激光制导炮弹:美军不喜欢,早早扔掉!中国爱不释手,发展到极致

2021-07-20 07:34

中国人最早发明了火药,也最早应用于烟花。但是中国人的才智还不止于此,近些年,我们将一种制导型炮弹发展到了极致。那就是激光制导炮弹。

使用远程火炮精准打击敌人的坚固目标和移动目标,一直是各国炮兵的技术难题。从二战到上世纪七十年代,大口径身管火炮的距离公算偏差都在1/200~1/300之间,方向公算偏差也在1密位左右。大口径火炮发射的炮弹,在20公里射程上的实际弹着点可能会偏离目标50~100米,要想打出摧毁目标,就必须发射足够多的炮弹,或者反复校射来提高命中率。

二战时的经验也表明,远程火炮对小型点目标的命中率只有2%,使用普通炮弹远距离精确打击点目标无异是天方夜谭。随着激光和电子技术的发展,激光制导炮弹等精确弹药使得古老的身管火炮焕发了活力,制导技术可排除人工操作和射弹散布的偏差,使火炮的射击精度有了数百倍的的提升,常规身管火炮具有数十公里外首发命中的能力。

在1979年,美国首先研制出M712式“铜斑蛇”155毫米激光制导炮弹。苏联也不甘落后,随后就推出了2К25“红土地”(Краснополь/Krasnopol)激光制导炮弹。

2К25“红土地”炮弹于1977年开始工程研制,在1984年定型并少量装备部队试用。1992年该弹首次对外披露,随后开始出口销售。“红土地”的第一个客户是东亚某国。由于苏联解体,导致俄罗斯国力衰弱,军备发展迟缓,两国在技术和预算上的此消彼长。因此俄罗斯和东亚某国军队实际部署“红土地”激光制导炮弹的时间很接近,都在1995年前后。

这是美制铜斑蛇激光制导炮弹即将命中一辆M-47坦克。当年美苏各自研发了一款激光制导炮弹,美国的是铜斑蛇,目前已经退役了。苏联的是红土地,目前依然是多个国家陆军炮兵的主力精确打击力量。

红土地的内弹道指标与普通的152毫米加榴炮完全一致,可以直接使用任何152毫米加榴炮发射。最大射程20公里,全弹质量50公斤,战斗部为杀伤爆破型,装药为钝黑铝混合炸药,质量20.5公斤。红土地采用火箭助推,带有4个燃烧室的单推力单喷管助推发动机。红土地系统在前沿配用带有4组编码的1Д15(1D15)式激光目标指示照射器,照射器的照射距离为5公里。

美国虽然比苏联研制激光制导炮弹要早得多,在70年代早期就开始研制激光制导炮弹,但美军对这种炮弹的定位却与苏军有很大差别。

铜斑蛇使用破甲战斗部,打工事的效果比较差,但打坦克效果很好。铜斑蛇的操控系统能打时速72公里的高速目标。到1990年,美军共耗资16亿美元,采购了3万枚铜斑蛇激光制导炮弹,平均单价大约为 5.4万美元(从早期的8万美元到大批量生产的3.2万美元)。到2003年的伊拉克战争中期间,美军还库存有1.9万枚铜斑蛇激光制导炮弹。

曾有网友论证,美军使用6个155毫米榴弹炮连,每连8门炮,以每分钟6发的射速齐射分钟,在5分钟内,能打出1440发的铜斑蛇激光制导炮弹,按照50%的命中率,能一次消灭20公里外的一个苏联坦克师的所有钽克、装甲车和自行火炮。

不过,现实中根本不可能,因为美军前沿根本没有那么多激光照射器。铜斑蛇炮弹发射以后,需要前沿和火炮同步,占用宝贵前观侦察和通信通道。铜斑蛇炮弹发射的时候,整个炮兵营的所有作业都要为铜斑蛇的打击任务让路。美军经常因为发射铜斑蛇炮弹,耽误其他作业任务。此外,激光制导炮弹发射过程非常繁琐,发射前要测距、通报目标坐标和气象云高,定激光编码、同步器联络,操作复杂,易受干扰。

铜斑蛇的用途也比较单一,只能打坦克,因此美军觉着这铜斑蛇炮弹太鸡肋。在海湾战争中,美军第一骑兵师第83野战炮兵团首次发射了铜斑蛇激光制导炮弹,战争中一共发射90余发,命中率接近90%。但打击的所有目标都是固定工事,没有一个是移动目标,这与美国当年研制此类的武器的初衷是背道而驰的。到了伊拉克战争中,美国大量使用“萨达姆”精确制导炮弹,而铜斑蛇炮弹则显得可有可无,非常鸡肋。于是美军在伊拉克战争以后放弃了继续改进铜斑蛇炮弹的计划,转而全力发射M082“神剑”卫星制导炮弹。

M982神剑炮弹是美军第一种具备射后不管能力的制导炮弹。采用全球定位制导,战斗部重23千克,射程24公里,加装底排装置射程35-40公里,可使用现役所有155毫米榴弹炮。通常,普通型155毫米炮弹的最大射程精度指标为260米,而卫星制导的神剑制导炮弹的末端精度为10米,而且造价能够控制在3~5万美元以下,这让美国惊喜若狂,感觉神剑炮弹将引发一场炮兵革命。

