外军精确制导炮弹现状及发展趋势
精确制导武器发展趋向
精确制导武器发展趋向Ξ陈定昌1,袁 起1,范金荣2(11中国航天机电集团二院科技委,北京 100854;21中国航天机电集团二院二部,北京 100854) 摘 要:通过“科索沃战争”中精确制导武器使用情况的跟踪研究,结合近年来国外公开报道的有关资料,分析未来高技术条件下局部战争对精确制导武器的发展需求,提出在军事技术高速发展新形势下精确制导武器发展趋向。
关键词:精确制导武器;武器装备+;局部战争中图分类号:T J765 文献标识码:A 文章编号:10092086X (2000)0420041207The Development T read of the Precision G uided WeaponCHE N Ding 2chang 1,Y UAN Qi 1,FAN Jin 2rong 2(11The Science and T echnology C ommittee of China Aerospace M echanical and E lectric C orporation ,Beijing 100854,China ;21The Second System Design Dem partment of the Second Research Academy of ChinaAerospace M echanical and E lectric C orporation ,Beijing 100854,China ) Abstract :Based on tracking research for deployment of the precision guided weaponin the K os ov o War and combined with the related public in formation by the news mediumabroad ,this paper analyzes the development demands of the precision guided weapon un 2der high 2technology condition in future local war ,presents the development trend of theprecision guided weapon in the military technology advancing at high speed.K eyw ords :Precision guided weapon ;Weapon equipment +;Local war1 引 言举世瞩目的“海湾战争”中,由于信息技术和远程精确打击兵器的广泛使用,标志着现代战争已进入信息化战争时代。
精确制导武器在信息化战争中的发展趋势
精确制导武器在信息化战争中的发展趋势精确制导武器在信息化战争中的发展趋势以信息技术为核心的高新技术的发展极大地促进了世界新军事的变革;信息化是新军事变革的本质和核心。
作为典型的信息化武器——精确制导武器,在近几年来,世界主要国家都非常重视在精确制导武器研发和采购上的投入,精确制导武器呈现强劲的发展势头;原有装备经过改进和改装后战术技术性能不断提升,新型精确制导武器不断涌现,使精确制导武器出现了综合化、多样化的发展格局。
新时期新阶段,探讨精确制导武器的发展趋势,对研究信息化战争的对抗模式和作战样式,获取信息化战争的主动权有着重要的意义。
1、精确制导武器的发射单元、制导系统与作战信息平台相融合,提高整体作战效率。
在未来信息化战争中,无论采用什么样的战争形态,都要求能快速准确发现目标、及时决策和精确打击,信息化战争不仅是指挥控制系统的信息化,而且是武器系统的信息化。
精确制导武器作为典型的信息化武器,其获得信息的来源不能只限于自身的探测器,还应当充分利用战场中的多种信息资源。
对现有精确制导武器发射单元进行信息化改进,使其充分支持C4I、C4ISR、C4KISR等指挥控制系统,实现信息共享,使发射单元不但具备自身火力分布数据,还能共享上级的综合情报数据以共享敌方前沿阵地地形、布设、武器装备等情况,这些都对参战人员掌握精确制导武器的发射时机或者自动修正发射之前的参数提供必要的支持。
目前,精确制导武器获取信息和利用信息的程度不高,弹上传感器的探测距离近,易受干扰,而且受体积质量的限制,弹上传感器的探测性能无法与其它探测平台的传感器相比。
如果在精确制导武器上加装数据链,则精确制导武器之间、精确制导武器与其它信息平台通过数据链共享信息,能迅速察觉目标的机动和环境的变化,在飞行中进行数据交换,实时地对弹上数据进行修正,将极大地提高探测距离和探测精度,还可以识别特定目标和对目标毁伤评价,如果原定目标被摧毁,制导系统能够重新选择新的航线攻击备选目标。
制导弹药技术的发展趋势
制导弹药技术的发展趋势引言:制导弹药技术作为现代军事领域的重要组成部分,一直以来都备受关注。
随着科技的不断进步和军事需求的变化,制导弹药技术也在不断发展和演变。
本文将从导引系统、弹道控制、作战模式和智能化等方面讨论制导弹药技术的发展趋势。
第一节:导引系统的发展趋势传统制导弹药主要采用惯性制导或半主动制导技术,但这些技术受制于制导精度和跟踪能力的限制。
因此,现代制导弹药越来越多地采用全球定位系统(GPS)和惯性测量单元(IMU)相结合的惯导技术,有效提高制导精度和跟踪性能。
此外,图像处理技术日趋成熟,被广泛应用于制导弹药中,实现对目标的视觉跟踪和识别,提高打击精确度。
第二节:弹道控制的发展趋势弹道控制是实现制导弹药的精确命中目标的关键技术。
传统制导弹药主要采用面板控制或喷口舵控技术进行弹道调整,但这些技术存在控制精度和灵活性的瓶颈。
近年来,矢量推力技术在弹道控制领域得到广泛应用。
矢量推力技术通过改变推力方向和大小,实现对弹道的精确调整,提高制导弹药的机动性和打击精度。
第三节:作战模式的发展趋势随着战争形态的演变,制导弹药的作战模式也在不断发展。
传统的制导弹药主要以单兵操作为主,但这种模式受制于操作人员的身体素质和反应速度,很难适应复杂多变的战场环境。
因此,未来的制导弹药将趋向于自主作战和网络化作战。
自主作战模式下,制导弹药将配备智能感知和决策系统,实现自主搜索、识别和攻击目标。
网络化作战模式下,制导弹药将与其他作战系统实现实时信息共享和协同作战,提高整体作战效能。
第四节:智能化的发展趋势智能化是制导弹药技术发展的必然趋势。
未来的制导弹药将配备人工智能系统,实现自主感知、决策和行动能力。
通过深度学习和神经网络等技术,制导弹药能够快速识别目标、判断战场态势,自主选择最优打击方案。
此外,神经网络和模糊逻辑等技术也可以应用于弹道控制和飞行控制,提高制导弹药的机动性和打击精度。
结论:制导弹药技术的发展正朝着导引系统的增强、弹道控制的灵活性、作战模式的多样化以及智能化的方向发展。
从外军引信装备研制情况看引信技术发展趋势
引信是能够感受环境和目标信息,从安全状态转换到待发状态,适时作用并控制弹药发挥最佳性能的一种装置。
引信是弹药的重要组成部分,是武器系统发挥终端效应的最终执行装置,它的作用的成败直接决定武器与目标对抗的成败。
作为弹药控制引爆子系统的引信,因系统小、投入少、效费比高,在引入高新技术方面优势明显,近年来发展十分活跃,仅美军1995年以来就定型了十余种引信。
研究外军近几年装备或在研引信的型号及其演变,分析引信主要技术领域的发展,可以初步认识国外引信技术现状,明确引信技术发展趋势。
这对于我军武器装备现代化建设特别是引信技术发展具有一定的指导借鉴意义。
1外军引信装备情况简介1.1小口径弹引信西方国家小口径炮系列为20mm、25mm、30mm、35mm和40mm。
到上世纪90年代,美国小口径弹引信基本上都是触发引信。
小口径弹配用的近炸引信中,有代表性的是法国汤姆逊公司研制的TB40和TB35引信。
为了增加小口径炮的防空反导能力,瑞士在上世纪90年代开发了35mm高炮AHEAD弹的炮口感应装定引信。
美国为20mm理想单兵武器和25mm理想班组武器配备了空炸引信,采用了时间和计算转数技术以及小型固态MEMS安全系统使20mm和25mm小口径弹的杀伤效果显著提高。
