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制導炮彈:打“點”擊“面”兩相宜

華夏經緯網 > 軍事 > 兵器大觀 > 導彈      2023-09-15 09:15:22

    制導炮彈:打“點”擊“面”兩相宜

    ■李丹陽  王  鵬  王文岳

    遠處的山坡上,戰壕縱橫,地堡密布;陣地前沿,鐵絲網與拒馬交錯設置。

    隨著一聲令下,炮群怒吼,一枚枚炮彈直撲“敵”陣地。對面的山坡,頓時被火焰和煙塵所籠罩。

    與此同時,還有一些炮彈如同長了眼睛,對“敵”指揮所、觀察哨等目標實施精確打擊……

    對面狀目標實施打擊,向來是火炮的強項。尤其是炮群運用所産生的威力,更是把這種長處體現得淋漓盡致。

    但是,隨著戰場需求的變化以及科技的發展,越來越多的火炮被賦予打擊點狀目標的能力。這種對目標的精確打擊能力,有的來自對火炮本身的升級,更多的則來自對炮彈的重塑與改造。

    研製制導炮彈就是獲得這種能力的途徑之一。尤其在當前一些軍事熱點地區,制導炮彈的應用已顯現出新的實戰價值。

    什麼是制導炮彈?它的發展現狀與未來發展趨勢如何?請看本期解讀。

    依靠“眼力”立身,賦予炮彈“準星”

    説到制導炮彈,有一個彈種在名稱上很容易與其混淆——炮射導彈。

    其實,兩者的區別不小。炮射導彈的一個顯著特點是自帶動力,如具有固體燃料為動力的推進部,射程也更遠一些。而制導炮彈,更像是常規炮彈的升級版,它的飛行靠的是火炮發射時的初速度,本質仍是炮彈,只不過被賦予了一定制導能力。

    制導炮彈的制導能力來自彈載的一系列裝置,如可折疊舵面與彈翼、制導裝置、控制裝置等。其中,制導裝置尤其是各種導引頭的性能很關鍵。對制導炮彈來説,能否在飛行過程中尤其是在末段發現目標,考驗的就是導引頭的“眼力”。換句話説,是制導裝置為這些看似平常實則非凡的制導炮彈賦予了“準星”。

    諸多導引頭中,鐳射半主動尋的導引頭可謂是“老資格”。

    最早開始研製制導炮彈的美國與蘇聯,分別推出的M712型“銅斑蛇”制導炮彈和2K25型“紅土地”制導炮彈,採用的都是鐳射半主動尋的導引頭。這些導引頭髮現目標,需要“外援”在炮彈飛行末段用鐳射“照亮”目標。當前的制導炮彈有很多還在使用鐳射半主動尋的導引頭,由直升機、無人機等來執行操作,相比過去的地面導引,能在更遠的地方“照亮”目標。

    2K25型“紅土地”制導炮彈。資料圖片

    M712型“銅斑蛇”制導炮彈。資料圖片

    紅外主動尋的導引頭與主動毫米波雷達導引頭的出現,使制導炮彈具備了“發射後不管”的能力。與鐳射半主動尋的導引頭不同,這類導引頭不需要“外援”,炮彈被火炮發射到一定區域後,這兩種導引頭會按照設定自行“睜開眼睛”,多方位尋找目標,並把炮彈導向目標實施攻擊,這也使搭載有此類導引頭的炮彈具有了打擊一些移動目標的能力。

    比如,德國迪爾防務公司與義大利萊昂納多公司聯合研製的“火山”制導炮彈,有3種導引頭可選用,其中一種就是紅外主動尋的導引頭。該公司曾聲稱,採用紅外主動尋的導引頭的“火山”炮彈,可精確攻擊諸如水面艦艇或地面車輛之類的移動目標。

    火山”制導炮彈。資料圖片

    全球定位導航系統的應用,進一步提升了制導炮彈的打擊精度。借助天上的衛星和彈載的定位導航裝置,制導炮彈也有了看得更遠的“眼睛”。美國的M982“神劍”制導炮彈採用的就是“慣性制導+GPS制導”技術,可在不同氣候及地形條件下打擊高價值目標,支援近距離作戰。

    M982“神劍”制導炮彈。資料圖片

    不過,正如“神劍”制導炮彈要借助慣性制導和GPS制導兩種方式一樣,其他制導炮彈為了提高命中精度和抗干擾能力,也經常採用多種制導模組並用的方式。由此,不同模式導引頭之間的組合更加多樣化。

    “用武之地”擴大,賦能路徑增多

    “打得準”是制導炮彈的靈魂,但要在實戰中充分發揮作用,制導炮彈還需解決不少問題。比如,如何在與常規炮彈體形相倣的情況下,完成彈翼、舵面、控制裝置、制導裝置等的整合;相關裝置如何才能經得住火炮射擊時膛壓急速升高的考驗並保證隨後正常運作;如何解決此類裝置佔據彈內空間較大而引起的射程變短問題,等等。

    這些問題無形中築起了一道較高的技術門檻。一方面,一些國家至今被擋在門檻之外,不得不通過外購來解決問題;另一方面,一些國家已跨過門檻,將制導炮彈的研發推到一個新高度,並在此過程中形成了一些鮮明特點。

    發射平臺不斷增多。綜觀各國使用情況,榴彈炮、加農炮仍是制導炮彈的主要“用戶”。不論是牽引式火炮、自行火炮還是卡車炮,一些國家在研製此類新裝備時,能否發射制導炮彈已經成為衡量其可行性的標準之一。一些迫擊炮也加入能發射制導炮彈的行列,如美國的XM395型120毫米精確制導迫擊炮彈,可由一些牽引式或自行式迫擊炮發射。英國的梅林精確制導反坦克迫擊炮炮彈,使用時可向攜帶型電腦借力,來確保打擊目標的角度和效果。2019年,美國一家公司與瑞典薩博公司聯合研製升級版的卡爾·古斯塔夫無後坐力炮,配備的增程型炮彈具備鐳射半主動制導能力,無後坐力炮也由此進入“制導炮彈使用者”行列。

