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谢瑞强前言
早在20世纪初,无人机(UAV)就已经问世。在无人机近百年的发展历程中,无人机在军事领域上的应用主要是遂行空中侦察、监视任务。随着无人机技术的不断发展,其执行的任务从单纯空中侦察、监视任务扩展到电子战、通信中继、充当诱饵等非攻击性任务。近年来,随着精确制导弹药的发展和大容量双向数据链技术的成熟,无人机开始执行对地攻击和轰炸等攻击性任务,无人机从辅助、支援性平台蜕变成攻击性平台,无人作战飞机(UCAV)开始成为军事航空装备发展的重点之一。
此外,无人作战飞机的发展也促进了无人机机载武器的发展,一些机载低附带毁伤弹药也伴随着无人作战飞机的出现而出现。空袭附带毁伤是指空袭时造成非军事目标(人员和建筑物等)的不必要毁伤,低附带毁伤弹药就是为了在空袭时尽量减少对非军事目标的毁伤而出现的一种弹药。但是迄今为止,什么样的弹药才算真正的低附带毁伤弹药并没有一个明确的标准。在以往,相对于“面积轰炸”而言,只要是精确制导弹药就可以称为低附带毁伤弹药,但在反恐战争和城市战中,许多装备大威力弹头的精确制导弹药就不能称为低附带毁伤弹药了。因为,在人口稠密的城区使用大威力精确制
导弹药很难避免空袭时带来的附带毁伤。
近年来,经常参与空袭的无人作战飞机也遇到了类似问题。在这种情况下,一些国家开始研制威力更小的精确制导弹药,无人机机载低附带毁伤弹药应运而生。目前,无人机机载低附带毁伤弹药的发展可谓方兴未艾,层出不穷,已经成为当下精确制导弹药发展的热门分支和无人机的主要武器。从本期起,本刊将分两期介绍全球无人机机载低附带毁伤弹药的装备与发展状况,分别为导弹篇、炸弹篇、制导航空火箭弹篇和总结篇,主要介绍近年来出现的重量在30千克以下的低附带毁伤弹药,并对其兴起的原因、前景及对无人机机载弹药发展的启示做一番探析。
导弹篇
空地导弹具有机动性强、射程远、命中精度高等优点,是航空飞行器对地进行精确打击的主要武器之一。现役无人作战飞机主要是在战术无人侦察机基础上发展而来的,飞行速度慢、机动性差、载荷小,其面世之时,由于当时适合无人作战飞机使用的小型制导炸弹和制导航空火箭弹还未出现或没有达到实用状态,而那些已经装备部队的精确制导炸弹和非制导航空火箭弹,不是重量太大就是精度太差,无法成为无人作战飞机的对地打击弹药。因此,当时无人作战飞机可选择的对地打击弹药范围非常小,那些重量较轻、体积较小的空射反坦克导弹或在其基础上发展而来的多用途导弹成
为无人作战飞机的首选武器。
人们比较熟悉的导弹有美国的AGM-114K“海尔法”和以色列的“长钉”ER反坦克导弹。由于这些反坦克导弹所使用的串联式破甲战斗部用途比较单一,不适合攻击建筑物、有生力量等目标,随后,上述两国为它们专门研制了杀伤爆破战斗部和温压战斗部,这些战斗部更适合无人作战飞机攻击多种目标的需要。随着反恐战争的深入,美国等国家发现,在无人作战飞机所要攻击的目标中以民用车辆、地面武装人员等软目标居多,使用大威力的“海尔法”导弹攻击这些软目标有点“杀鸡用牛刀”的感觉,而且在城区作战和敌我短兵相接的时候使用这一级别的导弹有时还会伤及平民或己方作战人员。
“海尔法”导弹重约48千克,只适合MQ-1L、MQ-9、“苍鹭”-TP等体型较大的无人机携带,一些诸如“猎人”、“影子”200等体型较小无人机就无法携带“海尔法”这一级别的导弹,即使MQ-1L、“苍鹭”-TP无人机也只能携带2枚“海尔法”导弹,火力持续性弱。在多种因素的驱使下,美国等国开始研制体型更小,成本更低、附带毁伤更小的小型空地导弹。经过多年的发展,各种低附带毁伤小型空地导弹如雨后春笋般出现,下面我们就来盘点下近几年出现的小型空地导弹。
美国“长钉”
提起“长钉”导弹,很多人都会下意识想到近几年在国际反坦克导弹市场上大卖特卖的以色列“长钉”系列反坦克导弹,但本
文所讲的“长钉”导弹并不是以色列的“长钉”,而是美国的“长钉”。
“长钉”导弹的研制工作由美国海军空战中心武器分部(NAWCWD)负责,研制的初衷是为美国海军陆战队和特种部队提供一种单兵便携式导弹,主要用于攻击速度不快且装甲不厚的地面目标。研制工作在1999年展开,2004年进行了首次飞行试验。2005年,在巴尔的摩无人机会议上,美军高官和无人机开发者详细分析了限制无人作战飞机发展和发挥战斗力的问题,认为机载武器重量过大是限制无人作战飞机战场应用的一个重要因素。会议结束后,“长钉”导弹被美军列为无人作战飞机机载导弹发展项目的一员。此后,美国加快了“长钉”导弹的发展并开始研究导弹与无人作战飞机的作战结合。
