國(guó)外陸軍小口徑彈藥精確化之路

王少然+岳松堂

當(dāng)前，由于120毫米迫擊炮彈藥和155毫米榴彈炮彈藥的精確化技術(shù)逐步向小型化武器發(fā)展，使得廣泛應(yīng)用于機(jī)載、車載以及艦載武器系統(tǒng)的口徑介于12.7～60毫米之間的武器彈藥通過采用簡(jiǎn)易彈道修正技術(shù)、新型彈藥炸點(diǎn)控制技術(shù)、新型彈藥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)易末制導(dǎo)技術(shù)等，不斷提升精確性、殺傷力和使用靈活性，并逐步填補(bǔ)了原有輕武器與火箭推進(jìn)類武器之間的空白。

簡(jiǎn)易彈道修正技術(shù)成為小口徑彈藥精確化之路的發(fā)展亮點(diǎn)

美國(guó)桑迪亞實(shí)驗(yàn)室的激光制導(dǎo)子彈

2012年1月，美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室展示了一種用于滑膛武器的激光制導(dǎo)子彈樣品。該制導(dǎo)子彈全長(zhǎng)102毫米，前部配有激光傳感器，采用電磁驅(qū)動(dòng)翼片對(duì)子彈姿態(tài)進(jìn)行修正，能夠精確命中2000米外的目標(biāo)?？趶綖?2.7毫米，看上去像是傳統(tǒng)子彈和尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈（APFSDS）彈丸的一種結(jié)合體。目前已經(jīng)完成了制導(dǎo)子彈的仿真和野外測(cè)試，下一步進(jìn)行工程開發(fā)和市場(chǎng)推廣。仿真結(jié)果顯示，在相同條件下射擊1000米外的目標(biāo)，非制導(dǎo)子彈偏離目標(biāo)9米，而制導(dǎo)子彈則僅偏離0.2米。由于個(gè)頭很小，該制導(dǎo)子彈不需要慣性測(cè)量裝置，從而簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)并降低了成本。該子彈在飛行中抖動(dòng)的固有頻率為30赫茲，意味著每秒鐘可以進(jìn)行30次修正，因此驅(qū)動(dòng)翼片每一次修正的精度不需要很高。

美國(guó)EXACTO計(jì)劃

美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）也在進(jìn)行類似研究，其“終極精確任務(wù)武器”計(jì)劃（EXACTO：The Extreme Accuracy Tasked Ordnance）致力于革命性地提升狙擊手遠(yuǎn)距離射擊的精度，使武器不受目標(biāo)運(yùn)動(dòng)、重力加速度和橫風(fēng)等因素的影響。該計(jì)劃于2010年10月正式對(duì)外公布，在現(xiàn)有狙擊步槍的基礎(chǔ)上采用了先進(jìn)瞄具、12.7毫米指令制導(dǎo)子彈以及創(chuàng)新型制導(dǎo)和控制軟件等。

DARPA與泰利達(dá)因（Teledyne）科學(xué)與成像公司在2010年9月簽訂該項(xiàng)合同，之前完成了概念驗(yàn)證階段的工作。EXACTO計(jì)劃的第二階段合同截止到2012年9月，主要包括詳細(xì)設(shè)計(jì)、加工制造和樣機(jī)的實(shí)彈測(cè)試。2012～2013年的工作計(jì)劃是完成制導(dǎo)和控制軟件的開發(fā)和調(diào)試，并集成到計(jì)算機(jī)和瞄具上，以及交付首套完整的驗(yàn)證系統(tǒng)用于實(shí)彈測(cè)試，直到戰(zhàn)場(chǎng)試驗(yàn)。

美國(guó)ALASA計(jì)劃

美國(guó)陸軍完成了“輕武器先進(jìn)致命武器”技術(shù)研究計(jì)劃（Advanced Lethal Armaments for Small Arms），主要目標(biāo)是驗(yàn)證能夠縮小輕武器技術(shù)差距的組件技術(shù)的技術(shù)成熟度（TRL4級(jí)）。

