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1 信息化作战平台
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2 歼击机
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3 纳米武器
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4 制导武器
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5 精确制导武器
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6 世界主要国家信息...
歼击机
歼击机,又名战斗机,即用于在空中消灭敌机和其他飞航式空袭兵器的军用飞机。第二次世界大战时期曾广泛称为驱逐机。
歼击机的主要任务是与敌方歼击机进行空战,夺取空中优势(制空权)。其次是拦截敌方轰炸机、强击机和巡航导弹,还可携带一定数量的对地攻击的武器,执行对地的攻击任务。歼击机包括要地防空用的截击机,但自20世纪60年代以后,由于雷达、电子设备和武器系统的完善,专用截击战斗机的任务已由制空战斗机完成,截击机不再发展。歼击机是航空兵空中作战的主要机种,也可用于执行对地攻击任务。
基本种类
战斗机又称歼击机,二战时期称驱逐机,是军用飞机的一种。相对于战略空军的轰炸机,战斗机是指战术空军的机种。
歼击机早期分为制空和截击两种主力机型,后来不再有专用截击机,制空截击机通常中低空机动性好,装备中近程空对空导弹,通过中距空中格斗,近距离缠斗击落敌机以获得空中优势,或为己方军用飞机护航,要求高空高速性能,主要用于空中格斗,争制空权,拦截敌方轰炸机群。
发展历程
第一次世界大战初期,飞机首先用于战
场上空指引炮兵射击、侦察和轰炸。随后就出现用飞机来阻挠敌机执行上述任务的战斗行动,形成空中的对抗。开始时只是后座的射击员用手枪、步枪和机枪在空中相互射击。
1915年德国研制出装有射击协调器的福克E.I 飞机。机枪固定在机身头部,穿越机头的螺旋桨旋转面射击而子弹不会击中旋转桨叶。这样,后座的射击员被取消,驾驶飞机和射击都由驾驶员来完成。这种飞机的出现,从根本上改变了空战的方式,提高了飞机空战能力。从此确立了歼击机武器的典型布置形式。此后,歼击机在速度、高度和火力等方面不断提升。
到一次世界大战结束时,歼击机的基本型态大致上已经有了雏型:以小型机为主,强调运动性,需要有向前射击的固定武装。 [1]
第一次世界大战结束时,歼击机的最大飞行速度达到200公里/时,升限高度达6000米,重量接近1吨,发动机功率169千瓦,飞机配备7.62毫米的机枪。当时著名的歼击机有德国的福克D和E、英国的S.E.5和法国的Spad等。第二次世界大战期间,歼击机的最大速度已达700公里/时,飞行高度达11公里,重量达6吨,所用活塞式航空发动机制功率接近1470千瓦。武器则由机枪发展到20毫米的机炮和空空火箭。瞄准系统已有能作前置量计算的陀螺光学瞄准具。这一时期著名的歼击机有英国的喷火式战斗机,美国的P-51、P-47,F4U,F6F,日本的零式,KI-43,苏联的雅克-3、拉5和德国的Bf-109、Fw-190等。
到了30年代中期,各国最先进的歼击机设计多半具有这些特点:单翼,以金属为主的结构与外壳,后三点收放式起落架或者是有流线型外壳的固定式起落架, 采用液冷式发动机的设计多于采用气冷,火力由采用步枪口径的轻机枪提升至12.7毫米或者是0.50英吋以上口径的重机枪或者是20毫米以及更大口径的机炮。 [1]
第二次世界大战末期,德国开始使用Me-262喷气式歼击机,最大飞行速度达860公里/时。战后喷气式战斗机机普遍代替了活塞式战斗机,飞行速度和高度迅速提高。
1950-1953年的抗美援朝中,出现了喷气式歼击机空战的场面。中国人民志愿军空军使用的米格15和美国的F-86飞机都采用后掠后翼布局,飞行速度都接近音速(1100公里/时),飞行高度15000米,飞机重量约6吨,发动机推力29420牛。机载武器已发展到20毫米以上的机炮,瞄准系统中装有雷达测距器。带加力燃烧室外的涡轮喷气发动机便于改善飞机外形,歼击机的速度很快突破了音障。
配备武器已从机炮、火箭发展为空空导弹。这一时期最著名的歼击机有美国的F-104、F-4,苏联的米格21和法国的幻影III等。
20世纪60年代中期,以苏联的米格25和美国的YF-12为代表的歼击机的速度超过三倍音速,作战高度约23000米,重量超过30吨。但是60年代后期越南战争、印巴战争和中东战争的实践表明,超音速歼击机制空战大多是在中、低空,接近音速的速度进行的。空战要求飞机具有良好的机动性,即转弯、加速、减速和爬升性能。装备的武器则是机炮和导弹并重。以后,新设计的歼击机不再追求很高的飞行速度和高度,而是着眼于改进飞机的中、低空机动能力,完善机载电子设备、武器和火力控制系统。
主要性能
早期的喷气式歼击机是在飞机上安装机枪来进行空中战斗的,第五代歼击机最大飞行时速达3000千米,最大飞行高度20千米,最大航程不带副油箱2000千米以上,带油箱时可达5000千米以上。机上还带有先进的电子对抗设备。主要用来歼灭空中敌机和其他空袭兵,其特点是速度大,上升快,升限高,机动性好。
现今战斗机为了获得优异的空中格斗能力,在性能、外形、动力装置、机载设备、武器配备和火控系统等方面有一些新的改进的特点。
突出中、低空跨音速机动性,在音速附近稳定转弯率可达18度/秒,瞬时转弯率达75度/秒;飞机在9000米高度上,速度从马赫数0.9增加到马赫数1.6所需时间为50-60秒。海平面最大升率达300米/秒;静升限18000米左右。能在低空作超时速飞行;高空最大飞行马赫数在2左右;最小飞行速度为200公里/时;最大飞行迎角可达60°;低空作战半径约500-600公里;飞机起飞、着陆滑跑距离小于1000米;飞机最大过载可达9G。
设计理念
歼击机一般为单座。为扩大驾驶员视界,采用水泡形座舱,即使在地面上也能保证将驾驶员弹射到足够的高度,大量采用整体机内部油箱载油量约占正常起飞重量的30%。飞机操纵系统广泛采用数字式电传操纵的基础上采用主动控制技术,提高飞机的作战性能。
飞机在空战中的推力普遍大于重力(即推重比大于1),多采用低流量比的加力涡轮风扇发动机,加力推力大,重量轻,不加力工作时耗油率小。为兼顾在亚音速、跨音速、超音速范围内都有较小的阻力,飞机采用中等后掠角、中等展弦比并带前缘连条的薄机翼,或是采用三角形薄弱机翼。翼型相对厚度约4%,并有随马赫数和迎角自动偏转的前、后缘机动襟翼(或缝翼)。正常布局(有平尾)飞机空战时机翼单位面积载荷约3000帕(3000N/米2);无尾布局为2000帕。
武器装备
现代歼击机普遍装有口径20毫米以上的航空机关炮,同时携带多枚雷达制导的中距拦射导弹和红外跟踪的近距格斗导弹。也可携带2-3吨航空炸弹(包括近距格斗导弹、命中率很高的激光制导炸弹等)或其他对地攻击武器。
飞机上装有用数字计算机控制的航空火力控制系统,它由有下视能力的脉冲多普勒雷达、惯性导航系统、大气数据计算机等组成,可与通信导航识别综合系统和电子对抗系统交联。
驾驶员通过平视显示器、下视仪和多功能显示器获得敌我机参数的信息,控制和管理导弹、机炮、火箭和炸弹的瞄准、发射和投放。火控系统的操纵是安装在驾驶杆和油门手柄上,便于驾驶员将飞机驾驶和空战合为一体。由于传递信息的设备较多,信息量大,为减少电缆数量和信息传递差错,采用多路传输数据总线。
维护方法
歼击机上各种机械设备和控制系统越来越复杂,维护工作量大大增加。为此,飞机表面开有大量检查和维护用的口盖和舱门,总面积达飞机表面积的60%。所有电子设备均采用积木式结构,有自动检测能力,可在外场方便地更换插件。现代歼击机具有很高的可靠性和良好的可维护性。飞机平均故障间隔飞行小时已从1950年代的1小时提高到3小时。每1飞行小时所需的维护工作,从50年代的30工时降低到10工时左右。
作战应用
在第一次世界大战中,军用飞机首次出
现战场上,主要负责侦察、运输、校正火炮等辅助任务。在战时,敌对双方的飞行员相遇时,往往利用五花八门的各种武器互相攻击,例如手枪、石头等,试图击落飞机或者是击毙飞行员,这就是空战(Combat)最早的起源。
1915年4月1日,罗兰·加洛斯驾驶装备了偏转片系统的莫拉纳‧索尔尼爱L型飞机击落了一架德国侦察机,取得了战斗机空战的第一次胜利。随后,德国的福克E3式(外号信天翁)由于装备了性能更好的射击断续器装置,以其优异的飞行性能和更猛烈的火力,成为第一次世界大战中性能最好,击落飞机数量最多的战斗机,被协约国方称为福克式灾难。这个阶段的战斗机还处在萌芽期,结构多以木材加上布料蒙皮构成,机翼从单翼到三翼都很常见,主要的武器多半改自陆军使用的轻机枪为大宗。英国曾经使用火箭对付盘据在英国城市上空的德国飞艇。在对付地面目标上,早期的炸弹是由手榴弹或者是小型炮弹稍加改良而来,由机上的成员以手掷的方式瞄准释放,投掷准确度不高,破坏力也低
