论文部分内容阅读
20世纪80年代以来,围绕信息技术、人工智能技术,世界各国在新军事领域展开了激烈斗争。回望现代化兵器发展历程,现代兵器发展的先导和关键是弹药发展。如今,精确制导的智慧弹药已在现代战场上广泛使用,伊拉克战争中的使用比例高达68%。现代战争表明:采用高新技术武装的智慧弹药,能够更为高效地毁伤敌首脑目标。新时期我们研究智慧弹药的发展趋势,对学习信息化战争有着重大的意义。
一、智慧弹药的现状
为适应现代信息化战争的需要,新型弹药——智慧弹药出现了。其在外弹道某段上能完成自身搜索、识别目标,或者自身搜索、识别目标后还能跟踪目标,直至命中和毁伤目标。智慧弹药包括末端敏感弹药和末制导弹药。
末敏弹
末敏弹是“末端敏感弹药”的简称,用于对付坦克、自行火炮和步兵战车等装甲目标。这里末端是指弹道的末端,而“敏感”是指弹药可以检测到目标的存在并被目标激活。所以,末敏弹就是弹道末端能够探测出装甲目标方位并使战斗部朝着目标方向爆炸的炮弹。
末敏弹采用子母弹结构。敏感子弹的中央控制器具有火力决策、信号处理、数据采集、电源管理、驱动控制等功能;复合敏感器系统主要作用是探测目标。未敏弹使用的敏感器主要有毫米波雷达、毫米波辐射计、红外成像探测器以及磁力计等。
装有敏感子弹药的母弹由火炮或火箭发射后按预定弹道以无控的方式飞向目标,在目标区域上空点燃抛射药,将敏感子弹从弹体尾部抛出。在子弹降落过程中,弹上的扫描装置对地面做螺旋状扫描,弹上还有距离敏感装置,当它测出预定的距地面的斜距时,即解除引爆机构的保险。一旦敏感装置在其视场范围内发现目标时,弹上信号处理器就发出一个起爆信号。战斗部爆炸后,瞬时形成的高速爆炸成型弹丸攻击装甲目标。
末敏弹是实现了“发射后不用管”的一种作战距离远、命中概率高、毁伤效果好、效费比高的智能炮弹。
末制导炮弹
末制导炮弹是由火炮发射,利用炮弹自身制导装置在外弹道末段实施搜索、导引、控制,将弹丸导向目标的炮弹。末制导炮弹能越过地形障碍命中行进中的坦克、装甲车辆、舰艇以及掩体、工事等。
除一般炮弹结构外,由传感器、自动驾驶仪、信号处理器、时间程序机构、滚转角速率传感器等构成的制导系统以末制导炮弹为控制对象,包括导引子系统和控制子系统。其中,导引系统测量相对目标的运动偏差,按照预选设计好的导引规律形成导引指令控制末制导炮弹运动。控制子系统功能是保证末制导炮弹在导引指令作用下沿着要求的弹道飞行,保证末制导炮弹的姿态稳定,不受各种干扰影响。末制导弹药制导装置主要有激光末制导、红外末制导、毫米波末制导等。
末制导炮弹发射后首先沿曲线弹道飞行,当制导炮弹进入制导段瞬间,导引头就立即获取目标信息,经信号变换、处理、辨识和选择,得出目标的坐标和运动参数,然后与弹丸运动参数相比较,形成导引指令,传输给控制系统,使它命中预选目标。
除了具有常规炮弹射程远、威力大的特点外,末制导弹药是一种集常规炮弹的初始精度和末端制导能力于一体的经济型、具有首发命中概率高的智慧弹药。
二、智慧弹药的特点分析
信息化弹药种类日益增多、效能不断增大,其射程更远,精度更高,威力更大,适用于对付战场中出现的各种目标,以不断适应高技术战争的需要。
远程化