在ALASA計(jì)劃中，佐治亞技術(shù)研究所開展了40毫米榴彈彈道修正技術(shù)研究，旨在通過解決因發(fā)射初速差異引起的彈道偏差問題，從而提高射擊精度。這項(xiàng)研究的基礎(chǔ)是DARPA之前開展的步兵作戰(zhàn)自修正彈藥（Self-CORrecting Projectile for Infantry OperatioN， SCORPION）項(xiàng)目。該項(xiàng)目驗(yàn)證了采用壓電驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的舵機(jī)力能夠控制彈丸飛行姿態(tài)，從而修正因發(fā)射初速差異引起的彈道偏差。

新型彈藥炸點(diǎn)控制技術(shù)仍舊是小口徑彈藥精確化之路的重要方向

目前，以ATK公司、通用動(dòng)力武器與戰(zhàn)術(shù)系統(tǒng)公司、Nexter公司和萊茵金屬公司為代表的武器廠商已經(jīng)開始研發(fā)可編程空炸彈藥，大部分用于高速榴彈發(fā)射器。由于較大口徑彈藥很難滿足步兵武器的要求，因此需要發(fā)展適應(yīng)步兵武器使用的中小口徑彈藥，提高對(duì)目標(biāo)的破片殺傷率。

25×40B高爆空炸彈藥（HEAB）

ATK公司繼續(xù)改進(jìn)XM25單兵半自動(dòng)空炸武器系統(tǒng)（ISASS）。該系統(tǒng)可有效打擊墻體或遮蔽物后方的人員目標(biāo)，發(fā)射低速25毫米空爆榴彈，與40毫米單發(fā)榴彈發(fā)射器相比射程更遠(yuǎn)—有效射程最遠(yuǎn)可達(dá)600米。

XM25的一體化目標(biāo)獲取與火控系統(tǒng)通過對(duì)彈藥進(jìn)行編程控制，使其在目標(biāo)正上方爆炸，系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)距離、環(huán)境因素和人工設(shè)置生成一個(gè)可調(diào)整瞄準(zhǔn)點(diǎn)，供士兵進(jìn)行瞄準(zhǔn)射擊。目標(biāo)獲取與火控系統(tǒng)包括具有熱成像功能的瞄具、激光測(cè)距儀、數(shù)字羅盤、引信裝定裝置、彈道計(jì)算機(jī)、激光指示器和照準(zhǔn)器。

25×59毫米反器材步槍（AMR）彈藥

巴雷特公司研發(fā)的XM109反器材步槍是迄今為止最大口徑的步槍，采用25×59毫米彈藥，5發(fā)彈匣供彈，具有較好的射擊精度，用于破門、破墻、反輕型裝甲、摧毀簡(jiǎn)易爆炸物（IED）和人員殺傷。該槍基于巴雷特M107型12.7毫米狙擊步槍研制，采用模塊化設(shè)計(jì)，通過更換槍機(jī)/槍管組件以及供彈具可以快速轉(zhuǎn)換為M107。巴雷特公司正在與GD-OTS公司合作，基于LW25系列彈藥研發(fā)XM109和XM1049高爆雙用途彈藥及訓(xùn)練彈。

該彈藥主要特點(diǎn)包括：一是引信位于兩個(gè)預(yù)制破片戰(zhàn)斗部之間。二是引信采用了源于ATK 30毫米PABM-T（可編程空爆彈）的感應(yīng)編程技術(shù)。作用模式為空炸、觸發(fā)和延期觸發(fā)。在每種模式下彈藥的有效射程均可達(dá)2000米，觸發(fā)模式下的靈敏度為彈藥碰撞約1.6毫米厚的鋁板時(shí)即可引爆。

LW25系列彈藥最初是為ATK公司的輕型25毫米“巨蝮”鏈?zhǔn)脚诙邪l(fā)，與威力更大的M792和M789彈藥相比，殺傷力約在70%～85%之間。主要彈種包括訓(xùn)練彈、高爆燃燒彈、高爆雙用途彈、PABM彈、非致命彈和訓(xùn)練標(biāo)識(shí)彈等。

