信息化陸軍新概念彈藥管窺

石陽(yáng)

信息化戰(zhàn)爭(zhēng)是海、陸、空、天、電“五維”一體的戰(zhàn)爭(zhēng)，具有作戰(zhàn)范圍大，大縱深精確打擊，時(shí)間和空間轉(zhuǎn)換快，作戰(zhàn)樣式多等的特點(diǎn)，對(duì)彈藥的殺傷威力或毀傷效率提出了更高的要求。為了適應(yīng)現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，一些適應(yīng)未來戰(zhàn)爭(zhēng)需求的新概念彈藥應(yīng)運(yùn)而生。目前，世界各國(guó)陸軍都在積極研制與發(fā)展采用各種毀傷機(jī)理的新型彈藥，使陸地作戰(zhàn)的彈藥向遠(yuǎn)程壓制、精確打擊、高效毀傷及多用途等方向發(fā)展。下面就介紹幾種未來信息化戰(zhàn)爭(zhēng)陸軍新概念彈藥。

一、彈道修正彈

隨著以微電子技術(shù)為代表的高新技術(shù)逐漸應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，使各種武器彈藥的高科技含量越來越高。目前，滲有大量高技術(shù)的彈道修正彈已經(jīng)成為低成本、高精度的炮兵常規(guī)彈藥之一。

海灣戰(zhàn)爭(zhēng)后，特別是伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)使人們清楚地看到，要確保在戰(zhàn)場(chǎng)上的毀傷優(yōu)勢(shì)，其彈藥是一大關(guān)鍵。首先，為在敵防區(qū)外攻擊敵縱深目標(biāo)，必須提高彈藥射程。提高射程將為戰(zhàn)場(chǎng)指揮官完成所希望的任務(wù)提供更多的選擇，并可以提高完成任務(wù)的效果。第二，為避免被反擊火力命中，必須確保彈藥具有精確命中和高效毀傷能力，使部隊(duì)能夠“發(fā)射后不管”和“發(fā)射后轉(zhuǎn)移”，提高己方的戰(zhàn)場(chǎng)生存力。同時(shí)，在現(xiàn)代世界和政治環(huán)境中，至關(guān)重要的是在打擊目標(biāo)的同時(shí)，盡可能地減少對(duì)友軍和平民所造成的間接損傷。第三，減少使指定目標(biāo)失效所需的彈藥用量，這是減少后勤負(fù)擔(dān)的最有效途徑；戰(zhàn)時(shí)彈藥消耗量十分驚人，而部隊(duì)攜運(yùn)量十分有限，如果不能有效地減少?gòu)椝幭牧?，?zhàn)時(shí)再補(bǔ)給將成為影響戰(zhàn)役或戰(zhàn)斗進(jìn)程的軟肋。因此，在利用底部排氣、火箭助推、低阻、滑翔等增程技術(shù)，使火炮彈藥射程達(dá)到40—80公里時(shí)，如何提高彈藥的射擊精度就成為技術(shù)瓶頸，而伴隨著GPS技術(shù)和微機(jī)電技術(shù)的發(fā)展，彈道修正彈藥的概念應(yīng)運(yùn)而生。