在二战,战场范围只有几万平方千米。自海湾战争开始,战场空间急剧扩展。伊拉克战争中美军在800km的外层空间到地面由高到低分别有各类卫星、 “全球鹰”无人机、预警机、 “捕食者”无人机、无人飞行器和地面上的各类传感器及情报人员。如今,作战环境趋于多领域、多环境,形成了全时空、全方位的立体作战体系。战场空间的扩大意味着非接触作战的剧增。要赢得战争的制胜权,必须拥有在敌武器火力圈之外有效打击敌人,夺取战争主动权的能力。国外的火力打击系统主要通过采用底部排气、火箭增程、滑翔增程及复合增程技术,采用增大炮管长度、采用高能发射装药并增大发射药量等方法,真正实现了纵深压制和远程打击的目的。
精准化
在立体化、数字化、信息化的现代战场中,要发挥远程武器的作用,必须实行精确打击。为减少不必要的附带损伤、平民伤亡,战斗毁伤效果不再强调装药量的多少,而是突出精确有效原则;战争胜负不再强调战役性决战和战术性战斗的累加,而是强调通过点穴式和外科手术式精确打击,对敌形成综合震慑。弹药的制导化、精确化成为一个必然的发展方向。为此,世界各军事大国都在加快建设自己的高精度定位系统,研制高精度制导武器,确保对敌进行精確打击。
保障条件高
信息化弹药大量采用电子元器件、光学元器件等,因此,信息化弹药的技术保障工作要精心细致,弹药的储存、运输,特别是质量检测等作业环节的要求也相应提高。
信息化弹药的保障,无论是使用保障还是维修保障,对资源的要求都更高。信息化弹药追求的是高精度、高威力。在保障中要突出的是“快”。信息化弹药使用前的检测或检查,要实现“快”,必须对匹配完善的保障资源的配置、储存和使用有更高的要求;在维修保障中,为了保障和恢复信息化弹药完好的战术状态,对维修设备、器材、专业人员的配备等保障资源要求更高。对这类高性能高价值弹药,要保证其性能,很大程度上取决于平时的保障工作。
三、智慧弹药的未来发展趋势
智慧弹药以其方便、机动、灵活、迅猛、高效而广受各国重视。从各国发展智慧弹药的情况及未来战争的需要看,智慧弹药的发展方向主要体现在以下几个方面。
智能化
实行精确打击,发挥远程武器的作用,必需进一步加强弹药的自主识别能力。探测传感器件信息的获取和利用是智能化弹药的灵魂所在。目前,通过采用简易修正、末端敏感等技术,使常规炮弹的精度得以大大改善。通过多种探测原理和探测手段的集成与复合来达到提高探测精度的目的也是行之有效的途径之一。因此研发更加高智能、高灵敏、高精度、高可靠的探测传感器件是发展信息化弹药的必然要求。
网络化
智能信息化弹药承担侦察、探测、精确毁伤与评估目标等功能。随着网络中心战思想的推出,未来战场对智能弹药网络化协同作战能力的要求必然更加突出。
网络化智能弹药,使弹药与弹药,弹药与指挥站之间可以双向通信。此时弹药可以协调有序地识别和选择目标并选择合适的攻击方式。置于网络后,指挥站可将目标位置即时传送至弹药,弹药则依此导向目标。加快发展网络化智能弹药将成为未来弹药发展的一个重要方向。
低成本化
发展低成本的信息化弹药是整个武器系统发展的一个总趋势。在弹药领域,微机电技术、纳米技术、新材料技术和集成技术的发展,各种微小型器件将不断产生,为发展弹药提供了有利空间。
加大对库存弹药的改造升级力度,是降低成本的一个主要途径。美军在伊拉克战场上使用的制导弹药,大部分都是经过模块化改装的传统弹药,其作战效能成倍提高。合理地对库存弹药升级改造,不仅能有效提升弹药本身的作战效能,而且避免了大批弹药的直接报废,有着显著的经济效益和军事效益。
