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第三代吊舱精确激光制导武器会更加强大

来源:新浪军事2015-02-13 我要评论(0 )   

制导系统的进步还提高了炸弹的投放距离,从相关图片和资料来看,天戈系列激光制导炸弹采用了增程设计,这意味着它投放距离的提高

制导系统的进步还提高了炸弹的投放距离,从相关图片和资料来看,天戈系列激光制导炸弹采用了增程设计,这意味着它投放距离的提高,从而提高载机在战场上的生存能力。我们知道早期的野战防空系统如中小口径高炮、便携式防空导弹的射程比较近,像俄罗斯的ZSU-23四管23毫米自行高炮对空中目标的射程在4千米左右,根据我军对它进行的评估,提高载机在战场上的生存能力。我们知道早期的野战防空系统如中小口径高炮、便携式防空导弹程比较近,像俄罗斯的ZSU-23四管23毫米自行高炮对空中目标的射程在4千米左右,根据我军对它进行的评估,如果强击机在1000米高度以800平米时速进行突防,ZSU-23以长点射(4x25分)进行栏截射击,即使口径较大的在2千米处它的击中概率就下降到20%,即使35毫米高炮也只能在4千米左右的地方保持较好的击中概率,而第一代便携式防空导弹由于红外器件敏感度低,抗干扰能力弱,因此射程也比较有限,像早期的SA-7、毒剌这样的便携式防空导弹,对于喷气式飞机尾追攻击距离也只有4千米左右,即使是一些较大的防空系统,如黄蜂自行防空系统,发射9K33防空导弹的时候,射程也只有8千米,因此早期的激光制导炸弹投放距离在10千米左右即可实现对地面目标的防区外打击。

  进入21世纪,野战防空系统的射程有了长足的发展,即使是轻型防空系统,它的射程也有了长足的进步,像“通古斯卡”弹炮合一防空系统发射9M311导弹,射程已经达到8千米,而最新的5726导弹的射程更是达到了20千米,这样地面野战防空系统已经可以在载机投放激光制导炸弹之前就对其进行攻击,而作战飞机在挂载激光制导炸弹的时候,由于重量和阻力的增加,机动能力较差,生存能力较低,所以新一代激光制导炸弹需要在更远的地方投放,以提高载机的生存能力。

  我们知道对于无动力的炸弹等空地武器,它的投放距离等于投放高度X升阻比,根据美国在20世纪90年代几次局部战争中的经验来看,作战飞机在6000米高度20千米以外投掷激光制导炸弹才能保证自己的安全,但是高度越大距离越远,目标识别能力也要随之提高,由此催生了美国及欧洲新一代光电瞄准吊舱,以支持激光制导炸弹的投放,其中包括美国的ATFLIR光电吊舱、狙击手光电吊舱及法国的达摩克里斯光电吊舱等。

  北方工业研制的GB系列精确制导炸弹首次公开亮相,作为滑翔制导炸弹,高效且成本低、用于对地面固定目标的精确打击,例如机场、海港桥梁、指挥中心等。资料图:北方工业研制的GB系列精确制导炸弹首次公开亮相,作为滑翔制导炸弹,高效且成本低、用于对地面固定目标的精确打击,例如机场、海港桥梁、指挥中心等。

  这些吊舱最大的特点就是采用了第三代大面积红外器件阵,如640480器件阵,能够从更远的地方探测目标,如ATFLIR吊舱对地面目标的探测距离已经可以达到50千米以上,理想状态下可以超过80千米,采用更高分辨率的CCD摄像机,于前视红外探测有补充作用范围的功效,它们不仅在昼间和晴天可高分辨率地瞄准和评估战斗损害,而且能在黄昏和拂晓前视红外不起作用时起作用,并在一定程度上穿透树叶的伪装,新一代光电吊舱的CCD对于直径为10米的目标可以提供30千米以上的探测距离,对于30米的目标则可以达到100千米左右。激光器件方面则开始采用大功率抽运式二极管激光器,具有从防区外更远距离进行目标截获和武器投射的能力。除了直接向火力控制系统输送信息以外,它们还能够和地面部队所用的或者装在其他飞机上的激光照射器配合起来一起工作,如法国的达摩克利斯吊舱的激光器件据称可以在10000米以上的高度达到45米的作用距离。

 

从相关报道来看,我国已经开始采用第三代612x480光电吊舱,大面积CCD摄像机、大功率激光器件也研制成功,这些都为我国研制新一代光电瞄准吊舱打下了坚实的基础,同时也为我国激光制导炸弹增加投放距离提供了前提条件,所以我们看到珠海航展上的天戈激光制导炸弹普遍提高了投放距离。从相关资料来看,天戈系列激光制导炸弹的投放距离普遍在20千米以上,具备了对新一代野战防空系统进行防区外打击的能力。