1.2中大口径榴弹引信西方国家大口径加农炮及榴弹炮的口径主要有105mm、155mm和203mm,舰炮主要有76mm、100mm、127mm和130mm。
到上世纪90年代,美国中大口径榴弹除了M739A1、M732A1引信继续使用外,先后装备了M762A1/M767A1电子时间引信、M732A2近炸引信和M773多选择引信。
到2002年美国主要采购的是M782多选择引信、M762A1/767A1电子时间引信和M732A2近炸引信。
127mm舰炮主要装备MK419多功能引信。
76mm舰炮主要装备无线电近炸引信。
另外空军AC-130U武装运输机还装备了用于105mm预制破片弹的FMU-160/B近炸引信。
2024年智能炮弹市场分析现状
2024年智能炮弹市场分析现状引言智能炮弹是指搭载了智能导航、定位和控制系统的炮弹,其能够通过自主导航获取目标信息并精确打击目标。
随着军事技术的不断发展,智能炮弹在现代战争中扮演着越来越重要的角色。
本文将对智能炮弹市场的现状进行分析。
市场规模智能炮弹市场是一个快速发展的行业,市场规模不断扩大。
据市场调研公司的数据,自2015年以来,智能炮弹市场的年复合增长率约为10%。
根据预测,到2025年,全球智能炮弹市场的规模将超过100亿美元。
市场动态技术进步推动市场增长智能炮弹市场的增长主要受益于技术的不断进步。
先进的导航和控制系统使智能炮弹具备更高的精度和打击能力,增加了其在现代战争中的实用性。
此外,智能炮弹的研发和生产成本逐渐下降,促使市场需求的增加。
政府军事投资的增加推动市场增长随着全球局势的不断变化,各国政府纷纷加大对军事领域的投资。
智能炮弹作为一种重要的战术武器,得到了各国军方的广泛关注和采购。
政府的军事投资增加了智能炮弹市场的需求,推动了市场的快速增长。
区域市场差异显著智能炮弹市场的发展在不同地区存在明显的差异。
目前,北美地区是全球智能炮弹市场的主要驱动力,占据市场份额的40%。
欧洲和亚太地区也是快速增长的市场,在未来几年将成为智能炮弹市场的重要增长点。
市场竞争智能炮弹市场竞争激烈,存在着多家专业公司和国家参与其中。
美国、俄罗斯、中国和以色列等国家在智能炮弹领域拥有领先的技术和产品。
此外,一些大型军工企业也在积极开展智能炮弹的研发和生产。
市场前景智能炮弹市场的前景非常广阔,预计在未来几年将继续保持快速增长。
随着技术的进一步改进和成本的进一步降低,智能炮弹的使用将进一步普及。
沙漠地区和海上作战是智能炮弹市场的潜在增长点。
结论智能炮弹市场是一个快速发展的行业,市场规模不断扩大。
技术进步和政府军事投资的增加推动了市场的增长。
市场竞争激烈,但市场前景广阔。
在未来几年,智能炮弹市场有望继续保持快速增长,成为战略性军事武器的重要组成部分。
弹药发展的技术趋势
2.关健技术 末制导炮弹既要满足精确制导的技术要 求,又要适应火炮发射条件的要求,因而形成 了自身的一些技术特点,主要内容包括以下 几方面。 2.1 小型化 炮弹由于受火炮口径的约束,弹重和弹 长都有严格的限制。末制导炮弹在引人了探 测和控制等元件后,比一般炮弹的结构复杂, 因此零部件要尽可能小型化。即便如此,末制 导炮弹的体积和重量还是比普通炮弹的要 大,大多要采用尾翼来稳定加长的弹身。 2.2 耐高过载 高过载主要体现在炮弹发射时所承受的 径向加速度,这种发射过载可达到重力加速 度的 10 以叉〕一 12 仪义)倍。为使导引头中的 探测器以及惯性陀螺等零部件能够承受发射 时的巨大加速度,需采用能够承受力和传递 过载的安装结构。对于电器部件,一般要采用 塑料灌封技术。必须对易损零部件采取加固、 缓冲、减震等技术措施,确保在高过载下不被 损坏。 2.3 空间定向技术 为了测量飞行器的姿态角,必须标定出 地球坐标系的上方位作为测定基准。一般导 弹上的滚转姿态陀螺,在发射前定位启动,其 零位指向地球坐标系的上方位,发射后依靠 陀螺的定轴性,可以自始至终的标定出地球 坐标系的上方位。但对于末制导炮弹,由于火 炮发射时的高过载,陀螺不能在发射前启动, 只能发射后在弹道上某点解锁启动,因此定 向问题成为一项技术关键。通常利用陀螺内 外环摆角与炮弹上方标志及重力方向间的关 系,来确定重力上方基准。也有采用滚转速率
114 2010.4CHI旋技术 无控炮弹在发射时通过膛线的导转作用
使炮弹高速旋转,起到稳定的作用。而末制导 炮弹要求其转速不能太高,或要求滚转停止。 为了减小炮弹的旋转,一种方法是采用滑动 弹带减旋技术,弹带环与弹体能相对滑动,弹 带环高速转动,而弹体仅在摩擦力的作用下 轻微转动,其转速明显下降。
析智能化弹药的发展现状与趋势
析智能化弹药的发展现状与趋势作者:胡延臣唐程远来源:《中国军转民》 2018年第9期1. 引言20 世纪后期以来,国际局势风云突变,世界格局不断发生变化。
随着战争不断演进和高新技术的不断发展,各种新概念、新原理、新功能的武器装备层出不穷,这其中也包含弹药。
为了适应信息化战争需要,弹药的智能化已成为武器装备信息化的重要组成部分。
弹药功能必须从人道主义的观点出发,尽量减少不必要的人员伤亡,必须从传统的能量摧毁型向信息摧毁型、信息遮断型拓展,必须从传统的摧毁有形的、物质的战场目标,向摧毁无形的、战略型的战场目标延伸。
智能弹药将成为未来信息化战场上必不可少的组成部分。
智能化弹药主要包括制导弹药和灵巧弹药等。
本文主要介绍了几种常见的智能化弹药的发展现状并对其发展趋势进行了简要的分析。
2. 智能化弹药的发展现状2.1 末敏弹发展现状末敏弹,全称末端敏感弹药,又称“敏感器引爆弹药”或“现代末敏弹”,是一种能够在弹道末段探测出目标的存在,并使战斗部朝着目标方向爆炸的现代弹药,主要用于自主攻击装甲车辆的顶装甲。
在21 世纪信息化战场上具有作战距离远、命中概率高、毁伤效果好、效费比高和发射后不管等优点。
末敏弹最大的特点,是把先进的敏感器技术和爆炸成形战斗部技术应用到子母弹领域内,它将子母弹的面杀伤特点扩展到攻击点目标,它利用常规火炮射击精度高的优点把装有敏感器引爆子弹的母弹发射到目标区上空,然后靠弹上装定的时间引信点燃抛射药,利用抛射装置从母弹后端抛出敏感引爆子弹。
子弹被抛出后,靠弹上的减速旋转装置稳定其下降速度,并终止其由母弹稳定旋转而引起的自转。
在子弹稳定下降过程中,子弹轴线与下降垂线成一夹角并绕其下降垂线旋转。
这样,子弹边下降边旋转,从而使装在子弹药上的敏感器在地面形成一个螺旋形扫描线搜索目标,当敏感器探测到目标时,信号处理器就会发出一个起爆信号使战斗部爆炸形成一个高速飞行的弹丸去攻击装甲目标的顶部。
另外,作为末敏弹的载体除炮弹外,还常用于布散器和导弹,以打击远距离的目标。
从外军引信装备研制情况看引信技术发展趋势
引信是能够感受环境和目标信息,从安全状态转换到待发状态,适时作用并控制弹药发挥最佳性能的一种装置。
引信是弹药的重要组成部分,是武器系统发挥终端效应的最终执行装置,它的作用的成败直接决定武器与目标对抗的成败。
作为弹药控制引爆子系统的引信,因系统小、投入少、效费比高,在引入高新技术方面优势明显,近年来发展十分活跃,仅美军1995年以来就定型了十余种引信。
研究外军近几年装备或在研引信的型号及其演变,分析引信主要技术领域的发展,可以初步认识国外引信技术现状,明确引信技术发展趋势。
这对于我军武器装备现代化建设特别是引信技术发展具有一定的指导借鉴意义。
1外军引信装备情况简介1.1小口径弹引信西方国家小口径炮系列为20mm、25mm、30mm、35mm和40mm。
到上世纪90年代,美国小口径弹引信基本上都是触发引信。
小口径弹配用的近炸引信中,有代表性的是法国汤姆逊公司研制的TB40和TB35引信。
为了增加小口径炮的防空反导能力,瑞士在上世纪90年代开发了35mm高炮AHEAD弹的炮口感应装定引信。
美国为20mm理想单兵武器和25mm理想班组武器配备了空炸引信,采用了时间和计算转数技术以及小型固态MEMS安全系统使20mm和25mm小口径弹的杀伤效果显著提高。
