什么是巡飛彈?
自1994年美國首次出現(xiàn)巡飛彈以來,這類彈藥已引起世界彈藥及制導(dǎo)武器領(lǐng)域的廣泛關(guān)注,先后有美國、俄羅斯、以色列、英國、德國、意大利、法國等發(fā)達國家加入巡飛彈藥的發(fā)展行列,目前處在研制或概念開發(fā)階段,估計將于2008年后服役。獨領(lǐng)風(fēng)騷的美國已開始發(fā)展各種平臺攜帶的巡飛彈。研制中的巡飛彈彈徑從81毫米到203毫米,型號有127毫米艦炮發(fā)射的前沿空中支援彈藥(FASM)、155/203毫米榴彈炮發(fā)射的“快看”偵察型巡飛彈、155毫米榴彈炮或127毫米艦炮彈藥發(fā)射的炮射廣域偵察彈(WASP)、坦克炮發(fā)射的多功能一次性炮射巡飛彈、“網(wǎng)火”非瞄準(zhǔn)線火力發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射的“拉姆”(LAM)巡飛彈、120毫米坦克炮射巡飛彈、“洛卡斯”(LOCASS)自主攻擊彈藥系統(tǒng)、“主宰者”(Dominator)巡飛彈、“低成本持續(xù)區(qū)域控制小型彈藥”(LOCPAD)等。此外,俄羅斯研制了由“旋風(fēng)”300毫米火箭彈投放的R-90巡飛子彈藥,英國正在研制低成本巡飛彈(LCLC),以色列也在研究單兵使用的巡飛彈等。
巡飛彈是指能在目標(biāo)區(qū)上方進行“巡弋飛行”,“待機”執(zhí)行多種作戰(zhàn)任務(wù)的新概念彈藥。它是無人機技術(shù)和彈藥技術(shù)有機結(jié)合的產(chǎn)物,可實現(xiàn)偵察與毀傷評估、精確打擊、通信、中繼、目標(biāo)指示、空中警戒等一種或多種作戰(zhàn)功能。
巡飛彈主要由有效載荷、制導(dǎo)裝置、動力推進裝置、控制裝置(含大展弦比彈翼)、穩(wěn)定裝置(含尾翼或降落傘)等部分組成。其主要戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能是,巡飛時間和作戰(zhàn)距離由動力裝置確定,巡飛時間一般在15分鐘～12小時;巡飛高度,主要取決于探測裝置的性能,一般在100～1 000米之間;巡飛彈道段的飛行速度一般為30～100米/秒;彈體尺寸一般直徑為120～330毫米、長度為0.5～1.5米。
巡飛彈外形各異,一般在彈體中后部有一對大展弦比的彈翼——“充氣”式彈翼或折疊式彈翼。
巡飛彈的制導(dǎo)方式是,中段和巡飛段制導(dǎo)采用GPS/慣性制導(dǎo),巡飛段探測和末段制導(dǎo)采用激光雷達導(dǎo)引頭(攻擊型)或電視攝像頭(偵察型)。
巡飛彈戰(zhàn)斗部的形式多種多樣,主要有:三模式、子母式、單一侵徹(或爆破)式以及攜帶偵察裝置等。三模式戰(zhàn)斗部有其獨特的特點和技術(shù)途徑,是其戰(zhàn)斗部技術(shù)需克服的關(guān)鍵技術(shù)。
巡飛彈的“巡飛”能力對于戰(zhàn)時打擊時間敏感目標(biāo)以及機場、港口、航空母艦群等目標(biāo)具有重大作用。與無人機相比,巡飛彈像常規(guī)彈藥一樣,可由多種武器平臺發(fā)射或投放,配用到各軍兵種,能快速進入作戰(zhàn)區(qū)域,突防能力強,戰(zhàn)術(shù)使用靈活;與常規(guī)彈藥相比,它多出一個“巡飛彈道”,留空時間長,作用范圍大,可發(fā)現(xiàn)并攻擊隱蔽的時間敏感目標(biāo);與巡航導(dǎo)彈相比,它成本低(不到巡航導(dǎo)彈的1/10)、尺寸小、雷達截面積小、隱身能力較強,能承受極高的過載;與電視偵察彈相比,它偵察時間長、面積大,發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的概率大;與制導(dǎo)炮彈相比,它能根據(jù)戰(zhàn)場情況變化,自主或遙控改變飛行路線和任務(wù),對目標(biāo)形成較長時間的威脅,實施“有選擇”的精確打擊,并實現(xiàn)彈與彈之間的協(xié)同作戰(zhàn)。
巡飛彈的類型
巡飛彈的分類方式多種多樣,主要有三種。即按主要功能,介入戰(zhàn)場的方式,戰(zhàn)斗部總體結(jié)構(gòu)劃分。按主要功能可以劃分為攻擊型和偵察型巡飛彈。
