無人機載精確制導炸彈技術發(fā)展趨勢

吳亞明 李佳生 趙明 高宏亮 宮勛

摘要：近年來，制導炸彈作為無人機載武器裝備，越來越受到各國軍方的青睞，并開始成為軍用航空裝備的重點發(fā)展方向之一。

關鍵詞：無人機;精確制導;發(fā)展趨勢

當前，發(fā)展機載武器已成為無人機的重要發(fā)展方向，機載導彈和機載精確制導炸彈是主要研究內(nèi)容。機載精確制導炸彈以其成本低、結構簡單、命中率高等優(yōu)點成為各國研究的無人機機載武器彈藥。

一、無人機載精確制導炸彈發(fā)展現(xiàn)狀

隨著無人機技術的發(fā)展，我國無人機機載精確制導炸彈也呈現(xiàn)出井噴式發(fā)展。

飛騰系列精確制導炸彈采用GPS/INS/紅外/可見光/反輻射等多種復合制導方式，射程20～100km，命中精度3～20m，既能擊中固定的地面目標，也能擊中慢速移動目標。其中，F(xiàn)T-5精確制導炸彈是無人機專用的精確制導炸彈。

YZ精確制導炸彈包括YZ-200和YZ-212。YZ-200是一種精確制導炸彈，主要用于攻擊1型無人機，被外界稱為“翼龍之爪”，作戰(zhàn)能力大幅提升。

雷石精確制導炸彈的LS-6/50NLS和LS-6/100N小直徑炸彈分別為50、100kg級別，采用GPS/INS衛(wèi)星和慣性組合制導，打擊精度約15m。該系列制導炸彈可改裝在普通航空炸彈上，成本低，生產(chǎn)速度快，能在夜間及復雜氣象條件下打擊，具備發(fā)射后不管的能力，其制導部件具有通用性，在實戰(zhàn)攻擊中可同時打擊多個目標。

云雷14型（CS/BBM2）100kg滑翔衛(wèi)星制導炸彈外形小，主要用于打擊停機坪上的飛機、輕型裝甲車、武裝人員等目標。該炸彈由彈體、制導控制系統(tǒng)、引戰(zhàn)系統(tǒng)、電子系統(tǒng)組成。全彈具有模塊化、通用化、打擊距離遠、作戰(zhàn)效能成本比高等特點，適用于所有類型的有人作戰(zhàn)飛機和無人機。

典型的天戈精確制導炸彈是GB250A型（GB3A型）250kg滑翔增程航空制導炸彈，具有滑翔翼增程部件，采用慣性導航/衛(wèi)星修正和終端激光導引的制導方式，主要用于對地面/水面定點、面目標、堅固的指揮所、通信樞紐、空軍基地、海軍基地、彈道導彈基地、各種大中型橋梁、電站等高價值目標的高空精確攻擊，具有射程遠、精度高、附帶損害小的特點。