1.2中大口径榴弹引信西方国家大口径加农炮及榴弹炮的口径主要有105mm、155mm和203mm,舰炮主要有76mm、100mm、127mm和130mm。
到上世纪90年代,美国中大口径榴弹除了M739A1、M732A1引信继续使用外,先后装备了M762A1/M767A1电子时间引信、M732A2近炸引信和M773多选择引信。
到2002年美国主要采购的是M782多选择引信、M762A1/767A1电子时间引信和M732A2近炸引信。
127mm舰炮主要装备MK419多功能引信。
76mm舰炮主要装备无线电近炸引信。
另外空军AC-130U武装运输机还装备了用于105mm预制破片弹的FMU-160/B近炸引信。
新型火炮发展现状及未来趋势分析
新型火炮发展现状及未来趋势分析火炮作为一种重要的战略武器,对于现代军事力量具有重要意义。
随着科学技术的不断进步,各国火炮技术也在不断发展。
本文将对新型火炮发展现状及未来趋势进行分析。
一、新型火炮发展现状1. 自动化技术的应用自动化技术是新型火炮发展的重要驱动力之一。
通过自动化技术的应用,可以提高火炮的射击精度和响应速度,减少人为误差,增强作战效能。
现代火炮普遍配备有自动装弹机、火控系统等先进设备。
同时,通过使用先进的通信技术,火炮可以与指挥系统实现高效的信息传递,提高协同作战能力。
2. 非致命火炮的开发近年来,非致命火炮的研发逐渐引起人们的关注。
与传统致命火炮相比,非致命火炮在作战中具有更大的灵活性和可控性,可以发射橡胶子弹、喷射泡沫或化学物质等。
这对于维护治安、执行和平维护任务具有重要意义,使火炮武器更加多样化。
3. 智能化和网络化随着人工智能和互联网技术的快速发展,智能化和网络化已经成为新型火炮的发展趋势。
通过与其他火炮、无人机等智能装备的互联互通,可以实现信息共享和作战协同,提高整体作战效能。
同时,火炮也可以通过搭载各种传感器,实现自动目标识别和打击,使火炮拥有更强的自主作战能力。
二、新型火炮未来趋势分析1. 高精度射击能力的提升新型火炮将更加注重精确打击能力的提升。
通过采用先进的火炮弹药、精确的火控系统和智能化技术,火炮的射击精度将进一步提高。
同时,还可以通过增加火炮的射程和杀伤力,实现更远距离的打击能力,提高火炮在现代战争中的生存能力。
2. 火炮的模块化设计和多能力发展新型火炮将趋向于模块化设计,实现快速更换不同功能的模块,以适应不同作战需求。
同时,火炮应具备多种作战能力,例如反坦克、反舰、对地火力等。
通过提高火炮的通用性和多样性,可以更好地满足多样化的作战需求,提高火炮的战斗能力。
3. 火炮的自动驾驶和无人化新型火炮将向着自动驾驶和无人化的方向发展。
通过搭载自主导航系统和传感器,使火炮具备自主行驶和定位能力,减少乘员依赖。
半主动激光精确末制导武器的发展现状与趋势
激 光末 制导 武器 包 括 主动 式 和半 主动 式 两
种, 主动 式激 光末 制 导 采 用 的是 发 射 后 不 管 策 略 , 具有 较 高的作 战效 能 , 由于技术 的限制 此种 方 式 但
Zh a g Xi y Che a b n un nu n Zh o i g
( a g h n I s i t fOp is Ch n c u n tt eo t ,Fi e M e h n c n h sc ,C i e eAc d m y o ce c s u c n c a is a d P y is h n s a e fS in e ,Ch n c u 1 0 3 ) a gh n 3 0 3
长春 10 3 ) 3 0 3 ( 中国科学 院长春光学精 密机械 与物 理研究所
摘
要
精确制导武器 已成为现代 战争 中不 可或缺 的打击手段 之一 , 中激 光末制 导武器 近年来正成 为各 国竞相发 其
展的关键装备 。半主动式激光末制导武器是 当前该领域 中能够实用 的唯一装备 , 其具有 打击精度高 、 成本低 、 结构 简单 、 抗 干扰能力强等优点 , 其广泛适用 于现代 战争中的定 点清除及 对敌方大纵深 目标 、 动 目标进行 打击的场合 。概述 了 当前 国 移 内外在该领域的研究现状 , 并对未来 的发展趋势进 行了分析 , 为我 国在该领域 的研究提供 了参考 。 关键词 激光制导 ; 主动制导 ;激光导引头 半
总 第 24期 0
舰 船 电 子 工 程
S i e to i g n e i g h p Elc r n cEn i e rn
Vo . 1 No 6 13 .
b
2 1 年第 6 01 期
精确制导武器的特点与发展趋势
美军精确制导武器的发展趋势精确制导武器将朝提高射程和制导精度、隐身、超音速、降低成本的方向发展。
1、增大射程增大精确制导武器的射程、可以提高发射平台的生存能力。
增加防区外交战的距离十分重要,现在的防区外武器仅仅是第一步,将来会出现更先进的系统。
远程巡航导弹的射程一般大于1000千米;防区外导弹的射弹,同时还在研制新的远程巡航导弹。
例如美海军正在研制"战术战斧"(1850千米射程)和"高超音速打击"(1100-1300千米射程)武器,美国防高级研究计划局正在研制"经济可承受的快速反应导弹演示器"(1100千米射程)。
此外,美国还十分重视发展机载防区外导弹,如AGM -130射程为35千米,AGM-84E"防区外对陆攻击导弹"(SLAM)射程为185千米,"联合直接攻击弹药"AGM-154(JSOW)射程为70千米,"联合直接攻击弹药"(SLAMER)AGM-84H射程为275千米,"联合空对地防区外导弹"(JASSM)AGM-158的射程为450千米。
2、提高制导精度美国的制导武器大部分已经采用全球定位系统/惯导制导系统(GPS/INS)进行途中制导,以便全天候、昼夜作战。
军用全球定位系统(GPS)的精度为9-12米,不受天气和战场条件的影响。
终端制导一般采用成像红外寻的器、激光雷达、毫米波雷达、合成孔径雷达、声探测装置和自动目标识别技术。
美导弹寻的器近年来已经从单频谱走向更复杂、能力更强的多频谱寻的器。
一个原因是武器系统数量少。
要求每个系统必须同大量目标交战在范围很宽的战场环境中操作、这导致扩展寻的器使用的频谱。
另一个原因是单频谱寻的器容易受干扰,军事装备可观察性降低和采取对抗措施(隐身和干扰)使采用多频谱寻的器更有吸引力。
多频谱寻的器技术依次是:毫米波与红外、毫米波与毫米波、红外与红外、射频与红外、射频与毫米波。
榴炮弹的发展趋势
榴炮弹的发展趋势
榴炮弹是一种常见的炮弹类型,用于对敌方地面目标进行打击。
它的发展趋势主要包括以下几个方面:
1. 智能化发展:随着现代科技的不断进步,榴炮弹也开始向智能化方向发展。
例如,可以使用各种感应器和计算机技术,使炮弹具备自主识别目标、定位和制导等能力,提高打击精度和利用效率。
2. 精度提高:现代战争越来越强调精确打击,因此榴炮弹的精度提高成为了一个重要的发展方向。
精度提高可以通过改进弹壳设计、提高火药质量等手段来实现。
3. 多功能化:现代战争环境多样,需要应对不同的作战任务。
榴炮弹也正在向多功能化方向发展,例如,在一定范围内可以采用空爆、近炸、穿透等多种打击方式。
4. 降低成本:榴炮弹的制造和使用成本一直是需要考虑的问题。
为了降低成本,可以采用更加先进的材料和工艺,提高生产效率,减少浪费等。
总之,榴炮弹的发展趋势是智能化、精度提高、多功能化和降低成本。
这些趋势的实现将大大提高榴炮弹的作战效能和生产效率,使其在现代战争中具有更加重
要的地位和作用。
军事理论精确制导技术让弹坑不再安全 需摒弃思维定势
精确制导技术让弹坑不再安全需摒弃思维定势来源:解放军网据报载,阿富汗战争中,美军发现塔利班武装认为“两颗炸弹不可能落入同一个弹坑”,总是抢占弹坑作为隐蔽和射击位置。
于是,美军利用对手的思维定势,通过激光瞄准仪准确标定弹坑位置,引导战机投弹到同一弹坑,大大提高了杀伤率。
练过射击的人知道,由于子弹形状、质量、装药量等细微差别及温度、风向、风速变化,打靶时,两颗子弹穿过同一弹孔的概率极小,甚至可以认为不会发生。
同理,两颗普通炮弹或炸弹落进同一弹坑的巧合,从概率上讲也是低而又低。
因此不论攻防,仓促条件下利用弹坑做临时掩体,从第二次世界大战就开始广泛运用。
