涂林峰

處于彈道初段的“神劍”制導(dǎo)炮彈的試射圖

GPS/INS制導(dǎo)的一大特點(diǎn)在于，它既可作為一種全程制導(dǎo)方式，也可只作用于制導(dǎo)炮彈的中制導(dǎo)階段。在伊拉克和阿富汗戰(zhàn)場上，為了防止造成附帶損傷和平民傷亡，美軍禁止使用傳統(tǒng)的火炮和迫擊炮對(duì)目標(biāo)進(jìn)行大范圍的覆蓋性打擊，這迫使美軍加緊了對(duì)制導(dǎo)炮彈的研制。

陸炮的“神劍”率先出場

美軍研制的M982“神劍”155毫米制導(dǎo)炮彈即采取了全程GPS/INS制導(dǎo)方式，是一種“發(fā)射后不管”的尾翼穩(wěn)定增程型制導(dǎo)炮彈，也是美軍第一種全自主式制導(dǎo)炮彈，可以由目前美國陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)所有的155毫米榴彈炮發(fā)射，如M109A6“帕拉丁”自行火炮、M777輕型牽引火炮?！吧駝Α敝茖?dǎo)炮彈于2007年投入伊拉克和阿富汗戰(zhàn)場使用，在戰(zhàn)場上的命中精度給人留下了深刻的印象。一枚“神劍”制導(dǎo)炮彈的作戰(zhàn)效能相當(dāng)于150枚同口徑的常規(guī)炮彈，而且不會(huì)對(duì)目標(biāo)周圍區(qū)域造成不可預(yù)期的附帶毀傷?！吧駝Α敝茖?dǎo)炮彈采用一個(gè)低成本的慣性測量裝置和一個(gè)GPS接收機(jī)，以慣性制導(dǎo)為主，GPS進(jìn)行輔助修正制導(dǎo)?！吧駝Α笨梢愿鶕?jù)GPS定位信號(hào)計(jì)算自身在三維空間中所處的位置，定位精度能達(dá)到米級(jí)，然后再根據(jù)瞄準(zhǔn)點(diǎn)（目標(biāo)）的坐標(biāo)對(duì)彈道進(jìn)行修正。通過采用GPS/INS制導(dǎo)技術(shù)后，使炮彈的CEP（圓概率誤差）從常規(guī)炮彈的336米減小到不到10米，而且它的CEP與射程無關(guān)，從而更有利于提高制導(dǎo)炮彈的射程。美軍共在伊拉克和阿富汗戰(zhàn)場上使用了1000多枚“神劍”制導(dǎo)炮彈。該彈在城市作戰(zhàn)中顯示出了非常好的適用性，但它主要用在反恐作戰(zhàn)上，在高強(qiáng)度作戰(zhàn)環(huán)境下的適用性還未得到驗(yàn)證。因?yàn)镚PS制導(dǎo)方式很容易被干擾，如果與同等級(jí)別對(duì)手進(jìn)行高強(qiáng)度作戰(zhàn)，這是一個(gè)大忌。

打開鴨舵和尾翼的“神劍”制導(dǎo)炮彈

美軍M777輕型榴彈炮發(fā)射“神劍”制導(dǎo)炮彈

作為GPS/INS制導(dǎo)炮彈，“神劍”在使用時(shí)被發(fā)現(xiàn)的一個(gè)致命弱點(diǎn)是需要對(duì)目標(biāo)的位置進(jìn)行精確測量，定位誤差應(yīng)小于10米。這對(duì)戰(zhàn)前的偵察、測量和定位提出了極高的要求，無論是固定翼偵察機(jī)、直升機(jī)還是無人機(jī)均不具備這種對(duì)目標(biāo)的精確定位能力。目前的目標(biāo)定位系統(tǒng)主要由GPS接收機(jī)、激光測距儀和方位測量裝置組成。其中GPS接收機(jī)負(fù)責(zé)測量點(diǎn)自身的定位，激光測距儀用于測量與目標(biāo)的縱向距離值，方位測量裝置用于測量目標(biāo)的橫向方位值。這種定位系統(tǒng)的測距精度較高，縱向誤差可以得到保證，但方位誤差較大，而且方位誤差會(huì)隨著距離的增加而不斷增大，當(dāng)與目標(biāo)的距離達(dá)到一定程度時(shí)，其精度已不足以為GPS制導(dǎo)炮彈指示目標(biāo)了。為了克服這一問題，美軍在裝備“神劍”制導(dǎo)炮彈的同時(shí)也裝備了特種部隊(duì)精確打擊套件，便于特種部隊(duì)深入作戰(zhàn)前沿，可在更近的距離上對(duì)目標(biāo)進(jìn)行精確定位。據(jù)稱使用該套件能使目標(biāo)的定位誤差減小到10米以下。

