析智能化彈藥的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

胡延臣 唐程遠(yuǎn)

1.引言

20世紀(jì)后期以來，國際局勢(shì)風(fēng)云突變，世界格局不斷發(fā)生變化。隨著戰(zhàn)爭(zhēng)不斷演進(jìn)和高新技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新概念、新原理、新功能的武器裝備層出不窮，這其中也包含彈藥。為了適應(yīng)信息化戰(zhàn)爭(zhēng)需要，彈藥的智能化已成為武器裝備信息化的重要組成部分。彈藥功能必須從人道主義的觀點(diǎn)出發(fā)，盡量減少不必要的人員傷亡，必須從傳統(tǒng)的能量摧毀型向信息摧毀型、信息遮斷型拓展，必須從傳統(tǒng)的摧毀有形的、物質(zhì)的戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)，向摧毀無形的、戰(zhàn)略型的戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)延伸。智能彈藥將成為未來信息化戰(zhàn)場(chǎng)上必不可少的組成部分。智能化彈藥主要包括制導(dǎo)彈藥和靈巧彈藥等。

本文主要介紹了幾種常見的智能化彈藥的發(fā)展現(xiàn)狀并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。

2.智能化彈藥的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1末敏彈發(fā)展現(xiàn)狀

末敏彈，全稱末端敏感彈藥，又稱“敏感器引爆彈藥”或“現(xiàn)代末敏彈”，是一種能夠在彈道末段探測(cè)出目標(biāo)的存在，并使戰(zhàn)斗部朝著目標(biāo)方向爆炸的現(xiàn)代彈藥，主要用于自主攻擊裝甲車輛的頂裝甲。在21世紀(jì)信息化戰(zhàn)場(chǎng)上具有作戰(zhàn)距離遠(yuǎn)、命中概率高、毀傷效果好、效費(fèi)比高和發(fā)射后不管等優(yōu)點(diǎn)。

末敏彈最大的特點(diǎn)，是把先進(jìn)的敏感器技術(shù)和爆炸成形戰(zhàn)斗部技術(shù)應(yīng)用到子母彈領(lǐng)域內(nèi)，它將子母彈的面殺傷特點(diǎn)擴(kuò)展到攻擊點(diǎn)目標(biāo)，它利用常規(guī)火炮射擊精度高的優(yōu)點(diǎn)把裝有敏感器引爆子彈的母彈發(fā)射到目標(biāo)區(qū)上空，然后靠彈上裝定的時(shí)間引信點(diǎn)燃拋射藥，利用拋射裝置從母彈后端拋出敏感引爆子彈。子彈被拋出后，靠彈上的減速旋轉(zhuǎn)裝置穩(wěn)定其下降速度，并終止其由母彈穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)而引起的自轉(zhuǎn)。在子彈穩(wěn)定下降過程中，子彈軸線與下降垂線成一夾角并繞其下降垂線旋轉(zhuǎn)。這樣，子彈邊下降邊旋轉(zhuǎn)，從而使裝在子彈藥上的敏感器在地面形成一個(gè)螺旋形掃描線搜索目標(biāo)，當(dāng)敏感器探測(cè)到目標(biāo)時(shí)，信號(hào)處理器就會(huì)發(fā)出一個(gè)起爆信號(hào)使戰(zhàn)斗部爆炸形成一個(gè)高速飛行的彈丸去攻擊裝甲目標(biāo)的頂部。另外，作為末敏彈的載體除炮彈外，還常用于布散器和導(dǎo)彈，以打擊遠(yuǎn)距離的目標(biāo)。比較知名的末敏彈有美國“SADARM”末敏彈、德國“SMART”155 mm末敏彈、瑞典/法國合研的“BONUS”末敏彈。

2.1.1美國“SADARM”末敏彈

早在20世紀(jì)60年代后期，美國幾家大公司就同時(shí)進(jìn)行過間瞄武器末制導(dǎo)的研究，于1970年10月份分別提出研究報(bào)告，并在此基礎(chǔ)上于1972年提出了《“目標(biāo)定向末端激活彈在武器上的應(yīng)用”的報(bào)告》，完成了末敏彈的概念研究。在美國國防遠(yuǎn)景研究計(jì)劃局的支持下，美國陸軍和海軍著手進(jìn)行末敏彈的探索研究及可行性研究，提出了“薩達(dá)姆”（SADARM）和“斯達(dá)夫”（STAFF）兩種類型的末敏彈，而后以“SADARM”為主繼續(xù)發(fā)展?！癝ADARM”末敏彈本來是要用于203 mm炮彈，但到了1983年，美國決定不再發(fā)展203 mm的火炮，于1985年開始集中研制更為廣泛使用的155 mm口徑的“SADARM”末敏彈。