但随着科技进步,特别是精确制导技术的出现,情况早已发生了变化。
1972年,美国将刚研制成功的激光制导炸弹投入越南战场,仅出动战机12架次、投弹10余枚就炸毁了先前曾出动600余架次、投弹数千吨而未能炸毁的清化大桥,引起举世瞩目。
此后,精确制导技术迅猛发展。
1981年“巴比伦行动”中,以色列14架战机远程奔袭伊拉克核反应堆,6架F-15提供空中掩护,8架F-16从约600米高度发起突击,使用精确制导火箭助推侵彻炸弹,第一架F-16在核反应堆主建筑厚达数米的混凝土屋顶炸开一个洞,其余7架鱼贯跟进,依次将炸弹投入洞中,不到两分钟就彻底摧毁伊拉克投资5亿美元、花费5年时间修建的核反应堆。
这场空袭,已经从技术上颠覆了传统观念中“弹坑的相对安全”。
恩格斯在《反杜林论》中说:“一旦技术的进步可以用于军事目的,并且已经用于军事目的,它们便立刻几乎强制地、而且往往是违反指挥官的意志而引起作战方式的改变甚至变革。
”越南战争后,美军开始不断加强对精确制导武器的研发运用。
海湾战争中,美军使用精确制导炸弹比例为9%,科索沃战争为38%,阿富汗战争时已达60%。
凭借信息优势和高技术武器装备,美军灵活运用各种战法对塔利班和基地组织进行空中打击,用精确制导炸弹摧毁了约90%的目标,美国前国防部长拉姆斯菲尔德因此把阿富汗战争称为“人类历史上最精确的战争”。
精确制导武器的发展趋势
精确制导武器的发展趋势精确制导武器是在常规武器基础上发展起来的一种现代化武器, 现已成为信息化局部战争中物理杀伤的主要手段,并在战争中发挥了重要作用。
它是指是具有精确的制导系统, 以获得极高的命中精度、反应敏捷的控制系统和识别目标并摧毁目标的能力, 具有抗干扰能力、造价廉、能够大批量生产和装备部队、且使用和维护简便的新式武器。
它包括各种精确制导导弹、炸弹、炮弹、巡航导弹和远程遥控无人驾驶飞行器等, 主要是战术导弹精确制导武器大多数是在上世纪六十年代中期以后发展起来的,而精确制导武器这个术语起源于七十年代中期,如今已为各国军界所认同和通用。
很多国家都明确地把精确制导武器列为常规武器发展的重点。
精确制导武器采用的制导技术很多,通常有寻的制导、遥控制导、地图匹配制导、惯性制导和精确定位等技术。
一、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”(A T A C M S)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。
目前,大批导弹经改进后,战斗力水平均产生了新的飞跃。
二、精确化精确管理效益倍增如今,军事强国数字化部队建设进程显著加快,精确化管理地位也随之提升。
现代物流管理以信息技术、通信技术为基础,通过“信息流”实施全程跟踪,可以实现高效决策和精确管控。
以信息融合技术为支撑,使得集成化人—机系统实现精确化运行与管控成为现实。
据悉,外军最新研制出联合全资产可视系统,可对作战人员、装备及补给品等实施全程自动跟踪、查询显示与调控。
弹药武器的发展趋势
弹药武器的发展趋势
弹药武器发展的趋势主要包括以下几个方面:
1. 自动化与数字化:随着科技的进步,弹药武器正越来越依赖自动化和数字化技术,这使得武器系统的控制更加准确、灵活和智能化。
例如,发射控制系统、射击导航系统和弹药供应系统的自动化程度越来越高,以提高射击精度和响应速度。
2. 规模与速度:弹药武器的发展趋势是提高威力和射速。
例如,炮弹的威力将继续增加,导弹将变得更加高速和机动,使其能够更好地适应现代战场上的各种威胁。
3. 精确制导与打击效能:随着精确制导技术的进步,弹药武器将更加准确地打击目标。
例如,全球定位系统(GPS)和激光制导技术使得导弹和炮弹能够精确打击特定目标。
4. 非致命性:近年来,人们对减少战争伤亡和避免不必要的破坏的需求增加。
因此,弹药武器的发展趋势之一是研究和开发非致命性武器,如电磁脉冲武器和橡胶子弹,以使战争更加人道化。
5. 多功能化:为适应多样化的战场需求,弹药武器的发展趋势是实现多功能化。
例如,一些导弹可以进行空对空、空对地和地对地打击,以提高作战灵活性。
总的来说,弹药武器的发展趋势是朝着自动化、数字化、高威力、高速度、精确制导、打击效能、非致命性和多功能化的方向发展。
这些趋势将有助于提高作战效能,并适应现代战争的需求。
精确制导武器的基本概念和发展趋势
精确制导武器的基本概念和发展趋势导引武器是一种能够根据预定目标自主进行定位和攻击的武器系统,采用了各种先进的制导技术,能够在高速飞行中对目标进行精确打击。
随着现代科技的快速发展,导引武器在战争中的作用越来越重要,成为了各国军事强国必备的武器装备之一。
导引武器的基本概念导引系统主要由以下几个部分组成:传感器、数据处理器、制导计算机、控制机构以及命令通信系统等,可以根据传感器采集到的目标信息,实现对目标的精确定位和攻击,可以采用激光制导、惯性制导、GPS制导、雷达制导等多种制导方式。
目前,现代导引武器已经实现了以下几个方面的技术突破:第一、高精度制导技术:采用高精度的激光制导、惯性制导和GPS制导等技术,可以有效提高导弹的命中精度,使制导武器的打击精度更加准确。
第二、多攻击方式:除了常规的直接攻击方式,现在导引武器还可以采用多种攻击方式,如飞航动攻击、双向攻击、分散攻击等。
第三、智能识别功能:现代制导武器具备了智能识别目标的功能,在识别目标的同时,可以对目标进行精确定位,在最短时间内实现精确打击。
导引武器的发展趋势随着科技的不断发展,导引武器也将不断向着更高的层次发展。
第一、主动制导技术:这种技术依赖于目标探测的主动制导技术,如果能够在导弹上搭载主动探测设备,则可以使导弹主动搜索目标并进行打击,无需受到外部信息的指引。
第二、激光武器技术:现在激光武器已经成熟,如果将其应用于导引武器中,则可以使导弹拥有更强的杀伤力和防御功能,形成一种新的打击模式。
第三、智能化制导系统:随着人工智能的不断发展,人人如何将其应用于导引武器中,以实现更精确化的打击。
此外,还可以将虚拟实境和增强现实等技术应用到导引武器中,极大地提高导弹的命中精度。
总之,导引武器已经成为现代战争不可或缺的一部分,随着科技的不断发展,导引武器技术也将不断得到提高和完善。
希望各国资源都可以投入到和平的建设和人民的福祉上来,减少战争和破坏,进一步推动人类文明的发展。
美国激光制导武器的发展现状与趋势
美国激光制导武器的发展现状与趋势摘要文章重点介绍了激光制导的原理和方式,同时用几种典型的激光制导武器说明了美国在此方面的发展,对激光武器的优缺点及其发展趋势也作出了深刻的分析.关键词精确制导武器,激光制导,半主动式,全主动式,波束式制导The status and future development of laser\|guided weapons in the USAGENG Shun\|Shan(School of Photoelectric Science & Engineering, National University of Defense Technology,Changsha 410073,China)AbstractThe principle and methods of laser guidance are reviewed, with several typical models of laser-guided weapons as examples to illustrate the development in this field in the USA.The relative merits and future development of precision guided weapons are also analyzed in depth.The principle and methods of laser guidance are reviewed, with several typical models of laser-guided weapons as examples to illustrate the development in this field in the USA.The relative merits and future development of precision guided weapons are also analyzed in depth.Keywordsprecision guided weapon, laser guidance, semi\|active form, active form,beam guidance1 引言现代战争愈加重视武器的“百发百中”,开发新的精确制导武器及改善制导技术已经成为各国竞相研究的重点项目.