攻擊型巡飛彈這類巡飛彈攜帶戰(zhàn)斗部,能尋找最佳時機對目標(biāo)進行“巧妙”的精確打擊。彈藥的飛行軌跡包括彈道段、巡飛段和攻擊段三部分,主要采用多模戰(zhàn)斗部,可根據(jù)目標(biāo)類型采用不同的起爆模式,對目標(biāo)進行有效打擊。目前主要有美國和英國在研究這類巡飛彈,其典型產(chǎn)品是美國的“拉姆”和“洛卡斯”。
“拉姆”采用小型渦輪噴氣發(fā)動機、多模式戰(zhàn)斗部和空/地/延時三模式引信、自主目標(biāo)識別裝置和激光雷達導(dǎo)引頭,利用GPS/慣性系統(tǒng)進行導(dǎo)航,利用雙向數(shù)據(jù)鏈路進行戰(zhàn)場信息傳輸,具有搜索、監(jiān)視、毀傷評估、空中無線電中繼以及攻擊目標(biāo)的功能,可在70千米的距離上巡飛30分鐘,搜索50～70平方千米區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)?！奥蹇ㄋ埂笔且环N由火箭彈/導(dǎo)彈/布撒器等平臺投放的一種微小型巡飛子彈藥,主要由小型渦噴發(fā)動機、多模式戰(zhàn)斗部、激光雷達導(dǎo)引頭、GPS/慣性制導(dǎo)裝置以及保險裝置組成,可進行廣域搜索、識別和摧毀多種地面機動目標(biāo),是對付時間關(guān)鍵目標(biāo)的有效彈種。
偵察型巡飛彈這類巡飛彈攜帶偵察器材等有效載荷,彈藥的飛行軌跡包括彈道段和巡飛段。它主要攜帶晝夜光電傳感器和CCD攝像機,目前有美國、俄羅斯、以色列等國家在研究該類巡飛彈,典型產(chǎn)品是美國的“快看”155毫米偵察型巡飛彈、俄羅斯的R-90偵察型巡飛子彈藥和以色列的單兵偵察型巡飛彈等。美國的“快看”155毫米偵察型巡飛彈,攜帶晝夜傳感器,在50千米遠的距離上巡飛時間30分鐘,掃描39平方千米區(qū)域內(nèi)的目標(biāo),并將目標(biāo)信息傳輸給地面指揮中心,利用其它精確制導(dǎo)彈藥攻擊目標(biāo)后,“快看”偵察型巡飛彈執(zhí)行毀傷評估任務(wù)。以色列的“隕石”單兵巡飛彈是一種筒式發(fā)射的便攜式偵察型巡飛彈,彈翼在發(fā)射后快速展開為飛行狀態(tài),可利用穩(wěn)定式攝像頭大范圍和定點監(jiān)視目標(biāo)。該彈重6.5千克,直徑120毫米,翼展1.7米,作用范圍為10千米,可在目標(biāo)區(qū)域上方巡邏飛行60分鐘以上,并提供目標(biāo)的實時圖像,直接支援作戰(zhàn)部隊。
按巡飛彈介入戰(zhàn)場方式的不同,目前發(fā)展的巡飛彈主要分為管式發(fā)射型、機載投放型以及單兵投放型三大類。
管式發(fā)射型巡飛彈可由各類火炮、火箭炮等身管武器發(fā)射,這類巡飛彈一般采用充氣式彈翼,與常規(guī)彈藥一樣發(fā)射。發(fā)射后呈彈道飛行,在一定的時間和高度上,彈體上彈出一副大展弦比的彈翼,進入滑翔彈道飛行階段;至目標(biāo)區(qū)后進入巡飛彈道,在目標(biāo)區(qū)上方執(zhí)行各種作戰(zhàn)任務(wù)。如美國“拉姆”巡飛攻擊彈藥。
機載投放型巡飛彈這類巡飛彈與常規(guī)機載導(dǎo)彈一樣由飛機掛載投放,不用承受高過載。進至目標(biāo)區(qū)后進入巡飛彈道,執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)。如美國“空中主宰者”攻擊彈藥。
單兵投放型巡飛彈這類巡飛彈有多種用途,可執(zhí)行近距離偵察或攻擊任務(wù),由士兵從屋頂、窗口或狹窄小巷發(fā)射,非常適合城區(qū)作戰(zhàn)。如以色列的“云雀”單兵用巡飛彈。
按戰(zhàn)斗部總體結(jié)構(gòu)的不同,可分為整體式巡飛彈和子母式巡飛彈。
整體式巡飛彈戰(zhàn)斗部(有效載荷)為偵察型、爆破型、侵徹型等,巡飛發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后,對目標(biāo)直接進行攻擊。如美國“快看”偵察型巡飛彈和“拉姆”巡飛攻擊彈藥等。
子母式巡飛彈又分為巡飛母彈和巡飛子彈藥兩部分。
巡飛母彈攜帶雙用途子彈藥或傳感器引爆子彈藥等,在目標(biāo)區(qū)巡飛,發(fā)現(xiàn)目標(biāo)群后,投放子彈藥。如英國低成本巡飛子母彈和美國未來發(fā)展的GMLRS P3I火箭彈的母彈。