在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中，在美軍清剿反美武裝的費(fèi)盧杰戰(zhàn)斗中，使用了一種新型制導(dǎo)彈藥。這就是美軍為陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)炮兵剛剛研制的155mm“神劍”XM982制導(dǎo)炮彈，即多維彈道修正精確制導(dǎo)彈藥。此類彈藥大多利用慣性導(dǎo)航與全球定位系統(tǒng)組合技術(shù)，采用鴨式氣動(dòng)布局結(jié)構(gòu)，利用滑翔/火箭增程和組合制導(dǎo)與飛行控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)彈藥的低成本化、超遠(yuǎn)程飛行和精確打擊?！吧駝Α迸趶椗c常規(guī)炮彈通用于現(xiàn)役或在研的火炮發(fā)射平臺(tái)。發(fā)射后，安裝在炮彈尾部的4片穩(wěn)定/升力尾翼展開，使炮彈沿彈道穩(wěn)定飛行。“神劍”炮彈計(jì)劃攜載三種不同的有效載荷，第一種是多枚雙用途（反步兵/反裝甲）子彈藥，主要用于摧毀地面有生力量、輕型裝甲、火炮陣地等集群目標(biāo)；第二種是兩枚“薩達(dá)姆”反坦克子彈藥，主要用于摧毀重型裝甲、自行火炮等集群目標(biāo)；第三種是單一戰(zhàn)斗部，主要用于摧毀指揮中心、通信樞紐等高價(jià)值點(diǎn)目標(biāo)。“神劍”炮彈射程達(dá)50km，精度20m，從作戰(zhàn)效能看，以毀傷20m×20m的結(jié)構(gòu)目標(biāo)為主，傳統(tǒng)榴彈需要147發(fā)，而XM982僅需3發(fā)。同時(shí)，這種彈藥可為部隊(duì)提供前所未有的戰(zhàn)術(shù)靈活性。自主制導(dǎo)彈丸可以上下、左右改變飛行路徑達(dá)到目標(biāo)，火炮可以在樹林里、隱蔽地域、高層建筑或懸崖后面實(shí)施打擊，并適于摧毀人口稠密地區(qū)的點(diǎn)目標(biāo)。因此，它將成為陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)炮兵武器中用途最為廣泛的一種新型彈藥。此外，美軍還使用了一種叫做風(fēng)力修正彈藥布撒器（WCMD）的新裝置，它能將彈藥在下落過程中所受的風(fēng)力影響盡量減低的一種新型裝置。這種彈藥是在2001年的阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)中首次使用的。這種新型裝置主要裝在集束炸彈中，開戰(zhàn)前，美空軍訂購(gòu)了30000套，其中17200套已裝在CBU-87， CBU-89， CBU-97型集束炸彈，參與了對(duì)伊空襲。

目前，此類彈藥包括一維彈道修正彈和二維彈道修正彈。典型的一維彈道修正彈藥，是德國(guó)迪爾公司和南非迪奈爾公司聯(lián)合研制的155mm一維彈道修正彈，其作戰(zhàn)效能大為提高。更為理想的是，可在射程上和方向上對(duì)彈藥的落點(diǎn)進(jìn)行修正，這就是所謂的二維彈道修正彈。其原理是利用GPS和簡(jiǎn)易穩(wěn)定飛行控制技術(shù)，大幅度提高命中精度。在這里對(duì)最近新出現(xiàn)的一維彈道修正彈做一介紹。

彈道修正彈是通過對(duì)彈丸的飛行彈道進(jìn)行分析，與目標(biāo)位置進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，給出有限次不連續(xù)的修正量來修正彈道，減小彈著點(diǎn)誤差，提高中大口徑彈丸遠(yuǎn)程打擊精度的一種低成本的彈藥。

一組射彈的落點(diǎn)呈橢圓分布，縱向散布要遠(yuǎn)大于橫向散布，如果只對(duì)縱向彈道進(jìn)行修正（一維修正），結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，可大幅度提高彈丸的命中精度。

一維修正彈通過嵌入引信內(nèi)的小型全球定位系統(tǒng)（GPS）接收機(jī)或地面雷達(dá)來獲取飛行中的彈道數(shù)據(jù)，在彈上直接處理出彈道修正量，或把它傳送給發(fā)射部隊(duì)解算出彈道修正量，彈上機(jī)構(gòu)或地面指令發(fā)送裝置發(fā)出修正指令，驅(qū)動(dòng)彈上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用，對(duì)修正的彈道進(jìn)行縱向的自動(dòng)修正，減小縱向落點(diǎn)的散布。

據(jù)有關(guān)資料介紹，目前法國(guó)研制出兩種類型的一維修正引信（圖2）：一種是在引信內(nèi)嵌入GPS接收機(jī)。該彈不需要改造原有火炮系統(tǒng)，彈丸發(fā)射后，引信內(nèi)的GPS接收機(jī)經(jīng)過天線從衛(wèi)星上獲得三維定位數(shù)據(jù)，通過引信內(nèi)的處理器算出修正彈的位置和速度數(shù)據(jù)，與基準(zhǔn)彈著點(diǎn)進(jìn)行比較，計(jì)算出彈道修正量，驅(qū)動(dòng)修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)，打開阻力環(huán)，修正縱向一維彈道，達(dá)到提高遠(yuǎn)程打擊精度的目的。該類修正引信的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要地面設(shè)備的支持，缺點(diǎn)是目標(biāo)GPS成本高，且易于受到干擾。