激光制导武器以其命中精度高、抗干扰能力强等独特的优点备受各国军事家的青睐.世界上最早的远程制导武器是第二次世界大战期间德国研制并装备部队的V1和V2,从那时起,制导武器经历了几乎比任何其他武器系统更高的发展速度.与此同时,制导技术也得到惊人的发展,先后出现了程序控制、惯性制导、天文导航、多普勒导航、地形匹配、卫星定位等众多制导方式.激光制导技术也随着激光技术的不断成熟而得到快速发展.2 激光制导的原理及主要方式激光制导是用来控制飞行器飞行方向,或引导兵器击中目标的一种激光技术.激光制导的基本原理是:用激光器发射激光束照射目标,装于弹体上的激光接收装置则接收照射的激光信号或目标反射的激光信号,算出弹体偏离照射或反射激光束的程度,不断调整飞行轨迹,使战斗部(战斗部是导弹用于毁伤目标的装置,它由壳体、战斗装药、引爆装置和保险装置等组成)沿着照射或反射激光前进,最终命中目标.激光制导方式有半主动寻的式、全主动寻的式和波束式(驾束式)三种.目前激光制导武器中大都采用半主动激光制导方式.2.1 半主动式激光制导这种制导方式下,导引头(它安装在弹上,被用来自动跟踪目标并测量弹的飞行误差)与激光照射装置分开配置于两地,前者随弹飞行,后者置于弹外.激光照射器用来指示目标,导引头通过接收目标反射的激光照射器照射的激光或直接接收照射激光,引导导弹飞向目标.其工作过程是:激光发射机作为信号源装在地面、车船或飞机上,发射激光束为制导武器指示目标,弹上的激光导引头接收目标反射的激光信号,并跟踪目标上出现的激光光斑,引导战斗部飞向激光光斑,最终命中目标(见图1).半主动式回波制导广泛应用于各种武器的制导系统中,如激光制导炸弹、激光制导导弹、激光制导炮弹等,是所有制导武器中制导精度最高的.2.2 全主动式激光制导在这种制导方式下,激光目标照射器和激光寻的器装在同一武器上,激光目标照射器不断地向目标发射激光束,激光寻的器自动接收从目标反射回来的激光信号,并通过自动控制系统,引导武器准确地飞向目标.(见图2)激光主动制导采用发射后不管的方式,预先将打击目标的激光成像特征装订在导弹中,采用主动式成像方式,通过激光扫描,获得目标的三维图像,用来对目标进行细致观察.因为分辨率很高,所以可以很容易从图像中分辨出目标的型号和毁伤程度,有选择地攻击目标,实现实时的智能化打击.2.3 波束式激光制导激光波束制导又叫激光驾束制导,其工作过程是:激光目标照射器先捕捉并跟踪目标,给出目标所在方向的角度信息,然后经火控计算机控制弹体发射架,以最佳角度发射导弹,使它进入激光波束中(进入波束的方向要尽可能与激光束轴线的方向一致).弹体在飞行过程中,弹上激光接收机接收到激光器直接照射到弹上的激光信号,经过处理,得出制导所需的误差量,即弹体轴线与激光束轴线的偏离方向和大小,并将这个误差量送入弹的控制系统,由控制系统控制弹的飞行方向和姿态,始终保持弹与激光照射光束的重合,最终将战斗部引导到目标上(见图3).此种制导方式就像让导弹骑在激光束上滑行一样,所以俗称“驾束制导”.3 典型的激光制导武器制导武器一般是指制导导弹、制导炸弹和制导炮弹.因此相应地有激光制导导弹、激光制导炸弹和激光制导炮弹.3.1 激光制导导弹目前最有“名气”的激光半主动寻的式制导导弹就是美国马丁·马丽埃塔公司(Martin Marietta)制造的“地狱火”(又名“海尔法”,它的英文名为“Hellfire”)式导弹.海尔法导弹由激光寻的头和导弹主舱组成.夜间发射试验证明,黑夜并不影响海尔法导弹的攻击能力.此外,如果有多个目标指示器同时照射几个不同目标,则海尔法导弹能够以高于每秒1次的速率进行重复发射,以攻击这些目标.海尔法导弹主要装备于美国休斯公司研制的阿帕奇先进武装直升机,主要用来攻击坦克,但也用于攻击地面其他小型目标.训练和实战都显示出这种导弹具有强大威力和较高的性能.目前已发展成包括多种型号和具有多种作战功能的导弹家族.AGM-114A是基本型,使用半主动激光导引头,装备美国陆军;AGM-114B则具有半主动激光、射频/红外和红外成像三种导引头选择,采用低烟火箭发动机并装有引信保险备炸装置,在尺寸、质量上比基本型略长略大,其中红外成像导引型装有爆破杀伤战斗部,用于装备美国海军陆战队;AGM-114C型与AGM-114B型基本相同,只是没有引信保险备炸装置;AGM-114F装有串列装药战斗部,较基本型更长,质量更大.曾有报道指出,美国陆军已执行与中国台湾之间的一项军售协议书,台湾将采购400余枚洛克希德马丁公司生产的“地狱火”导弹,总价值在5千万美元左右.史坦格(Mark Stenger) (洛克希德马丁公司空对地导弹系统计划部主任)表示“地狱火”导弹可精确地击中目标,火力表现在阿富汗和伊拉克的实战中得到验证,可有效地打击船舰、轻装甲车辆及建筑物等目标,台湾部队取得的将是世界上最佳的空对地武器系统.3.2 激光制导炸弹最有代表性的激光制导炸弹是美国的“宝石路”(Paveway)系列产品,这是目前世界上生产数量最大的精确制导炸弹系列,已发展出Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ三代,其编号GBU表示“制导炸弹”(guided bomb unit).目前美军使用的“宝石路”系列炸弹几乎参加过自越战以来所有的作战行动.历次实战证明了“宝石路”系列制导炸弹是一种费效比很高的武器,在“沙漠风暴”空袭发起时,美军投下的第一枚炸弹就是 F-117A携带的GBU-27,并准确地摧毁了巴格达市中心的电话电报大楼;F-111F战斗轰炸机曾在一次行动中出动46架,每架携带4枚GBU-12,创下了摧毁132辆坦克及装甲车的记录.美军现役最大和最小的激光制导炸弹分别是“宝石路”ⅢGBU-28型的2270公斤炸弹和“宝石路”ⅡGBU-12型的227公斤炸弹.作为一种机载精确制导武器,这种炸弹利用激光的直线传播特性进行制导,以增强炸弹落点的精确度.具体过程为,载机借助于“激光目标指示器”,把激光束投射到目标上,激光束在目标表面产生漫反射,总会有一部分激光反射到激光制导炸弹上,被炸弹的“寻的器”所接收,然后通过控制系统进行换算,再控制炸弹的飞行舵,调整炸弹航向,直至精确命中目标.这种激光制导的方式,就像给各种炸弹安上了“眼睛”和“大脑”,就像放出猎狗追兔子一样,紧紧盯住目标,穷追不放,直到将目标摧毁.3.3 激光制导炮弹激光制导炮弹也是一种重要的激光制导弹药,与激光制导炸弹类似,一般采用半主动寻的制导方式,即在标准炮弹头部安装激光导引头.有代表性的激光制导炮弹是美国的马丁·马丽埃塔公司制造的“铜斑蛇”炮弹.马丁·玛丽埃塔公司于上世纪70年代初开始秘密研制激光末制导炮弹(它是在炮弹前面加装激光导引头,炮弹发射后能在弹道飞行末段实施导引和控制的炮弹),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,并于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155mm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1.372m,弹径155mm,弹重62kg,战斗部为6.4kg.最大射程20km,最小射程4km,最大飞行速度每秒600m.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/s),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.