“长钉”,,,战斗部重1千克,。导弹气动布局采用旋转弹翼式布局,4片控制舵面位于弹体中部,4片梯形尾翼位于弹体尾部,控制舵面和尾翼呈X型布置,采用这种气动布局的导弹具有响应特性快,过渡进程振荡小等优点。导弹采用一台无烟固体火箭发动机,最大飞行速度约195米/秒。“长钉”导弹采用“惯性制导(INS)+末端电视制导”的复合制导方式,弹头上装有一个火柴盒大小的电视摄像机,每秒可产生30帧图像,通过双向数据链,无人作战飞机操作人员可根据导弹传回的实时图像修改导弹的飞行路线,选择最佳的攻击点,直至导弹精确命中目标,该导弹也可以换成半主动激光制导方式。“长钉”导弹除了能打击固定目标,还可打击速度在80千米/小时以下的移动目标。
追随的“后果”——英国LMM
追随美国打了多年反恐战争的英国也深刻体会到了研制低附带毁伤小型空地导弹的必要性。2008年6月,英国正式公开了在研的“轻型多用途导弹”(LMM)。LMM是泰利斯公司在“星光”便携式防空导弹基础上研制的一款小型空地导弹,,,弹重13千克,,最大射程6千米~8千米,携带了一枚重3千克的高爆战斗部。导弹采用鸭式气动布局,弹体前部装有4片矩形控制舵面,4片矩形弹翼位于弹体尾部,动力装置沿用了“星光”防空导弹的Roxel两级固体火箭发动机,内装高性能推进剂,可在瞬间使导弹的速度达到4马赫,较快的飞行速度压缩了被攻击目标的反应时间,提高导弹的攻击效率,较快的飞行速度还缩短了制导时间,提高了发射平台的战场生存能力。LMM沿用了“星光”导弹的激光驾束制导方式,具有很高的命中精度。未来泰利斯公司还将为LMM研制半主动激光和红外成像制导装置,INS/GPS中段制导也会逐步引入,以提高该导弹的全天候作战能力。LMM从2007年1月开始研制,由于大量使用“星光”导弹成熟技术和部件,该导弹仅用了不到12个月的时间就完成了研制计划,而美国“长钉”导弹从立项到首次飞行测试花了近5年时间,可见LMM的研制速度是非常快的。LMM在2007年12月进行了首次飞行试验。在此后的试验中,该导弹完成了导弹发射、锁定激光束等试验。2009年,该导弹完成了第一阶段测试,目前,LMM已经进入全面验证和初步生产阶段,该导弹在2012年年底开始批量生产,2013年交付用户,LMM的初步生产数量为1000枚。
来自非洲的“班图武士”
2010年9月,在南非开普敦举行的“2010非洲航宇与防务展”上,南非丹尼尔公司展示了其“班图武士”小型空地导弹(IMPI),当时导弹挂载于该公司研制的“搜索者”400无人机上。据悉,研制该导弹的目的是为“搜索者”400无人机提供一种成本低、精度高、附带毁伤低的小型空地导弹,旨在使该无人机能在长时间侦察任务时拦截偶然出现的目标或提供近距离空中支援。“搜索者”400无人机机翼下有2个挂点,可携带2枚“班图武士”导弹。,弹径约15厘米,弹重25千克,战斗部重9千克,这种多用途战斗部使导弹既可攻击装甲车辆、建筑物等硬目标,也可以攻击民用车辆、有生力量等软目标。
“班图武士”导弹采用复合制导方式,导弹在初始飞行阶段使用惯性制导,末段采用半主动激光制导,命中精度在2米以内。导弹在3000千米高空发射时,其射程可达10千米,该导弹可360度全方位攻击目标,但在攻击后半球目标时,射程有所下降。“班图武士”导弹在研制过程中也大量使用现有成熟导弹部件和技术,如导弹的战斗部直接取自改进型ZT-35“猎豹”车载式反坦克导弹的9千克多用途战斗部;其导引头则来自ZT-6“黑曼巴”重型反坦克导弹的半主动激光导引头;而导弹上的数据链则是“矛”式舰空导弹的数据链。这些导弹都是丹尼尔公司的产品并已广泛装备南非军队,成熟导弹部件和技术的大量运用缩短了其研制时间,大大降低了其研制成本。
雷神“双煞”