LW25 PABM項(xiàng)目目前處于定型階段，在完成環(huán)境適應(yīng)性、安全性和性能試驗(yàn)后原計(jì)劃于2012年完成定型。endprint

“輕武器榴彈彈藥”計(jì)劃

美國(guó)陸軍正在實(shí)施“輕武器榴彈彈藥”計(jì)劃（Small Arms Grenade Munitions， SAGM），驗(yàn)證用于40毫米低速榴彈的靈巧引信技術(shù)以及改進(jìn)的外彈道和終點(diǎn)效應(yīng)技術(shù)，主要用途為打擊遮蔽物后目標(biāo)。計(jì)劃周期為2012年～2014年，目標(biāo)是推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的成熟度由TRL4級(jí)發(fā)展到TRL6級(jí)。

新型彈藥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)是小口徑彈藥精確化之路大幅邁進(jìn)的關(guān)鍵因素及突破口

Anzio公司的20×102彈藥

Anzio公司研發(fā)了兩種20毫米口徑模塊化反器材步槍，其中一種是單發(fā)步槍，樣槍重約17.7千克，采用全裝藥20×102毫米 VULCAN彈藥。其口徑之大，已接近于火炮的范疇。另一種是彈匣供彈式步槍，根據(jù)配置不同，重量在約26.8～59千克之間，長(zhǎng)度最長(zhǎng)為約2米，最大射程為4572米。

其他20×102毫米彈藥

ATK公司、GD-OTS公司、Nexter公司和萊茵金屬公司均提供20×102毫米彈藥。GD-OTS公司和萊茵金屬公司聯(lián)合研發(fā)的用于空對(duì)地攻擊和空對(duì)空攻擊的易碎穿甲彈（Frangible Armour Piercing，F(xiàn)AP），能夠在不產(chǎn)生爆炸的條件下對(duì)裝甲目標(biāo)和非裝甲目標(biāo)形成有效毀傷。該彈藥的作用機(jī)理是戰(zhàn)斗部中的易碎鎢芯首先穿透目標(biāo)表層，然后碎裂，在其內(nèi)部產(chǎn)生大量的含能破片，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行有效毀傷。

ATK公司和萊茵金屬公司聯(lián)合研發(fā)了采用增強(qiáng)側(cè)向效應(yīng)侵徹（Penetration with Enhanced Lateral Effect， PELE）機(jī)理的20×102毫米彈藥。與FAP彈藥類似，該彈藥也不需要引信和爆炸裝藥。其作用機(jī)理是戰(zhàn)斗部中的鎢芯穿透目標(biāo)裝甲的同時(shí)，戰(zhàn)斗部中的低密度聚合物彈芯迅速被壓縮從而產(chǎn)生極高的壓力，這種高壓使進(jìn)入目標(biāo)裝甲內(nèi)部的鎢芯碎片分散開來從而毀傷目標(biāo)內(nèi)部裝備或人員。這種彈藥的侵徹威力、響應(yīng)靈敏度和后效均超過一般彈藥。

20×42B單兵面殺傷武器

南非迪奈爾公司的單兵面殺傷武器（PAW-20）是一種半自動(dòng)榴彈發(fā)射器，發(fā)射20毫米×42B彈藥（標(biāo)準(zhǔn)的20毫米航炮彈丸及42毫米短直彈殼），采用6發(fā)旋轉(zhuǎn)彈鼓，用于殺傷人員、摧毀輕型裝甲車輛和工事。精確射擊的射程可達(dá)500米，壓制射擊的射程可達(dá)1000米，每發(fā)彈藥的平均有效破片數(shù)為100枚。武器內(nèi)置的彈道補(bǔ)償裝置的校準(zhǔn)距離為100米至1000米。

PAW-20的主要彈種包括高爆燃燒彈、半穿甲高爆燃燒彈、訓(xùn)練彈，沒有空炸彈藥。其中，高爆燃燒彈和半穿甲高爆燃燒彈采用觸發(fā)引信，半穿甲高爆燃燒彈的膛口初速約為308米/秒，可穿透100米處的6毫米厚裝甲板。這一初速對(duì)于航炮來說相當(dāng)?shù)停珔s高于單兵使用的40毫米榴彈發(fā)射器，因此彈道近似于突擊步槍，較為平直。該武器采用導(dǎo)氣式操作原理和回轉(zhuǎn)式槍機(jī)，使得這種高速榴彈的后坐力降低到單人可以承受的水平。