。
在这个时期影响未来空战颇大的一项发明就是射击断续器。这个由荷兰所发明的装置,让机枪的子弹能够在转动的螺旋桨间隙中射出,飞行员完全不用担心子弹会与螺旋桨撞击的危险,而机枪的设置位置能够接近飞行员的瞄准线,从而提高准确度,但射速慢则是缺点。
到第一次世界大战结束时,战斗机的基本型态大致上已经有了雏型:以小型机为主,强调运动性,需要有向前射击的固定武装。
研发技术
2014年9月24日,
中国研成世界第一款隐身轴对称矢量喷管。推力矢量和隐身能力已经成为未来先进战斗机必备的关键技术。轴对称矢量喷管作为一种具有良好推力矢量功能的先进喷管,其实现隐身修型设计却异常困难,国内外还没有一种轴对称矢量喷管应用隐身修型设计。为了解决轴对称矢量喷管隐身修型的设计问题,中国科研人员通过对现有轴对称矢量喷管的结构特点和运动特性进行深入分析和研究,发明了一种新型锯齿形裙边修型结构,此种结构解决了各状态下对内部构件的有效遮挡与运动干涉相矛盾的问题。2014年,此种锯齿形裙边修型结构经过了计算机仿真验证和技术验证,充分验证了其结构可行性,在很大程度上提高了轴对称矢量喷管的隐身能力,填补了类似轴对称矢量喷管进行锯齿修型的技术空白。 [2]
分代标准
喷气式战斗机至今已走过
60余年的时间,随着技术的进步,战斗机也在不断地升级。对其进行分代也是必要的,美国、俄罗斯(前苏联)都分别制定了各自的分代标准。
分代原则主要有三条:
1、各国研制的战斗机分代标准应该是统一的,应该以技术最先进的国家的典型战斗机作为“标杆”,确定分代的标准。
2、各代战斗机的主要技术水平和作战效能要有“台阶性”的提高。也就是说下一代战斗机比上一代战斗机要“高出一个台阶”。而不是只要技术水平有所提高、技术特点有所不同,就算“更新换代”了。
3、“换代飞机”必须曾是一个时期的主力机种,要有一定的装备数量、并经过实战考验,一些研究性的飞机不能看作换代飞机。
机型分代
国外
第一代飞机的最大速度M0.9-1.3;
装航炮、火箭弹和第一代空对空导弹;机上还装有光学一机电式瞄准具和第一代雷达。代表型号是美国的F-86、F-100,苏联的米格-15、米格-19,中国的歼-5、歼-6等。
第二代飞机的最大速度M2-2.5,装第二代空对空导弹和航炮;并装有第二代雷达和具有一定拦射能力的火控系统。代表型号是美国的F-4、F-104,苏联的米格-21、米格-23,法国的幻影Ⅲ,中国的歼-7、歼-8等。
第三代飞机的最大速度与第二代相比优势不大,但增加了中距和近距格斗导弹、速射航炮;并装有第三代雷达和全方向、全高度、全天候火控系统和航空电子系统。机动性也有大幅提高。代表型号有美国的F-15、
F-16、F-18,苏联的米格-29、苏-27、法国的“幻影”2000、阵风,欧洲的台风,瑞典的JAS-39,中国的歼-10、歼-11等。
第四代飞机具有“4S”标准:隐身性能(Stealth),超音速巡航能力(Supercruise);高机动性与敏捷性(Super-maneuverability)与超级航空电子系统(Superior Avionics for Battle Awareness and Effectiveness)。现有的型号有美国的f-22,f-35,俄罗斯的T-50,中国歼20,歼31。
还有很多对第三代战斗机改进后,称它为三代半(它具备了某
些四代机的特点,如高机动性等),其实也是划分到第三代里面(欧洲的“台风”,法国的“阵风”,苏-35,以及F-15的一些改进型等)。
第五代飞机则为隐身无人机。与四代机相比,五代机通过全翼身融合和大升阻比设计,使飞机在各种高度、各种姿态下的隐身性和机动性都得到了很好的兼顾。如果说四代机是基于信息系统,那么五代机就是基于物联网。实现了真正意义上的陆、海、空、天、电、网一体化,实现了基于物联网的互联互通互操作。
以上介绍的是我们熟悉的传统四代分法,虽然自2005年以后媒体使用俄罗斯五代机划分的描述开始出现,但至今天,世界航空业,包括中国主要使用的划分方法,仍是传统的四代分法。
苏联/俄罗斯战斗机的划分代方法是把可变后掠翼的歼击机如米格-23和F-111单独划分一代称之为第三代,(即把四代分法中的第二代又分成两代),而将是否可以超音速平飞作为划分一二代战机的标准。
美国在2005年将战斗机划代标准由原先的四代划分法改为五代划分法,基本沿袭苏联/俄罗斯的划分标准。
中国
| 划代 | 机型 | 首飞年份 |
| 第一代 | 歼-5 | 1956 |
| 第二代 | 歼-6 | 1960 |
| 歼-7 | 1966 | |
| 歼-8 | 1969 | |
| 第三代 | 歼-10 | 1998 |
| 歼-11 | 1998 | |
| 歼-15舰载 | 2009 | |
| 歼-16 | 2012 | |
| 第四代 | 歼-20 | 2011 |
| 歼-31 | 2012 |
纳米武器
纳米武器是武器系统超微型化的集成,使车载机载的电子战系统浓缩至可单兵携带,隐蔽性更好,安全性更高。其次,纳米武器实现了武器系统高智能化,使武器装备控制系统信息获取速度大大加快,侦察监视精度大大提高。再次,纳米武器实现了武器系统集成化生产,使武器装备成本降低、可靠性提高,同时使武器装备研制、生产周期缩短。
未来很可能应用于机械、武器装备变形领域。
主要特点
纳米武器是指这种武器尺寸很小。纳米(1纳米=1*10^-9米),这个计量单位在日常生活中很少出现,因为它太小了,一纳米也就五个原子排列起来的长度。因此,肉眼是根本看不见纳米级尺寸的物体的。研究纳米级物质(包括分子、原子、电子)在100皮米(1皮米=10^-12米)~100纳米空间内的运动规律、内在运动特点,并利用这些特性制造特定功能产品(包括纳米武器在内)的高新尖技术,就是在科技界耳熟能详的纳米技术。
纳米武器实现了武器系统超微型化,
使车载机载的电子战系统浓缩至可单兵携带,隐蔽性更好,安全性更高。纳米武器的出现和使用,将大大改变人们对战争力量对比的看法,使人们重新认识军事领域数量与质量的关系,产生全新的战争理念,使武器装备的研制与生产更加脱离数量规模的限制,进一步向质量智能的方向发展,从而彻底变革未来战争的面貌。
生产纳米武器装备,所耗极小,而且可靠性极高,研制、生产周期都大大缩短。而且纳米武器使用起来也非常方便,用1架无人驾驶飞机就可以将数以万计的微机电系统探测器空投到敌军可能部署的地域或散布在天空中,十分容易地掌握敌人动向;或者把不计其数的微型机器人士兵送到敌方境内潜伏下来,随时完成各种作战任务。
此外,纳米技术还可用以研制超级隐形涂料、智能灵巧军服和成分为金属颗粒的新型发射药等。
上述种种纳米武器组配起来,就建成了一支独具一格的“纳米军队”。据美国五角大楼的武器专家预计,将有第一批由微型武器组成的“纳米军队”诞生并服役,可望大规模部署。
未来战场,巨型武器系统和微型武器系统将同时存在,协同作战,大有大的作用,小有小的妙处,作战手段更加机动灵活,战斗格局更加诡谲多变。人们更多看到的将是“蚂蚁啃大象”、“小鬼擒巨魔”、“以小制大”、“以微胜巨”的奇异战争景观。人们必须对其“刮目相看”,充分认识其对未来战争的影响。
因此,纳米武器的出现和使用,将大大改变人类对战争力量对比的看法。
应用领域
纳米武器为各国军界所关注。世界各主要军事大国相继制定了各自的纳米武器技术开发计划。美国开发纳米技术的经费中有一半左右来自国防部系统;欧洲有关纳米技术的一项军事研究计划已在法国开始起步。军事应用主要集中在纳米信息系统和纳米攻击系统两大类上,既有全新武器的研制,又有对传统武器装备的改造和提升,诸如利用纳米技术研制新型导航与制导系统、新概念太阳能光电转换器件,以加速武器装备小型化、信息化和一体化进程;研制性能独特的纳米隐形材料,促进隐形兵器的发展;开发专用集成微型仪器,制造尺寸缩小到最低限度的纳米卫星;开发微型武器系统,等等。
纳米卫星
“纳米卫星”是一种几乎全部由批量生产的专用集成微型仪器构成、重量不足100克、尺寸减到最低限度的微型卫星。美国于1995年提出了纳米卫星的概念。这种卫星比麻雀略大,由于其部件和仪器都安装在集成电路芯片上,因而被誉为“芯片级卫星”。用1枚中等运载火箭即可将成百上千颗这种卫星射入近地轨道,构成覆盖全球的星座式布局。由于这种卫星能大批量生产,且成本很低,因此可以批量部署,即使某些卫星失效,也不致于影响整个卫星系统的可靠性。
蚊子导弹
