发射装药采用制式发射装药, 用于完成制导迫击炮弹的发射。从图3 -17 可知, 精确制导迫击炮弹与弹道修正迫击炮弹布局基本一致, 区别主要在于精确制导迫击炮弹的导航制导控制系统更为复杂, 多了导引头等装置。图3-16典型精确制导迫击炮弹外形图3-17典型精确制导迫击炮弹结构组成框图精确制导迫击炮弹的导航制导控制系统位于战斗部之前, 集成弹载控制器、执行机构、热电池、导引头等部件。......
2023-06-15
精确制导迫击炮弹技术优化
【摘要】：该制导炮弹配用的杀伤爆破战斗部内装有32 kg 炸药, 可用来对付坦克装甲目标和掩体。
1.XM395 式120 mm 精确制导迫击炮弹
XM395 式120 mm 精确制导迫击炮弹(PGMM) 是ATK 公司为美国陆军设计、研制并生产, 是一种多用途、多模制导弹药, 可对高价值目标进行 “外科手术式”精确打击, 可消灭由土木掩体、水泥墙体和轻型装甲车辆保护的人员, 为机动部队营指挥员提供建制远程精确打击能力。根据美国陆军要求,PGMM 应能按照作战任务的需求, 选择激光指示或自主式 “打了不管”制导方式。使用激光指示制导方式时, 需要人工控制, 由前方观察员对目标指示8 ~10 s 的时间。PGMM 还可以使用红外成像制导方式, 成为 “打了不管”精确制导武器。
PGMM 使用先进的制导、导航与控制处理器和一个控制推力装置, 可以飞行至指定目标。系统由发射药、控制发动机、战斗部、激光传感器和引信五部分组成。激光传感器可以在约80°的视野夹角内捕捉目标并分类, 通过处理器将信息传送到制导与控制分系统, 以确保直接命中。PGMM 安装一个带有可调延时引信的爆破杀伤弹头, 对指定目标具有很强的杀伤力。系统使用成型装药战斗部, 既可摧毁软目标又可摧毁硬目标。用飞行时间、目标类型和激光编码等参数对引信进行编程后, 精确制导迫击炮弹与常规迫击炮弹的发射非常相似, 如图6 -2 所示, 使用钢制和新式轻型复合材料身管均可发射。
图6-2 XM395整弹
PGMM 以德国迪尔·巴萨德120 mm 迫击炮弹为基础, 头部加装了半主动激光导引头, 激光导引头与炮弹侧面的火箭推进器相连, 能够在弹道末段进行制导; 中、后部各有4 片折叠翼和控制翼; 带有固定尾翼、4 号装药系统和大的弹头, 弹长1 m, 弹重约15.9 kg, 最大射程可达7.2 km, 最小射程500 m,射击精度在1 m 以内。在实战使用中, 当天气好时, 可采用GPS 中制导加激光半主动末制导方案, 以期取得最大命中精度; 当能见度过低或实战情况下不允许前方使用照射器时, 可采用GPS 方案。XM395 Block 1 采用多功能半主动激光制导, 半主动激光导引头应用了BAE 系统公司的分布式孔径半主动激光导引头技术, 灵敏度极高, 而且在宽大视场范围内具有很高的角精度, 射程为7.2 km, 能够打击固定目标; Blcok 2 射程可达10 km, 能毁伤移动目标;Blcok 3 射程达12 km 以上。
XM395 迫击炮弹结构如图6 -3 所示。
图6-3 XM395整弹及部件图
1—固定尾翼; 2—分离密闭装置; 3—推力控制机构; 4—SAL 寻的; 5—惯性传感器; 6—引信;7—飞行电池; 8—爆炸填充物; 9—4 号装药系统
PGMM 能与现役M120 牵引式和M121 车载滑膛迫击炮系统、“斯特瑞克”装甲车旅(SBCT)、非直瞄迫击炮系统兼容, 发射无须改进迫击炮, 旨在打击重要目标并最大限度地降低附带损伤, 为美军炮兵提供打击常规迫击炮弹难以击毁的坚固工事和轻型装甲车辆等目标的战术手段。目前, 120 mm 系列弹药包括榴弹、照明弹(包括可见光照明弹和红外照明弹)、发烟弹和训练弹。
2.“晶面”120 mm 激光末制导迫击炮弹
俄罗斯图拉(TULA) 设计局研制的“晶面”120 mm 半主动激光末制导迫击炮弹, 最初是为2B11M 迫击炮专门研制的, 但可以用于任何120 mm 滑膛迫击炮。“晶面”整个系统由发射装置、炮弹以及自动火控系统组成, 其中自动火控系统包括激光目标照射器以及一个红外成像仪。全套系统可以装在汽车上, 最大射程能够达到9 km, 但是由于激光目标照射器的局限性, 在攻击静止目标时, 射程只有7 km; 攻击运动目标时, 射程只有5 km。
“晶面”弹径为120 mm, 弹丸重25 kg, 最大射程7.5 km, 杀伤爆破战斗部重11.2 kg, 装药5.3 kg, 它的威力相当于155 mm 榴弹炮, 即使在45°着角的情况下仍有很强的杀伤力。于20 世纪90 年代末列装, 主要供2S9、2B16、2S23、2S31 式120 mm 迫击炮发射使用。既可采用攻顶方式摧毁轻型装甲目标, 又可以直接毁坏防御工事、桥梁和火炮发射阵地等目标。