另外一種類型是指令修正方式。該類修正彈由彈上部分和彈下裝置二大部分組成。彈上部分由一維修正引信和半備彈組成。一維修正引信由信號(hào)接收機(jī)、譯碼器、修正指令控制器、修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)及電源等組成。半備彈與常規(guī)彈藥完全一致，彈下裝置由地面雷達(dá)和彈道解算裝置兩部分組成。其作用過程是：地面雷達(dá)對(duì)彈丸的彈道參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤及數(shù)據(jù)處理，將測(cè)量數(shù)據(jù)傳達(dá)給地面彈道解算裝置，對(duì)雷達(dá)測(cè)出的實(shí)際彈道參數(shù)同預(yù)定彈道參數(shù)進(jìn)行比較，計(jì)算出相應(yīng)偏差形成修正指令，地面指令發(fā)射裝置發(fā)送修正信息給彈丸，彈上指令接收裝置接收到指令后，彈上修正機(jī)構(gòu)在設(shè)定時(shí)刻作用，改變彈丸飛行阻力，調(diào)節(jié)縱向彈道。采用這種一維修正方法，可將原彈縱向散布1/200，提高到1/500以上，大幅度提高縱向地面密集度。這種修正方式需要地面雷達(dá)、彈道解算裝置及指令發(fā)送裝置，適合本身就配備雷達(dá)及相應(yīng)設(shè)備的艦炮及裝甲車武器系統(tǒng)使用。

一組射彈彈著點(diǎn)在距離和方向上的散布都符合正態(tài)分布，為一橢圓區(qū)域。如在40km處時(shí)，地面密集度散布為縱向1/200、橫向1mil時(shí)，相當(dāng)于一組彈落在長(zhǎng)短軸為800×160m的橢圓區(qū)域內(nèi)。如在40km處時(shí)，地面密集度結(jié)果為縱向1/500、橫向1mil時(shí)，相當(dāng)于一組彈落在長(zhǎng)短軸為320×160m的橢圓區(qū)域內(nèi)（見圖3）。由計(jì)算結(jié)果可知，落彈點(diǎn)大幅度集中，提高了命中概率。

二、強(qiáng)光致盲彈

隨著科學(xué)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)展，目前出現(xiàn)了許多非致命武器技術(shù)的新概念彈藥。非殺傷性武器不同于傳統(tǒng)武器，主要通過攻擊人體最薄弱的部位，對(duì)人的感覺器官、神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行干擾、破壞，使人喪失攻擊能力。強(qiáng)光致盲彈就是新出現(xiàn)的一種非致命新概念彈藥。

現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)裝備大量現(xiàn)代化電觀瞄探測(cè)器材和精確制導(dǎo)兵器，如主動(dòng)紅外夜視儀、微光夜視儀、紅外熱像儀、激光測(cè)距定位儀和毫米波制導(dǎo)、激光制導(dǎo)、雙模復(fù)合制導(dǎo)兵器等。它們使得戰(zhàn)場(chǎng)無論是白天還是黑天一片透明，且只要發(fā)現(xiàn)目標(biāo)就能跟蹤直至擊毀目標(biāo)。要打贏這種戰(zhàn)爭(zhēng)，克敵致勝的首要條件是壓制敵前沿戰(zhàn)場(chǎng)的各類光電觀瞄探測(cè)器材和控制該器材的戰(zhàn)斗人員，使之光電器材的光敏元件致盲、失靈、溢出直至燒壞，人眼迷盲、無法正常工作，失去戰(zhàn)斗力，癱瘓敵觀瞄、指揮、控制和通訊系統(tǒng)。強(qiáng)光致盲彈的作用就在于此。

