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美軍火力支援利器--制導炮彈

2024-08-11軍事

制導炮彈是由身管火炮發射,在彈道中段和末段進行制導的精確制導彈藥。它集中了常規火炮和導彈的優點,使常規火炮具備了對點目標實施遠端精確打擊的能力。早期的制導炮彈主要以半主動激光末制導方式為主。隨著全球定位系統和資訊科技的迅猛發展,制導炮彈正朝著復合制導、網絡化、智能化方向發展。

一、M712「銅斑蛇」激光制導炮彈

M712「銅斑蛇」激光制導炮彈由美國馬丁·瑪麗Eta公司(Martin Marietta)公司在1970年代初開始研制,1980年代初定型裝備部隊。「銅斑蛇」炮彈是世界上最早的制導炮彈,由155毫米榴彈炮發射,采用半主動激光末制導方式,使常規火炮在遠距離上準確打擊點狀目標成為現實(圓概率誤差僅有0.4-0.9米)。

▲一枚M712「銅斑蛇」激光制導炮彈正準備由155毫米M109自行榴彈炮發射。

「銅斑蛇」激光制導炮彈彈長1372毫米,彈徑155毫米,彈重62千克,由三部份組成,分別是彈頭部份、彈頭、彈尾部份。彈頭部份為圓錐形,包括尋的器和電子元件;彈頭包括6.4千克聚能裝藥和引信;彈尾部份是穩定和控制裝置,包括十字形穩定翼、尾部控制翼、控制驅動器和電源。

▲1977年12月9日在白沙靶場進行試驗,從接近最大射程處射來的一枚M712「銅斑蛇」激光制導炮彈,擊中了一輛作為靶標的報廢坦克。

「銅斑蛇」激光制導炮彈配有多種激光定位指示器為其指示目標。激光定位指示器可由地面炮兵前進觀察小組(或前進觀察員)、直升機或無人駕駛飛機控制。地面激光定位指示器的有效作用距離達6千米,由於能見度和其他原因,大多數炮兵前進觀察員的接敵距離是5千米。當炮彈飛行到最後10-15秒時開始照射目標,直到完成攻擊。1980年代中期後使用無人駕駛飛機照射目標,作戰縱深可達15千米。

▲炮兵前進觀察員使用激光定位指示器為M712「銅斑蛇」激光制導炮彈指示目標。

二、M982「神劍」制導炮彈

M982「神劍」制導炮彈由雷神公司(Raytheon)和英國貝宜公司(BAE)聯合研制,是美國陸軍實作火炮系統轉型、增強精確打擊能力的重點專案。M982制導炮彈是美軍第一種具備「射後不管」能力的制導炮彈,采用INS/GPS復合制導技術,具有全天候精確打擊能力,可在各種氣候及地形條件下打擊高價值目標,支援地面作戰。

▲M982「神劍」制導炮彈發射瞬間

炮彈頭部制導與控制艙包括引信、INS/GPS制導裝置和4片鴨式舵;中部為彈頭艙,采用模組化設計,可攜帶不同類別的有效載荷;尾部設有折疊式尾翼。該炮彈底部裝有底排氣裝置,采用了高滑翔比、大升阻比的彈體設計,用不同的發射平台發射時最大射程40-57千米。

試驗和實戰都證明,「神劍」制導炮彈有很高的精度。以毀傷20×20平米的結構目標為例,傳統榴彈需147發,而「神劍」制導炮彈僅需3發。

▲M982「神劍」制導炮彈結構和特點

「神劍」制導炮彈與155毫米火炮系統相容,如美國M777輕型野戰榴彈炮、M109A6聖騎士牽引榴彈炮和M109A7自行榴彈炮。它還與北約155毫米火炮系統相容,如德國PzH-2000型榴彈炮,以及其他155毫米火炮系統相容,如南韓K9型榴彈炮、日本99型榴彈炮。

▲M982「神劍」制導炮彈爆炸瞬間

除基本型號外,「神劍」制導炮彈有3個增量(Increment)版本。增量1版本於2013年完成設計並投入量產,增量2和增量3版本於2021年完成功能演示。

增量1版本為單一的穿透彈頭,可攜帶22公斤的高爆彈頭。主要用於攻擊靜止目標。引信可編程為在空氣中爆炸、與堅硬表面接觸或穿透目標內部後爆炸。

增量2:配備「智能」彈頭,能夠對運動目標實施探測、跟蹤和摧毀。該型號炮彈適合在開闊地帶執行打擊任務。

增量3:主要用於城市作戰,可自動對運動於城市街道中的目標進行辨識、跟蹤和摧毀。

三、XM395型120毫米精確制導迫擊炮彈

XM395型120毫米精確制導迫擊炮彈(Precision Guided Mortar Munition,PGMM)由艾利安特技術系統公司(Alliant Techsystems)研制,是一種多用途、多模制導彈藥,可對高價值目標進行「外科手術式」精確打擊。

▲XM395型120毫米精確制導迫擊炮彈PGMM

早期版本的PGMM是120毫米半主動激光末制導迫擊炮彈,只能攻擊固定目標,射程7-10千米。其激光傳感器可以在約80度的視野範圍內捕捉目標並分類,經過微處理器計算將控制資訊傳送到舵機控制系統,確保直接命中目標。PGMM裝有一個帶有引信延時可調的殺爆彈頭,使用成型裝藥彈頭,既可摧毀軟目標也可摧毀硬目標。改進型PGMM使用復合制導技術,能夠打擊活動目標,射程可達12-15千米。

▲在發射之前,炮手需要對PGMM的激光編碼、引信延時和飛行時間進行設定

四、MS-SGP多軍種標準制導炮彈

英國貝宜公司制導彈藥團隊開發了面向127毫米艦炮的多軍種標準制導炮彈(Multi Service Standard Guided Projectile,MS-SGP)及面向155毫米地面火炮的彈托型MS-SGP,以滿足美國海軍、陸軍和海軍陸戰隊需要一種身管發射的低成本遠端制導彈藥。這種火炮發射、火箭助推的制導彈藥適用於美國陸軍和海軍陸戰隊的M777 155毫米牽引榴彈炮、M109 155毫米自行榴彈炮以及海軍的Mk45 127毫米艦炮。

▲BAE公司使用Mk45 Mod 4艦炮進行MS-SGP飛行試驗

MS-SGP制導炮彈具備強大的抗電子幹擾能力,能夠在全天候條件下提供精確攻擊能力(圓概率誤差1-2米)。MS-SGP制導炮彈有多工能力,包括攻擊地面目標、水面目標和空中目標,能夠在飛行中重新瞄準移動目標。裝備了MS-SGP制導炮彈的艦艇,對敵方快艇和近岸快艇的防禦距離從目前的15千米擴充套件到50千米。一旦發現有敵方小艇靠近,可以在50千米外即發射MS-SGP制導炮彈進行打擊。對於防空作戰任務,MS-SGP制導炮彈可選裝成像/半主動激光導引頭,以自主尋的到運動目標,能夠打擊執行偵察或攻擊任務的各種亞音速飛機、無人機、直升機等空中目標。

▲MS-SGP主要效能指標