由于纳米器件比半导体器件工作速度快得多,可大大提高武器控制系统的信息传输、存储和处理能力,可制造出全新的原理的微型导航系统,使制导武器的隐蔽性、机动性和生存能力发生质的变化。利用纳米技术制造的形如蚊子的微型导弹可以起到神奇的战斗效能,纳米导弹直接受电波遥控,可以神不知鬼不觉地潜入目标内部,其威力足以炸毁敌方火炮、坦克、飞机、指挥部和弹药库。摧毁敌控制系统的电子元件。
袖珍飞机
这是一种苍蝇般大小的袖珍飞行器,可携带各种探测设备,具有信息处理、导航和通信能力。其主要功能是秘密部署到敌方信息系统和武器系统的内部或附近。德国研制的一种微型直升机,重量仅400毫克,其发动机直径仅1~2毫米,转速达4万次/分钟,据称可以平稳地起降于一颗花生上。
蚂蚁士兵
这是一种通过声波控制的微型机器人。这些机器人比蚂蚁还小,但具有惊人的破坏力。它们可以通过各种途径钻进敌方武器装备中,长期潜伏下来。一旦启用,这些“纳米士兵”就会各显神通:有的专门破坏敌方电子设备,使其短路、毁坏;有的充当爆破手,用特种炸药引爆目标;有的施放各种化学制剂,使敌方金属变脆、油料凝结或使敌方人员神经麻痹、失去战斗力。
聪明表皮
用纳米材料制造潜艇的蒙皮,可以灵敏地“感觉”水流、水温、水压等极细微的变化,并及时反馈给中央计算机,最大限度地降低噪声、节约能源,还能根据水波的变化提前“察觉”来袭的敌方鱼雷,使潜艇及时做规避机动。
间谍坐探
还有被人称为“间谍草”或“沙砾坐探”的形形色色的微型战场传感器,它们应用纳米技术制成的量子计算机元件,其工作速度比半导体元件快1000倍,可以大大提高武器装备控制系统中的信息传输、存储和处理能力,使武器装备更灵活、更精确。可侦测出数百米之外坦克、车辆等出动时产生的震动和声音,能自动定位、定向和进行移动,绕过各种障碍物。
苍蝇飞机
这是一种如同苍蝇般大小的袖珍飞行器,可携带各种探测设备,具有信息处理、导航和通信能力。其主要功能使秘密部署到敌方信息系统和武器系统的内部或附近,监视敌方情况。这些纳米飞机可以悬停、飞行,敌方雷达根本发现不了它们。据说它还适应全天候作战,可以从数百千米外将其获得的信息传回己方导弹发射基地,直到引导导弹攻击目标。
蛛声风
美国中央情报局特制的声感武器,其原理是利用贴敷于丛林树干上的类蜘蛛
监控器具对周围声波进行处理,从而计算出敌人机械部队的位置,速度。从而达到精确打击敌人的目的。
发展前景
技术进步不停,武器发展不止,军事领域的变革一浪高过一浪,未来的战场又将是怎样一番光景呢?有人设想,未来将会爆发这样的战争:战场上看不到双方的作战部队,飞机、坦克、大炮都被天空中飞旋的大量苍蝇、黄蜂样的微型无人飞行器和地面上成群结队的蚂蚁样的微型机器人部队所替代,交战就像发生在小人国里的神奇战争,在普通人无法察觉的时候胜负已见分晓。
随着尖端高新技术——纳米技术的发展,这种袖珍战争正在一步步走来。由于有了这种新技术,将来会出现与以往完全不同的新式武器,并由此引发战争形态的巨大变化。美国兰德公司和国防研究所在对未来技术进行充分的研究后认为,纳米技术将是“未来驱动军事作战领域革命”的关键技术。可以说,又一次新军事革命的曙光正悄然越过地平线,将在未来某时的刹那之间把一种前所未闻的新型战争呈现于世人面前。
纳米武器的诞生和在未来的大量运用,必将使传统的作战样式发生根本变革,战争将由此发生巨大的转折,步入新的轨道。纳米战争透明度大大增加。在纳米战场上,对于弱势一方而言,从太空到空中、到地面,在层层严密高效的纳米级侦察监视网下,几乎已无密可保。而强势一方却把对方的行动置于自己的眼皮底下,彻底“透明”。这将使得战争的过程和结局变得更加透明,谁也无法在高科技战争面前开玩笑。一方面大大加强了战争的威慑性,但另一方面也将刺激各国围绕纳米技术优势展开更加激烈的争夺。
纳米战争消耗较少。传统战争,战前庞大的武器装备储备损耗是一笔不小的开支;实施战争行动的过程中更是消耗巨大,短短42天的海湾战争,就耗资高达600多亿美元,连美国这样的超级强国都感到难以承受。而纳米战争则不同,虽然前期技术研制的投入可能是巨大的,一旦开战消耗却极小。一方面,纳米武器所用资源较少,成本相对低廉,即使大量使用,也远远不可能有传统战争的糜费之巨。另一方面,纳米战争透明度高,战争强度将相对有限。由此,造价昂贵的庞然大物型舰艇、飞机、坦克、火炮等在未来可能呈锐减之势,纳米战争将成为十足的低消耗战争。
面对未来全新样式的战争,世界各主要国家都力图抓住新世纪初20~30年的时间,全力抢占下一轮技术革命和军事变革的制高点。
制导武器
所谓精确制导武器,是以微电子、电子计算机和光电转换技术为核心的,以自动化技术为基础发展起来的高新技术武器,它是按一定规律控制武器的飞行方向、姿态、高度和速度,引导战斗部准确攻击目标的各类武器的统称。
定义
中国有一句话叫做“百发百中”,而现代的战争正在离这个目标越来越近了。制导武器就是这样一种百发百中的武器。在军事历史上,第一次大规模使用精确制导武器的是1982年的英国和阿根廷的马岛之战。而在海湾战争和对南联盟的轰炸中更是大量使用了最新的精确制导武器。
所谓精确制导武器,是以微电子、电子计算机和光电转换技术为核心的,以自动化技术为基础发展起来的高新技术武器,它是按一定规律控制武器的飞行方向、姿态、高度和速度,引导战斗部准确攻击目标的各类武器的统称。通常精确制导武器包括精确制导的导弹、航空炸弹、炮弹、鱼雷、地雷等武器。武器的精确制导系统通常由测量装置和计算机、敏感装置、执行机构等部分组成,主要是依靠控制指令信息修正武器的飞行姿态,保证武器的稳定飞行,直至命中目标。由于精确制导武器的优异的特性,因此受到各国军界的青睐。
基本原理
制导技术是一门使飞行器按照特定路线飞行,控制和导引武器系统对目标进行攻击的综合性技术。制导方式不同导致误差也不一样,精确制导技术按照不同的导引方式可以分成自主式、寻的式、指令式、波束式、图像式和复合式等几种。比如说独立行动的自主式制导,它是制导系统与目标、指挥站不发生任何联系的制导方式。导弹发射后,导弹上的指导系统不断测试导弹飞行和天体的、地形的关系位置,并将这些数据输入到导弹上的计算机中,与原来已经存储的模型或者数据相比较,再将偏差转换为控制信号,这样就能使导弹飞往预定的目标。比如我们比较常见的“飞毛腿”导弹就是这样制导的导弹。其他的制导方式的不同之处是获得偏差的方法的不同,或者通过不同的控制率校正飞行的方向。不同的导引方式都有自己的长处和缺点,所以通常采用的方法是把不同的导引规律复合起来使用,在不同的情况下使用不同的规律,这样可以大大提高命中精度。常用的复合方式有:惯性制导+地形匹配方式、自主式+指令式制导方法等。
制导方式
不同的制导武器有不同的制导使用的物理量,这些不同的物理量在导
航中就展现出不同的特点。比如说红外线导航的作用,就是一种通过红外位标器输出的信号与导弹上的基准信号的比较来产生偏差信号,通过偏差信号来驱动红外线位标器来使得继续跟踪目标,同时,这个偏差信号经过处理并通过执行装置来控制导弹飞向目标。红外线的指导多用于被动寻的的制导系统,也可以用于指令制导系统。当用于指令制导时,红外位标器还要接收导弹辐射的红外线,跟踪导弹并提供导弹的运动参数。红外制导具有结构简单可靠、成本低、功耗少、隐蔽和重量轻等特点。但是,红外制导的目标必须与周围背景有比较大的热辐射反差,并且容易受到云、雾和太阳光等气象条件的限制。
除了利用红外线进行制导以外,主要的制导方式还有无线电波制导、激光制导、雷达制导等方式。其中,激光制导是利用激光来进行跟踪和导引物体的制导方法。由于激光的优越的性质,使得激光制导有很强的抗干扰性,测量精度更好,但是激光制导也有不足之处,比如还是不能全天候使用,制导复杂度比较大等。不同的制导方式各有优劣,在不同的条件下能够发挥自己的用途。
精确制导武器作为精确测量技术和精确控制技术在军事上的应用,虽然单个制导武器的成本较普通的武器昂贵,但是正是因为大大超过传统的武器的命中率,使得作战成本反而在下降,而且可以减少对其他的目标的不必要的损坏,这样精确制导武器成为了每个国家军事投资的重点,在现代战争中发挥着越来越大的作用。
历史与发展
第一款制导武器
根据现时的公开资料,人类第一款制导武器要追溯到二战间德国研制出的第一枚无线电制导滑翔炸弹。当时德国还研制成功了HS-293和辅里兹-X(SD-140OX)两种炸弹。它们可由高空战略轰炸机投送,发现目标后自动锁定并随其进行战术机动,直至命中目标。盟军形象地把它们叫作“影子炸弹 ”。这种新型炸弹就是现代巡航导弹的雏形。
V-1与V-2弹道导弹
二战时期纳粹德国的V-1导弹,是第一种巡航导弹类,使用磁性陀螺加上机械测高和弹身姿态感知和控制系统,接近于简陋的没有什么计算过程的惯性制导,有人也不认为这是制导,而将第一种真正的导弹的名份归于V-2
纳粹德国的V-2是第一种弹道导弹,使用无线电遥控制导,其设计具有高度的现代特征,甚至影响到战后长期以来中短程弹道导弹的设计,典型如飞毛腿导弹也是延续了V-2的设计模式,而战后各国最初的航天活动使用的火箭也大幅使用了V-2导弹的成果(因为他们大都使用了原来德国的火箭科学家或火箭图纸作为其宇航火箭的设计研究基础)。
