全国站
奥数网

全国站
奥数网

精确制导技术的未来发展

大科普 2016-10-19 19:48:40

  在当今信息化条件下,现代战争对精确制导武器的需求更加迫切,制导武器的地位和作用也更加突出。21世纪初,国外对精确制导武器的具体需求是:需要杀伤概率提高到100%、弹药需求量降低到20~30%的空地导弹战斗部:需要可以对付多种目标、抵抗现代化干扰,并使弹药库存需求量降低30~40%的综合效应自锻破片战斗部:需要小型多用途武器和反装甲武器,用以装备各种新型飞机;需要质量更轻、尺寸更小、成本更低的防区外多用途武器。

  (一)增强打击效果

  一是进一步提高命中精度。精确制导武器之所以受到世界各国的重视,就是因为它的命中精度高于其他一般弹药。一般来说,武器的命中精度提高1倍,毁伤力可以提高到原来的4倍。而命中精度主要取决于制导系统。为了适应未来作战的需要,实现首发命中并摧毁目标,制导系统必须进一步提高精度,特别是提高末制导系统对目标的分辨率。近年来,发达国家正在重点发展合成孔径雷达、毫米波雷达、红外成像、电视成像、激光制导等末制导技术,同时特别重视发展更先进的复合制导技术。

  为了进一步提高制导武器的打击精度,世界各国尤其是美国等军事大国将进一步改进制导系统,以提高制导武器的打击精度。美国的制导武器大部分已经采用全球定位系统/惯导系统(GPS/INS)进行途中制导,以便全天候、昼夜作战。军用全球定位系统(GPS)的精度为9~12米,不受天气和战场条件的影响。终端制导一般采用成像红外寻的器、激光雷达、毫米波雷达、合成孔径雷达、声探测装置和自动目标识别技术。美导弹寻的器近年来已经从单频谱走向更复杂、能力更强的多频谱寻的器。多频谱寻的器技术依次是:毫米波与红外、毫米波与毫米波、红外与红外、射频与红外、射频与毫米波。这些是近期效费比高、能满足要求的有希望的项目。目前较有发展潜力的单模制导技术有红外成像制导、毫米波雷达制导技术等;多模与复合制导技术以毫米波雷达/红外成像双模导引头为重点,还有毫米波主动雷达/红外成像/半主动激光三模导引头等,此外在C4ISR系统支持下的精确制导技术也受到许多国家的重视。

  二是实现智能化。未来的战场环境日益复杂,精确制导武器要在很短的时间内完成对目标的发现和摧毁,就必须实现“智能化”,即自主完成对目标的探测、分析、评估和攻击。智能化精确制导武器具备自主搜索、发现、识别、攻击高价值目标的能力,能够区分不同目标及其型号,筛选、判断和首先攻击对己方威胁最大的目标,并有选择地攻击敌方目标的薄弱部位和易损部位,以保证获得最好的摧毁效果。

  三是研制新型战斗部。注重发展战斗部技术,特别是打击点状硬目标的新型弹药,以提高杀伤破坏效果,满足各种作战任务的需要。2004年,战斗部获得一定的进展,俄罗斯研制了一种新型的串通战斗部,用于摧毁在掩体、建筑物或地面设施内的目标;在伊拉克战争中,美国海军陆战队使用了装备新型金属增强炸药战斗部的“海尔法”导弹,美国目前正在对英国和德国的高能微波战斗部进行试验,以检验其性能。

  (二)扩大打击范围

  第一,增大武器射程。增大精确制导武器的射程是一个重要趋势。现代战争已经充分证明,实施“防御圈”外的远程攻击,是克敌制胜的一种重要手段。例如,实施空袭作战的飞机要提高生存能力,避免被地面防空火力击中,最好是在敌方防空火力圈以外实施空对地打击。因此,防区外发射的精确制导武器已成为空对地武器发展的重点。

  为了实现战区纵深精确打击,作为现代战争中主要空袭打击手段的战术弹道导弹、巡航导弹及空地导弹将增大射程;而为了远距离拦截入侵目标,防御性精确制导武器也将增大射程,这就促使精确制导武器迅速地向远程化方向发展。远程巡航导弹的射程一般大于1000千米;防区外导弹的射弹,同时还在研制新的远程巡航导弹。例如美海军正在研制“战术战斧”(1850千米射程)和“高超音速打击”(1100千米~1300千米射程)武器,美国防高级研究计划局正在研制“经济可承受的快速反应导弹演示器”(1100千米射程)。此外,美国还十分重视发展机载防区外导弹,如AGM-130射程为35千米,AGM-84E“防区外对陆攻击导弹”(SLAM)射程为185千米,“联合直接攻击弹药”AGM-154(JSOW)射程为70千米,“联合直接攻击弹药”(SLAMER)AGM-84H射程为275千米,“联合空对地防区外导弹”(JASSM)AGM-158的射程为450千米。

  第二,填补火力空白。精确制导武器的射程一般有最大与最小之分。为满足现代作战的需要,其最大射程正日趋增大,以满足远距离精确打击的需要;而最小射程要尽可能小,以对付各类超低空、超近程的目标。

