在2003年伊拉克戰爭(zheng) 期間,人們(men) 通過電視新聞媒體(ti) 的宣傳(chuan) ,對美國的精確激光製導炸彈印象很深,特別是這種武器可以從(cong) 幾千米外的高空投下,準確地砸在某家某戶的大門正中。通過這場戰爭(zheng) ,人們(men) 不僅(jin) 為(wei) 美國強大的軍(jun) 事實力所震撼,也深深地記住了激光製導炸彈這種先進的空地武器,而本屆珠海航展上一航導彈研究院也展出了一款激光製導炸彈是一"雷霆"-2。在西光集團的展台上,筆者還見到了激光製導炸彈的彈頭。此次看來,激光製導炸彈已成為(wei) 武器研製的新潮流。
最早的製導炸彈產(chan) 生於(yu) 二戰期間
製導炸彈實際上並不是最新武器,最早的製導炸彈出現在二次戰時期。1940年5月德國就研製出了HS-293型製導炸彈,重約800千克,它是通過在500千克級別的SC-500普通航空炸彈的基礎上增加了彈翼、尾翼和控製機構製成的,采用了最簡單的無線電指令製導,操縱員隻要通過遙控手柄將炸彈的影像始終操縱在目標和瞄準鏡之間的十字線上就行了,士兵們(men) 的說法就是用炸彈始終壓住目標。隨後德國發展了更大型的FX-1400,重量達到1800千克,並於(yu) 1944年在地中海多次投入使用,成功地擊沉了意大利正準備叛逃到盟軍(jun) 的最精銳戰列艦"羅馬號",這艘排水量達到4.25萬(wan) 噸、擁有350毫米以上高強度鋼質裝甲的巨艦,被德國僅(jin) 僅(jin) 兩(liang) 枚FX-1400炸成了兩(liang) 段,沉入深淵。可見當時製導炸彈的威力和巨大潛力。

列裝部隊的LS-500激光製導炸彈,注意其風標式導引頭,該彈又被稱為(wei) LT-2激光製導炸彈。

蘇聯/俄羅斯KAB-500L,外形與(yu) LS-500激光製導炸彈非常相似。
師從(cong) 德國技術,美國製導炸彈"青出於(yu) 藍而勝於(yu) 藍"
二戰後,美國根據從(cong) 德國搜集的相關(guan) 資料,也發展了-係列製導炸彈,最初的無線電指令製導類炸彈需要人工遙控操縱炸彈追隨瞄準線,成功率低、工作量大,後期發展了自動瞄準線指令遙控裝置,瞄準員隻需始終把光學瞄準具的十字準星壓住目標就可以了,炸彈可以自動沿瞄準線飛向目標。而瞄準線式指令製導最大的問題在於(yu) 瞄準線的飛行彈道和炸彈自然飛行彈道的曲線正好相反,這導致炸彈射程很近而且脫靶率高。
60年代,隨著電視技術迅猛發展,這種技術自然也被最優(you) 先考慮使用在軍(jun) 事武器上,從(cong) 而產(chan) 生了最為(wei) 有名的"'白眼星"電視製導炸彈。"白眼星"在美國的靶場中表現很出色,但在越南戰爭(zheng) 中卻顯得水土不服、成功率低、瞄準不容易、戰鬥部威力不足。針對這些缺點,生產(chan) 方後來又發展了使用907千克的MK84炸彈的第二代"白眼星",但是因為(wei) 越南地處熱帶,氣候濕熱,多雨多雲(yun) ,電視製導受氣候限製很大,而且在戰爭(zheng) 中越南人也開始學會(hui) 使用煙霧來破壞轟炸的瞄準,遊擊隊用水潑濕了水稻的秸稈,用新鮮樹枝等製造了很多簡單有效的煙霧發生器,這些都使得"白眼星"作為(wei) 製導炸彈的作用不甚明顯。