陆基洲际导弹
世界上最早的陆基(即地面发射)洲际导弹是苏联1957年8月首次全程发射试验的SS─6型弹道导弹,它的射程为8000公里,核弹头当量500万吨TNT。
潜地导弹
世界上第一枚潜地导弹是美国的 “天狮星”1型巡航导弹,它1951年从潜艇上发射成功,最大射程960公里,战斗部为4─5万吨级核弹头或常规弹头。 世界上最早的潜地弹道导弹是苏联首先研制成功的。1955年9月,苏联首次将一枚改装的陆基战术弹道导弹从潜艇上发射成功。随后,苏联研制成功SS─N─4型潜地弹道导弹,它的射程650公里,战斗部为100万吨级核弹头。
洲际弹道导弹
世界上第一枚潜射洲际弹道导弹是苏联于70年代研制成功的SS─N─8II型弹道导弹,它的射程为9100公里,核弹头当量为100万吨TNT。
地空导弹
世界上最早的地空导弹,是德国在第二次大战后期研制的 “莱茵女儿”、 “龙胆草”、 “蝴蝶”、 “瀑布”、 等导弹,但均未投入使用。战后,美、苏、英等国在德国技术成果的基础上,于50年代后研制出第一代实用地空导弹。1958年10月7日,中国人民解放军空军地空导弹部队在华北地区用地空导弹一举击落了台湾国民党空军的美制RB─58D型高空侦察机。这是世界上首次用地空导弹实战击落敌机。
单兵防空导弹
世界上第一种单兵肩射防空导弹是美国的 “红眼”式。它于1962年首次发射,1966年装备部队。它长仅1.22米,重8.17公斤,一个人扛在肩上即可操作发射。它采用光学瞄准,红外线跟踪制导,主要用于对付低空飞行目标。
空空导弹
世界上最早的空空导弹是德国1944年4月研制出的X─4型有线制导空空导弹,但它未及投入使用德国就战败了。美国的“响尾蛇”AIM─9B空空导弹于1953年首次发射试验成功。它是世界上第一种被动式红外线制导空空导弹。世界首例空空导弹战果出现在新中国人民空军与龟缩在台湾的国民党空军之间的空战中,人民空军有飞机与飞行员牺牲,但后来的国共空战甚至与美军直接空战中美制空对空导弹也有没命中目标而堕海的响尾蛇导弹被新中国缴获,使得红外制导的空对空导弹技术被社会主义东方阵营所掌握,红色战机获得了新的武器。
滑翔炸弹
虽然前面提到最早的制导炸弹是纳粹德国的HS-293,但是美军对此类特殊武器也早有了浓厚兴趣。美国陆军和海军自1940年起都启动了制导武器研发计划,比如“炸弹滑翔器”(BG)系列、“滑翔炸弹”(GB)和“垂直炸弹”(VB)系统等等。美军的“滑翔炸弹”类似于德军的Hs-293A制导炸弹,初期研制于1940年至1941年即已展开。1944年初,美陆航第八航空队曾在轰炸德国科隆时少量试用。其后期型还使用了红外制导、主动雷达寻的和电视成像等多种制导方式。与“滑翔炸弹”相比,美军的“垂直炸弹”系统的技术更为成熟。该型制导炸弹的研发早在1942年即已开始,它非常类似于德军的弗里茨-X炸弹。其基本结构是在一枚M-44 450公斤标准航弹上加装陀螺稳定系统的尾翼组件、一副活动舵面和曳光指示剂。由于这种炸弹只能左右调整方位,所以又被称为阿松(AZON)炸弹(azimuth only的缩略语)。不过这种后来被美国人自称为“灵巧炸弹之父”的阿松炸弹在当时很不受欢迎,原因是这种炸弹不能“发射后不用管”,操作员必须控制炸弹炸中目标方可允许载机摆脱敌军防空火力。对于这种增加风险的货色,轰炸机部队自然兴趣不大。最后在纳粹V-1导弹的压力下,杜立特将军指挥的美军第8航空队采用了一种使用阿松炸弹现成的制导系统,摇控装满炸药的轰炸机去攻击V弹发射阵地的方案,将B-17改装成BQ-7遥控自杀式轰炸机,由另一架同样是B-17或B-24改装的控制机CQ-4遥控进行自杀性攻击。但这个命名为“阿弗洛狄特”行动(靠,阿弗洛狄特是爱神维纳斯的希腊名啊)最终失败了,阿松炸弹的制导系统被证明是不可靠的,当时美军还准备在太平洋使用B-24D改装的BQ-8,控制机计划使用PV-1图文轰炸机或B-24,但还再需要一架B-17作信号中继机,可见这种远距离中继制导当时已经在酝酿当中,但是阿松炸弹的制导如此不可靠让美军失去了继续发展的信心,转而等待国内已经研制出更可靠的卡斯托尔(Castor)制导系统。不过战争没有给予美国人更多的机会。
空地导弹
空地导弹最初是航空火箭与航空制导炸弹相结合而诞生的。德国首先研制出世界第一枚空地导弹,它的主要设计者是赫伯特·A·瓦格纳博士。1940年7月,瓦格纳等人在SC─500型普通炸弹的基础上,研制了装有弹翼、尾翼、指令传输线和制导装置的HS─283A─0,它可看作是最早的空地导弹,于1940年12月7日发射试验成功。1943年7月无线电遥控的HS─293A─1型导弹研制成功。8月27日,德国飞机发射HS─293A─1击沉了美国 “白鹭”号护卫舰,这是世界上首次用导弹击沉敌舰,它也是最早的空对舰导弹。
反雷达导弹
世界第一种反雷达导弹是美国的AGM-45A“百舌鸟”导弹,它于1963年研制成功。此后,苏、美、英、法等国也研制成功反雷达导弹。在越南战争、中东战争和海湾战争中,反雷达导弹都取得出色战果。
舰艇导弹
世界上最早的舰艇导弹是苏联于50年代中期装备军队的SS─N─1型导弹,这其实是一种水面使用的巡航导弹,它的打击目标是大型舰舰,战斗部装药量很大,可携带常规弹头或核弹头,核弹头当量为1000吨级,主要用于攻击航空母舰等大型水上目标。但大多数舰舰导弹是中小型的。1967年10月21日,埃及使用 “蚊子”级导弹快艇发射苏制SS─N─2 “冥河”式舰舰导弹,击沉了以色列 “埃特拉”号驱逐舰。这是舰舰导弹击沉敌舰的首次战例。
反坦克导弹
反坦克导弹,1943年,纳粹德国陆军为了抵挡苏联红军军强大的坦克优势,在空军X─4型有线制导空空导弹方案的基础上,研制了专门打坦克的X─7型导弹。1944年9月,X─7基本研制成功,但未及投入使用就战败投降了。1946年,法国的诺德─阿维什公司开始研制反坦克导弹,1953年前后研制成功SS─10型反坦克导弹,并在1956年的阿尔利亚战场上使用。SS─10型是世界上最早装备部队,最早实战使用的反坦克导弹。
制导炮弹
第一种制导炮弹是美国M712式铜斑蛇155毫米口径炮弹,采用半主动激光末制导。制导装置主要由寻的头、信号处理模块、控制机构等组成。寻的头是炮弹的“眼睛”,当炮弹飞临目标的上空时,会自动寻找要攻击的目标,老式的寻的头结构与早期的红外空空导弹类似,采用圆锥扫描来测量目标与炮弹目线的偏差,但是这种方式精度难以进一步提高。现采用焦平面CCD元件,而只对目标的反射光斑闪烁频率响应来确定导弹目线与目标的运动偏差关系,因为激光光斑强度大,光学特征突出,这就无须使用空空导弹那样的图象识别技术,只要盯住那个光斑,就能达到很高的命中精度。弹上信号处理模块把飞行中与目标的方向偏差以及动态运动关系计算出来,计算的误差信号输入控制机构,以便进行修正飞行;控制机构接受误差信号来控制舵机修正偏差,使炮弹准确的跟踪并击中目标。当前方观察所发现目标时,用激光进行指示,测距机测定距离(测距机的最大测试距离为5000米),观察员将有关的方位、距离、目标信息和激光编码数据用无线电报告给指挥所;指挥所经过计算,将射击诸元下达给炮阵地;炮手取出弹丸舱、制导舱,同时装定好引信、编码、调节定时器等,然后将其对接好,拧下保护帽,瞄准、装填、发射。发射后,弹丸飞出炮口约20米距离时,尾部的4片稳定翼自动展开。弹丸借助尾翼低速旋转,继续向前飞行。此为无控飞行段。
当飞到弹道顶点时,导弹开始低头,寻的头向下角度能接收到目标区的激光照射器打在目标上以一定频率闪动的光斑。控制舱内的惯性陀螺解锁,输出导弹姿态信号。控制器根据陀螺仪输出信号操纵舵面调整弹丸的飞行姿态。此为惯性制导段。当弹丸飞到距离目标约3000米时,炮弹捕捉到的信号非常根据目标反射光斑的相对位置,采用比例导引方式。所谓比例导引方式即由激光导引头测定弹目线角速度和各方向上偏移的加速度,然后给出弹目线和导引头光轴间的误差角成比例的控制信号,由导引头的校正线圈产生校正力距实现制导。比例制导的信号正比于弹目线角速度。同时,观察员用激光目标指示器发射编码激光照射目标。弹上的导引头搜索并接收到目标反射的信号以后,以比例制导的方式进行锁定,将炮弹导入正对光斑俯冲,击中目标上的光斑,自然也就击中了目标。
激光导炮弹