北大西洋公约组织的一个155mm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4min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.4 激光制导武器的优势与劣势激光制导武器具有具有结构简单、作战实效成本低、抗干扰性能好、命中精度高等优点.与其他精确制导弹药相比,最明显的优势还是廉价,激光制导武器是最廉价的精确制导武器之一.例如,从成本来看,虽然一枚激光制导炸弹是普通航弹的3—4倍,但是从效费比来看,反倒比常规航弹要高.以美国空军为例,在第二次世界大战中,要摧毁一个钢筋混凝土永备工事(是在平时搭建的坚固工事)需要10000枚炸弹,而在越南战争期间,要用300枚,而现在,同种重量下,只需要一枚激光制导炸弹便可完成任务.另外,由于激光炸弹的出现减少了飞机出动的架次,停留在目标上空的时间缩短,这无形中又减少了被击落的可能,从而大大节约了边际成本.但与此同时,激光制导武器也有着相当致命的弱点:受天气和战场条件影响大,尤其是战场上的硝烟、尘埃严重影响激光的传输,从而使激光制导武器偏离目标;空袭飞机上的激光发射器要不断发射激光,使激光始终照射在目标上,从而使空袭飞机较长时间暴露于防空火力之下,降低了生存能力;激光光束狭窄,搜索能力较差.针对激光制导武器的弱点,我们可采取以下措施对敌方激光制导武器进行干扰.其一,筑起防护屏障:施放能干扰激光束的宽波段烟幕.烟幕和尘埃对激光制导武器系统有着严重影响,甚至使其不能正常地工作.即在地面上点燃火堆或燃烧废旧轮胎等物资,产生大量的烟幕,使激光制导武器失去目标,将其引向别处.这种方法看似原始、简单,然而在战场上却能起到良好的效果.如,在1972年越南战争期间,美军对越南北方投掷20颗激光制导炸弹,炸毁了桥梁17座.后来,越南采取施放烟幕的方法对这种炸弹进行干扰.结果,美机空投的几十颗同类炸弹,只有一颗落在目标围墙附近.其二,欺骗式激光干扰:撒放金属铂丝.金属铂丝、条对激光具有强烈的反射作用,在城市上空投放类似于电子对抗中使用的干扰丝、条,会在空中形成激光反射云团,从而对激光制导系统发射的激光产生强烈的反射,使制导武器产生错觉,难以命中目标.其三,设置充气式军事装备、车辆模型(其表层涂有能有效反射激光波束的材料),以吸引激光制导武器对其攻击,从而分散和消耗敌方的火力.其四,防患于未然:配置激光告警器.在我方的目标上配置激光告警系统,激光制导武器在飞行中必须向目标照射激光,当告警器发觉后,我方可立即采取措施使其丧失战斗力.5 激光制导武器的发展趋势激光制导武器现已备受世人关注.目前,世界各军事强国都纷纷加强激光制导武器的研制.从激光制导技术的发展来看,发展日趋多样化.智能化——制导方式侧重全主动式.主动寻的器是各类制导武器的追求目标,要实现主动寻的制导就必须把除发射架外的全部制导设备都装在导弹上,这一困难有赖于技术的进步才能解决.此外,激光自动目标识别也有待进一步突破,采用成像寻的器,能提高探测和判别多目标的能力,通过识别目标的要害部位,进行精确打击,实现智能寻的制导.远程化——增大作用距离.目前的激光半主动寻的制导作用距离一般在10km左右.在现代化武器作战的今天,这一距离是比较靠近敌人的,对激光发射载体的安全很不利.因此,为减少载体被击毁的可能性,增大激光制导作用距离十分必要.小型化——减小制导系统的体积和重量.由于制导系统是弹头的一部分,减小这一部分的体积和重量具有重要意义,它有利于提高制导武器的机动能力和作用距离,增大弹头的有效载荷,增强武器的杀伤力.复合化——着力发展复合制导.多模式复合制导是在导弹飞行的各个阶段,同时采用两种或两种以上制导方式,共同完成制导任务的一项先进技术.在现代战争中,由于战场环境千变万化,激光制导炸弹极易受战场烟雾、云层和沙尘等因素影响,为提高武器系统的可靠性,减少失效概率,发展复合制导势在必行.此外,激光制导武器还在向采用对人眼安全的波段和新的激光编码方式以及标准化和模块化方向发展.6结束语当前,全球新军事变革方兴未艾.伴随激光技术的不断进步,激光制导武器取得突飞猛进的发展.如何在激光制导武器的作战样式、战术效能等方面赶上世界强国,有力地保障我国的安全与利益,是摆在我军面前的一个严峻课题续曾有报道指出,美国陆军已执行与中国台湾之间的一项军售协议书,台湾将采购400余枚洛克希德马丁公司生产的“地狱火”导弹,总价值在5千万美元左右.史坦格(Mark Stenger) (洛克希德马丁公司空对地导弹系统计划部主任)表示“地狱火”导弹可精确地击中目标,火力表现在阿富汗和伊拉克的实战中得到验证,可有效地打击船舰、轻装甲车辆及建筑物等目标,台湾部队取得的将是世界上最佳的空对地武器系统.3.2 激光制导炸弹最有代表性的激光制导炸弹是美国的“宝石路”(Paveway)系列产品,这是目前世界上生产数量最大的精确制导炸弹系列,已发展出Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ三代,其编号GBU表示“制导炸弹”(guided bomb unit).目前美军使用的“宝石路”系列炸弹几乎参加过自越战以来所有的作战行动.历次实战证明了“宝石路”系列制导炸弹是一种费效比很高的武器,在“沙漠风暴”空袭发起时,美军投下的第一枚炸弹就是 F-117A携带的GBU-27,并准确地摧毁了巴格达市中心的电话电报大楼;F-111F战斗轰炸机曾在一次行动中出动46架,每架携带4枚GBU-12,创下了摧毁132辆坦克及装甲车的记录.美军现役最大和最小的激光制导炸弹分别是“宝石路”ⅢGBU-28型的2270公斤炸弹和“宝石路”ⅡGBU-12型的227公斤炸弹.作为一种机载精确制导武器,这种炸弹利用激光的直线传播特性进行制导,以增强炸弹落点的精确度.具体过程为,载机借助于“激光目标指示器”,把激光束投射到目标上,激光束在目标表面产生漫反射,总会有一部分激光反射到激光制导炸弹上,被炸弹的“寻的器”所接收,然后通过控制系统进行换算,再控制炸弹的飞行舵,调整炸弹航向,直至精确命中目标.这种激光制导的方式,就像给各种炸弹安上了“眼睛”和“大脑”,就像放出猎狗追兔子一样,紧紧盯住目标,穷追不放,直到将目标摧毁.3.3 激光制导炮弹激光制导炮弹也是一种重要的激光制导弹药,与激光制导炸弹类似,一般采用半主动寻的制导方式,即在标准炮弹头部安装激光导引头.有代表性的激光制导炮弹是美国的马丁·马丽埃塔公司制造的“铜斑蛇”炮弹.马丁·玛丽埃塔公司于上世纪70年代初开始秘密研制激光末制导炮弹(它是在炮弹前面加装激光导引头,炮弹发射后能在弹道飞行末段实施导引和控制的炮弹),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,并于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155mm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1.372m,弹径155mm,弹重62kg,战斗部为6.4kg.最大射程20km,最小射程4km,最大飞行速度每秒600m.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/s),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.北大西洋公约组织的一个155mm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4min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.4 激光制导武器的优势与劣势激光制导武器具有具有结构简单、作战实效成本低、抗干扰性能好、命中精度高等优点.与其他精确制导弹药相比,最明显的优势还是廉价,激光制导武器是最廉价的精确制导武器之一.例如,从成本来看,虽然一枚激光制导炸弹是普通航弹的3—4倍,但是从效费比来看,反倒比常规航弹要高.