势
为了满足现代作战的需要,提高战机的生存率,制导炸弹今后将向导引智能化、投掷远距化、作战全天化、打击精确化、结构模块化的方向发展。
(一)导引智能化
大力发展各种目标自动识别技术,实现"投掷后不管"。当前,主要研究的目标自动识别技术是合成孔径雷达制导技术、红外成像制导技术和毫米波制导技术,运用这些技术制成的导引头,具有更强的自动识别给定目标的功能。在个别新型制导炸弹上,已经采用了这些技术,尤其是合成孔径雷达制导技术和红外成像制导技术的采用,大大提高了制导炸弹在夜间和恶劣气象条件下的作战能力。另外,主动式激光制导技术也是研究的重点之一。
(二)投掷远距化
通过改进炸弹气动外形,增强炸弹的滑翔能力,高空投放距离可达30 km;采用发动机增程后,达65km,与空地导弹逐渐靠拢,从根本上实现防区外投放。
(三)作战全天化
通过采用一些新技术,进一步增强制导炸弹的抗干扰能力,提高全天候作战能力。如合成孔径雷达制导技术。合成孔径雷达尽管只有一个不大的天线元,但当雷达与炸弹一起飞行时,天线元在不同的时间处在不同的位置,通过信息处理系统将天线元在空间各点所接收的信号进行处理后合成,可获得相当于一个大型天线阵的分辨率。因此,该技术不仅具有全天候工作的能力,而且作用距离远,分辨率高,是一项极有前途的技术。
(四)打击精确化
在弹上运用"全球卫星定位系统"(GPS)和"惯性制导系统"(INS),加装末端主动或被动导引头,使高空投放的制导炸弹的圆概率误差达到3m,实现打击精确化。
(五)结构模块化
运用系统工程的方法,使炸弹结构模块化,实现圆径相同但型号不同的炸弹的部件可以通用,从而在使用时可根据不同的目标特性,选用相应的导引头或战斗部,实现一弹多能。
目前,正在研制的新型制导炸弹主要有宝石路4型自主制导滑翔炸弹,该弹CEP为1m,拟采用红外成像制导或毫米波制导,以期成为一种发射后不管、具有自动搜索、捕获、识别目标的能力、可全天候工作的武器系统。
面对精确制导弹药的快速发展,我们只有深入研究精确制导武器的性能,全面掌握其特点,制定相应的防范措施,才能够抗击敌人的精确打击,在未来维护祖国统一,保卫国家安全的斗争中立于不败之地。