军事要发展,弹药必先行。未来战争是高技术条件下的信息化战争,为了适应信息化作战需求,以往“以增强火炮能力为中心”的发展思路将让位于“以信息化弹药为中心”,信息化弹药的发展已成为必然趋势。可以预见,信息化弹药必定会在未来信息化战场上大展风采。
一、智慧弹药的现状
为适应现代信息化战争的需要,新型弹药——智慧弹药出现了。其在外弹道某段上能完成自身搜索、识别目标,或者自身搜索、识别目标后还能跟踪目标,直至命中和毁伤目标。智慧弹药包括末端敏感弹药和末制导弹药。
末敏弹
末敏弹是“末端敏感弹药”的简称,用于对付坦克、自行火炮和步兵战车等装甲目标。这里末端是指弹道的末端,而“敏感”是指弹药可以检测到目标的存在并被目标激活。所以,末敏弹就是弹道末端能够探测出装甲目标方位并使战斗部朝着目标方向爆炸的炮弹。
末敏弹采用子母弹结构。敏感子弹的中央控制器具有火力决策、信号处理、数据采集、电源管理、驱动控制等功能;复合敏感器系统主要作用是探测目标。未敏弹使用的敏感器主要有毫米波雷达、毫米波辐射计、红外成像探测器以及磁力计等。
装有敏感子弹药的母弹由火炮或火箭发射后按预定弹道以无控的方式飞向目标,在目标区域上空点燃抛射药,将敏感子弹从弹体尾部抛出。在子弹降落过程中,弹上的扫描装置对地面做螺旋状扫描,弹上还有距离敏感装置,当它测出预定的距地面的斜距时,即解除引爆机构的保险。一旦敏感装置在其视场范围内发现目标时,弹上信号处理器就发出一个起爆信号。战斗部爆炸后,瞬时形成的高速爆炸成型弹丸攻击装甲目标。
末敏弹是实现了“发射后不用管”的一种作战距离远、命中概率高、毁伤效果好、效费比高的智能炮弹。
末制导炮弹
末制导炮弹是由火炮发射,利用炮弹自身制导装置在外弹道末段实施搜索、导引、控制,将弹丸导向目标的炮弹。末制导炮弹能越过地形障碍命中行进中的坦克、装甲车辆、舰艇以及掩体、工事等。
除一般炮弹结构外,由传感器、自动驾驶仪、信号处理器、时间程序机构、滚转角速率传感器等构成的制导系统以末制导炮弹为控制对象,包括导引子系统和控制子系统。其中,导引系统测量相对目标的运动偏差,按照预选设计好的导引规律形成导引指令控制末制导炮弹运动。控制子系统功能是保证末制导炮弹在导引指令作用下沿着要求的弹道飞行,保证末制导炮弹的姿态稳定,不受各种干扰影响。末制导弹药制导装置主要有激光末制导、红外末制导、毫米波末制导等。
末制导炮弹发射后首先沿曲线弹道飞行,当制导炮弹进入制导段瞬间,导引头就立即获取目标信息,经信号变换、处理、辨识和选择,得出目标的坐标和运动参数,然后与弹丸运动参数相比较,形成导引指令,传输给控制系统,使它命中预选目标。
除了具有常规炮弹射程远、威力大的特点外,末制导弹药是一种集常规炮弹的初始精度和末端制导能力于一体的经济型、具有首发命中概率高的智慧弹药。
二、智慧弹药的特点分析
信息化弹药种类日益增多、效能不断增大,其射程更远,精度更高,威力更大,适用于对付战场中出现的各种目标,以不断适应高技术战争的需要。
远程化
在二战,战场范围只有几万平方千米。自海湾战争开始,战场空间急剧扩展。伊拉克战争中美军在800km的外层空间到地面由高到低分别有各类卫星、 “全球鹰”无人机、预警机、 “捕食者”无人机、无人飞行器和地面上的各类传感器及情报人员。如今,作战环境趋于多领域、多环境,形成了全时空、全方位的立体作战体系。战场空间的扩大意味着非接触作战的剧增。要赢得战争的制胜权,必须拥有在敌武器火力圈之外有效打击敌人,夺取战争主动权的能力。国外的火力打击系统主要通过采用底部排气、火箭增程、滑翔增程及复合增程技术,采用增大炮管长度、采用高能发射装药并增大发射药量等方法,真正实现了纵深压制和远程打击的目的。