鑒於(yu) "白眼星"這類電視製導武器的不佳表現,美國空軍(jun) 開始發展新的製導武器。在60年代,激光技術在剛開始時就是被當做有巨大潛力的軍(jun) 事技術發展的,同時光電子技術發展也很快,使用激光指示並導引目標的技術條件基本成熟。美國於(yu) 1960年開始研究激光製導技術,1965年美國空軍(jun) 對這種激光製導技術進行了概念性研究,認為(wei) 激光製導技術完全可以滿足未來高精度製導武器的需要,並通過實驗,選擇了工程結構較簡單的半主動激光製導技術進行技術攻關(guan) ,由於(yu) 整個(ge) 計劃采用了紅寶石激光器作為(wei) 研究的主要方向,因此該計劃被命名為(wei) "寶石路'計劃。1966年,第一枚樣彈被製造出來。當時越戰正如火如荼地進行著,大量美國新式武器被輸送到前線,-方麵是為(wei) 了驗證武器的有效性,另一方麵也希望利用新技術的巨大威力取得壓倒性的優(you) 勢。1968年,激光製導炸彈出現在越南戰場,並取得極大成功,在很短的時間裏就完全取代了"白眼星"製導炸彈的主力地位。在整個(ge) 越南戰爭(zheng) 中,盡管激光製導炸彈參戰時間晚,但總計生產(chan) 和使用了24000枚,攻擊了18000個(ge) 以上的各種目標,而"白眼星"4種型號生產(chan) 總數加起來也還不到9000枚。特別是由於(yu) 激光製導炸彈的異常成功,白眼星一係列很有希望的後續計劃都被陸續取消。
正因為(wei) 防禦總是被動的,在中國以現代化建軍(jun) 的今天,精確打擊能力的需求已經不可避免地擺在了中國空軍(jun) 麵前。在美國空軍(jun) 的製導武器庫中,單件武器威力最大、使用最多、費效比最高、命中精度最高的武器竟然都是激光製導炸彈#p#分頁標題#e#,這不得不讓人深思了。從(cong) 嚴(yan) 格的軍(jun) 事技術方麵考慮,激光製導技術也許並不是最好的製導技術,特別是目前廣為(wei) 使用的半主動激光製導技術,它和傳(chuan) 統的常規炸彈攻擊不同,半主動激光製導炸彈始終需要兩(liang) 個(ge) 方麵的配合才能工作,一個(ge) 是照射方,一個(ge) 是攻擊方,兩(liang) 者之行的任務類型幾乎完全不同,但兩(liang) 者的配合和時機的把握卻又要求非常高。同時,激光製導屬於(yu) 光學波段的應用,對光學製導有影響的一切條件對激光製導都有同樣的作用,比如說黑夜,激光製導雖然理論上在夜晚也不影響使用,但是瞄準裝置是否有夜視能力卻限製了它在夜晚的實際應用,美國在80年代以前的激光製導炸彈實際上都缺乏夜間作戰能力,盡管可以派遣特種部隊在目標附近提供照射,但這種戰術隻能是特殊的個(ge) 體(ti) 應用,沒有普遍實用意義(yi) 。隻有當80年代以後,前視紅外熱成像技術和夜視儀(yi) 技術取得巨大突破以後,激光製導炸彈才算真正具備了夜間作戰能力。此外,氣候條件中一切煙雲(yun) 雨霧、風沙等都能讓激光製導炸彈無法使用。從(cong) 簡單的數理條件來看,激光炸彈不是全天候使用的,它需要複雜的協同和配合,不能做到真正的發射後不管,投射距離比較近,在敵人防空區以內(nei) ,載機生存力較低等等。但激光製導炸彈仍具有簡單、便宜、精度高等的優(you) 點。
2001年前後,中國從(cong) 俄羅斯引進了蘇-30MKK多用途戰鬥機,為(wei) 了配套,又采購了-係列俄羅斯的對空、對地武器,2003年采購的蘇-30MKK2多用途戰鬥機更進一步采用了更多更先進的激光製導武器,比如X-29激光/電視製導戰術空對地導彈,蘇一30MKK2可以搭配俄羅斯的暴風雪光電攻擊瞄準吊艙,能夠為(wei) 俄羅斯X-29、X-59等空地導彈提供目標瞄準和照射,也能為(wei) 俄羅斯的激光製導炸彈KAB-500/1000/1500KR提供目標照射。