二、典型無人機載精確制導炸彈技術特點

不同的無人機載精確制導炸彈在總體設計和制導方式上各有特點，體現(xiàn)了所采用的先進技術。

SDB是由美國空軍發(fā)展的小型精確制導武器之一，從2001年開始研發(fā)，現(xiàn)已發(fā)展到第三代。在制導方式上，SDBⅠ采用GPS/INS制導，SDBⅡ采用激光/非制冷紅外/毫米波三模導引頭，具有全天候作戰(zhàn)能力。在彈體形狀方面，SDB I采用了彈體折疊“菱背翼”及尾柵翼的設計，因此其升阻相對較高，滑翔增程后，作戰(zhàn)距離達110km;SDBⅡ升級為“刀型翼”，具有更好的氣動性能，提升了其作戰(zhàn)距離。在打擊目標方面，SDBⅠ主要打擊地面固定目標，SDBⅡ除打擊固定目標外，還可打擊地面移動目標，SDBⅡ還配備了雙向數(shù)據(jù)鏈技術（UHF及Link-16數(shù)據(jù)鏈），用于連接美國軍用武器數(shù)據(jù)鏈（WDLN），以便在發(fā)射后鎖定或改變目標并完成命中評估。就重量尺寸而言，SDBⅠ和SDBⅡ重113kg，彈長1.8m，彈徑0.19m，小型化特征明顯，提高了美國飛機彈載能力。在殺傷威力方面，SDBⅠ采用穿透式高爆破片戰(zhàn)斗部、鋼殼、硬目標引信等，攻擊地面目標的能力相當于908kgBLU-109水平，SDBⅡ通過優(yōu)化戰(zhàn)斗部設計，在爆炸過程中產(chǎn)生金屬射流，以提高碎片殺傷效果。SDBⅢ在前兩代基礎上增加了動力裝置，如小型噴氣發(fā)動機，升級為巡航彈藥，可在大范圍內(nèi)自動搜索、識別及定位攻擊目標。

“短柄斧”微型彈藥是美國原軌道ATK公司（現(xiàn)為諾斯羅普·格魯曼創(chuàng)新系統(tǒng)公司）于2012年發(fā)射的一種用于無人機及小型飛機的新型炸彈。就重量和尺寸而言，彈的總長為60cm，總重量僅為2.7kg;在外形設計方面，彈彈翼及舵面由高強度塑料制成，三個彈翼及舵面呈Y形布置，不同于一般制導炸彈X形布置的4個彈翼及舵面。其采用INI/GPS制導，使用軍碼GPS制導時，其命中精度可達1～3m。就殺傷能力而言，其戰(zhàn)斗部重量僅為1.8kg，但由于命中精度高，足以使一般戰(zhàn)場軟目標失去戰(zhàn)斗力。

“蝰蛇打擊”制導炸彈由諾斯羅普·格魯曼公司在“智能反坦克（BAT）”子彈藥的基礎上改進并裝備到“獵人”無人機（GBU-44），被用于無人機反恐作戰(zhàn)，并于2002年開始研發(fā)。該炸彈有兩種類型：基本型（GBU-44/B）、改進型（GBU-44/E）。重量尺寸均為19.95kg，彈長0.9m，彈徑0.14m。制導方式，GBU-44/B炸彈采用半主動激光導引頭，“獵人”無人機提供照射源。GBU-44/E炸彈增加了GPS/INS制導系統(tǒng)，具有360°全方位攻擊能力，最大射程超過10km。在殺傷能力方面，采用碰炸型高爆破甲式（HEAT）戰(zhàn)斗部，重約1.8kg。在彈體外形上，采用滑翔翼及穩(wěn)定尾翼。在打擊目標上，GBU-44/E炸彈可用于打擊地面（<40km/h）上固定或慢速移動目標。該彈具有自毀功能，可避免在城市作戰(zhàn)中留下未爆彈。當前，美軍已裝備GBU-44/E制導炸彈。

三、無人機載精確制導炸彈技術發(fā)展趨勢

1、整體小型化，趨向微型化。受自身結構特點限制，無人機有效載重通常比有人戰(zhàn)機小得多。這種彈體小、重量輕的制導炸彈不僅能滿足精度要求，而且可增大載彈量，滿足無人機內(nèi)埋武器彈藥的需要，提高無人機隱身性能，實現(xiàn)以更少無人機獲得相同甚至更好的戰(zhàn)斗力無人機系統(tǒng)關鍵技術研究。小型化還可將附帶損傷風險降至最低，制導精度越高，戰(zhàn)斗部質量越小，附帶傷害程度越小，這在近距離空中支援行動中尤為重要。隨著無人機小型化和微型化的發(fā)展，作戰(zhàn)任務的范圍不斷擴大。微機電系統(tǒng)（MEMS）和納機電系統(tǒng)（NEMS）的發(fā)展為制導炸彈的微型化提供了技術支持。