萊茵金屬公司40毫米高速?gòu)椝?/p>

萊茵金屬公司采用了具有專利技術(shù)的推進(jìn)部件，保證了40毫米高速?gòu)椝幪趴诔跛俚姆€(wěn)定，使武器達(dá)到較高的射擊精度，該新型發(fā)射技術(shù)已經(jīng)通過驗(yàn)證。在穩(wěn)定的初速下，使用標(biāo)準(zhǔn)的40毫米自動(dòng)榴彈發(fā)射器發(fā)射該公司的高爆雙用途彈，均能達(dá)到2200米的最大射程。其中，40×53毫米高爆雙用途彈能夠穿透80毫米扎制均質(zhì)裝甲鋼板?；鹂叵到y(tǒng)的激光測(cè)距機(jī)指示目標(biāo)后，紅外編程單元即發(fā)出一束攜帶起爆時(shí)間信息的紅外光束。一旦彈藥出膛，紅外光束對(duì)彈藥進(jìn)行編程，設(shè)置起爆時(shí)間。編程完成后彈上接收裝置將關(guān)閉。如果未能完成編程設(shè)置，彈藥將采用觸發(fā)方式起爆。這種彈藥適用于城市環(huán)境、開闊地域和非直瞄射擊。

新型單兵巡飛攻擊彈藥成為小口徑彈藥精確化之路的生力軍

目前，能夠由單兵使用的巡飛攻擊彈藥主要由美、英等國(guó)研發(fā)。相對(duì)比較成熟的產(chǎn)品主要包括美國(guó)的“彈簧刀”、“戰(zhàn)鷹”，以及英國(guó)的“老虎”等。其使用特點(diǎn)包括：具有超視距、精確打擊能力；打擊角度的選擇更加自由，容易從最佳角度對(duì)目標(biāo)發(fā)動(dòng)攻擊；出于彈藥安全性考慮，該裝備應(yīng)為一次性使用，不可回收；操作相對(duì)復(fù)雜，操作員需專門培訓(xùn)；需要相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間的安全且不受干擾的操作環(huán)境。

單兵巡飛攻擊彈藥主要用于打擊，其偵察功能為打擊功能服務(wù)，一般不用于執(zhí)行單一的戰(zhàn)術(shù)偵察任務(wù)，也不推薦在未確定是否存在目標(biāo)時(shí)主動(dòng)搜尋并打擊目標(biāo)。此外，主要在已確定作戰(zhàn)區(qū)域有目標(biāo)存在時(shí)用于發(fā)現(xiàn)并定位目標(biāo)，并實(shí)施打擊。在美軍公開的“彈簧刀”的影像資料中，也是以這種使用方式為主。

美國(guó)“彈簧刀”

“彈簧刀”（Switchblade）由美國(guó)航空環(huán)境公司研制，主要由察打一體飛行器、發(fā)射裝置和操控終端組成。機(jī)翼可折疊的“彈簧刀”便于攜帶，士兵可輕松將它塞入雙肩背包。需要發(fā)射時(shí)，士兵可立即將其從背包中取出，然后再把它放入同樣輕巧、形似迫擊炮的發(fā)射筒內(nèi)彈射出去。飛行器采用電動(dòng)螺旋槳飛行方式，滯空時(shí)間較長(zhǎng)。“彈簧刀”發(fā)射后展開彈翼和控制翼，通過攝像裝置獲取目標(biāo)區(qū)域圖像信息，并通過無線通道傳遞至操控終端；射手根據(jù)圖像信息鎖定攻擊目標(biāo)，并操控飛行器對(duì)目標(biāo)發(fā)起攻擊。該無人機(jī)的遙控設(shè)備與“大鴉”無人機(jī)相同。使用“彈簧刀”造成的附帶損傷較小，適用于城市等復(fù)雜環(huán)境內(nèi)作戰(zhàn)。endprint