不過令人感到疑惑的是,中國似乎並沒有必要在激光製導炸彈這類簡單製導武器上還要去依賴俄羅斯。2001年11月北京防務展覽上,中國第一次在強-5前線攻擊機的模型上搭載了激光製導炸彈的模型對外公開展示。2002年3月,《中國航空報》報道了一條非常關(guan) 鍵的消息,消息稱在中國空軍(jun) 的競爭(zheng) 中,613所某光電吊艙獲勝。2003年的國防科技成就展中,這種神秘的吊艙顯示出它的真麵貌,這種在殼體(ti) 上印刷著FILAT字樣的前視紅外/激光攻擊吊艙和美國萊特寧前視紅外攻擊吊艙外型和結構幾乎一模一樣,它有很多方麵設計顯示出它是應用在激光製導炸彈這一類精確武器瞄準和照射方麵的。美國早期的瞄準吊艙大多都是采用光學瞄準具或者電視瞄準具,隻有白光能力,到了80年代中後期,紅外熱成像技術逐漸成熟,采用對自然輻射的8到12微米波段敏感的碲鎘汞元器件,能夠顯示自然界物體(ti) 的自身熱輻射,因此具有很好的夜視能力。藍盾吊艙是第一種具有這種能力的產(chan) 物,國防科技展上所展示的吊艙前部有一個(ge) 球形光學艙,光學艙上有三個(ge) 獨立的光學孔徑,其中最大的一個(ge) 就是紅外熱成像的光學通道。
中國雖然起步較晚,但起步點卻比較高,一開始就采用了和西方90年代水平相當的具有夜間精確攻擊能力的前視紅外/激光搜索瞄準吊艙,配合雷華電子研究所提供的藍天攻擊導航吊艙,可以讓中國戰鬥機形成類似於(yu) 美國F-15E攜帶藍盾吊艙係統所獲得的先進的全天候超低空精確攻擊能力。巧的是這兩(liang) 種吊艙的公開展示都出現在中國唯一公開的多用途戰鬥轟炸機FBC-1型飛機上,這似乎也暗示了-些其他方麵的信息。
fun88官网平台製導炸彈現狀分析
中國的激光製導炸彈大約從(cong) 1995年開始投入研究,由地處中國腹地的洛陽光電研究中心承擔,這個(ge) 中心幾乎是中國所有飛機使用武器的研發和生產(chan) 中心,其主要任務是生產(chan) 各類空空導彈。激光製導炸彈在計劃中本來不屬於(yu) 重點位置,但隨著中國軍(jun) 事高層對高技術戰爭(zheng) 的認知越來越深,以及台海危機越來越嚴(yan) 重,對這種高效的外科手術刀式打擊的最重要的刀鋒部分需求迅速變得急迫。
根據對美國海灣戰爭(zheng) 的分析,美軍(jun) 使用量最大的激光製導炸彈是使用MK82戰鬥部的227千克級別,其次是使用907千克的MK84戰鬥部的型號,為(wei) 了確保攻擊的成功率和最大毀傷(shang) 效率,往往對同一個(ge) 目標采用同一時段多次反複攻擊的方法。海灣戰爭(zheng) 後,美國空軍(jun) 認為(wei) 目前的激光製導炸彈的威力過大,容易造成過殺傷(shang) ,對平民和周圍民用設施的破壞則會(hui) 引起一係列國際政治問題,因此美國大力發展小直徑小重量的製導炸彈來減小附帶殺傷(shang) 效應。考慮發展趨勢和中國戰鬥機的攜帶能力問題,特別是大多數中國戰鬥機、強擊機都不能攜帶和使用重量超過800千克以上的武器,而中國特別需要重型精確製導武器對堅固防禦工事的破壞力,因此中國將發展重點放到500千克重量級別上,這種重量級別的武器幾乎每一種中國戰鬥機都可以攜帶和使用,而且威力足夠,如果有可能的話,90%以上都可以通過多投擲彈藥解決(jue) 。
參照美國在模塊化結構上所取得的成功,中國的激光製導炸彈也采用模塊化設計,即設計出一種通用的製導和控製器件,可以直接使用普通炸彈的引信部分的螺旋接口安裝在炸彈原本的引信的位置,隻需要針對每一種不同重量級別的炸彈設計不同的彈翼就可以了,美國"寶石路"係列的彈翼初期采用鋁合金切削,使用螺栓和鉚釘安裝在原來彈翼的位置,後期采用模壓玻璃纖維增強塑料彈翼,使重量更輕成本更低廉,並且向後折疊的折刀式彈翼攜帶時翼展較小,最大翼展不超過800毫米,而發射以後折疊彈翼彈出,可以達到2.5米以上的翼展,可以獲得更好的滑翔性能和更好的彈道修正能力。在認真研究了世界各國發展激光製導炸彈的曆程後,中國並沒有簡單模仿美國的激光製導炸彈的結構和思想,為(wei) 了保證和采購的俄羅斯戰鬥機和武器係統的一致性和通用性,中國的激光製導炸彈采用了KAB係列的設計思想,采用了相同的氣動布局和導引頭結構,中國炸彈的長度、重心和氣動穩定點和美國的都不相同,研製一種讓很多炸彈可以直接組合的組件並不那麽(me) 容易,它需要反複試驗和平衡設計的取值,這無疑會(hui) 增加炸彈研製的複雜程度和研究時間,因此中國和俄羅斯的看法取得了一致,既先裝備專(zhuan) 門研製的激光製導炸彈,先填補戰鬥力空白,然後再完成進一步的擴展和改造。