  前面提到过激光制导炸弹增加投放距离,除了要增加投放高度以外,还要增加系统的升阻比,但是炸弹的外形是圆锥形,根据伯努利定理,这样外形的物体,自身升力非常低,主要升力贡献来源于弹翼。我们知道升力与弹翼的面积成正比,所以增加炸弹升力最好的办法就是增加弹翼面积。从相关图片来看,天戈500千克激光制导炸弹的弹翼面积似乎有所增加,这样就增加了系统的升力,提高了升阻比,但是增加弹翼面积有一个缺点,就是会增加系统的阻力,我们知道炸弹在空中的速度较低,受到的阻力主要是诱导阻力,诱导阻力与展弦比有关,而展弦比又等于翼展的平方除以弹翼面积,也就是说如果增加弹翼面积而不增加翼展的话,那么就会降低展弦比,展弦比越低,诱导阻力就越大,这样不利于整弹升阻比的提高。

  GB系列精确制导炸弹资料图:GB系列精确制导炸弹

  在天戈250千克激光制导炸弹上我们看到的是截然相反的做法,它的弹翼面积有所降低,这样虽然升力减小,但是展弦比增加,诱导阻力减少,反而让整弹升阻比增加,其投放距离不降反升,仍旧可以达到20千米,当然弹翼面积减少会导致舵面积的减少,不利于炸弹的控制能力,会降低炸弹的机动性能。

  行文至此,可能读者就会明白,对于炸弹来说,增加投放距离最明显的弹翼就是长条形弹翼,它既可以提高升力,又可以降低诱导阻力,从而得到较好的升阻比。但是炸弹是在飞机上挂载的,受到飞机挂载空间的限制,弹翼尺寸尤其是翼展不能太大,所以在天戈100千克级激光制导炸弹上我们看到了收缩式弹翼设计,它是在主弹翼之中嵌入一个伸缩式长条形弹翼,在飞机挂载的时候,长条形弹翼收入主弹翼之中,投放之后,长条形弹翼出来,增加翼展,这样就可以增大展弦比,降低诱导阻力,提高整弹投放距离。根据珠海航展的资料,天戈100千克级的激光制导炸弹的投放距离可以达到30千米。这样做的效果还是比较明显的。

  不过这样的做法也有局限性,那就是弹翼的长度还是受到限制,这样弹翼的展弦比无法提高太多,而整弹的升阻比与展弦比直接相关,根据国内外的经验,展弦比从2提高到10,那么全弹升阻比可以提高3倍,相应地射程也可提高3倍左右,效果还是非常明显的,所以新一代激光制导炸弹如宝石路就采用了远射滑翔弹翼,以提高它的投放距离,而建成集团此次也展出了250千克滑翔增程激光制导炸弹,它的投放距离达到了80千米,从这个指标来看,笔者认为建成集团250千克滑翔增程激光制导炸弹应该和宝石路-4一样,采用了GPS/INS和激光制导双模制导方式。我们知道激光在大气之中传输距离较近,这是因为大气中的尘埃、烟雾等会吸收激光的能量,这也是激光一个比较大的缺点,我们看到激光制导武器的投放距离一般较近,前面说过即使是第三代光电吊舱,在万米高空的作用距离也很难超过50千米,所以建成公司250千克滑翔增程激光制导炸弹单纯凭借激光制导很难达到80千米的投放距离,因此笔者推测它应该和宝石路-4一样,采用了GPS/INS和激光制导双模制导方式。我国相关单位已经在珠海航展上展出过雷霆型GPS/INS和激光制导双模制导炸弹,标志着我国已经掌握这个技术,所以建成公司的250千克级滑翔增程激光制导炸弹采用这个技术也没有障碍。#p#分页标题#e#

 

采用这种双模制导系统之后,建成公司250千克级滑翔增程制导炸弹具备更大的作战范围和灵活性。例如炸弹在投放之后,飞行员可以根据战场情况来选择制导系统,如果战场上烟雾较大,激光制导系统的效能下降,那么就可以选择制导系统,或者攻击目标较远,就可以使用炸弹的增程模式,来打击远距离目标;如果需要高精度打击目标,以降低附加损害,那么就选择激光制导模式,以提高打击的精度。这样的灵活性,显然是普通的GPS/INS制导炸弹或者激光制导炸弹所无法比拟的。

  纵观我国激光制导炸弹的发展,可谓是走了一条先西后东整合东西的道路,最终研制出了具备自己特色的空地精确制导武器,可以说它是国家发展道路的缩影,相信随着国家经济实力的提高,我国精确制导武器会更加强大。

  国产雷石-6炸弹展示全家福资料图:国产雷石-6炸弹展示全家福

 

 

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