強(qiáng)光輻射干擾技術(shù)用于現(xiàn)代高科技的光電觀瞄探測(cè)器和制導(dǎo)兵器以及戰(zhàn)場(chǎng)人員實(shí)施致盲或軟殺傷干擾，近年來受到西方軍事強(qiáng)國(guó)的高度重視。該類武器的技術(shù)特點(diǎn)是不用火力直接摧毀武器裝備，而是采用先進(jìn)的電磁、化學(xué)和定向能等新技術(shù)裝備來致盲、干擾敵方各種光電儀器及參戰(zhàn)人員。如強(qiáng)光致盲炮彈就是通過輻射極強(qiáng)的閃光來破壞敵人各種偵察器材上的光學(xué)敏感元件和傳感器的，從而使敵人雙目失明喪失戰(zhàn)斗力。發(fā)射手段可以用普通榴彈炮、迫擊炮或航空炸彈，甚至可以用手榴彈投擲。強(qiáng)光致盲彈擲出兩秒鐘后，就會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈閃光，強(qiáng)度相當(dāng)于1000萬支燭光，即使閉上眼睛，也會(huì)使人瞳孔縮小，看不清物體，1個(gè)半小時(shí)后，視力才能恢復(fù)正常。據(jù)報(bào)道，英國(guó)研制了一種利用迫擊炮發(fā)射的強(qiáng)光輻射干擾彈，其光譜是從紫外到紅外的整個(gè)波段，可以使人致盲1小時(shí)。美國(guó)研制的一種強(qiáng)光輻射彈是用155火炮發(fā)射的，產(chǎn)生極強(qiáng)的各向同性閃光輻射，破壞敵導(dǎo)彈光電傳感器，也可致盲人眼。美國(guó)研制了用127火炮發(fā)射對(duì)付反艦導(dǎo)彈光電傳感器的光彈。俄、德、法等也擬定了研究強(qiáng)光干擾彈計(jì)劃。

總體來講，強(qiáng)光輻射致盲彈結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，作用方式為爆炸式和燃燒式。從效果上來衡量，爆炸式產(chǎn)生瞬態(tài)的強(qiáng)脈沖，燃燒式生產(chǎn)有一定的持續(xù)性，但也十分短促。強(qiáng)光輻射致盲彈有整體式和子母式二種。整體式一般由引信、彈體、傳爆系列、藥劑等部分組成。其基本作用過程為：彈丸出炮口后，到預(yù)定距離、高度，引信作用，點(diǎn)燃傳爆系列。隨后傳爆系列炸散藥劑，并同時(shí)點(diǎn)燃藥劑產(chǎn)生強(qiáng)光和強(qiáng)輻射。子母式類似于殺傷破甲子母彈結(jié)構(gòu)，一般由母彈時(shí)間引信、拋射裝藥、彈體、強(qiáng)光致盲子彈、推板及彈底等組成。其基本作用過程為：彈丸出炮口后，到預(yù)定距離，母彈時(shí)間引信作用，點(diǎn)燃拋射藥，推動(dòng)推板，將子彈推出，子彈落地后，子彈引信作用，點(diǎn)燃傳爆系列。隨后傳爆系列炸散藥劑，并同時(shí)點(diǎn)燃藥劑產(chǎn)生強(qiáng)光和強(qiáng)輻射。

三、底排-火箭復(fù)合增程彈

在信息化戰(zhàn)爭(zhēng)戰(zhàn)場(chǎng)上，對(duì)抗雙方的交戰(zhàn)距離越來越遠(yuǎn)，誰(shuí)的火炮射程遠(yuǎn)，誰(shuí)就能在敵火力射程之外先敵射擊，贏得戰(zhàn)場(chǎng)主動(dòng)。世界各國(guó)一直都在大力研究增程的方法。從20世紀(jì)60年代開始，遠(yuǎn)程榴彈的射程不斷地在增加，進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來，隨著底排增程技術(shù)及火箭增程技術(shù)的應(yīng)用，遠(yuǎn)程榴彈的射程又有了明顯的增加，一代新型中大口徑遠(yuǎn)程榴彈已研制成功，裝備部隊(duì)，極大地提高了部隊(duì)的戰(zhàn)斗力。