不过,美军很快发现,战场上存在大量异常坚固的目标,使用精度10米的神剑卫星制导炮弹也无可奈何。因此还需要一种具备米级精确打击能力的炮弹。于是美军又研制了155毫米“神剑S"精确制导弹药,采用GPS和激光双模制导,炮弹发射后,前半段按照弹道飞行,过顶以后启动GPS卫星制导,通过GPS制导抵达目标区域3~5公里左右,再切换到激光半主动制导,可以通过前沿观察员或无人机使用激光照射器打击移动目标。

这种改进型的神剑K双模制导炮弹,比较完美的解决了卫星制导炮弹精度不高,不容易打击移动目标的缺陷。同事还保留了卫星制导炮弹大白菜价格的优势。双模混合制导的神剑S制导炮弹的末端精度位1米。这说明,在目前最准的制导方式还是激光半主动制导。

为了抗击传说中的苏联大规模装甲洪流,在80年代末期,中国军队曾细致地考察过“铜斑蛇”制导炮弹技术,并打算少量引进,但还未等进入实质操作阶段,就被不可抗力所打断。但中国也因祸得福,于90年代引进了相对“铜斑蛇”更加先进、性能更好的前苏联“红土地”制导炮弹。

红土地制导炮弹打坦克的能力要弱于铜斑蛇,红土地使用爆破战斗部,更适合打固定目标,或者时速30公里以下的慢速目标。因此红土地的多用途能力比较好,这也是红土地大家族能够越改越多的主要原因。

我军在1994年从俄罗斯正式引进了152毫米“红土地”激光制导炮弹,马上就积极进行国产化仿制,在“十五”期间仿制成功,国产化的红土地炮弹逐步装备炮兵部队。根据2001年新华社发表的文章《目击中国新型火炮试验》,可以确定国产化红土地激光制导炮弹于2000年国家靶场鉴定,2001年底定型。

中国研制的激光制导炮弹函盖了目前我军炮兵部队的主要大口径火炮,使我军炮兵中远程精确打击能力大幅提升。在2008年第七届珠海航展上,我国展出了GP-1型155毫米激光制导炮弹,显示出中国军事工业的强大研发能力,这种炮弹比俄制红土地精度更高、威力更大,目标照射/测距机质量更小,目前这种炮弹已经成功出口数千发至阿联酋、科威特等国。

这是中国西光集团展示的国产激光半主动引导头,配备于GP-1/GP-155型155毫米激光制导炮弹,显示出中国军事工业的强大研发能力,这种炮弹比俄制红土地炮弹的精度更高、威力更大,目标照射距离翻倍,由5公里扩大到10公里。是目前世界出口量最大的激光制导炮弹。

在国产化红土地基础上,中国还进一步深入研究和改进激光制导炮弹技术,改变口径、提高性能射程,拓展用途和弹种,我们陆续研制了155毫米,152毫米,122毫米,105毫米等各种激光制导炮弹,以及120毫米、122毫米、152/155毫米半主动激光末端修正炮弹(即固定导引头,不使用陀螺稳定平台的低成本型号,当然,精度7~10米左右,比照红土地要差很多)。

同样一发灵巧炮弹,你根本分不清,哪一个是解放军,哪一个是美军。目前,国产惯导+卫星制导迫击炮弹已经实现系列化。口径从120毫米到100毫米,82毫米和60毫米迫击炮弹都可以应用,其中60毫米制导迫击炮弹,是世界最小的制导炮弹。这个系列制导迫弹,能够以精确火力支援合成营和步兵连的作战。

这种修正引信技术,采用了与美国PGK炮弹(M1156精确制导组件)非常相似的技术方案。使用惯性+北斗卫星定位制导,引信集成了天线、固定舵、卫星接收模块、地磁模块等组件,体积小,只比普通的引信体积略大,使用标准的引信接口,旋上普通炮弹就能变成一枚“聪明”的炮弹。

制导迫击炮弹的精度比普通弹提高30倍以上,CEP指标5~10米,高于美军现役PGK引信的30米精度,达到了“神剑”制导炮弹的水平。而普通的120毫米迫击炮,最大射程6-7公里,最大射程误差可能达到100米左右。

与美国先是鄙视激光半主动制导炮弹,然后不得不再次回到激光半主动技术的弯路不同,中国军队认为半主动激光制导炮弹具有很多优势,能够打击战场上几乎所有目标,不受目标背景对比度限制,具有较高的命中率(目前为止,地球上现有的精确制导弹药类型中,精度最高的还是激光制导弹药),研发成本比较低,技术风险比较小。与美国相反,中国是先全力发展激光半主动制导炮弹,然后在此基础上研制卫星制导、毫米波制导等多模制导技术。

至此,中国已经完全掌握了半主动激光制导炮弹技术,并把这种技术发扬光大,融会贯通。此外,中国的制导炮弹还应用了卫星制导、毫米波/红外复合末制导等技术。走自己的路,让别人无路可走,这就是中国制造的奇迹。 



本文转载自微信公众号:科大烽火

作者科罗廖夫


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