“SADARM”末敏彈使用紅外傳感器、毫米波主動(dòng)傳感器和毫米波被動(dòng)傳感器作為探測(cè)系統(tǒng)。1989年成功地進(jìn)行了實(shí)彈射擊試驗(yàn)。1993年，對(duì)預(yù)生產(chǎn)型“SADARM”155 mm末敏彈進(jìn)行了試驗(yàn)，結(jié)果很差，在總共42枚子彈中，僅有9枚命中目標(biāo)。通過深入細(xì)致的分析，經(jīng)過一年的大量改進(jìn)工作后，在1994年4月的試驗(yàn)中，向靜止目標(biāo)區(qū)域發(fā)射了13發(fā)155 mm末敏炮彈，共拋射了26枚子彈，其中11枚子彈直接命中目標(biāo)，8枚子彈落在距目標(biāo)1 米的范圍內(nèi)，超過了對(duì)其戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能的要求。1996年4月完成了工程驗(yàn)收試驗(yàn)，1996年6月研制階段結(jié)束，1997年2月開始試生產(chǎn)。

2.1.2德國“SMART”155 mm末敏彈

德國“SMART”155 mm末敏彈是當(dāng)今最先進(jìn)的炮射末敏彈，它是在德國軍費(fèi)削減的情況下保留的少數(shù)發(fā)展項(xiàng)目之一?！癝MART”155 mm末敏彈在強(qiáng)度滿足要求的前提下采用了薄壁結(jié)構(gòu)，其彈體壁厚只有普通炮彈的1/4-1/3，這樣做的目的是使母彈的有效載荷空間最大化，同時(shí)，也使自鍛破片戰(zhàn)斗部藥形罩的直徑最大化。

末敏彈敏感裝置采用了3個(gè)不同的信號(hào)通道，即紅外探測(cè)器、毫米波雷達(dá)和毫米波輻射計(jì)，從而使它具有較高的抗干擾能力。毫米波雷達(dá)和毫米波輻射計(jì)共用一個(gè)天線，且此天線與自鍛破片戰(zhàn)斗部的藥形罩融為一體，這種結(jié)構(gòu)不僅為天線提供了一個(gè)合適的孔徑，而且還不需要添加機(jī)械旋轉(zhuǎn)裝置，較好地利用了空間。

2.1.3瑞典/法國合研的“BONUS”末敏彈

早在20世紀(jì)80年代初期，博福斯公司就開始了“BONUS”155 mm末敏彈的研究工作。1986年完成可行性研究和兩項(xiàng)主要工程設(shè)計(jì)工作。1986年末開始轉(zhuǎn)入全尺寸工程研制。1993年3月瑞典與法國合作。整個(gè)研制過程于1994年年底基本完成，1999年末進(jìn)行小批量生產(chǎn)?！癇ONUS”155 mm末敏彈在設(shè)計(jì)上也有一定的特色，它的穩(wěn)定裝置沒有用阻力傘而是用了一個(gè)圓盤。子彈被拋出后，位于子彈一側(cè)的圓柱形紅外敏感器張開并被鎖定在固定的位置上。與此同時(shí)，在與敏感器對(duì)稱的另一側(cè)的穩(wěn)定圓盤也張開了，從而使子彈在下降的過程中能達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。由于沒有用阻力傘，子彈下降的速度比較快，減少了被敵方干擾的機(jī)會(huì)，同時(shí)，風(fēng)對(duì)子彈的影響也減小了?！癇ONUS”155mm末敏彈的敏感裝置比較簡(jiǎn)單，更類似美國BLU-108/B子彈藥，它只采用了一個(gè)多波段的被動(dòng)式紅外探測(cè)器而沒有使用比較復(fù)雜的復(fù)合敏感裝置。因此，它的目標(biāo)識(shí)別率相對(duì)而言比較低。

2.2智能雷發(fā)展現(xiàn)狀

長(zhǎng)久以來在幾乎所有大規(guī)模地面作戰(zhàn)對(duì)抗中，小小地雷均凸顯出靈活作戰(zhàn)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，造成敵方大量人員傷亡和裝備毀壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，第二次世界大戰(zhàn)中，盟軍在各個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)被地雷毀壞的坦克占損失坦克總數(shù)的20.7%，德軍僅被地雷炸毀的坦克就近萬輛。朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)和越南戰(zhàn)爭(zhēng)中，美軍被地雷毀傷的坦克和戰(zhàn)斗車輛竟達(dá)到損失總數(shù)的70%。