2、導引頭多?；?，并趨于智能化?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭戰(zhàn)場環(huán)境復雜，單一制導體系具有抗干擾能力弱、命中誤差大等局限性。無論采用串聯(lián)復合制導還是并聯(lián)復合制導，制導炸彈的抗干擾能力都能大幅提高，使制導炸彈能在夜間、惡劣氣象條件和各種主被動干擾等復雜戰(zhàn)場環(huán)境中準確攻擊目標，提高打擊精度及任務可靠性。此外，未來無人機作戰(zhàn)不再是單平臺、單系統(tǒng)作戰(zhàn)，而是由多系統(tǒng)組成的系統(tǒng)作戰(zhàn)。隨著人工智能、網(wǎng)絡技術的發(fā)展，無人機已成為戰(zhàn)場上眾多節(jié)點之一，其制導炸彈也將成為節(jié)點的一部分，以滿足智能化和網(wǎng)絡化要求，具有數(shù)據(jù)通信、信息采集和處理能力，能獨立發(fā)現(xiàn)、識別和跟蹤目標，能實現(xiàn)目標信息網(wǎng)絡共享，甚至能獨立選擇攻擊目標，這是無人機機載制導炸彈未來發(fā)展的一個重要方向。

3、戰(zhàn)斗部模塊化，并趨于多樣化。隨著無人機在戰(zhàn)場上的應用越來越廣泛，執(zhí)行任務范圍越來越廣，除具備打擊坦克、碉堡等常規(guī)目標能力外，還具備打擊隱蔽、隱藏和偽裝目標、硬目標和深埋目標、時敏目標、有效攻擊地面重要電子裝備能力等。采用新材料、新結構等高新技術，改進戰(zhàn)斗部型號、結構、裝藥、新型引戰(zhàn)配合技術，是提高戰(zhàn)斗部小型化設計能力及殺傷能力的重要途徑;在整體小型化基礎上，針對不同目標研制模塊化戰(zhàn)斗部，能擴大同類型機載精確制導炸彈的作戰(zhàn)范圍，節(jié)約成本;在模塊化基礎上，開發(fā)多功能戰(zhàn)斗部，實現(xiàn)一種戰(zhàn)斗部打擊多個目標，可根據(jù)戰(zhàn)場條件靈活選擇攻擊目標，進一步降低彈藥勤務保障。

4、投放自主化，趨向遠程化。無人機通過數(shù)據(jù)鏈路與地面控制站實時通信，并接收控制站執(zhí)行預定攻擊任務的命令。但指令延遲和戰(zhàn)時數(shù)據(jù)鏈可能會受干擾或損壞，此時無人機攻擊將受到極大限制。自主投彈技術是指無人機在自主投彈計算機系統(tǒng)控制下，將地面控制站和自身探測識別信息集成在一起，決定在最佳時間投彈，以減少對數(shù)據(jù)鏈的過度依賴，當數(shù)據(jù)鏈受干擾時，仍能完成既定作戰(zhàn)任務，實現(xiàn)從防區(qū)外發(fā)射制導炸彈，提高無人機戰(zhàn)場生存能力，降低被敵人發(fā)現(xiàn)及摧毀概率，充分發(fā)揮制導炸彈突防能力強的優(yōu)勢。

5、打擊精確化，趨向可控化。在實現(xiàn)彈體小型化的同時，只有提高其命中精度，制導炸彈才能真正發(fā)揮作用。要求無人機機載制導炸彈能準確命中大中小型目標;不僅能整體毀傷目標，而且能準確對目標不同部位進行毀傷;不僅要求制導炸彈目標定位精度高，而且能精確控制戰(zhàn)斗部起爆時間、高度和炸的落角，從而獲得最佳毀傷效果。

參考文獻：

[1]張曉龍.無人機載制導炸彈的發(fā)展綜述[J].四川兵工學報，2015（03）.

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