马丁·玛丽埃塔公司(Martin Marietta)于70年代初开始秘密研制末制导炮弹,1977年12月9日,在白沙靶场进行试验,从接近最大射程处射来的导弹,击中了一辆作为靶标的报废M-47坦克。炮弹命中炮塔左侧上方,爆炸将车内设施一扫而光。舱盖被掀掉,车内零部件从舱口飞出冲上天空。美国军方对试验效果非常满意,于80年代初将该弹定型生产并装备部队,取名为“铜斑蛇”(Copperhead)。“铜斑蛇”炮弹由155毫米榴弹炮发射,采用激光半主动寻的制导方式,是世界上最早的末制导炮弹,主要用于攻击集群坦克或装甲目标。全套武器系统由火炮、制导炮弹和激光指示器等组成。炮弹全长1.372米,弹径155毫米,弹重62千克,战斗部为6.4千克。最大射程20千米,最小射程4千米,最大飞行速度每秒600米。全弹分为导引段、弹头段与控制段,控制段前后各有弹翼,可稳定弹体旋转(6~18转/秒),并提供侧向机动效果。炮弹发射后,弹翼会以后掠20度自动弹出,弹道前段与普通炮弹一样靠惯性飞行。在激光指示器的作用下,炮弹前部的激光导引头接受从目标反射的激光信号,导引炮弹准确飞向攻击的目标。该制导炮弹命中概率达80%以上。北约的一个155毫米榴弹炮连装备有六门炮,用“铜斑蛇”炮弹以每分钟6发的正常射速进行齐射时,能在4分钟内消灭将近一个装甲团的所有装甲车辆。如果用普通榴弹,即便数个炮兵连以火力急袭,也难以阻止同样规模的装甲部队。北约的将军称一枚铜斑蛇的威力比一辆坦克还要大(至少从口径上的确如此)。
激光制导炮弹
在美国研发部署铜斑蛇激光制导炮弹的同时,前苏联也丝毫没有怠慢,KPT设计局几乎在同一时期也着手研制。在吸取美国经验的基础上,于80年代中期生产并装备了“红土地”(Krasnopol)。由152毫米火炮发射,弹长1300毫米;弹重50千克,其中战斗部重20.5千克;射程22千米,命中概率达90%,对坦克目标的激光照射距离5千米以内,照射持续时间6~15秒。由于苏联的152毫米炮射程普遍小于北约的155毫米炮,因此,苏联在设计“红土地”时,炮弹采用火箭增程以超越北约炮兵射程。由于增加了增程火箭发动机该炮弹长度大,在运输和储存时分为两部分。一部分为战斗部、助推发动机和稳定尾翼;另一部分是控制装置,发射前将两部分组装在一起。“红土地”虽然比“铜斑蛇”射程远,重量却轻10%,而且还可以掠飞攻顶。1993年和1995年的发射试验,仅20发炮弹就击毁19辆T-72坦克。使用“红土地”作战时,在前沿部署携带电台观察员,观察员搜索5千米范围内的目标,因为激光指示器/测距机作用距离最大只有5千米。发现目标后用无线电台通知射击阵地。炮手向目标作间接瞄准,将炮弹射向目标区。后方炮兵开火时,有同步器启动激光目标指示器照射目标。在末制导段,弹上导引头的坐标器探测和不断跟踪从目标反射的激光编码信号,自动导向目标。 ”“红土地”炮弹在与目标交会的瞬间,制导炮弹会向光斑的前方机动,使命中点在激光束照射中心的上方,这种方式使得照射激光束无须直接照射在命中区上,免得被对方发现。一发152毫米炮弹落在1米外对于杀伤力不会有任何影响。由于在制导系统中考虑了超前偏移,当制导炮弹在接近目标时,由低伸弹道转为俯冲弹道以30度~40度的落角攻击目标,触发引信引爆战斗部将其摧毁。
末制导炮弹
“铜斑蛇”和“红土地”作为世界上最早的末制导炮弹,都具有很好的作战性能。“铜斑蛇”末制导炮弹能对17千米内的任何目标进行准确打击,其射弹散布偏差仅有0.4-0.9米。“红土地”亦不逊色,1999年6月瑞典FH-77B火炮发射了3发“红土地”炮弹,击中了三个不同距离上的目标,使得“红土地”声名大震。但是从性能和作战使用等方面来看,“红土地”略胜“铜斑蛇”一筹。“红土地” 制导炮弹也随坦克炮射导弹一起提供出口,中国也曾经购买装备了相当数量的“红土地”炮弹用于152毫米与155毫米火炮,大大提高了我军炮兵的战斗力,也为我军的技术发展体系提供了一个新的坐标。 [1]
精确制导武器
精确制导武器是采用高精度制导系统,直接命中概率很高的导弹、制导炮弹和制导炸弹等武器的统称。通常采用非核弹头,用于打击坦克、装甲车、飞机、舰艇、雷达、指挥控制通信中心、桥梁和武器库等点目标。
简介
世界上第一枚初级制导的巡航导弹是纳粹德国在二战中研制成功的V-1型导弹。
20世纪70年代中期,美国在越南战争中大量使用了精确制导炸弹。由于它具有精确的制导装置,在战场上取得了惊人的作战效果,因而引起人们的极大注意。我军对精确制导武器的定义是:采用精确制导技术,直接命中概率在50%以上的武器。主要包括精确制导导弹、制导炮弹、制导地雷等。 直接命中指制导武器的圆概率误差(也叫圆公算偏差,表示符号CEP,即英文Circular Error,Probable的缩写)小于该武器弹头的杀伤半径。
1972年,美国在越南战争中大量使用激光和电视制导炸弹,作战效能约比无制导武器高百倍,西方称之为“灵巧炸弹”。在1973年第四次中东战争中,埃及使用的苏制雷达制导SA-6地空导弹和有线制导AT-3反坦克导弹,以色列使用的美制电视制导的“小牛”空地导弹和有线制导“陶”式反坦克导弹,作战效果引人注目。自1974年以后,西方军事界把这些导弹和制导炸弹统称为“精确制导武器”或“精确制导弹药”,西方国家为抵消苏联在坦克、装甲车、飞机等武器装备上的数量优势,非常重视发展精确制导武器。美国装备的电视和激光制导炸弹, 命中目标的圆公算偏差均已减小到2米左右。1981年装备的“铜斑蛇”激光制导反坦克炮弹,由155毫米口径榴弹炮发射,最大射程17公里,直接命中概率达80%以上。
随着光电器件、微波半导体器件、集成电路和信息处理等技术的迅速发展,相继制成了各种小型化、高精度、低成本的制导系统。它们可装在弹体很小的导弹、炮弹和炸弹上,使打击面目标的无制导弹药变为能攻击点目标的精确制导武器。其制导方式,已
采用的有:有线指令制导、电视制导、红外制导、激光制导和微波雷达制导等。射程较远的则通常采用复合制导,先用精度较低的制导系统把武器引导到目标附近,后用高精度末制导系统引向目标。80年代初使用的精确制导系统,在全天候、自主寻的制导、抗干扰能力和制导精度等方面,还存在一些缺陷,今后将在改进现有制导系统的同时,发展综合性能较完善的由红外成像、毫米波和合成孔径雷达探测器等构成的制导系统。精确制导武器武器的发展,对未来战争的战略、战术运用,武器系统的发展和装备体制均将产生深远的影响。
特点
作战特点
精确制导武器的主要特点可以概括为四条:
1、命中精度高。2、作战效能高。3、射程远。4、作战效费比高。
直接命中概率高,这是精确制导武器名称的根本由来,也是精确制导武器最基本的特征。一些有代表性的精确制导武器其命中概率可达80%以上,激光制导炸弹和电视制导炸弹,其圆概率偏差约在2米以内。如海湾战争中,美国空军在100千米外向伊拉克的一个水电站发射了两枚“斯拉姆”空对地导弹,结果是两枚导弹先后从同一个洞穿入发电厂,彻底摧毁了目标。已经出现了完全依靠弹体的动能直接撞毁目标而根本就不需要装药战斗部的精确制导武器。例如,英国宇航公司研制的高速防空导弹,其飞行速度可达4马赫,导弹没有爆破战斗部,它靠弹体高速飞行的动能来击毁目标。
自主制导能力
红外探测器以及人工智能计算机的采用,精确制导武器不仅具有较高的直接命中概率,而且还通常具有“发射后不用管”的自主制导能力,它可完全依靠弹上的制导系统独立自主地捕捉、跟踪和击中目标,不需要人工或其它辅助设备进行干预。例如,美国的“黄蜂”空对地导弹,由于采用了人工智能技术和先进的信号处理技术,已经具有了初步的智能化特征。它可在复杂的地物背景中鉴别出是否是要攻击的目标。如果不是,则继续搜索目标;如果是,则作进一步信号分析,鉴别和判断所探测目标是真实目标还是背景或假目标。如果不是真目标,弹上探测器便重新进行目标搜索;如果确认是真目标,则进一步判断目标是否处在战斗部杀伤范围内。如果是在杀伤范围之内,则自动估算出最佳爆炸高度,将战斗部引爆,从坦克顶部将其击毁;如果不在杀伤范围之内,则继续对目标进行锁定跟踪,直到进入有效杀伤范围为止。如果发现有两枚以上导弹同时跟踪同一个目标时,后面跟踪的导弹就立即自动离开,探测器重新进行目标搜索、捕获、跟踪和攻击新的目标。
作战效能好
精确制导武器虽然技术较一般武器复杂,制造成本高,但由于精确制导武器具有较高的直接命中概率,因而它的作战效能好、经济效益高。同无制导的武器相比,精确制导武器在完成同一作战任务时,其弹药消耗量小,所需作战费用远远低于常规弹药。在英阿马岛战争中,阿根廷空军仅用一枚价值25万美元的“飞鱼”导弹,就击沉英国海军一艘造价近2亿美元的“谢菲尔德”号驱逐舰。此仗阿军不仅取得军事上的胜利,而且在经济上的效益也十分可观。
影响
概述
据资料统计,在北约对南联盟的空袭中,所使用的武器,有98%是精确制导武器,并且显示出优异的作战效能。西方专家认为:精确制导武器是一种能够代替战术核武器,对战争胜负具有决定性意义的新型武器,它为不首先使用核武器或不使用核武器打一场具有核战争威力的战争提供了新的手段。精确制导武器给战争行动带来的影响主要表现在以下几个方面。
作战样式
1、使超视距、多模式、多目标精确打击成为可能
巡航导弹的打击距离达千公里以上,可从陆地、空中、海上多方式发射,自行打击各种重要战略目标。如美国“爱国者”地空导弹就配备了相控阵雷达和100万次/秒的计算机,可同时跟踪50~100个目标,或同时控制9枚导弹攻击不同方向、不同高度的目标。