近些年來，世界各軍事強(qiáng)國均把地雷戰(zhàn)裝備作為工程兵主戰(zhàn)裝備重點(diǎn)加以發(fā)展，尤其強(qiáng)調(diào)在技術(shù)上與主戰(zhàn)裝備體系發(fā)展相協(xié)調(diào)，著力提高其智能化和信息化作戰(zhàn)水平。智能雷裝備廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)、人工智能和自動(dòng)化、激光、紅外、微波等高新技術(shù)，注重綜合效能的運(yùn)用，其整體水平可謂今非昔比。地雷已經(jīng)從傳統(tǒng)被動(dòng)攻擊目標(biāo)的武器，發(fā)展成為能夠自主探測(cè)、識(shí)別、定位和主動(dòng)攻擊敵坦克、裝甲車輛目標(biāo)，甚至是起降中的飛機(jī)目標(biāo)及低空飛行武裝直升機(jī)等多種目標(biāo)的智能化武器系統(tǒng)和作戰(zhàn)平臺(tái)。

隨著新型掃雷技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的雷場(chǎng)很容易被掃雷車清掃出5-12m的安全寬度，而智能地雷場(chǎng)則需要被清掃出200m左右的安全寬度。清掃智能雷場(chǎng)的掃雷車很容易受到智能雷場(chǎng)的威脅，這就大大增加了掃雷作業(yè)的難度，擴(kuò)大了雷場(chǎng)的障礙范圍，提高了雷場(chǎng)的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力。常見的智能地雷主要包括反坦克智能地雷和反直升機(jī)智能地雷等。

2.2.1 反坦克智能地雷

反坦克智能雷采用聲/震預(yù)警探測(cè)、毫米波/紅外/激光末端敏感、自鍛彈丸和計(jì)算機(jī)控制等先進(jìn)技術(shù)，能夠自動(dòng)搜索、發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，判別目標(biāo)種類，探測(cè)目標(biāo)方位、速度、距離，計(jì)算目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡，跟蹤目標(biāo)運(yùn)動(dòng)，調(diào)整攻擊方向，自主發(fā)射自尋的攻擊子彈藥，從空中攻擊坦克頂甲摧毀目標(biāo)，是一種具有信息化特征的地雷裝備。

美國的M93式廣域地雷（又稱“大黃蜂”廣域彈藥WAM）主要由傳感器陣列、Skeet末敏子彈藥、發(fā)射裝置、控制系統(tǒng)和通信模塊等組成。布設(shè)時(shí)展開支腿和包括三個(gè)聲傳感器、一個(gè)震動(dòng)傳感器的傳感器陣列，地雷進(jìn)入警戒狀態(tài)。當(dāng)傳感器陣列感受到目標(biāo)噪聲和震動(dòng)時(shí)，地雷由警戒狀態(tài)轉(zhuǎn)入戰(zhàn)斗狀態(tài)?？刂葡到y(tǒng)計(jì)算、跟蹤目標(biāo)，當(dāng)目標(biāo)進(jìn)入攻擊范圍時(shí)，發(fā)射末敏子彈藥，子彈藥在空中作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，利用雙色紅外敏感器掃描搜索目標(biāo)，在最佳攻擊點(diǎn)起爆形成自鍛彈丸攻擊坦克頂甲。

法國“瑪扎克”（MAZAC）聲控增程反裝甲地雷由聲/震傳感器、地面發(fā)射平臺(tái)、末敏子彈藥、控制系統(tǒng)等組成，最大特點(diǎn)是有兩個(gè)發(fā)射筒和兩枚子彈藥，以提高命中概率。當(dāng)聲傳感器和震動(dòng)傳感器探測(cè)到坦克裝甲車輛行駛產(chǎn)生的噪聲和震動(dòng)時(shí)，控制系統(tǒng)開始對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，計(jì)算出目標(biāo)的初始位置并自動(dòng)進(jìn)行跟蹤。當(dāng)目標(biāo)行進(jìn)至200m左右距離時(shí)，地雷自動(dòng)同時(shí)發(fā)射兩枚子彈藥。子彈藥裝有紅外傳感器，以20r/s、50m/s的速度飛行，一旦捕捉到目標(biāo)，即起爆戰(zhàn)斗部，射出自鍛彈丸，擊穿目標(biāo)頂甲。