中國和美國激光製導炸彈的最大區別是對氣動布局的選擇和尾部彈翼的設計,美國的激光製導炸彈采用鴨式布局,舵在導引頭後方,而中國和俄羅斯卻選擇了常規氣動布局,舵在尾翼上通過副翼來實現,鴨式布局有天生的滾轉傾(qing) 向,飛行軌跡的穩定程度較差,這對瞄準和精度都不太有利,定風標式導引頭還經常有影響舵的氣流產(chan) 生,為(wei) 了避免這些幹擾,常規布局無疑是比較理想的選擇,也正是因為(wei) 選用了常規布局,燃氣舵機和熱電池等部件可以都布置在尾部,電子艙在頭部,這樣兩(liang) 者功能劃分更清晰,結構更合理。當然,因為(wei) 是專(zhuan) 用設計,效益方麵沒有美國通用組件那麽(me) 明顯,隻是因為(wei) 中國的產(chan) 品本身價(jia) 格比美國低很多,效費比也算不錯了,另外一個(ge) 缺點是彈翼的翼展沒有美國折疊彈翼那麽(me) 大,滑翔距離也略差一些。,#p#分頁標題#e#
模塊化的好處在於(yu) 隻研發一種製導控製元件,其他的彈翼組合都是簡單的機械產(chan) 品,開發容易,生產(chan) 費用低廉。從(cong) 目前中國公布的照片來開,中國的產(chan) 品采用了傳(chuan) 統的環形定位風標式激光敏感頭,它是一個(ge) 直徑50毫米的有著半圓球頭的小圓柱,尾部有-個(ge) 4片小彈翼和一個(ge) 直徑89毫米的圓環組成的定風標,通過一個(ge) 活動的萬(wan) 向節與(yu) 後麵的電子艙段相連,電子艙有4片固定的小的彈翼,用於(yu) 調整炸彈的升力中心,製導艙段負責處理導引頭感應的光電信號並通過控製計算機轉化為(wei) 控製信號提供給尾部的舵機,舵機通過對副翼的動作產(chan) 生修正的力,從(cong) 而控製炸彈始終沿著對準目標的飛行線路飛行。光學艙有一個(ge) 直徑為(wei) 40毫米的窗口,窗口采用特殊的透光材料製成,對激光的特殊波段有很好的通透作用,光學窗口後麵是配戴了光柵濾鏡的光學鏡頭組,和美國"寶石路'二代的光學組件的15到18度視場不同,中國的製導炸彈的視場更大,基本和第三代"寶石路"的光學組件相當,較大視角的光學組件還能夠提供較大的命中精度。所有的激光製導炸彈都采用早巳成熟的四象限矽光敏元件,為(wei) 了避免在某些距離下激光聚焦後焦點過亮而燒毀光敏元件,光敏元件實際上是放在焦點以前的,這樣光點實際在傳(chuan) 感器上形成的是一個(ge) 有一定麵積的亮斑,這個(ge) 亮斑出現在哪一個(ge) 象限的傳(chuan) 感器上,就表明目標在靠哪一側(ce) 的方向,該象限輸出的電信號直接被翻譯為(wei) 這個(ge) 方向舵機的動作信號,通過偏轉舵,使光點始終保持在中間的位置。隨著炸彈距離目標越來越近,在矽光元件上的亮斑麵積會(hui) 越來越大,最後將會(hui) 出現每一個(ge) 象限都有信號輸出,這是第一代激光製導炸彈命中精度大於(yu) 7米的主要原因,新的數字化技術將光學組件的焦點自動調節,始終保持在一個(ge) 比較合適的位置,不會(hui) 使彌散的激光光斑麵積有過大的變化,大大提高了製導組件在末端的精度,從(cong) 而提供1米左右的命中精度。同時數字化的飛行控製儀(yi) 可以對舵機信號進行高頻采樣、分析,可以根據彈在計算機上存儲(chu) 的最佳彈道控製飛行。