精准化
在立体化、数字化、信息化的现代战场中,要发挥远程武器的作用,必须实行精确打击。为减少不必要的附带损伤、平民伤亡,战斗毁伤效果不再强调装药量的多少,而是突出精确有效原则;战争胜负不再强调战役性决战和战术性战斗的累加,而是强调通过点穴式和外科手术式精确打击,对敌形成综合震慑。弹药的制导化、精确化成为一个必然的发展方向。为此,世界各军事大国都在加快建设自己的高精度定位系统,研制高精度制导武器,确保对敌进行精確打击。
保障条件高
信息化弹药大量采用电子元器件、光学元器件等,因此,信息化弹药的技术保障工作要精心细致,弹药的储存、运输,特别是质量检测等作业环节的要求也相应提高。
信息化弹药的保障,无论是使用保障还是维修保障,对资源的要求都更高。信息化弹药追求的是高精度、高威力。在保障中要突出的是“快”。信息化弹药使用前的检测或检查,要实现“快”,必须对匹配完善的保障资源的配置、储存和使用有更高的要求;在维修保障中,为了保障和恢复信息化弹药完好的战术状态,对维修设备、器材、专业人员的配备等保障资源要求更高。对这类高性能高价值弹药,要保证其性能,很大程度上取决于平时的保障工作。
三、智慧弹药的未来发展趋势
智慧弹药以其方便、机动、灵活、迅猛、高效而广受各国重视。从各国发展智慧弹药的情况及未来战争的需要看,智慧弹药的发展方向主要体现在以下几个方面。
智能化
实行精确打击,发挥远程武器的作用,必需进一步加强弹药的自主识别能力。探测传感器件信息的获取和利用是智能化弹药的灵魂所在。目前,通过采用简易修正、末端敏感等技术,使常规炮弹的精度得以大大改善。通过多种探测原理和探测手段的集成与复合来达到提高探测精度的目的也是行之有效的途径之一。因此研发更加高智能、高灵敏、高精度、高可靠的探测传感器件是发展信息化弹药的必然要求。
网络化
智能信息化弹药承担侦察、探测、精确毁伤与评估目标等功能。随着网络中心战思想的推出,未来战场对智能弹药网络化协同作战能力的要求必然更加突出。
网络化智能弹药,使弹药与弹药,弹药与指挥站之间可以双向通信。此时弹药可以协调有序地识别和选择目标并选择合适的攻击方式。置于网络后,指挥站可将目标位置即时传送至弹药,弹药则依此导向目标。加快发展网络化智能弹药将成为未来弹药发展的一个重要方向。
低成本化
发展低成本的信息化弹药是整个武器系统发展的一个总趋势。在弹药领域,微机电技术、纳米技术、新材料技术和集成技术的发展,各种微小型器件将不断产生,为发展弹药提供了有利空间。
加大对库存弹药的改造升级力度,是降低成本的一个主要途径。美军在伊拉克战场上使用的制导弹药,大部分都是经过模块化改装的传统弹药,其作战效能成倍提高。合理地对库存弹药升级改造,不仅能有效提升弹药本身的作战效能,而且避免了大批弹药的直接报废,有着显著的经济效益和军事效益。
军事要发展,弹药必先行。未来战争是高技术条件下的信息化战争,为了适应信息化作战需求,以往“以增强火炮能力为中心”的发展思路将让位于“以信息化弹药为中心”,信息化弹药的发展已成为必然趋势。可以预见,信息化弹药必定会在未来信息化战场上大展风采。