德國ADW智能雷于2002年7月在法國國際防務(wù)展上展出了樣機(jī)，外觀和結(jié)構(gòu)上與美國的M93式廣域地雷類似，最大特點(diǎn)是其采用的SMART末敏子彈藥。該雷拋出子彈藥后，子彈藥在旋轉(zhuǎn)傘導(dǎo)引下，對(duì)地面以阿基米德螺旋線形式掃描，一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，即引爆自鍛彈丸戰(zhàn)斗部，攻擊坦克頂甲。

2.2.2 反直升機(jī)智能雷

反直升機(jī)智能雷結(jié)合聲預(yù)警技術(shù)、目標(biāo)探測(cè)技術(shù)、穩(wěn)定發(fā)射技術(shù)、敏感識(shí)別技術(shù)和定向戰(zhàn)斗部技術(shù)等諸多技術(shù)，突破了傳統(tǒng)的地雷的作戰(zhàn)方式，能夠在復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中無人值守工作，可自動(dòng)警戒、探測(cè)和識(shí)別目標(biāo)，自動(dòng)瞄準(zhǔn)定位目標(biāo)，在最佳時(shí)機(jī)實(shí)施攻擊，從而對(duì)目標(biāo)造成最大程度的毀傷。

俄羅斯研制的TEMP20型反直升機(jī)地雷，采用的是聲/紅外復(fù)合傳感器。系統(tǒng)作用原理為：由人工將地雷布設(shè)在直升機(jī)經(jīng)常出沒的地方，聲傳感器能在3200m內(nèi)從爆炸、射擊和地面裝備發(fā)動(dòng)機(jī)的聲響等背景條件下準(zhǔn)確判別出直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的聲響，并辨明其方向。當(dāng)目標(biāo)距地雷1000m時(shí)，地面發(fā)控裝置控制地雷快速轉(zhuǎn)向目標(biāo)，同時(shí)啟動(dòng)紅外傳感器來鎖定目標(biāo)的方向和距離。當(dāng)目標(biāo)進(jìn)入殺傷區(qū)域后，地雷引爆，并向空中射出一枚飛行速度為2500m/s的爆炸成型彈丸（EFP），可將飛行高度在200m以內(nèi)的直升機(jī)摧毀。地雷專家認(rèn)為，使用反直升機(jī)地雷將迫使敵攻擊直升機(jī)不敢低空飛行，拉高飛行后容易被傳統(tǒng)的防空武器擊落。

保加利亞研制的反直升機(jī)智能雷有AHM-200-1、AHM-200-2、AHM-100、PMN-150和PMN-250等多個(gè)型號(hào)。其中，AHM-200-1和AHM-200-2系列反直升機(jī)地雷于1996年首次亮相，系統(tǒng)全重均為90kg，采用人工方式布設(shè)，利用聲傳感器和多普勒雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)。戰(zhàn)斗部均有兩種方案，AHM-200-1型為單EFP和球形鋼珠，AHM-200-2型為MEFP方形鋼塊，而且前者的攻擊高度為100m，后者的攻擊高度200m。

2.3 智能子彈藥發(fā)展現(xiàn)狀

智能子彈藥是具有一定自主功能的彈藥。它將信息融入到彈藥的整個(gè)作戰(zhàn)過程中，可提高彈藥的作戰(zhàn)靈活性、適應(yīng)性、命中精度和作戰(zhàn)效能。其中具有代表性的有兩種，分別是美國的機(jī)載子彈藥“毒蛇”和火箭炮子彈藥“蝙蝠”。

2.3.1“毒蛇”子彈藥

GBU-44/B“毒蛇”子彈藥是一種小型化無人機(jī)載子彈藥，由諾斯羅普·格魯曼公司在BAT子彈藥的基礎(chǔ)上為美國陸軍無人機(jī)研制。

“毒蛇”子彈藥引入了GPS制導(dǎo)，子彈藥的射程增加，可防區(qū)外遠(yuǎn)距離攻擊目標(biāo)。另外，“毒蛇”子彈藥還將加裝數(shù)據(jù)鏈，具備對(duì)付移動(dòng)目標(biāo)和同時(shí)攻擊多個(gè)目標(biāo)的能力。據(jù)稱，“毒蛇”子彈藥還有可能采用紅外/毫米波復(fù)合導(dǎo)引頭。