巡飛子彈藥可由各種炮彈、火箭彈、航空炸彈、導(dǎo)彈、布撒器等母彈攜帶撒布。巡飛子彈藥在飛行初期由母彈攜帶,到達預(yù)定高度和距離時被母彈拋出,然后子彈藥再進行一定距離的巡航飛行或目標(biāo)區(qū)內(nèi)的巡飛,并完成指定任務(wù)。這類子彈藥的優(yōu)點是,利用母體的高速飛行,快速進入目標(biāo)區(qū)執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù),能有效對付時間敏感目標(biāo)。如美國“洛卡斯”巡飛子彈藥和俄羅斯R-90巡飛子彈藥等。
巡飛彈的關(guān)鍵技術(shù)
小型低推力長航時動力技術(shù)要保持巡飛彈低速長航時飛行,對動力裝置和能源的要求非常嚴格。動力裝置一般是微小型渦輪噴氣發(fā)動機,渦扇發(fā)動機、脈沖發(fā)動機以及新型推進劑發(fā)動機是未來的主要動力裝置;彈載設(shè)備的電力主要由鋰電池供應(yīng),銀鋅電池、燃料電池以及太陽能電源裝置是彈載電源研制的主要方向,要求能夠承受10萬倍的重力加速度。
遠距離抗干擾雙路通信鏈路技術(shù)
巡飛彈的射程可達幾百千米,而彈體長度一般在1米左右,這對其信息傳輸裝置提出了更高的要求。為獲得遠距離、高數(shù)據(jù)率、高質(zhì)量的通信,必須研究高功率的數(shù)據(jù)發(fā)送機;要采用圖像壓縮技術(shù)以降低對寬帶的要求,要在信號處理過程中加密,以實施保密通信;要采用雙路通信鏈路傳遞和接收信息,必要時還需建立通信中繼站。
激光雷達導(dǎo)引頭技術(shù)這項技術(shù)是傳統(tǒng)雷達技術(shù)與現(xiàn)代激光技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。這種裝置的工作原理像雷達發(fā)射電磁波進行測量一樣,發(fā)射脈沖激光進行測量。具有極高的角分辨率、距離分辨率和速度分辨率,測速范圍廣,能獲得目標(biāo)的多種圖像,抗干擾能力強,比微波雷達的體積和重量小等特點。
美國的“洛卡斯”巡飛子彈藥采用閃光型激光雷達,利用較短的激光脈沖(約10納秒)泛光照明目標(biāo)區(qū),并逐個測量激光脈沖到達每個場景像元以及返回接收器的往返時間,獲得每個像素的距離。
氣動一體化總體設(shè)計技術(shù)主要指彈體外形結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計、彈體功能模塊的優(yōu)化匹配。彈體設(shè)計要綜合考慮空氣動力學(xué)和隱身性能,包括彈體形狀、材料以及涂層等。彈藥功能模塊的匹配,要綜合考慮制導(dǎo)控制、動力、有效載荷等各部分的尺寸、重量等。例如彈翼、尾翼結(jié)構(gòu)形狀及控制方式的選取,根據(jù)巡飛時間確定動力裝置的指標(biāo),根據(jù)任務(wù)要求確定有效載荷大小等。
多模式戰(zhàn)斗部技術(shù)多模戰(zhàn)斗部是指根據(jù)目標(biāo)類型而自動選擇不同作用模式的戰(zhàn)斗部,它包括多模式爆炸成形侵徹體(EFP)戰(zhàn)斗部和多模式聚能裝藥(SC)戰(zhàn)斗部。這類戰(zhàn)斗部可將彈載傳感器探測、識別并分類目標(biāo)的信息與攻擊信息相結(jié)合,通過彈載選擇算法確定最有效的戰(zhàn)斗部輸出信號,使戰(zhàn)斗部以最佳模式起爆,從而有效對付所選定的目標(biāo)。多模式EFP戰(zhàn)斗部采用平盤狀藥形罩,一般形成分段的或長桿式EFP、飛行穩(wěn)定EFP和多枚EFP三種模式;而多模式SC戰(zhàn)斗部采用錐形、喇叭形和半球形形罩,一般形成射流和破片兩種模式。
目前研制中的多功能巡飛彈像美國“未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)”中的“拉姆”巡飛彈,以及“洛卡斯”等都采用了三模式戰(zhàn)斗部。
無疑,看上去巡飛彈是美麗的。正是它們充斥著些許瘋狂、創(chuàng)新的因子,也更容易給它們帶來未來戰(zhàn)場上所希冀的成功。而獲取更多的巡飛時間、識別目標(biāo)能力和執(zhí)行更多作戰(zhàn)任務(wù),以及隱身措施的構(gòu)想更是讓人們期待。
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