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國外新型航空制導火箭彈的發展情況

來源:中國航空報作者:肖岑婧責任編輯:伍行健
2020-11-19 07:53

近年來,世界各主要武器生產國均發展了自己的小型激光制導火箭彈,且都立足於小型化、低成本,並追求高精度。小型激光制導火箭彈可用於無人機、直升機及固定翼飛機,是傳統空地導彈的理想替代品,並以其對點目標命中概率高、作戰效費比高等特點,在提高現有武器系統作戰效能方面有着顯著的優勢,也是未來偵察打擊一體化及反恐戰爭中的理想武器。

美國新型航空制導火箭彈發展情況

1.項目總體概述為有效解決武裝直升機在實際作戰中使用普通無控火箭彈的附帶損傷大,以及“海爾法”導彈成本高的問題,美軍於1996年首次提出“先進精確殺傷武器系統”( Advanced Precision Kill Weapon System,APKWS) 的概念,選取美軍現役“海德拉”70(Hydra-70)無控火箭彈為改造對象,由BAE系統公司利用成熟的制導技術,為其加裝了低成本半主動激光導引頭和制導系統,研發出一種兼顧成本與精度的新型火箭彈裝備——APKWS。目前該武器可以從旋翼機和固定翼飛機以及無人機發射,以打擊地面、空中和海上目標,還可在近距空中支援作戰中使用。

APKWS Ⅱ項目研發過程中重要事件節點表:

2. APKWS研發和試射試驗歷程APKWS 開發計劃由美陸軍於2002年啓動,選擇美國通用動力公司作為武器系統主承包商,英國BAE系統公司作為分承包商。但在2005年4月,由於APKWS實際生產成本超出預期值,同時部分戰技性能最終無法滿足最初設計要求,被美陸軍臨時中止。

雖然項目中止,但美軍在新的作戰背景下對低成本高精度制導火箭彈的迫切需求並未因此而減弱。因此2005年8月美陸軍重啓該項目,並命名為APKWSⅡ,BAE系統公司被選中為主要承包商,而其他承包商包括美國通用動力公司和諾格公司。

APKWS 最初由美陸軍專門為武裝直升機研發,在研製過程中不斷地由各型直升機上進行武器系統射擊試驗,具體情況如表1。

3.主要參數指標和技術特點

該火箭彈增加半主動激光制導系統,將無控火箭彈變為精確制導彈藥。在保留“海德拉”70的引信、戰鬥部和火箭發動機的基礎上,APKWSⅡ火箭彈最新穎之處是在戰鬥部與發動機之間增加了即插即用兼容的分佈式孔徑半主動激光導引頭(DASALS)引導和控制系統。DASALS用於將非制導火箭變換為精確彈藥,它允許武器系統在受限制區域內接合輕型和輕型裝甲目標,並且附帶損傷最小。

BAE系統公司突破了廣泛採用的導引頭位於彈體頭部的設計思路,抓住了美軍希望對庫存無控火箭彈進行直接升級改造的想法,對原來位於彈體頭部的引信和戰鬥部,以及位於尾部的火箭發動機所做的改動最少,避免了對火箭彈毀傷能力進行重新鑑定、試驗和確認的過程;同時改造後的精確制導火箭彈可以配用原火箭彈所有類型的戰鬥部和發射裝置,無需對載機做任何改裝。

除了用作空地彈,APKWSⅡ還開發出地對地打擊型。2020年6月表1 1日,英國BAE系統公司宣佈首次成功完成“先進精確殺傷武器系統”(APKWS)火箭彈地對地試射。在美陸軍位於亞利桑那州尤馬試驗場進行的這次測試中,阿諾德防務公司專門在為地面車輛製造的發射器上數次成功發射了APKWS火箭彈。這種火箭彈原先一直是從武裝直升機或固定翼戰機上發射的,美陸軍、空軍、海軍和海軍陸戰隊都已在實戰中使用。

4. APKWSⅡ主要優勢APKWSⅡ火箭彈其實就是加了半主動激光制導的“海德拉”70空對地火箭彈。從性能來説,“海德拉”70火箭彈在同類產品中是佼佼者,8千米的射程可以和“海爾法”媲美。加裝半主動激光導引頭後,APKWSⅡ火箭彈可以説是“指哪打哪”,大大提高了命中精確度,也降低了附帶損傷,實現從面殺傷變成精確點殺傷。

美軍裝備這種精確制導火箭彈,最關鍵的還是成本低。APKWSⅡ火箭彈單價約2.2萬美元一發,採用激光半主動制導的“海爾法”造價7萬美元以上,而使用毫米波雷達導引頭的“長弓海爾法”更是高達11萬美元一發。

除了成本優勢,APKWSⅡ還具備顯著的數量優勢。APKWSⅡ沿用“海德拉”70發射器,還大幅提升了武裝直升機、攻擊機的精確打擊火力密度,截至2019年12月底,BAE系統公司已交付3.5萬枚給美軍。固定翼飛機也可以在掛載AIM-120導彈的掛點上掛一個經過加長的火箭發射巢,每個發射巢可容納7枚或19枚該型火箭彈。這樣,單架戰鬥機攜帶制導彈藥的數量將大大提升。配置這種火箭發射裝置所需的人力也比空空導彈更少。