以美国空军为例,在第二次世界大战中,要摧毁一个钢筋混凝土永备工事(是在平时搭建的坚固工事)需要10000枚炸弹,而在越南战争期间,要用300枚,而现在,同种重量下,只需要一枚激光制导炸弹便可完成任务.另外,由于激光炸弹的出现减少了飞机出动的架次,停留在目标上空的时间缩短,这无形中又减少了被击落的可能,从而大大节约了边际成本.但与此同时,激光制导武器也有着相当致命的弱点:受天气和战场条件影响大,尤其是战场上的硝烟、尘埃严重影响激光的传输,从而使激光制导武器偏离目标;空袭飞机上的激光发射器要不断发射激光,使激光始终照射在目标上,从而使空袭飞机较长时间暴露于防空火力之下,降低了生存能力;激光光束狭窄,搜索能力较差.针对激光制导武器的弱点,我们可采取以下措施对敌方激光制导武器进行干扰.其一,筑起防护屏障:施放能干扰激光束的宽波段烟幕.烟幕和尘埃对激光制导武器系统有着严重影响,甚至使其不能正常地工作.即在地面上点燃火堆或燃烧废旧轮胎等物资,产生大量的烟幕,使激光制导武器失去目标,将其引向别处.这种方法看似原始、简单,然而在战场上却能起到良好的效果.如,在1972年越南战争期间,美军对越南北方投掷20颗激光制导炸弹,炸毁了桥梁17座.后来,越南采取施放烟幕的方法对这种炸弹进行干扰.结果,美机空投的几十颗同类炸弹,只有一颗落在目标围墙附近.其二,欺骗式激光干扰:撒放金属铂丝.金属铂丝、条对激光具有强烈的反射作用,在城市上空投放类似于电子对抗中使用的干扰丝、条,会在空中形成激光反射云团,从而对激光制导系统发射的激光产生强烈的反射,使制导武器产生错觉,难以命中目标.其三,设置充气式军事装备、车辆模型(其表层涂有能有效反射激光波束的材料),以吸引激光制导武器对其攻击,从而分散和消耗敌方的火力.其四,防患于未然:配置激光告警器.在我方的目标上配置激光告警系统,激光制导武器在飞行中必须向目标照射激光,当告警器发觉后,我方可立即采取措施使其丧失战斗力.5 激光制导武器的发展趋势激光制导武器现已备受世人关注.目前,世界各军事强国都纷纷加强激光制导武器的研制.从激光制导技术的发展来看,发展日趋多样化.智能化——制导方式侧重全主动式.主动寻的器是各类制导武器的追求目标,要实现主动寻的制导就必须把除发射架外的全部制导设备都装在导弹上,这一困难有赖于技术的进步才能解决.此外,激光自动目标识别也有待进一步突破,采用成像寻的器,能提高探测和判别多目标的能力,通过识别目标的要害部位,进行精确打击,实现智能寻的制导.远程化——增大作用距离.目前的激光半主动寻的制导作用距离一般在10km左右.在现代化武器作战的今天,这一距离是比较靠近敌人的,对激光发射载体的安全很不利.因此,为减少载体被击毁的可能性,增大激光制导作用距离十分必要.小型化——减小制导系统的体积和重量.由于制导系统是弹头的一部分,减小这一部分的体积和重量具有重要意义,它有利于提高制导武器的机动能力和作用距离,增大弹头的有效载荷,增强武器的杀伤力.复合化——着力发展复合制导.多模式复合制导是在导弹飞行的各个阶段,同时采用两种或两种以上制导方式,共同完成制导任务的一项先进技术.在现代战争中,由于战场环境千变万化,激光制导炸弹极易受战场烟雾、云层和沙尘等因素影响,为提高武器系统的可靠性,减少失效概率,发展复合制导势在必行.此外,激光制导武器还在向采用对人眼安全的波段和新的激光编码方式以及标准化和模块化方向发展.6结束语当前,全球新军事变革方兴未艾.伴随激光技术的不断进步,激光制导武器取得突飞猛进的发展.如何在激光制导武器的作战样式、战术效能等方面赶上世界强国,有力地保障我国的安全与利益,是摆在我军面前的一个严峻课题.。
关于制导技术发展现状与趋势的调研报告.
关于制导技术发展现状与趋势的调研报告院系:姓名:学号:专业:导师:1.前言 (1)2.正文 (1)2.1电视制导 (1)2.2红外制导 (2)2.3激光制导 (3)2.4毫米波/微波寻的制导 (4)2.5光纤制导 (5)2.6地图匹配制导 (5)2.7全球定位系统(GPS)制导 (5)2.8惯性制导 (6)2.9程序制导 (6)2.10多模或复合制导 (6)3.总结 (7)关于制导技术发展现状与趋势的调研报告1.前言从20 世纪90 年代以来爆发的几场局部战争来看,精确制导武器呈不断发展之势,表现为精确制导武器更新迅速,使用量剧增。
在海湾战争中,空对地精确制导武器还只是处于辅助地位,仅占全部投弹量的8%;在1995年的波黑战争中,精确制导武器的使用量提高到了60%;1998 年美国对伊拉克进行的“沙漠之狐”空袭,空对地精确制导武器的使用数量上升到了70%;在科索沃战争中,精确制导武器占到了98%,发挥了主导作用;在伊拉克战争中,美军使用了800 余枚战斧式巡航导弹和2万余枚精确制导武器,占总弹药量的80%以上。
精确制导武器是采用高精度探测、控制及制导技术,能够有效从复杂背景中探测、识别并跟踪目标,从多个目标中选择攻击对象并高精度命中其要害部位。
精确制导武器与普通武器的根本区别在于它具有制导系统,制导系统的基本任务是确定飞行器与目标的相对位置,在导弹攻击目标的过程中,负责导引和控制导弹按照预定的规律调整飞行姿态与飞行路线,并最终命中目标。
导弹命中目标的概率主要取决于制导系统的工作,所以制导系统在整个飞行器控制系统中占有极重要的地位。
2.正文因为精确制导武器对射程内的目标如坦克、装甲车、飞机、舰艇、雷达、桥梁、指挥中心等进行攻击时,具有很高的命中概率,所以在海湾战争和科索沃战争中,从战略目标到战术目标,从军事目标到民用目标,几乎都遭到精确制导武器的打击。
精确制导武器虽然制造成本高,但是由于它具有较高的命中率,通常用于攻击高价值的重要目标,因而具有较高的作战效能。
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外军精确制导炮弹现状及发展趋势精确制导炮弹自诞生起,就以其惊人的作战效能、最小的附带损伤和弹药消耗,深受军事指挥员们的青睐,成为现代战争中武器装备的亮点。
近年来,随着科学技术水平的不断进步,精确制导炮弹的发展突飞猛进,其打击精度和毁伤效能又产生了质的飞跃。
精确制导炮弹概述精确制导炮弹的产生一般而言,火炮射程越远,弹着散布越大,命中精度也就越差。
同时,弹着散布受到许多因素的影响,像火药燃烧的速度、药温变化、药包的湿度,大气密度以及风向等等,甚至连炮弹顶入炮膛时所用的力量不同也会造成弹着散布的不同。
上世纪70年代初,为了有效克服传统火炮弹药的不足,真正提高炮弹的命中率,美军提出研制命中概率不低于50%,或精度在10米以内的精确制导弹药,精确制导炮弹的概念亦由此而来。
近年来,美国还发明了一种精确制导组件,加装到普通炮弹上,能使射击精度小于50米,这类炮弹被称为准精确制导炮弹。
1975年,洛克希德。
马丁公司获得美陆军发展炮射制导炮弹的合同,于80年代初研制出“铜斑蛇”155毫米半主动激光制导炮弹,使火炮具有了前所未有的精确打击能力。
对二战时期的炮兵而言,普通炮弹直接命中目标几乎是一个奇迹,但“铜斑蛇”却创造了奇迹。
前苏联获取了美国陆军研制“铜斑蛇”激光制导炮弹的情报后,为抗衡美国,决定由图拉仪器仪表设计局(KBP)负责研制相应的激光制导炮弹。
到了80年代中期,“红土地”152亳米半主动激光制导炮弹研制成功,并投入到当时还在进行中的阿富汗战争。
早期生产型的“红土地”炮弹性能并不稳定,几年之后,性能开始稳定成熟。
90年代之后,“红土地”成功出口到印度、伊朗、叙利亚、阿尔及利亚和斯里兰卡等国。
精确制导炮弹的分类从制导模式上主要分两大类:第一类是采用末端制导系统,如采用半主动激光寻的头的“铜斑蛇”和“红土地”。
激光半主动制导精度较高,缺点是目标指示器观察员易受攻击。
第二类采用全球定位系统,惯性导航系统在飞行中修正弹道。
如美国的XM982“神剑”采用的就是依靠GPS航路修正系统制导,缺点是抗干扰能力较弱。
目前大力发展的精确制导组件(PGK),也属于此类制导系统。
从发射火炮类型上可以分为:精确制导榴弹、精确制导火箭弹和精确制导迫击炮弹。
从战斗部上可分为单弹头和子母弹头两大类。
单弹头又有空心装药和榴弹战斗部两种;子母弹头制导炮弹所携的子弹药本身就是一个包含寻的、姿态控制、引信、战斗部等装置的复杂系统(又分为末制导子弹药和末敏弹两种类型),也有空心装药和自锻破片(爆炸成型)两种战斗部。