2、旷日持久的局部战争将被速战速决取代
精确制导武器最本质的作战特点是快速、敏捷、高效,具有
速战速决的能力。在过去发生的局部战争中,据统计,战争持续的时间与精确制导武器的投入量成反比,例如1986年4月,美国空军从英国本土出动机群绕过欧洲数个国家偷袭非洲国家——利比亚,倾泻了大批激光制导炸弹和带“眼睛”的集束炸弹,摧毁了利比亚首都的黎波里的阿齐齐耶兵营和利军总参谋部、恐怖活动总指挥部 (美国认定的重点目标)、亚迪比拉勒港海军突击队训练基地、的黎波里军用机场以及斑加西的军用机场和卡扎菲备用指挥部民众国兵营等6个地方的重点目标。有趣的是美国的飞机已经空袭完毕返航时,利军才组织火力还击。且正当利比亚炮火打得异常热闹的时候,美国白宫发言人已在记者招待会上宣告空袭成功,空袭时间仅为30分钟,一场战斗就结束了。
3、远程火力袭击的突然性空前增大
精确制导武器由于不断采用高技术,可在远距离上发现和识别目标,并实施准确攻击。远程精确制导武器和远距离立体侦察定位系统的结合使用,将使在后方集结的预备队、指挥控制中心和后方基地,处于远程精确制导武器的直接威胁之下,远程火力袭击的突然性将空前增大。由于精确制导武器具有准确的远程作战能力、牵连损伤 (也称附带杀伤)有限、作战持续时间短和军事行动的国际影响度也相对降低,使得某些大国敢于“说出手时就出手”,对远离国界的敌对势力的要害目标实施“外科手术”。阿富汗的军事训练基地、苏丹的“化学工厂”和波黑的弹药库被毁就是最好的例证。这一新情况,就连美国自己也担心:如果核武器或远程精确制导武器一旦落入不负责任的国家或恐怖分子手中,“情况将是十分严重的”。
4、传统重型兵器受到严重威胁
坦克、飞机、军舰等大型武器将成为精确制导武器打击的首选目标
5、长处和弱点
综述
精确制导武器优点突出,弱点也很明显。它命中精
度高,可有效摧毁点状目标;杀伤威力大,作战效费比高;种类型号多,作战范围广;可实施非接触打击,减少有生力量损失。但它对目标的侦察定位要求高,其电子系统易遭干扰破坏,容易受不良战场环境的影响,技术复杂,保障维护难度大。精确制导武器已成为高技术战争的主要兵器,对现代作战的战略战术、兵力兵器对比乃至战争结局都产生了至关重要的影响。但任何一种武器都不可能尽善尽美,不可战胜。只要我们避其所长,攻其所短,也可以叫精确制导武器精确不起来,大失准头。这已经为实战所证实。
制导技术
自主制导
自主制导就是指导弹的控制完全自主,在飞行中不依赖于目
标和制导站,由导弹的制导装置按预定过程控制其飞行轨迹,保证导弹命中目标。属于自主式制导的有惯性制导、方案制导、地形匹配制导和星光制导等等。
比如惯性制导系统:它的惯性测量装置是由陀螺仪和加速度计所组成的,惯性制导系统就是利用惯性测量装置测量导弹运动的加速度,通过解算装置,计算出导弹的运动加速度及运动速度,经过与原设定的参数进行比较,形成制导指令,由执行机构控制导弹飞向目标。
自主制导的特点是: 把飞行方案,也就是飞行程序储存于弹上,不与目标和制导站发生联系。因此隐蔽性好,抗干扰能力强,射程远。但是它的缺点是:发射后无法改变弹道,而且制导精度随飞行时间(或距离)的增加而降低。
寻的制导
寻的制导就是依靠弹上设备,接受目标辐射或反射的能量(红外辐射、光辐射、无线电波、声波等),确定目标位置和运动特性,自动控制导弹飞向目标。通常按有无照射目标的能源,可分为主动寻的、半主动寻的、被动寻的三种:
主动寻的——导弹上的能源照射目标,接收机根据回波信号,完成对目标的捕捉、跟踪和攻击。
半主动寻的—能量照射来自指令站,导弹接收回波信号,自动跟踪并攻击目标。
被动寻的——就是导弹依靠感受目标的能量(比如飞机发动机的热辐射),自动跟踪并攻击目标。
寻的制导的最大特点是: 精度非常高。但是它的作用距离较近,识别敌我能力差。
精确制导武器
遥控制导
遥控制导是以设在地面、水面或飞机上的指令站,来测定目标和导弹的相对位置,并向导弹发出制导指令进行的制导。
比如目视瞄准、手控有线指令制导:在导弹发射后,通过瞄准镜跟踪目标和导弹,测量它们的运动参量,并形成制导指令,通过操纵控制盒,把制导指令通过导线传送到弹上,弹上接收设备以收到的制导指令为依据,在弹上经过信号变换和功率放大等环节处理后,操纵执行
机构改变导弹的飞行弹道,使其飞向目标。
遥控制导的特点是: 导弹受控于指令站,因此弹道可以随目标的运动而改变,适合攻击运动目标。但是这种制导方式比较容易受干扰,且有线制导受导线长度和强度的限制,作用距离近。
复合制导
采用两种以上制导方式的制导。它可以综合利用几种制导方式的优点,弥补弱点,提高命中精度。比如:
美“斯拉姆”远程空地导弹: 惯性制导+红外成像自动寻的末制导
俄SA-12(斗士)地空导弹:无线电指令遥控制导+主动雷达寻的末制导
复合制导可以综合利用几种制导方式的优点,但是它的缺点是:系统复杂,体积大,设备比较昂贵。
分类
精确制导武器从总体上可以分为两大类 1、导弹 (1)按作战任务分:战略导弹、战术导弹。 (2)按射程分:近程导弹、中程导弹、远程导弹、洲际导弹。 (3)按弹道特性分:弹道导弹、飞航式导弹。 (4)按发射点和目标位置分: 通常发射点和目标的位置有四种:地面、空中、舰艇(水面)、潜艇(水下)。因此,导弹又可分为地对地、地对空、岸对舰、空对地、空对空、空对舰导弹等。 2、精确制导弹药可分为末制导弹药和末敏弹药。 末制导弹药通常分为制导炸弹、制导炮弹、制导鱼雷三种。 末敏弹药主要包括制导地雷等。
上世纪50年代以后,精确制导武器发展十分迅速。从总体上讲,精确制导武器多数已发展到第三代,个别品种已发展到第四代。
巡航导弹
又称飞航式导弹。
世界上第一枚巡航导弹是纳粹德国在二战中研制成功的V-1型导弹。二战后,美、苏、英、瑞士等国,在50年代相继研制成功第一代巡航导弹,如“天星狮”、“沙道克”等;70年代诞生了以“战斧”巡航导弹为代表的第二代巡航导弹。世界上先进的战略巡航导弹有:美AGM-86B、“先进巡航导弹”、俄AS-15等。
1991年的海湾战争,就是以1枚“战斧”巡航导弹击中伊拉克的通信指挥大楼而拉开战幕的。海湾战争,也是美第一次使用“战斧”巡航导弹,共发射288枚,第一天就发射100多枚,其中,首次突击使用了52枚,命中率高达98%,初次显示了远程精确制导武器的威力。
95年9月10日,为打击波黑塞族机场,美国海军夜间从“诺曼底”号巡洋舰上发射13枚“战斧”布罗克III型巡航导弹,也全部命中了目标。
防空导弹
包括地空和舰空导弹。最早研制的也是纳粹德国,在二战期间研制的“龙胆草”、“莱因女儿”等,但未投入实战。有14个国家研制了100多种防空导弹,迄今已发展到第4代。防空导弹按射高可以分为4种,较先进的分别为:
高 空:美“爱国者”、俄S-300等
中 空:美“霍克”、俄SA-6、法SA-90等
中低空:美“小槲树”、“复仇者”、俄SA-13、英“长剑”、 “星条”、法德“罗兰”等
便 携:美“红眼睛”、“毒刺”、俄SA-7、SA-18、英“吹管”、“标枪”、法“西北风”、《瑞典的“RBS-70”等 。舰空导弹:美“宙斯盾”、“标准”,英“海标枪”、“海狼”,法“海响尾蛇”等。 1959年10月7日,我中国人民解放军空军用苏制SA-2导弹击落了国
民党的美制RB-57D高空侦察机,成为世界上第一次使用防空导弹击落飞机的实例。 1960年5月1日,苏联防空部队使用SA-2导弹击落一架从巴基斯坦起飞,飞越苏联上空进行侦察的美军U-2高空侦察机。 在阿富汗战争后期,阿富汗使用美制“毒刺”防空导弹,击落苏联飞机近300架 第四次中东战争阿拉伯使用苏制SA-6导弹击落了以色列飞机47架;而以色列发射22枚美制“霍克”地空导弹竟打掉阿拉伯25架飞机,可以说是创下了一个奇迹。 海湾战争中美国“爱国者”导弹多次成功拦截伊拉克“飞毛腿”导弹。(“爱国者”导弹是如何拦截“飞毛腿”的呢?当伊拉克的“飞毛腿”导弹发射升空90~120秒以后,美国部署在太空的预警卫星就可以测出其发射点的位置、射向和落点的范围,并向空中的雷达预警飞机发出警告,由雷达预警飞机将情报传送给地面的指挥中心,指挥中心在接到雷达预警飞机的情报后迅速向“爱国者”导弹系统下达指令,在“飞毛腿”导弹飞至距落点约90秒的位置时,“爱国者”导弹系统的雷达开始搜索、跟踪目标,当发现目标后“爱国者”导弹发射升空,“爱国者”导弹初段采用的是自主式制导进入一定高度,这样可以快速反应,争取时间,中段则采用遥控式制导接近目标,而末段采用寻的制导捕捉、跟踪、攻击目标,将“飞毛腿”导弹击毁在空中。)
精确制导武器
反坦克导弹
被称为坦克的“克星”。法国55年研制成功SS-10,成为第一个装备反坦克导弹的国家。迄今反坦克导弹已发展到第三代,共有30多个型号,总数量突破200万枚大关。性能较好的第二代反坦克导弹成为许多国家主要的反坦克武器。如《美“龙式”、“陶式”,法SS-12,俄AT-4、AT-5,德法共同研制的“米兰”、“霍特”、“小羚羊”,日“超马特”、瑞典“比尔”(RBS-56)、“卡尔库斯塔夫”等。