為(wei) 什麽(me) 激光製導炸彈會(hui) 采用一個(ge) 奇怪的風標呢?傳(chuan) 統炸彈投擲瞄準程序中,大多數情況下都將炸彈的軸線對準目標投放,也就是說如果沿著一條直線飛行,炸彈就會(hui) 直接落到目標頭頂,因為(wei) 地球上有重力的存在,物體(ti) 下落實際是一條拋物線,激光製導炸彈的飛行和瞄準路線不是拋物線,他們(men) 希望是一條直線,在投擲時,激光製導炸彈的軸線對準目標,炸彈飛行的線路就是投擲點到目標的一條直線了,導引頭在氣流的作用下始終穩定在正對目標的方向。不過炸彈的飛行需要升力來支持它進行這樣一條不符合自然墜落規律的航線,除了彈翼麵積足夠大以外,還需要一個(ge) 飛行的攻角,這個(ge) 角度往往和導引頭指向矛盾,因此萬(wan) 向節和定風標的夾角實際上就是炸彈滑翔飛行的攻角造成的,這個(ge) 簡單設計解決(jue) 了炸彈的飛行控製和製導控製不協調問題。由於(yu) 定風標的自然穩定性,激光瞄準頭不需要其他光學製導那樣的昂貴易損的陀螺穩定裝置,即便是發射投放時出現一些滾轉也不要緊,不會(hui) 影響到瞄準的效果,從(cong) 實用角度來看,這種簡單的設計所達到的效果堪稱結構設計的傑作。
我們(men) 來看一看中國在本屆航展上公開的激光製導炸彈的具體(ti) 情況吧,這種炸彈被稱為(wei) 出口開發的產(chan) 品,稱為(wei) "雷霆"-2型(LT-2),是一種相當於(yu) GBU-16B的500千克級別的無動力武器,搭配中國開發的機載激光照射吊艙、晝夜吊艙或地麵照射器使用,可以攻擊地麵、海麵固定目標,硬目標和低速運動的活動目標。
由於(yu) 采用了模塊化設計,相信這樣的武器應該是一個(ge) 成員複雜的大家族,從(cong) 展示型號的命名上也可以推測,目前500千克級別的叫做2型,那麽(me) 1型是什麽(me) 呢?是否還有更多的型號?一些攻擊特殊目標的特殊彈藥會(hui) 不會(hui) 也出現在這個(ge) 雷霆係列中?比如和法國朗迪達爾反炮彈炸彈相似的中國反跑道炸彈?這種炸彈還有很好的穿地攻擊能力,隻要修正引信延時參數,它甚至可以擊穿1米以上厚度的鋼筋混凝土。目前中國在為(wei) 數不多的展覽或展示上隻表明了少量飛機具有激光製導炸彈的使用能力,從(cong) 最初透露的強-5型攻擊機,到後來珠海航展上的FBC-1飛豹戰鬥轟炸機,還有殲-8IIM出口型戰鬥機等等,最新的戰鬥機FC-1肯定也具有使用的能力,外銷上還是向巴基斯坦這類傳(chuan) 統的中國武器使用國,巴基斯坦既準備裝備FC-1戰鬥機,也在大量使用中國的強-5攻擊機,他們(men) 也麵臨(lin) 在南亞(ya) 大陸進行精確打擊武器方麵的對抗問題,和美國同類產(chan) 品相比,中國的激光製導武器不管是在價(jia) 格上還是性能上都有相當吸引力。
激光製導炸彈的應用並不像傳(chuan) 統製導武器那麽(me) 簡單,它需要多機戰術協同或者空地戰術協同,美國空軍(jun) 每年都需要培養(yang) 飛行員使用這種武器,而進行大量的飛行訓練和實彈演習(xi) 。不過精確製導武器對空軍(jun) 打擊力量有威力倍增的功效,一架目標照射飛機可以為(wei) 一個(ge) 中隊的攻擊飛機提供目標指示,精確武器的使用效率比使用普通炸彈進行攻擊提高了10倍以上,為(wei) 數不多的攻擊有可能取得相當好的成績。除了空軍(jun) 自己訓練瞄準協同外,空地協同也很重要,美國在海灣戰爭(zheng) 中有很多目標都是由特種部隊、偵(zhen) 察兵潛伏在目標附近進行準確的照射和引導攻擊,特別是在進行近距支援的時候,地麵指示照射目標更多,中國傳(chuan) 統上訓練空軍(jun) 和陸軍(jun) 的協同度還不夠,要想用好激光製導炸彈還有很多工作要做,不過可以相信的是,隨著中國軍(jun) 隊建設現代化高科技化的發展,這些障礙最後都將被逐漸克服。
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