美國還研發(fā)了一種特殊的GPS定位引信。這種引信通過為炮彈加裝GPS定位裝置，從而可以對(duì)落點(diǎn)進(jìn)行定位。其使用方法是，在艦炮對(duì)目標(biāo)發(fā)動(dòng)攻擊前，先發(fā)射3枚安裝了GPS定位引信的炮彈，通過定位引信對(duì)彈丸落點(diǎn)進(jìn)行定位，再通過定位引信中的發(fā)射機(jī)將落點(diǎn)坐標(biāo)信息進(jìn)行回傳，然后起爆彈丸進(jìn)行自毀。發(fā)射人員將獲得的實(shí)際落點(diǎn)坐標(biāo)與預(yù)定的目標(biāo)值進(jìn)行比較，修正射擊諸元，再進(jìn)行后續(xù)射擊，以提高對(duì)目標(biāo)的打擊精度，這可以將射擊誤差減小為原來的1/3～1/2。從戰(zhàn)術(shù)角度來講，這種先試射再修正的做法對(duì)于炮兵作戰(zhàn)來說并不新鮮。比如通過傳統(tǒng)的炮兵前進(jìn)觀察所，觀察落點(diǎn)，指揮修正，就可以將遠(yuǎn)程火炮的射擊精度降低到50～100米級(jí)的CEP。GPS定位引信則是通過技術(shù)措施將這種戰(zhàn)術(shù)發(fā)揮到了極致。

美國海軍的EX-171“增程制導(dǎo)彈藥”

“神劍”是以陸上155毫米火炮為主的精確制導(dǎo)炮彈，美國海軍也于1994年開始為MK45型127毫米艦炮研制EX-171“增程制導(dǎo)彈藥”（ERGM），并于2002年開始進(jìn)行發(fā)射試驗(yàn)。EX-171“增程制導(dǎo)彈藥”長1.55米，重50千克，采用GPS/INS復(fù)合制導(dǎo)和火箭助推+滑翔增程技術(shù)，最大射程可達(dá)110千米，精度為10～20米。炮彈在發(fā)射后沿預(yù)定彈道飛行，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)燃進(jìn)行加速助推，炮彈彈丸在到達(dá)彈道最高點(diǎn)時(shí)，制導(dǎo)系統(tǒng)控制彈丸前端的鴨舵展開，并開始捕捉GPS信號(hào)進(jìn)行定位，調(diào)整彈丸的飛行彈道。彈丸在制導(dǎo)階段以亞音速向目標(biāo)滑翔飛行，以實(shí)現(xiàn)增程，到達(dá)目標(biāo)上方后垂直落下，以最大限度地發(fā)揮戰(zhàn)斗部的作戰(zhàn)效能。相比普通的海軍炮彈而言，EX-171的長度更長，發(fā)射時(shí)需要進(jìn)行兩次裝填，因此射速從最初設(shè)想的20發(fā)/分減少為10發(fā)/分。但EX-171具有“多發(fā)同時(shí)彈著”能力，即先后發(fā)射的多發(fā)炮彈通過不同的彈道和飛行時(shí)間，可在同一時(shí)間命中目標(biāo)，使1門艦炮實(shí)現(xiàn)多門艦炮齊射才能達(dá)到的攻擊效果。對(duì)于EX-171來說，每分鐘發(fā)射的10發(fā)炮彈可在同一時(shí)間命中55千米處的目標(biāo)，可覆蓋450米×100米的區(qū)域，這意味著首次命中就能置目標(biāo)于死地。不過，EX-171“增程制導(dǎo)彈藥”項(xiàng)目自研發(fā)以來就不斷拖延，成本不斷攀升，美國海軍為MK45型127毫米艦炮又啟動(dòng)了BTERM-Ⅱ“彈道增程彈藥”計(jì)劃。該計(jì)劃與EX-171有不少相似之處，不同的是，BTERM-Ⅱ的發(fā)射重量稍輕，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，價(jià)格更低，射程仍然保持為110千米。

ERGM制導(dǎo)炮彈

法國的“鵜鶘”（Pelican）制導(dǎo)炮彈

法國軍工集團(tuán)研發(fā)的“鵜鶘”（Pelican）制導(dǎo)炮彈，也采用了GPS/INS制導(dǎo)方式，圓概率誤差在10米左右。該彈有遠(yuǎn)程和超遠(yuǎn)程兩種型號(hào)。遠(yuǎn)程型“鵜鶘”長0.9米，重47千克，采用滑翔增程技術(shù)，射程超過60千米，可以攜帶3枚“博尼斯”攻頂子彈藥或63枚多用途子彈藥。超遠(yuǎn)程型“鵜鶘”加裝了助推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，射程達(dá)到85千米，彈長增加至1.4米，重61千克，可發(fā)射4枚“泥鴿”子彈藥或77枚多用途子彈藥。該彈前部為飛行控制模塊，中部為有效載荷，尾部設(shè)置尾翼和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)射前火控系統(tǒng)將目標(biāo)信息輸入炮彈，發(fā)射后火箭發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，進(jìn)行助推。在飛行過程中炮彈靠尾翼保持穩(wěn)定，60秒后達(dá)到約14000米高度，此時(shí)鴨舵啟動(dòng)。在之后的飛行中，炮彈在GPS/INS制導(dǎo)的控制下飛向目標(biāo)。