第三代“打出去不用管”的反坦克导弹正在发展,它可以对付90年代的多种装甲目标。如美“海尔法”、法“阿拉克”、俄AT-6(螺旋)、AT-7(混血儿或萨克斯管)、“短号”,法德英“崔格特”等。美、瑞士共同研制的“阿达茨”既可对付低空飞机,又可打坦克。
第四次中东战争中,以色列损失坦克800辆,有80%是被反坦克导弹击毁的。其中,190装甲旅的120辆M-60坦克,全部被埃军的反坦克导弹击毁。最后的85辆在与反坦克导弹的对阵中仅仅3分钟就全部化为焦铁。
在海湾战争100小时的地面战斗中,多国部队使用反坦克导弹共击毁伊军前线部署的4000辆坦克中的3000辆、2870辆装甲车中的1900辆和3110门火炮中的2100门。其中美军一个“阿帕奇”武装直升机营的36架直升机曾一举击毁伊拉克共和国卫队一个坦克纵队的84辆坦克和装甲车辆、4个防空系统、8门火炮和38辆轮式车辆。
空空导弹
被誉为现代空战的“杀手锏”,迄今世界各国已研制成60种左右,已经发展到第4代。空空导弹在发展过程中命中概率提高较快,50年代仅为10%,60年代为30%,70年代达到50%,80年代提高到88%,到了90年代已经达到了95%。
空空导弹分为拦射导弹和格斗导弹:
拦射导弹是指射程在20公里以上的:它又可以分为远程拦射和中程拦射。远程拦射导弹,射程在100公里以上:比如美国的“不死鸟”(AIM-54C)空空导弹,射程可以达到150公里,俄AA-9(毒辣or阿摩斯);中程拦射导弹的射程为20~100公里:比如美国的“麻雀”,俄AA-7(尖顶)、AA-10(时髦 )、AA-12,英“空中闪光”,AIM-120先进中距空空导弹(阿姆拉姆)。
格斗导弹是指射程在20公里以内的:比如美国“响尾蛇”的12种型号,英德AIM-132先进近距空空导弹(阿斯拉姆),俄AA-8(蚜虫),AA-11(击箭手),法“玛特拉”(R.530),以色列“怪蛇”(声称是世界上第一种“瞄准即可击中”空空导弹)。
在第四次中东战争中,以色列空军使用空空导弹击落叙利亚等国飞机220架,占击落总数的60%,命中率为50%。
在82年的黎巴嫩空战中,叙利亚两天损失战斗机81架,其中94%是被以色列空军使用空空导弹击落的,而以色列的飞机则无一损伤。
在海湾战争,多国部队使用空空导弹,击落伊拉克固定翼飞机35架、直升机4架,占击落伊飞机总数41架的95%。
反舰导弹
迄今已研制50余种,世界上有70多个国家装备。
反舰导弹最主要有舰舰导弹和空舰导弹(另外还有少量的岸舰和潜舰导弹)。舰舰导弹:最早是苏联在50年代针对西方国家海上优势研制的SS-N-1型。空舰导弹,最早是德国在43年7月就研制成功的HS-293A-1空舰导弹。67年10月21日第三次中东战争中,埃及用“蚊子”级导弹艇发射苏制“冥河”式第一代反舰导弹,一举击沉了以色列“艾拉特”号驱逐舰,创下小艇击沉大舰的范例,也引起西方国家的警觉,促使其加快研制步伐。先后研制出的有:法国“飞鱼”、美国的“鱼叉(捕鲸叉)”,以色列的“迦伯列”等。80年代各国又发展第二代舰舰导弹,如法国和德国共同研制的“安斯”、美国的“先进反舰导弹”、英国的“海鹰”、意大利的“奥托马特”、俄AS-17近程超音速空舰导弹等。
73年10月进行的第四次中东战争,双方损失的59艘军舰,全部是被导弹击沉的。
在马岛海战中,阿根廷发射法制“飞鱼”导弹,击沉了英国的“谢菲尔德”号驱逐舰、“大西洋运送者”号运输船、击伤了“考文垂(一说:“格拉摩根”)号驱逐舰。
反辐射导弹
又称反雷达导弹。迄今已发展到第三代。
世界上第一种反辐射导弹是美国研制的“百舌鸟”空地导弹,它在越战中有突出的战绩。68年美国又研制成功了“标准”第二代反辐射导弹,70年代中后期反辐射导弹发展到第三代:如美国的“哈姆”、“默虹”、俄罗斯的AS-12、英国的“阿拉姆”、法国的“阿玛特”等。
海湾战争中,机载的“哈姆”和“阿拉姆”反辐射导弹,充当了空袭的先锋,为摧毁伊军预警雷达和火控雷达发挥了十分突出的作用。
空地导弹
空地导弹分为战略和战术两类,共90余种,现已发展到第三代。
美“斯拉姆”远程空地导弹、“小牛(幼畜)”空地导弹、AGM-130防区外空地导弹、俄AS-13(kh-59M)中程空地导弹、以“突眼1”中程防区外对陆攻击导弹。
海湾战争中,美国两架飞机从“肯尼迪”号航母上起飞,奉命去轰炸伊拉克一座水电站。A-6E攻击机飞到距目标100公里处,发射了一枚“斯拉姆”导弹,这枚导弹由A-7E控制,命中水电站的保护外层,炸开了一个直径近10米的洞;2分钟后,A-6E又发射第二枚导弹,这枚导弹竟然从第一枚导弹炸开的洞中飞进去,彻底摧毁了水电站的内部设施,令人叫绝。
弹药
制导炸弹
又被誉为“灵巧炸弹” 世界上最早的制导炸弹是德国30年代末40年代初研制成功的HS-293,二战中取得一定战绩。60年代相继出现了电视、红外、雷达波束制导的炸弹。1965年美国研制成功“宝石路”激光制导炸弹,并于67年用于越南战场,首次使用就取得了惊人的战果:美国为了轰炸河内附近的一座清化大桥,曾出动600多架次飞机,投下数千吨普通炸弹,损失飞机18架,仍未能将桥炸毁;改用刚刚研制成功的“宝石路”激光制导炸弹后,仅出动了12架次飞机,而且无一损伤,就炸毁了该桥。据统计美国在越战中共投下制导炸弹约2万5千颗,摧毁坚固目标1800个。在海湾战争中,多国部队共投下制导炸弹10300枚,命中概率高达90%。至今,制导炸弹已发展到第三代。
制导炮弹
制导炮弹是利用自身制导装置,发射后能在弹道末段实施控制、引导的炮弹。主要对付坦克、装甲车辆、舰艇等目标。制导炮弹主要有三种类型:
激光制导炮弹,如美国“铜班蛇”制导炮弹。
毫米波制导炮弹,如法国研制的“灰背隼”81迫击炮弹;美“萨达姆”系统。
红外制导炮弹,如瑞典的“斯特勒克斯”制导炮弹。
制导子弹
美军已研发了一种革命性的”会拐弯“的制导子弹,可以让普通士兵成为百发百中的“神枪手”。这种制导子弹源于DARPA(美国国防高级计划研究局)的“超精确任务武器系统”(EXACTO)研究项目,该项目旨在开发具备“拐弯”能力、最远射程可达5000米(目前世界最远狙杀纪录是2375米)的高精度子弹。 由美军科研人员展示制导子弹,可见外形与传统子弹有较大区别,不仅弹体变长,而且在尾部有制动尾翼。 [1]
精确制导子弹“的实际剖面截图,与传统子弹的结构截然不同,可见微型弹道计算机和传感器。制导子弹的传动系统包括一个驱动电机和一个形似鱼鳍的微型可控弹尾。驱动电机可为传统系统提供动力,微型尾翼可不断调整弹道,使子弹以曲线弹道击中目标(即使目标躲在墙后也可打中)。 [1]
2012年2月初,已研发出了一种形似飞镖的激光制导子弹。前端有一个光学传感器,用于搜索、追踪射向目标的激光制导点,内部传感器能将目标的数据实时传送给制导和指挥元件,后者可以通过一个8位的中央处理器计算出理想的飞行弹道并控制电磁传动装置。 [1]
狙击手在使用制导子弹时,只要锁定目标,不论朝哪个方向射击,子弹最后都能通过自主修正弹道命中目标。这张手绘图展示了制导子弹和传统子弹之间的显著区别,传统子弹需要靠自旋稳定弹道(上),制导子弹(下)无需自旋,直接靠尾部的弹翼就可改变飞行弹道。有人吐槽称,配备这种子弹后,人人都能成为神枪手,或许狙击手的时代就此结束了。 [1]
发展趋势
当前,精确制导武器的发展几乎融入了当今信息时代所有最新的科学技术, 特别是以信息技术为核心的高技术发展成果。世界一些地区的武装冲突 中几乎到处都有精确制导武器的身影,它正在将人类战争推向一个新的历史阶段。然而,精确制导武器并没有发展到顶峰,主要军事大国都在总结经验教训,力争进一步改进。
系列化
精确制导使用上的系列化,如反坦克导弹形成了近程单兵携带型和中、远程车载式及机载型体系。美军“空地一体”的空中反装甲作战中安 排了三个梯次的火力:4公里以内用 A H— I S“眼镜蛇”直升机发射陶式导弹; 5公里左右用 A H—64“阿帕奇”直升机发射“海尔法”导弹;距离远时由空军的 A—10攻击机发射“小牛”导弹。其二是同类精确制导武器的系列化,如防空导 弹已经形成了便携式、低空近程、中高空远程的系列。其三是精确制导武器自身 形成了不同型号的家族系列,如美军“宝石路”空地炸弹的导引头已经发展了三 代,空军的“响尾蛇”导弹发展改进了11个型号,“小牛”发展了7个型号,并广 泛采用了电视、激光、红外三种制导技术。
智能化
其实,的精确制导武器仍不如想像得高,只有50%—60%命中率 ,而提高其智能化水平后情况便大不相同了。主要做法是:(1)红外探测方式从点源探测向成像探测方向发展,以进一步提高目标探测的精度;(2)探测元件从 单元向多元方向发展;(3)采用多种制导头,以对付不同目标或者软件可调,以适应打击不同目标的需要;(4)采用复合制导技术;(5)信号处理电路由模拟式向数字化处理方向发展。