“彈簧刀”輕便易攜、體積小、重量輕，既可實(shí)施偵察監(jiān)視，又可以用較小的威力對(duì)單人目標(biāo)執(zhí)行精確殺傷，附帶損傷小，并能迅速取消打擊任務(wù)。“彈簧刀”目前已發(fā)展了兩代，第二代與第一代所不同的主要是能源系統(tǒng)和末端控制方式。第一代“彈簧刀”的航時(shí)為5分鐘，飛行距離為5千米，而第二代“彈簧刀”的航時(shí)提高為10分鐘，飛行距離提升為10千米。第一代的末端控制方式主要為操作員手工遙控，第二代的末端控制方式已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了鎖定圖像自控飛行。

美國(guó)“戰(zhàn)鷹”

“戰(zhàn)鷹”（Battle Hawk）由美國(guó)達(dá)信防務(wù)系統(tǒng)公司研制，在2011年以“戰(zhàn)術(shù)遙控航空彈藥”（Tactical Remote Aerial Munition）的名稱披露，是一種從發(fā)射筒發(fā)射、帶有戰(zhàn)斗部的小型一次性無人機(jī)。

“戰(zhàn)鷹”由一枚改進(jìn)型40毫米殺傷榴彈和“小?！蔽⑿蜔o人機(jī)組合而成，戰(zhàn)斗部安裝在無人機(jī)頭部，其后為光電/紅外傳感器系統(tǒng)。該無人機(jī)既可手持發(fā)射，也可用壓縮空氣發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射。無人機(jī)機(jī)身和尾部用碳纖維材料制成，彈出式機(jī)翼用碳纖維與織物混合而成。采用推進(jìn)式螺旋槳結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)，續(xù)航時(shí)間約為1小時(shí)。無人機(jī)由標(biāo)準(zhǔn)無人機(jī)控制裝備進(jìn)行控制。

英國(guó)“老虎”

“老虎”（Tiger）由MBDA公司研制，在2010年美軍“小型致命空中彈藥系統(tǒng)”（LMAMS）項(xiàng)目競(jìng)標(biāo)中敗給了美國(guó)航空環(huán)境公司的“彈簧刀”，其后無新的研制信息披露。它是一種手拋發(fā)射、帶有戰(zhàn)斗部的小型一次性無人機(jī)。采用復(fù)合材料制成，安裝有充氣式彈翼，通過一臺(tái)無刷電機(jī)提供動(dòng)力，裝配有偵察攝像頭及自主導(dǎo)航系統(tǒng)。

另外，盡管美國(guó)陸軍120毫米M395快速發(fā)展精確制導(dǎo)迫擊炮彈（APMI）已經(jīng)在阿富汗戰(zhàn)場(chǎng)成功進(jìn)行了實(shí)戰(zhàn)使用，一些國(guó)家在小口徑制導(dǎo)迫擊炮彈研發(fā)方面也進(jìn)行了大膽嘗試，如美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局與美國(guó)國(guó)防部均在致力于研究用于60毫米迫擊炮彈的低成本光學(xué)導(dǎo)引器件，GDOTS公司與BAE系統(tǒng)公司聯(lián)合推出了基于GPS技術(shù)和“滾轉(zhuǎn)控制固定水平翼”技術(shù)（RCFC：Roll Controlled Fixed Canard）的81毫米制導(dǎo)迫擊炮彈，但總體來看，小口徑制導(dǎo)迫擊炮彈技術(shù)尚未達(dá)到實(shí)戰(zhàn)使用的成熟水平。

當(dāng)前，隨著戰(zhàn)爭(zhēng)越來越注重精確化打擊，陸軍小口徑彈藥的精確化之路也逐步得到了各方認(rèn)可與重視。尋求技術(shù)突破，加大研制力度，小口徑彈藥的發(fā)展必將在隱忍多年后再次發(fā)力，成為士兵手中真正“一擊致命”的武器。如果小口徑精確打擊彈藥的成本能夠得到有效控制，其發(fā)展前景將會(huì)非常光明。endprint