法國“鵜鶘”制導(dǎo)炮彈

意大利的“火山”制導(dǎo)炮彈

意大利奧托·梅萊拉公司的奧托127毫米艦炮也是世界上知名的大口徑艦炮系統(tǒng)，其在炮射制導(dǎo)彈藥的研發(fā)上自然也不會(huì)落后于人。奧托·梅萊拉公司為意大利海軍的127毫米艦炮和陸軍的155毫米火炮研制了“火山”系列制導(dǎo)炮彈。“火山”制導(dǎo)炮彈頭部設(shè)有4個(gè)鴨舵，用于控制炮彈的飛行軌跡。由于未采用火箭增程技術(shù)，而是選擇了次口徑加尾翼穩(wěn)定的設(shè)計(jì)，“火山”制導(dǎo)炮彈的外形相對(duì)緊湊，可像常規(guī)炮彈一樣一次裝填發(fā)射，從而實(shí)現(xiàn)了35發(fā)/分的高射速，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了滿足射程要求的1200米/秒的炮口初速。高射速使該彈以“多發(fā)同時(shí)彈著”方式發(fā)射時(shí)，可在20～80千米的距離內(nèi)讓5～10發(fā)炮彈同時(shí)命中目標(biāo)。其預(yù)制破片戰(zhàn)斗部重15千克，內(nèi)含2.5千克高能炸藥，殺傷半徑20～40米。該彈既可由傳統(tǒng)的54倍口徑艦炮發(fā)射，也可由新研制的64倍口徑艦炮發(fā)射，后者可使射程增加20千米?！盎鹕健毕盗信趶椨?種型號(hào)：“火山”A、“火山”B和“火山”C?！盎鹕健盇為無制導(dǎo)增程型，射程為70千米;“火山”B為精確制導(dǎo)型，射程為90千米;“火山”C為遠(yuǎn)程型，射程達(dá)到100～120千米，主要用于遠(yuǎn)程對(duì)陸攻擊。據(jù)稱，即便是在彈道末段GPS接收信號(hào)受到干擾的情況下，其精度也能夠達(dá)到20米甚至更高，如果加裝半主動(dòng)激光導(dǎo)引頭，精度就能進(jìn)一步提高到3米?！盎鹕健盋型制導(dǎo)炮彈可能衍生有兩種變型，即采用半主動(dòng)激光尋的、可用于攻擊地面機(jī)動(dòng)目標(biāo)的C1型，以及配備數(shù)據(jù)鏈裝置、可更新目標(biāo)位置數(shù)據(jù)的C2型。

展會(huì)上展出的127毫米“火山”制導(dǎo)炮彈

鴨舵和尾翼都已彈出的LRLAP外形示意圖

DDG1000發(fā)射LRLAP想像圖

美國的“遠(yuǎn)程對(duì)地攻擊彈”（LRLAP）

傳統(tǒng)大中口徑艦炮由于受口徑的限制，彈重自然也會(huì)受到限制，這使得艦炮用的制導(dǎo)炮彈很難獲得性能上的提升，尤其是最大射程。正因?yàn)槿绱?，新一代艦炮制?dǎo)炮彈的研發(fā)主要集中于大口徑艦炮，并且有往155毫米等更大口徑發(fā)展的趨勢(shì)。更大的口徑不但意味著制導(dǎo)炮彈更容易提升射程，而且能配備更大的戰(zhàn)斗部，從而對(duì)目標(biāo)產(chǎn)生更大的破壞力。美國海軍為最新的DDG1000驅(qū)逐艦研發(fā)了“遠(yuǎn)程對(duì)地攻擊彈”（LRLAP）。該彈由62倍口徑155毫米“先進(jìn)艦炮系統(tǒng)”（AGS）發(fā)射。作為一種火箭助推的GPS制導(dǎo)炮彈，LRLAP制導(dǎo)炮彈長2.45米，重118千克，射速定為12發(fā)/分，配有12千克重的破片殺傷戰(zhàn)斗部，預(yù)計(jì)最大射程可達(dá)154千米，從而成為美軍歷史上射程最遠(yuǎn)的一種制導(dǎo)炮彈。LRLAP制導(dǎo)炮彈由于采用155毫米艦炮進(jìn)行發(fā)射，發(fā)射重量比127毫米艦炮制導(dǎo)炮彈有了很大提升，最大射程等性能指標(biāo)也得到明顯提升。AGS將成為在電磁炮技術(shù)取得突破以前海軍艦艇上配備的最先進(jìn)的艦炮系統(tǒng)。