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美军火力支援利器--制导炮弹

2024-08-11军事

制导炮弹是由身管火炮发射,在弹道中段和末段进行制导的精确制导弹药。它集中了常规火炮和导弹的优点,使常规火炮具备了对点目标实施远程精确打击的能力。早期的制导炮弹主要以半主动激光末制导方式为主。随着全球定位系统和信息技术的迅猛发展,制导炮弹正朝着复合制导、网络化、智能化方向发展。

一、M712「铜斑蛇」激光制导炮弹

M712「铜斑蛇」激光制导炮弹由美国马丁·玛丽埃塔公司(Martin Marietta)公司在1970年代初开始研制,1980年代初定型装备部队。「铜斑蛇」炮弹是世界上最早的制导炮弹,由155毫米榴弹炮发射,采用半主动激光末制导方式,使常规火炮在远距离上准确打击点状目标成为现实(圆概率误差仅有0.4-0.9米)。

▲一枚M712「铜斑蛇」激光制导炮弹正准备由155毫米M109自行榴弹炮发射。

「铜斑蛇」激光制导炮弹弹长1372毫米,弹径155毫米,弹重62千克,由三部分组成,分别是弹头部分、战斗部、弹尾部分。弹头部分为圆锥形,包括寻的器和电子组件;战斗部包括6.4千克聚能装药和引信;弹尾部分是稳定和控制装置,包括十字形稳定翼、尾部控制翼、控制驱动器和电源。

▲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一枚M712「铜斑蛇」激光制导炮弹,击中了一辆作为靶标的报废坦克。

「铜斑蛇」激光制导炮弹配有多种激光定位指示器为其指示目标。激光定位指示器可由地面炮兵前进观察小组(或前进观察员)、直升机或无人驾驶飞机控制。地面激光定位指示器的有效作用距离达6千米,由于能见度和其他原因,大多数炮兵前进观察员的接敌距离是5千米。当炮弹飞行到最后10-15秒时开始照射目标,直到完成攻击。1980年代中期后使用无人驾驶飞机照射目标,作战纵深可达15千米。

▲炮兵前进观察员使用激光定位指示器为M712「铜斑蛇」激光制导炮弹指示目标。

二、M982「神剑」制导炮弹

M982「神剑」制导炮弹由雷神公司(Raytheon)和英国贝宜公司(BAE)联合研制,是美国陆军实现火炮系统转型、增强精确打击能力的重点项目。M982制导炮弹是美军第一种具备「射后不管」能力的制导炮弹,采用INS/GPS复合制导技术,具有全天候精确打击能力,可在各种气候及地形条件下打击高价值目标,支援地面作战。

▲M982「神剑」制导炮弹发射瞬间

炮弹头部制导与控制舱包括引信、INS/GPS制导装置和4片鸭式舵;中部为战斗部舱,采用模块化设计,可携带不同类型的有效载荷;尾部设有折叠式尾翼。该炮弹底部装有底排气装置,采用了高滑翔比、大升阻比的弹体设计,用不同的发射平台发射时最大射程40-57千米。

试验和实战都证明,「神剑」制导炮弹有很高的精度。以毁伤20×20平米的结构目标为例,传统榴弹需147发,而「神剑」制导炮弹仅需3发。

▲M982「神剑」制导炮弹结构和特点

「神剑」制导炮弹与155毫米火炮系统兼容,如美国M777轻型野战榴弹炮、M109A6圣骑士牵引榴弹炮和M109A7自行榴弹炮。它还与北约155毫米火炮系统兼容,如德国PzH-2000型榴弹炮,以及其他155毫米火炮系统兼容,如韩国K9型榴弹炮、日本99型榴弹炮。

▲M982「神剑」制导炮弹爆炸瞬间

除基本型号外,「神剑」制导炮弹有3个增量(Increment)版本。增量1版本于2013年完成设计并投入量产,增量2和增量3版本于2021年完成功能演示。

增量1版本为单一的穿透战斗部,可携带22公斤的高爆弹头。主要用于攻击静止目标。引信可编程为在空气中爆炸、与坚硬表面接触或穿透目标内部后爆炸。

增量2:配备「智能」战斗部,能够对运动目标实施探测、跟踪和摧毁。该型号炮弹适合在开阔地带执行打击任务。

增量3:主要用于城市作战,可自动对运动于城市街道中的目标进行识别、跟踪和摧毁。

三、XM395型120毫米精确制导迫击炮弹

XM395型120毫米精确制导迫击炮弹(Precision Guided Mortar Munition,PGMM)由艾利安特技术系统公司(Alliant Techsystems)研制,是一种多用途、多模制导弹药,可对高价值目标进行「外科手术式」精确打击。

▲XM395型120毫米精确制导迫击炮弹PGMM

早期版本的PGMM是120毫米半主动激光末制导迫击炮弹,只能攻击固定目标,射程7-10千米。其激光传感器可以在约80度的视野范围内捕捉目标并分类,经过微处理器计算将控制信息传送到舵机控制系统,确保直接命中目标。PGMM装有一个带有引信延时可调的杀爆弹头,使用成型装药战斗部,既可摧毁软目标也可摧毁硬目标。改进型PGMM使用复合制导技术,能够打击活动目标,射程可达12-15千米。

▲在发射之前,炮手需要对PGMM的激光编码、引信延时和飞行时间进行设定

四、MS-SGP多军种标准制导炮弹

英国贝宜公司制导弹药团队开发了面向127毫米舰炮的多军种标准制导炮弹(Multi Service Standard Guided Projectile,MS-SGP)及面向155毫米地面火炮的弹托型MS-SGP,以满足美国海军、陆军和海军陆战队需要一种身管发射的低成本远程制导弹药。这种火炮发射、火箭助推的制导弹药适用于美国陆军和海军陆战队的M777 155毫米牵引榴弹炮、M109 155毫米自行榴弹炮以及海军的Mk45 127毫米舰炮。

▲BAE公司使用Mk45 Mod 4舰炮进行MS-SGP飞行试验

MS-SGP制导炮弹具备强大的抗电子干扰能力,能够在全天候条件下提供精确攻击能力(圆概率误差1-2米)。MS-SGP制导炮弹有多任务能力,包括攻击地面目标、水面目标和空中目标,能够在飞行中重新瞄准移动目标。装备了MS-SGP制导炮弹的舰艇,对敌方快艇和近岸快艇的防御距离从目前的15千米扩展到50千米。一旦发现有敌方小艇靠近,可以在50千米外即发射MS-SGP制导炮弹进行打击。对于防空作战任务,MS-SGP制导炮弹可选装成像/半主动激光导引头,以自主寻的到运动目标,能够打击执行侦察或攻击任务的各种亚音速飞机、无人机、直升机等空中目标。

▲MS-SGP主要性能指标