在1997年阿布扎比國(guó)際防務(wù)展上，就展出了南非研制的155 毫米底部排氣與火箭助推復(fù)合增程炮彈。該炮彈的底部排氣裝置與火箭發(fā)動(dòng)機(jī)串接在一起，位于炮彈的尾部。使用未來野戰(zhàn)火炮系統(tǒng)發(fā)射這種復(fù)合增程炮彈時(shí)，最大射程可達(dá)52.5公里。美國(guó)研制的XM982 式155 毫米復(fù)合增程彈也是采用底部排氣和火箭助推原理，但在結(jié)構(gòu)上與南非的復(fù)合增程彈有所不同，它的助推裝置不在彈尾，而是在彈頭的錐形部里。該彈正在穩(wěn)步發(fā)展著，并已開始批量生產(chǎn)，正在逐漸取代目前廣泛使用的M864式155 毫米炮彈，使用未來野戰(zhàn)火炮發(fā)射時(shí)射程可達(dá)47公里。美國(guó)海軍首次披露了得克薩斯儀器公司研制的EX-171式127 毫米火箭助推增程制導(dǎo)炮彈。在這里介紹最近新出現(xiàn)的一種遠(yuǎn)程彈藥--“底排-火箭復(fù)合增程彈”。

底排-火箭復(fù)合增程彈是針對(duì)彈丸飛行阻力的變化規(guī)律，綜合應(yīng)用底排減阻增程和火箭助推增程兩項(xiàng)增程技術(shù)的新型增程彈藥，采用先底排后火箭的增程方式能夠充分發(fā)揮這兩種增程技術(shù)的優(yōu)勢(shì)而避免其缺點(diǎn)。這種復(fù)合增程技術(shù)與低阻彈形相結(jié)合，增程率達(dá)50%以上。

底部排氣技術(shù)（增程率在30%左右）和火箭助推增程技術(shù)（增程率也在30%左右）是已被人們熟知的兩種有效的增程技術(shù)，已分別在多個(gè)中大口徑彈丸上應(yīng)用。而將兩者同時(shí)應(yīng)用在同一彈丸上，是許多國(guó)家彈藥設(shè)計(jì)人員近十年來致力探索的一種使彈丸打得更遠(yuǎn)的新型增程途徑。

底排-火箭復(fù)合增程彈的設(shè)計(jì)思想是：如果在空氣密度較大的區(qū)域，保持低阻力，使速度損失很小，當(dāng)彈丸進(jìn)入空氣密度較小的區(qū)域，再加速，這樣速度損失小，射程遠(yuǎn)。

底排-火箭復(fù)合增程彈能夠獲得更大射程的理論依據(jù)是：彈丸出炮口后在空氣密度很大的低空飛行，空氣阻力大，底阻占全部空氣阻力的比例也大，因此采用底部排氣減阻增程。當(dāng)彈丸進(jìn)入空氣密度很小的高空中，再用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)加速，以獲得更高的增程率。

底排-火箭復(fù)合增程彈總體布局時(shí)最常用的是串聯(lián)式布局（如南非155底排-火箭復(fù)合增程彈），即火箭裝置與底排裝置同處彈底部，相對(duì)彈頭而言，火箭裝置在前，底排裝置在后。由于火箭裝置與底排裝置同處彈底部，不與彈丸的傳爆序列發(fā)生干涉，使整個(gè)彈丸的總體結(jié)構(gòu)布局相對(duì)簡(jiǎn)單。底排火箭復(fù)合增程彈的工作時(shí)序是先底排工作，然后是火箭工作。

底排-火箭復(fù)合增程彈由引信、戰(zhàn)斗部、火箭裝置、底排裝置以及發(fā)射裝藥等組成。

由于底排-火箭要占去戰(zhàn)斗部的一部分有效空間，戰(zhàn)斗部的威力要略有降低。為了彌補(bǔ)威力損失，戰(zhàn)斗部采用高破片率彈鋼，裝填高能炸藥來彌補(bǔ)。

據(jù)資料介紹，南非的155底排-火箭復(fù)合增程彈在45倍身管155火炮上射程為50km，在52倍身管155火炮上射程為52.5km。射程有了較大幅度的提高。

（作者單位：駐航天二院）