2009年9月1日，美國諾斯羅普·格魯曼公司在白沙導(dǎo)彈靶場(chǎng)，利用“獵人”無人機(jī)成功完成了新型GPS制導(dǎo)GBU-44/B“毒蛇”子彈藥的投放試驗(yàn)。

2.3.2 “蝙蝠”子彈藥“蝙蝠”反裝甲末制導(dǎo)子彈藥項(xiàng)目由美國陸軍資助，陸軍導(dǎo)彈司令部執(zhí)行。合同商是諾斯羅普公司，具體的研制和制造工作由該公司的電子系統(tǒng)分部承擔(dān)，雷錫恩公司作為主要的合同公司參加該項(xiàng)目的研制。

BAT子彈藥是一種新型的自主搜索、識(shí)別并攻擊裝甲目標(biāo)的“智能”彈藥，即“發(fā)射后不管”的自主式反裝甲子彈藥。BAT采用高靈敏度的聲頻探測(cè)技術(shù)，能夠像蝙蝠那樣利用聲頻來探測(cè)物體，故得名“蝙蝠”。

發(fā)展這種武器旨在填補(bǔ)美國陸軍火力支援系統(tǒng)中攻擊100km以外敵裝甲目標(biāo)的空白，BAT子彈藥準(zhǔn)備用陸海空三軍遠(yuǎn)距離攻擊導(dǎo)彈（TSSAM）的地面發(fā)射型MGM-137和陸軍戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈系統(tǒng)（ATACMS）的BlockⅡ型運(yùn)載，這兩種導(dǎo)彈都由MLRS多管火箭發(fā)射器發(fā)射，用來攻擊敵方縱深的裝甲目標(biāo)。

BAT子彈藥無動(dòng)力裝置，從載體中拋出以后，依靠慣性滑行至目標(biāo)區(qū)域上空。其彈體尾部裝有4片成十字形分布的卷弧形尾翼，以增加BAT子彈藥在飛行過程中的穩(wěn)定性。彈體中部裝有4個(gè)與彈體縱軸垂直的，成十字形分布的折疊式彈翼，用來控制飛行姿態(tài)。每個(gè)彈翼的翼端都裝有一個(gè)向前伸出的聲學(xué)傳感器。一旦確定運(yùn)動(dòng)坦克縱隊(duì)的位置和方向，BAT轉(zhuǎn)換為滑翔狀態(tài)，割斷主降落傘，并展開輔降落傘，啟動(dòng)前端被動(dòng)紅外探測(cè)器。聲學(xué)傳感器指引捕捉到目標(biāo)后，BAT割斷輔降落傘，自動(dòng)飛向目標(biāo)，從上向下攻擊目標(biāo)防護(hù)最薄弱的頂裝甲，將目標(biāo)摧毀。BAT設(shè)計(jì)了不同的飛行軌跡，從而可分別打擊不同目標(biāo)。

3.智能化彈藥的發(fā)展趨勢(shì)

多模復(fù)合探測(cè)是末敏彈的發(fā)展趨勢(shì)之一。法國研制的SMART155加榴炮末敏彈采用多模復(fù)合探測(cè)敏感器、目標(biāo)及背景特效性數(shù)據(jù)庫、信息融合及較完善的識(shí)別算法等，敏感器設(shè)計(jì)引入了溫度補(bǔ)償技術(shù)，工作可靠性達(dá)到0.97以上。

除此之外，末敏彈還將向著為小型靈巧與智能彈藥技術(shù)，以及產(chǎn)品模塊化技術(shù)等方向發(fā)展。

目前智能地雷正在發(fā)展成為一種無人值守的、具有網(wǎng)絡(luò)化控制功能的智能區(qū)域障礙武器。它可以多種方式布設(shè)，能夠自行組網(wǎng)、自動(dòng)報(bào)告位置和接受作戰(zhàn)指控系統(tǒng)的控制。

自主式智能化是智能彈藥發(fā)展的最終形式。為更有效的利用戰(zhàn)場(chǎng)信息，智能彈藥將具有自主探測(cè)、跟蹤、識(shí)別確認(rèn)目標(biāo)的能力，實(shí)時(shí)信息傳輸?shù)哪芰σ约皡f(xié)同作戰(zhàn)的能力，以及有選擇地精確攻擊高機(jī)動(dòng)目標(biāo)的能力，所有這些功能賦予了智能彈藥在未來信息化戰(zhàn)場(chǎng)中不可替代的作用和地位。

（作者單位：陸軍駐黑龍江省某軍代室）