巴尔的摩无人机会议结束后,美国的许多军工企业立刻嗅到了商机,纷纷开始研制小型空地导弹,其中,军火巨头雷神公司就推出了“怪兽”和“小型战术弹药”两款小型空地导弹。“怪兽”导弹是该公司于2007年开始自筹资金研制的一种小型空地导弹。2008年,美国陆军航空与导弹司令部授予了雷神公司一系列关于“怪兽”导弹的合同。合同涉及两种不同型号的“怪兽”导弹——“怪兽”A和“怪兽”B。“怪兽”A导弹主要装备MC-130W特种作战运输机和AC-130U“幽灵”空中炮艇,使用机上的斜轨向后发射。“怪兽”B导弹主要装备无人作战飞机、武装直升机。“怪兽”,弹径14厘米,,,。导弹采用“惯性制导+GPS+半主动激光制导”的复合制导方式。目前,雷神公司正为“怪兽”导弹研制红外成像导引头,使之具备发射后不管和全天候作战能力。
“小型战术弹药”(STM)是雷神公司研制的另一种小型空地导弹,其尺寸和重量都小于“怪兽”导弹。,,,。由于战斗部重量较小,该导弹只适合攻击轻型车辆和有生力量。STM的制导系统取自“怪兽”导弹,但去除了惯性制导,只保留了GPS和半主动激光制导装置,导弹最大射程为7千米(从3650米高空发射)。早期型STM已经在“眼镜蛇”无人机上完成了多次发射试验。改进型STM于2012年2月完成了首次飞行试验,改进型STM又称为“第二阶段STM”,重量和长度较早期型STM有所增加,,,弹径保持不变。改进型STM还使用了折叠弹翼,可由发射筒发射。“怪兽”导弹发射筒中可装下2枚STM,而早期型STM未采用折叠弹翼,只能用发射导轨发射。
蜇人的洛·马“蝎子”
“蝎子”导弹是洛克希德·马丁公司(以下简称洛·马公司)研制的一种小型空地导弹,该导弹又称为“小型智能化武器”(SSW)。“蝎子”,弹径10厘米,导弹重量约16千克,是美国各军工企业研制的小型空地导弹中重量较大的导弹。该导弹在外形上最显著的特点是采用单片可旋转平直弹翼,弹翼位于弹体上方,导弹挂在发射架或装在发射筒中时,导弹弹翼和弹体平行,外形类似于MK-20“石眼”子母弹,导弹发射后,弹翼旋转90度,与弹体呈90度夹角,这时候的“蝎子”有点像一架小型滑翔机。这种弹翼可以大大提高导弹的射程,在高空发射时,。弹体尾部装有4片呈X型布置的控制舵面,用于控制导弹的飞行方向。
“蝎子”导弹还有另一个特点是采用模块化设计,可换装不同导引头和战斗部。其导引头可在半主动激光导引头、红外成像导引头、毫米波导引头、短波红外导引头中选择,打击精度都在1米以内。,作战灵活性高。该导弹可使用发射筒发射,也可以使用无人机上发射“海尔法”导弹的M-229或M-310发射导轨发射。使用M-229或M-310发射导轨时,“蝎子”导弹的挂载方式与“海尔法”导弹相同,每个发射导轨可挂3枚导弹。若使用发射管,每个发射管内可装载2枚“蝎子”导弹。据悉,在2010年3月美军在空袭巴基斯坦部落时使用了该导弹,该导弹在空袭中的良好表现得到了广泛的好评。
小结
随着越来越多的国家装备无人作战飞机,一些发展中国家也开始研制小型空地导弹。2011年11月,在军工领域名不见经传的阿联酋向外界展示了其为“联合”40无人机研制的Namrod小型空地导弹。该导弹采用了涡喷发动机和滑翔弹翼,射程远达60千米,是世界上射程最远的小型空地导弹,让人刮目相看!炸弹篇
航空炸弹是航空飞行器对地打击的主要武器之一,其出现的时间比导弹要早得多。意大利加沃蒂少尉是众所周知的人物,他在1911年意土战争中投下的那4颗“西佩利”式手榴弹是最早运用于实战的航空炸弹。航空炸弹成为无人机的机载武器的时间也早于导弹。1964年,美国瑞安公司在本公司研制的“火蜂”无人机上进行了挂载MK81低阻炸弹的试验,后来又在改进型“火蜂”无人机上进行了225千克SUU-7集束炸弹投放试验。虽然航空炸弹早于导弹装备在无人机上,但这只是实验性举动,当时在数据传输和目标识别定位方面存在不足,无人机打击地面目标的能力无法达到实用状态。
2001年2月,美国空军在MQ-1L“捕食者”无人机上进行了发射“海尔法”导弹试验,开创了无人机发射导弹的先河。由于“捕食者”无人机载荷有限,只能携带“海尔法”这一级别的导弹,当时美军现役的制导炸弹和非制导炸弹的重量都超过了无人机的挂载能力,航空炸弹仍无法正式成为无人机机载武器。和上篇小型空地导弹诞生的背景一样,许多国家对无人机机载低附带毁伤弹药的需求也催生了小型制导航空炸弹(以下简称为“制导炸弹”),而精确制导技术的发展则为小型制导炸弹的诞生提供了技术保障。目前,小型制导炸弹的发展势头丝毫不亚于小型空地导弹,已经成为继小型空地导弹之后,无人机又一广泛装备的对地精确打击武器。