    除了陸基火炮外,一些制導炮彈開始應用於海軍艦炮。在德國海軍的一次測試中,“火山”制導炮彈在用127毫米口徑的艦炮發射後,近80千米的最大射程內圓概率誤差只有3~5米。隨著一些國家開始研製易於整合到各種平臺上的管狀、筒狀發射器,制導炮彈的“武臺”可能還會繼續變大。

    日益通用化、系列化。通用化對武器裝備來説相當重要,既可降低研發成本,也能在更大程度上滿足戰場需求。當前,制導炮彈的發展也呈現出通用化趨向。如155毫米口徑的“火山”制導炮彈,可用FH-70 榴彈炮、M109自行榴彈炮、PzH2000自行榴彈炮、“凱撒”自行榴彈炮上發射。在一次武器試驗中,法國的“凱撒”自行榴彈炮用“神劍”制導炮彈打出了比美制火炮還遠的射程。

    隨著時間的推移,制導炮彈在戰場需求的牽引下,也呈現出系列化的趨勢。俄羅斯在蘇聯研製的2K25型“紅土地”制導炮彈基礎上,先後改進出了“紅土地”-M、“紅土地”-M2兩種型號。每一次型號的改進,都意味著性能的提升。美國的“神劍”制導炮彈也先後推出了“神劍”-S、“神劍”-N5、增量2、增量3等型號,每一種新型號都對應著相應功能的增強。如“神劍”-S 在衛星制導的基礎上增加了鐳射半主動制導,使炮彈具有重新確定攻擊目標或改變落點的能力。

    “紅土地”-M2制導炮彈。資料圖片

    更加注重打擊效能。對制導炮彈來説,出色的打擊效能是“王道”。在增效過程中,各國可謂各顯其能。其中,包括通過提高炮口初速、採用滑翔技術助飛來增加射程;通過編程在飛行中改變其彈道以增加戰場生存力;通過配備“智慧”戰鬥部,以便更好地發現、識別和跟蹤目標,等等。

    發展遇到挑戰,地位難以動搖

    20世紀70年代以來的數次戰爭中,空中精確制導彈藥尤其是導彈的使用日漸增多。相比之下,制導炮彈的發展較為低調。

    這種低調,除了戰爭模式轉變帶來的衝擊外,有很大一部分原因源於其他武器彈藥對其用武之地的擠佔。如彈、炮的進一步現代化,火炮的射擊精度得到全面提升;炮射導彈的出現,兼顧了精度與射程要求;巡飛彈的運用,在打擊精度、使用靈活性、辨識跟蹤目標能力等方面,對制導炮彈形成了“碾壓”之勢。

    在這些“外部壓力”之下,制導炮彈並未停止發展。憑藉發射平臺多、戰鬥部威力大、末段仍保持較高速度尤其是造價相對較低等優勢,既可用於打“點”也可用於擊“面”的制導炮彈,一直保持著較為穩定的發展態勢。特別是當前,在一些熱點衝突地區,不少對有防護措施目標的打擊任務,巡飛彈難以完成,“無人機+制導炮彈”的組合卻能勝任,也凸顯了制導炮彈的價值。

    總的來看,制導炮彈今後的發展正呈現出如下趨勢:

    一是尋求更遠射程、更高精度、更好效能。制導炮彈的本質還是炮彈,因此,射程、命中率、打擊效能等仍是衡量其先進與否的尺規。在增加射程方面,從火炮性能入手提高炮口初速、對彈丸構型與翼面設計進行優化等都是可選項;在精度方面,更多的制導炮彈將採用多模制導方式,進一步提高命中率;在效能方面,可用更多平臺發射、能夠及時改變彈道等,仍將是發展的重點內容。

    二是繼續提升抗干擾能力和可操作性。導引頭相當於制導炮彈的眼睛。儘管採用多模導引頭可使制導炮彈獲得一定抗干擾能力,但隨著科技發展,多模導引頭受到干擾的概率也在增加。因此,繼續提升導引頭抗干擾能力,對制導炮彈的發展來説至關重要。同時,做好導引頭被干擾後的“下篇文章”也很必要,一些國家目前已經開始研究全球定位導航系統被干擾後的備用導引裝置,正是這種趨勢的體現。在可操作性方面,操作簡單、資訊獲取多元化、一彈多用將成為新一代制導炮彈的重要特徵。

    三是壓低研發與使用成本。經濟適用性是制導炮彈立身的根基。尤其是在巡飛彈、炮射導彈發展勢頭強勁的形勢下,制導炮彈只有把這一長處變得更長,才能在今後更好地發展併發揮作用。一些國家當前已經研製出相關制導組件,這種彈道修正引信基於全球定位系統和慣性導航系統,是一種低成本“模組”。它能取代北約國家所用的一些常規炮彈上的引信,將常規炮彈變成準精確制導炮彈。另一些國家,則繼續在推進制導炮彈的系列化方面求突破,以求通過科學合理的上層設計來達成壓低研發使用成本的目的。這些努力,也從另一方面説明,儘管制導炮彈的發展遇到了挑戰,但其地位在相當長一段時間內仍難以動搖。

    (本文供圖:陽  明)


作者:李丹陽 王鵬 王文岳
文章來源:中國軍網-解放軍報
責任編輯:唐詩絮
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