其他主要國家航空制導火箭彈發展情況

除美國外,還有多個其他國家研製了航空制導火箭彈。

1.俄羅斯

在發展航空制導火箭彈方面,俄羅斯其實比美國要早。早在1999年,俄羅斯就公開宣佈研發出“威脅”系列制導火箭彈,其中包括S-5Kor、S-8Kor以及S-13Kor。其中Kor是指“彈道修正”,意思是為非制導火箭彈加裝制導系統,讓其精準鎖定目標。由俄羅斯Ametech聯合股份公司研製的三種制導火箭有關參數見表2。

“威脅”系列制導航空火箭彈對2.5~8千米目標的摧毀能力是有保證的。裝備了這種火箭彈的固定翼飛機和武裝直升機與只裝備同型非制導火箭彈的飛機相比,可提高效費比3~4倍,且該系列火箭彈對直升機機體、發射裝置的改動要求降到最低。

2.以色列

埃爾比特公司研製了一種激光APKWSⅡ主要參數指標制導火箭彈——靈巧戰術機載火箭彈(STAR),它主要瞄準美製70毫米火箭彈市場範圍之外的用户。STAR制導組件可以安裝在80毫米火箭彈(俄羅斯製造的標準口徑)和68毫米火箭彈(法國製造的標準口徑)上,同時也可以安裝在70毫米的火箭彈上。STAR由半主動激光導引頭、裝有4片鴨式舵的控制系統和電源組成,通過專用的適配連接裝置安裝在火箭彈頭部,但不同口徑的火箭彈需使用專用適配連接裝置,經STAR組件改造後,火箭彈有效射程為1~6千米,精度可達1米。

3.法國

2002年,法國研製一種稱為“SYROCOT”制導火箭彈,該項目於2007年通過鑑定試驗,2009年完成驗收,用於改造法國現存大量裝備的68毫米和70毫米火箭彈。其中制導組件有4片鴨式舵,離開載機後,自動展開,控制火箭彈方向。

為了確保該火箭彈具有全天候的性能,法國還開發了兩種制導組件:半主動激光制導和GPS制導。半主動激光制導讓火箭彈可以對付靜止的或者移動的目標,命中率高;但如遇氣候條件比較惡劣,採用GPS制導,雖然命中率要比上者低,但可以全天候使用。以70毫米火箭彈為例,採用半主動激光制導的射程達1~6千米,最大射程處的精度為1米;採用GPS制導的射程達3~6千米,但最大射程處的精度為10米。

4.烏克蘭烏克蘭激光制導火箭彈AR-8L以蘇聯標準S-8(AR-8)非制導火箭彈為基礎,在保留火箭發動機的基礎上,彈體前段採用了全新的設計,包括激光導引頭和帶有兩片彈出式氣動舵的控制裝置。AR-8L火箭彈長1.725米,全彈質量14.7千克,於2004年開始研究,2005年首次公開亮相,但此後沒有透露其進展情況。與國外研製的同類制導火箭彈相比,AR-8L的有效射程近得多,僅為1.2~2.5千米。據報道新加坡也有意採用類似AR-8L的火箭彈。

5.土耳其

2007年,土耳其導彈工業公司(Roketsan)研製“標槍”(Cirit)70毫米半主動激光制導火箭彈,它採用傳統的佈局結構:緊鄰導引頭的位置裝有兩對控制艙段,其次是裝有動力裝置的制導艙段,戰鬥部艙段位於制導艙段之後,可用於摧毀非裝甲或半硬質目標。Cirit制導火箭彈長1.9米,質量14千克,最大射程可達到8千米。

該彈於2011年5月在AH-1S上完成了測試,之後開始批量生產,並於2012年6月開始交付土耳其陸軍。

6.羅馬尼亞2008年,以色列與羅馬尼亞聯合推出了STAR80L型80毫米制導火箭彈,它是在羅馬尼亞PRN80航空火箭彈基礎上發展的。全彈長1.7米,質量為12.5~13.5千克,可對付裝甲車、指揮所、裝備掩體和小型巡邏艇。除直升機使用外,該彈還可由專用車載雙聯發射箱發射,執行地對地火力壓制任務。

新型航空制導火箭彈發展趨勢

總的來看,國外新型航空制導火箭彈有以下三個主要發展趨勢:

1.降低開發成本基於世界各國均存有大量無控火箭彈,依照即插即用、傻瓜相機式的設計理念,即在無需對發動機、戰鬥部進行重新設計和對武器平台進行改造的前提下,對庫存火箭彈完成由非制導到制導化改造。這種方式已經成為降低研製風險、加快研製進度、實現低成本的有效途徑,這也是精確制導火箭彈產品與技術迭代更新的常見套路。

2.提高打擊精度制導火箭彈最先在各型直升機上進行載機發射,用於空地攻擊,其優勢是可以利用速度和高度優勢在短時間內對目標進行精確打擊,大大提高了打擊命中率,從而填補了無控火箭彈與空地導彈之間的空缺,提高作戰效費比,這也是類似APKWSⅡ這樣的低成本精確制導火箭彈產生的根本原因。

3.增強平台通用化基於制導火箭彈的改造原理,各國可根據作戰任務和目標類型配裝多種導引頭,因此改造後的火箭彈具有廣泛的平台和軍兵種適應性,可配用於各種武裝直升機、固定翼飛機以及無人機平台。正如本文開頭提及的APKWS火箭彈首次成功完成地對地試射,更加證明了制導火箭彈具有靈活性強和多用途等顯著特點。

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