外军精确制导炮弹的发展现状美俄最新精确制导炮弹的研发情况通过对伊拉克战争经验和教训的全面总结,美军放弃了带自寻的头的155毫米“铜斑蛇-2”制导炮弹的研制,提出了发展“新概念高精确炮弹”的思想,集中力量研制由GPS 导航的XM982“神剑”155毫米精确制导炮弹。
该项目始于1998年,目的是为美陆军和海军陆战队研制一种155毫米远程精确制导炮弹,可在各种气候及地形条件下打击高价值和危险目标,支援近距离作战,尤其适用于城市作战。
XM982的设计理念是“发射后不管”弹药,它采用了全球定位系统/惯性制导复合制导技术(GPSIIMU),由弹载GPS接收机在接近弹道最高点时获得导航信号,并将其与目标数据进行比对,对惯导装置进行必要的修正,控制炮弹利用鸭式翼飞向目标,进行垂直攻击。
为了满足驻伊拉克和阿富汗美军的紧急需求,其基本型号BlocklA-1型已于2007年初部署到伊拉克战场,在2007年5月5日的首次实战中,2枚炮弹均直接命中目标,部署时间提前一年。
战场试验表明,作为陆军建制内的一种精确打击手段,“神剑”精度高、反应迅速,持续力强,具有全天候作战能力,大大提高了炮兵部队火力打击的精确度和火力支援的有效性,使身管火炮的使用产生了革命性的变化,必将推动野战炮兵向精确打击战斗兵种的转型。
近20年来,俄军也没有放松对高精度制导炮弹的研制。
“红土地”制导炮弹已成系列化产品,“红土地-M2”和“晶面”是其两种最新制导炮弹,其中“红土地一M2”K155M 制导炮弹在威力,射程,运用频率、精度、尺寸和重量等性能指标上,都超过国内和国际同类产品,其制导系统在高海拔地域和大风天气条件下仍能可靠发挥效能。
2007年5月,俄方曾在印度境内海拔高度为6000米的山区对“红土地-M2”进行了测试。
据统计,使用“红土地-M2”执行打击任务时的弹药消耗量仅为使用传统炮弹时的1%~2%,成本则只有使用后者时的10%~25%。
通过对“红土地-M2”和“神剑”作战效能的综合评估,俄方部分专家认为,“神剑”精确制导炮弹的效能并不很高,主要原因在于:对于加固目标或装甲目标而言,一般炮弹只有直接命中这些目标才能摧毁它们,但对于昂贵的“神剑”制导炮弹(目前每枚3万美元)来说,其精度距离直接命中的要求尚有距离(平均达10-15米),同时抗干扰能力还比较弱,射程优势也不明显,使用起来并不合算。
相对而言,这种弹药更适合打击有生力量和轻型防护类目标。
但“神剑”在完成复杂地形条件下对目标的有效打击和无需前进观察员等方面也存在不可低估的优势。
针对上面提到的“神剑”制导炮弹的不足,美军也在逐步加以完善改进,按“螺旋”推进的方式装备部队,不断提高其射程、精度和抗干扰能力。
精确制导组件(PGK)的应用美军正在研发的PGK是一种相当于引信大小的低成本“模块”,用于取代常规105毫米和155毫米弹药上的北约标准引信,其核心为GPS/INS导航仪。
在炮弹飞行过程中,全球定位系统和惯性导航系统协同工作,以达到精确打击的要求。
一般来说,现役普通炮弹加装精确制导组件后,其打击精度可提高3倍以上,同时,与精确制导炮弹相比,这一技术途径价格低廉,但目前命中精度较低,其最大圆概率误差(CEP)较大,约30~50米。
配备PGK的炮弹是对精确制导炮弹的补充,因此被称之为准精确制导炮弹。
目前,美国陆军的XM1156型精确制导组件(PGK)已于2009年4月达到“里程碑”C低速初始生产阶段,这比原定的2008年底晚了几个月,但在射击精度方面则大大超出了设计目标。
美国陆军最初要求第一阶段CEP要小于50米,第二阶段的(2011年装备部队)CEP不超过30米,但试验证明其原型引信已能够使炮弹的精度达到20米以内。
高精度制导火箭弹为传统火箭弹装上控制系统,不但可以大幅度提高其射击精度,而且可以打击更大范围、更多类型的目标,初步形成全天候、全天时打击点状目标的能力,俄罗斯的“龙卷风”和美国的M270火箭炮系统是其典型代表。
前者是世界上第一个高精度制导火箭弹系统,其火箭弹控制系统安装在9M55K式300毫米火箭弹上,采用了初始段简易惯性制导控制技术和自动修正技术,大幅度提高了火箭弹的散布精度(纵横向密集度S1/310),70千米距离的散布精度为0.21%(约150米)。
美军的M270A1可发射XM31整体式战斗部制导火箭弹(GMLIRS―U),整体可靠性超过98%。
XM31 GMLRS―U 采用了中段GPS/INS复合制导技术,其圆概率偏差在35千米射程上仅为5米,在70千米射程上小于10米,使火箭炮兵具有了对点状目标的打击能力,并使附带损伤减少到最低程度,被美军士兵称为“70千米射程上的狙击步枪”。
美陆军计划于2009年开始大量采购,使制导火箭弹成为未来火箭炮兵的制式火箭弹,除一些训练弹外,今后不再采购非制导火箭弹。
此外,以色列、斯洛伐克、德国等国也都研制出了各自的基于GPSIINS制导技术的高精度火箭弹,在40千米左右的射程时,CEP达到了10-20米的水平。
高精度制导迫击炮弹由于技术要求相对较低,且具有多功能性和价格低廉的特点,精确制导迫击炮弹的研发在近几年颇受各国重视。
早在2006年前,俄罗斯就研制成功了“晶面”精确制导迫击炮弹药。
“晶面”精确制导追击炮弹的毁伤威力几乎相当于普通152/155毫米弹药,能以大角度(接近45°角)击中目标,可用于摧毁敌装甲装备、永备防御工事和重要基础设施(桥梁,山区道路等)。
当前的研究主要集中在120毫米迫击炮弹,美、德、法、日等国均计划装备瑞典120毫米Strix 末制导追击炮弹。
其中,美国还曾于2004年开始自主研制120毫米XM395半主动激光制导迫击炮弹(PGMM)的合同(该项目已终止)。
另外,经过7年的研制,以色列军事工业公司(IMI)也于2008年9月研制成功了一种名为“纯心”的GPS/激光制导迫击炮弹,圆概率误差(CEP)小于5米,它可使普通的120毫米迫击炮的射程从标准的6千米提高到13千米,用于城市作战能够显著降低附带损伤和后勤负担。
精确制导炮弹的发展趋势就制导技术而言,美国、俄罗斯和西欧国家选择了三条不同的发展道路。
美国走GPS/INS复合制导发展之路。
目前,发展中的第二代精确制导炮弹已初现雏形,特点是“发射后不管”的间瞄概念,其代表作就是美军的“神剑”系统,它是美军第一种在战斗中使用的GPS制导炮弹。
与“铜斑蛇”相比,它不再依赖激光照射制导,是一种真正的“发射后不管”弹药,它集尾翼稳定增程、弹道修正、一弹配多种战斗部等技术于一身,射程远、精度高,附带损伤小。
伊拉克和阿富汗的战事加快了其研制步伐,从2007年初,“神剑”按“螺旋”发展模式,已被部署到伊拉克战场,进行早期用户试验,开始进入实战评估阶段。
由于表现优异,炮兵对其的需求量也逐步加大,美陆军以3万美元的单价于2005年、2006年,2007年分别订购了165发、335发、725发“神剑”炮弹。
目前,美陆军对“神剑”BlocklA-2型弹的要求是加装抗干扰的GPS接收机(sAASM),射程30千米左右,精度(cEP)达到20米,最终要求是达到10米,可靠性大于85%,该型弹可望于2009年具备初始作战能力。
从2004年以来的一系列实验和实战来看,“神剑”BlocklA-1的命中精度已多次达到10米内。
但后续型号对制导精度的要求进一步提高,使得技术难度更大,近期难有大的突破,达到实用阶段最少还需几年时间。
整体式战斗部制导火箭弹(GMLRS)和“神剑”于2007年部署到伊拉克和阿富汗战场后,成功地证明了自身的价值,它们的精度,可靠性和射程赢得了部队的信赖,战场指挥官不太担心在城区环境中使用它们攻击目标,刺激了陆军炮兵部队对精确制导炮弹的需求。
由于在自主寻的头研发领域技术储备比较雄厚,法,德等西欧国家则重点强调由红外成像,毫米波搜索目标的子母弹头炮弹的潜在优势,走自己的精确制导炮弹发展之路。
德国已研制成功了155毫米“斯玛特”子母弹头(子弹药采用毫米波,红外寻的头)灵巧炮弹,并已于2000年装备了德国陆军。
2007年10月和11月,澳大利亚和英国国防部分别宣布采购1250美元和8300万英镑的“斯玛特”155毫米炮弹。