精确制导武器远程化
国外市场正在发展各种远射程的精确制导武器,目的之一便 是提高发射平台的生存概率。如美军正在研制“联合防区外发射武器”,并计划 将现有的“陆军战术导弹系统”( ATACMS)的射程提高到150至250公里, 同时改进现有的“战斧”巡航导弹,增加射程,并采用GPS辅助制导等。其他 国家正在研制的防区外发射武器有:以色列的RAFACPOPERY(HAVENAP)导弹,射程100公里;法国射程为150公里的 A P A C H E子弹药散布器等。
隐身化
为提高精确制导武器的突防能力,隐身化是重要途径,如美国正在 研制的“联合直接攻击弹药”(JDAM)和“三军防区外攻击导弹”(TSSAM)等。然而,法国专家等认为,提高精确制导武器突防能力,与其花很大力 量研究隐身措施,还不如采用现有的超音速攻击,使对方防御系统来不及反应, 同样可以达到提高生存能力的目的。因此,提高精确制导武器攻击速度也成为一 大发展方向。
通用化
对一种导弹进行改进,使其适应其他各种作战任务需要。当前通用 化的渠道至少有3种:将精确制导某个分子系统改装成按模块化制导,如美“陆军 战术导弹系统”( ATACMS)为攻击不同目标,可以携带反装甲、攻击硬目 标、反跑道弹头、地雷、反软目标弹药等几种弹头中的任何一种;将一种导弹经 过改造满足另一种作战任务要求。如美“麻雀”空空导弹,经过加装高度表,改造弹翼,重新设计发射装置,就成了“海麻雀”航空导弹;同一种导弹经改进后 可由不同平台搭载,但仍完成同一种任务。例如“飞鱼”导弹和“战斧”巡航导 弹均可航载,也可以由潜艇发射。大批导弹经改进后,战斗力水平均产生了新的飞跃。
制约因素
在21世纪只使用常规毁伤武器的武装冲突中精确制导武器无疑将唱主角。交战双方谁在精确制导武器方面占据了优势,谁就将掌握战场上的主动。但拥有了高精度武器并不等于赢得了战争,其作用的发挥还受着许多因素的制约。
高质量的侦察信息必不可少
只有及时获取了目标的可靠和准确信息,并在突击发起前不断进行补充侦察,才能对目标实施精确打击,特别是高速目标、无线电辐射目标、小型目标及防护严密的目标。另外,精确制导武器的发展对目标数据的完整性也提出了越来越高的要求,即不仅要知道集群目标中每一个子目标的坐标,还必须掌握每个子目标的型号、对所使用精确制导武器的抗毁能力、隐蔽性等信息。与使用传统弹药不同的是,使用精确制导武器“摧毁目标”的含义更多地侧重于“精确” 、有选择地打击目标的特定部位,以使其彻底或长时间瘫痪(不可恢复)。
精确制导武器
火力计划人员必须熟知精确制导武器
火力毁伤计划人员不熟悉每一种具体型号的精确制导武器的技术特点是影响其作战效能发挥的又一重要因素。比如,在“沙漠风暴”行动中,美军曾使用“战斧”巡航导弹袭击行进中的坦克连。结果只摧毁了一些静止的、防护较差的目标,而所要摧毁的坦克纵队却逃之夭夭。在打击一个车辆纵队时,9辆汽车只击中了2辆。
武器操作人员训练不够
影响精确制导武器毁伤效果的另一个不利因素是武器操作人员训练不够。精确制导武器造价昂贵,这限制了平时举行实弹演习的数量,从而导致了武器操作人员的训练不足,致使其在实战中经常犯一些低级的错误。
由于受上述因素制约,在实战条件下精确制导武器的作用并没有媒体宣传的那么大。公布的许多数据大多来自和平时期的研究和靶场实验。这些数据并不总是与实际情况相吻合,因此在确定使用精确制导武器期望值时就会出现一些明显的误差。比如,国外专家认为,美国F-117战斗机的作战效能只有60%,而不是对外公布的90%,而“战斧”式巡航导弹的命中概率只有50%,而不是85%。而AGM-84E“斯拉姆”巡航导弹战斗部的杀伤力比预想要差得多。即便在制定了正确使用计划的情况下,其杀伤效果也达不到预期值。
中国状况
中国机载精确制导武器起步较晚,发展较快。最近几年陆续发展出的LT-3型激光制导炸弹和国产钻石翼
JDAM——雷石6不仅从根本上解决了这类武器的有无问题,而且也明显缩小了与国外的差距。空军对地攻击能力由此也得到了快速提升,也与新型战机形成了匹配。
我国空军装备的多为引进的前苏联轰炸机,配备的也是引进前苏联普通炸弹,包括250、500、1500、3000公斤等级别。这些炸弹属于高阻力炸弹,呈圆柱形,虽然可以充分利用机身弹舱的空间,但阻力较大,不适合外挂,尤其是速度较快的攻击机外挂,另外由于炸弹阻力较大,限制了载机的机动性能,并且还会造成炸弹稳定性变坏,从而影响命中精度,再加上这些炸弹的装药多为TNT,所以其威力比较有限。
此外由于炸弹配备的战机性能各异,因此需要多种炸弹,从而带来后勤上的不便。另外与这些炸弹配套的火控系统也较为简单,主要是光学瞄准具,只能以固定角度攻击地面目标,并且显示也只是瞄准标志等简单信息。飞行员在攻击时,除了要紧盯瞄准线外还要观察座舱仪表板上的多个仪表,以掌握飞机的姿态,工作负担重,容易丢失战机,这些缺点严重影响了空军对地攻击作战的灵活性和机动性,降低了空军对地攻击作战能力。
有鉴于此,80年代,空军根据未来战场的需要,研制出新一代航空炸弹系列。该系列航弹着眼于新型高性能战机的配套,弹体呈纺锥形,空气阻力小,对载机的性能影响也小。另外炸弹投放后的飞行弹道也比较稳定,同时采用黑索金等高能炸药以提高炸弹的威力,并且采用了侧向作用机构,提高炸弹的全向覆盖能力。由于现代战场目标的多样化,新型航弹除了传统的机械和电引信外,还采用了电子引信,对所有落角、落速的炸弹都有保持有效的炸高。这一时期我国还引进了英国BL-755反坦克子母炸弹仿制成功250-3型反坦克子母弹,该弹成为我国空军对付入侵集群坦克的有力武器,填补了我国低空反集群坦克武器的空白。根据有关部门的试验表明强-5使用250-3反坦克子母弹攻击假想的T-62坦克群时,双方的交换比可以达到1:11。中国另外同时引进的还有法国的迪朗达尔反跑道炸弹,由此仿制成了250-4反跑道炸弹。
90年代出于军事斗争新的形势的需要,我国还研制成功了反跑道集束炸弹,该炸弹可以抛撒出具备二次爆破能力的子弹,第一次爆破在跑道上打出弹坑,第二次爆破则将弹坑加大、加宽从而加大对方修复的难度。考虑到现代战场坑道等地下掩体的增多,我国还研制了燃料空气炸弹,并开展了钻地弹的研究。这些炸弹的入役有效的提高了我国空军对地攻击能力。需要指出的是90年代我国从俄罗斯引进苏-27SK型战斗机后,为避免在武器方面受制于人,相关部门开展了苏-27SK加挂国产航弹及航箭的试验工作,并在本世纪初完成,这样我国自行生产的歼-11和引进的苏-27SK都能挂载国产航弹作战。 [2]
除了炸弹本身的提高外,其配套的火控系统也在进步。如为强-5D配套的射轰-1乙光学瞄准具可以同时控制航
弹、箭、炮的攻击,从而减少了战机在对方防空系统中暴露的时间。该瞄准具可以在多种角度对攻击目标进行自动解算和瞄准,同时在瞄准具上人工装定超越角,供轰炸概略瞄准之用,同时可以在机载的多普勒/GPS系统输入侧风、横风信号,以修正风速对轰炸射弹射程的影响。
除此之外,更先进的平显、雷达火控系统及惯导系统也在国产战机上得到广泛运用,这进一步提高了战机的轰炸精度。由于可以精确的得知载机和目标的精确位置以及运动参数,因此火控计算机可以根据这些参数、结合航弹的性能与风速、风向等信息,进行连续命中点和投放点的计算机。在这个过程中,飞行员仅需要盯住平显的命中点和实际目标,操纵飞机将两者相重合即可,这不但提高了战机攻击的灵活性和机动性能,并且大大降低了飞行员的工作负担。
我国在越南战争中目睹了激光制导炸弹的巨大的威力后,开始着手发展自己的激光制导炸弹。80年代完成第一代激光制导炸弹武器系统的样弹及照射器样机,并进行了地面照射、强击机投放激光制导炸弹的初步试验,但由于国内技术及工业基础薄弱,国产激光制导炸弹在射程和命中精度等指标上未能达标,因此研制进展并不顺利。进入90年代我国从俄罗斯引进KAB-500L激光制导炸弹相关技术,研制成功LS-500激光制导炸弹。
LS-500激光制导炸弹属于第一代激光制导,采用风标式导引头和机械继电器式燃汽舵机,导引规律为速度跟踪导引法,在弹体后部有为四片矩形尾翼,其后有操纵面 (后缘舵) 。在弹体头部锥形段上安置四片梯形反安定面,反安定面与尾翼呈“ X—X”形排列,形成尾翼后缘舵操纵加上反安定面的特殊布局形式。所谓速度追踪导引法是指在航弹的制导过程中,要求弹的速度向量始终指向目标。速度追踪法的制导系统较姿态追踪法复杂,但该方法不象姿态追踪法那样要求过大的导引头视场,在同样的使用条件下,过载要求也可略放宽一些,精度也有所提高。但是该方法不适合攻击运动速度较快的目标,只能攻击固定目标或慢速目标。但随着技术的发展,现代战场上机动目标如坦克、装甲车辆越来越多,其速度也越来越快,这样就限制了LS-500的运用空间。 [3]