  (三)提高突防能力

  为提高精确制导武器的作战效能,主要采取以下一些措施提高精确制导武器的突防能力。

  一是采用隐形技术。采取隐身措施,提高生存能力,即实现精确制导武器“隐形化”。发达国家在研的新一代精确制导武器,大多具备良好的隐形性能,其主要是减小武器的雷达反射截面和红外辐射特征,以降低其可探测性。如通过小型化和隐身外形设计、弹体采用吸波材料、外表面涂覆吸波层,都可以实现雷达隐形;采用热辐射较小的发动机或无动力推进的末弹道,可以减小红外辐射特征,实现红外隐形。美国空军的“联合空对地防区外导弹”(JASSM)的隐身效果高于“增强反应防区外对地攻击导弹”(SLAM-ER)和联合防区武器(JSOW)。美空军原来计划的“三军防区外攻击导弹”(TSSAM)追求全方位隐身,技术难度大,估计单价高达200万美元,后来被取消。所以,隐身必须与其他因素综合考虑。将来美军大部分攻击飞机(B-2、F-117、F-22、F-35)都是隐身飞机,可以昼夜进行攻击。

  二是提高武器飞行速度。即实现精确制导武器“高速化”。直接采用超高速攻击,有可能使敌方防御系统来不及作出反应。如法德合作研制的“新一代反舰导弹”(ANNG),巡航速度2~3马赫,其速度、机动性的提高,连同其他性能的改进,可以使其突防能力提高为现役亚音速反舰导弹的3倍。美国防部期望2006~2010年高超音速对地攻击导弹问世。美海军已经启动了“超音速武器技术”(HWT)计划,以支持“高超音速打击”(HyStrike)计划。这种新武器将于2010年列装,射程为1100千米,速度为3.5~7马赫,能够突破5.5~11米厚的水泥。它可能代替现有的“鱼叉”、“增强反应防区外对陆攻击导弹”(SLAMER)、“战斧”、“防区外对地攻击导弹”等6种武器。这种新武器将增加使用主动干扰和诱饵,为了区分陆地和沿海目标,要求采用寻的器信号处理器。美空军于1995年启动“高超音速技术”(HyTech)计划,新的导弹将以7~8马赫速度巡航1400千米,可携带几百磅载荷,这种导弹可由飞机携带。美空军已进行7~8马赫导弹的硬件地面试验和6~8马赫导弹的飞行演示,实验强有力的高超音速X系列导弹的5~10马赫超燃冲压喷气发动机。

  三是调整飞行弹道,增加隐蔽措施。如超低空飞行、机动变轨、头体分离、子母弹头、假诱饵等等。

  (四)改善通用程度

  各国在研制新一代的精确制导武器时,都十分注重通用性,普遍采用模块化设计。所谓模块化,就是将精确制导武器分成若干个组件,每个组件都采用标准化设计,通过不同组合即可构成不同用途的精确制导武器。采用模块化设计,有利于进行技术改进,提高武器性能,提高三军精确制导武器的通用程度,节省研制和装备费用,降低技术保障的难度。

  采用“一种平台多种负载”或“一种负载多种平台”的模式,是精确制导武器向多用途方向发展的主要手段。“一种平台多种负载”,是指一种作战平台可以同时携带和装备几种不同功能的精确制导武器,用于攻击不同的作战对象,遂行不同的作战任务。如:瑞典的“阿达茨”防空-反坦克武器系统,能同时发射防空导弹和反坦克导弹,同时攻击空中飞行的飞机和地面运动的装甲目标。“一种负载多种平台”,是指一种精确制导武器可以同时多种不同的作战平台发射,用于攻击同一类作战目标,遂行相应的作战任务。美国的“战斧”巡航导弹可分别装备在飞机、水面舰船和潜艇上,可以空射、舰射和潜射。自20世纪80年代以来,在精确制导武器研制、生产过程中,欧美各国和俄罗斯十分重视走“基本型、系列化”的道路。如通过改进发动机,增大导弹射程;通过改进制导体制,增强抗干扰能力,提高命中精度;通过采用不同功能的战斗部,扩大杀伤区域和杀伤效果。如美国的“战斧”巡航导弹可使用三种不同的战斗部遂行三种不同的作战任务。

  (五)开发新型导弹

  目前精确制导技术总的发展趋势是:着重开发毫米波、长波红外和多模制导技术;提高目标识别及在复杂战场环境下的自适应跟踪和抗干扰能力;发展新的探测技术,增大作用距离,使武器能在敌之防区外攻击目标;导引头模块化、多样化,实现一弹多头,以满足多种作战要求。新一代武器将是自主式、高精度、全天候、抗干扰、模块化、有智能(或智能化)的高效能武器,武器系统轻小型化,经费上负担得起。

  未来的精确制导武器种类将减少,但将比现有武器更灵活、更有效例如,机载武器将只有双射程空空导弹、带反装备子炸弹的高致命弹药和快速反应的防区外对地攻击武器三大类,将可能实现“一个目标只用一枚导弹摧毁”的作战意图。未来精确制导武器的发展重点是地地战术弹道导弹、巡航导弹、防区外导弹、防空反导导弹、空空导弹、空地(舰)导弹、反坦克导弹及灵巧弹药(包括制导炸弹和制导炮弹)等等。

相关推荐

点击查看更多
首页 导航