“晶面”迫击炮弹是一种完全依靠陆基激光目标照射雷达引导进攻的激光制导炮弹。在发射前, “晶面”迫击炮弹的外形看起来酷似加长的普通火炮炮弹, 而不像是迫击炮弹, 通常由位于前方瞄准目标的观察员利用激光指示器为其引导目标。炮弹在飞行中, 主翼和鸭翼会弹出, 鸭翼提供弹道制导控制, 激光传感器安装在头部。
“晶面”迫击炮弹可由激光指示器进行制导, 即在弹道下落阶段, 它由半主动激光寻的传感器制导, 对在其7 km 射程内的任何指定目标展开攻击, 其中包括游击分队和恐怖分子的隐蔽处。尽管目前 “晶面”迫击炮弹与2B11M式迫击炮配套出售, 但它却可以配用于任何120 mm 迫击炮, 并可装在 “虎”式4 ×4 轮式装甲车上, 提高了机动打击的能力。
3.“勇敢者”240 mm 半主动激光末制导迫击炮弹
“勇敢者”240 mm 半主动激光末制导迫击炮弹供俄罗斯M240、2S4 式240 mm牵引和自行迫击炮发射使用, 弹径240 mm, 1982 年列装, 如图6 -4 所示。
图6-4 “勇敢者”240mm半主动激光末制导迫击炮弹
“勇敢者”是目前世界上最具威力的制导迫击炮弹, 弹长1 635 mm, 弹重134.2 kg, 射程3.6 ~9.2 km。弹的前面装有一个激光寻的器, 当炮弹飞行到距目标400 ~800 m 处(相当于2.5 ~3 s 的飞行距离) 时, 寻的器被激活并开始感知激光目标照射器对目标的照射。当炮弹飞行偏离目标时, 则由寻的器启动脉冲式校正发动机修正其航向, 使炮弹转向目标。由于修正工作是在很短的末段弹道进行(直瞄射击时约为1 s, 间瞄射击时约为3 s), 因而对该炮弹的干扰实际上是不可能的。该制导炮弹配用的杀伤爆破战斗部内装有32 kg 炸药, 可用来对付坦克装甲目标和掩体。圆概率误差0.8 ~1.4 m, 无故障工作概率为0.97, 激光目标指示照射距离0.7 ~7 km。
4.莫林(Merlin) 81 mm 波末制导反坦克迫击炮弹
20 世纪70 年代末英国和瑞典开始研制可由迫击炮发射的反坦克末制导迫击炮弹, 经多年的努力, 英国研制成功了莫林 (Merlin) 81 mm 波末制导反坦克迫击炮弹。它采用了3 mm 波段的毫米波探测器, 能对付运动和静止的装甲目标, 鸭式控制, 地面有效搜索范围对动目标为300 m ×300 m, 对静止目标为100 m ×100 m。在末制导阶段, 弹上的毫米波寻的器对地面进行两次扫描,发现目标后, 导引头将炮弹导向目标正上方, 并以近似垂直的角度攻击目标。
5.林鸮(Strix) 120 mm 红外末制导反坦克迫击炮弹
瑞典已装备部队的末制导迫击炮弹是林鸮 (Strix) 120 mm 红外末制导反坦克迫击炮弹(图6 -5), 堪称近年来迫击炮弹发展进程中的精品, 它主要用于反装甲车辆, 配用反装甲聚能装药战斗部。该炮弹的寻的系统主要以被动红外制导为主, 扫描范围150 m ×130 m, 同时利用模拟计算系统选择潜在目标的位置, 使炮弹对准目标, 直接命中目标的顶部装甲。在发射之前, 目标数据事先被输入炮弹中, 从而当炮弹对准正确的方向时, 可激活炮弹的寻的器。12个小型可单发发射的侧向助推器位于炮弹的中心, 对弹道进行修正, 这样的结构可以在炮弹飞行的俯冲阶段将其导航至指定目标, 并在飞行中修正弹道。“林鸮”迫击炮弹依靠其正常动力装置的射程为5 km, 火箭增程弹的射程为7.5 km。
图6-5 林鸮(Strix)120mm红外末制导反坦克迫击炮弹
6.LGMB 精确制导迫击炮弹
2004 年7 月, 以色列军事工业公司 (Israel Military Industries, IMI) 公开了一种新型120 mm 激光制导半主动迫击炮弹 (Laser Guided Mortar Bomb, LGMB), 如图6 -6 所示。该炮弹可以配合所有已知的牵引或自行120 mm 迫击炮以及各种激光照射器使用, 射程10.5 km, 是同时为传统战场和城市作战设计的, 精度高, 附带毁伤小。为了增强竞争力, IMI 公司在研制LGMB 时, 规定了一个7 000 美元的价格目标, 这个价格相对于美国和瑞典研制的两种LGMB而言, 有很强的竞争力。IMI 公司研制LGMB 历时3 年, 目前已经结束了实验室测试阶段。这种LGMB 配备一个弹头安装的被动式激光导引头, 可以配合现有的地基和空基激光照射器使用。为了成功命中目标, 炮弹上的红外导引头需要在2 ~3 km 的高空用10 s 的时间确认照射器指示的目标, 随后4 个弹翼打开, LGMB 的圆概率(CEP) 误差为1 m。
图6-6 LGMB精确制导迫击炮弹
除以上之外, 国外精确制导迫击炮弹的代表产品还有德国的GMM 精确制导迫击炮弹等, 如图6 -7 所示。
国内方面, 中国北方工业公司 (NORINCO) 开发了两种激光制导迫击炮弹GP9 和GP4。GP9 在前部有控制翼面, 尾部有折叠式尾翼, 有效攻击距离2 ~7.5 km, 配合OL1 或OL2 激光目标指示器/测距仪使用, 其最大指示距离分别为5 km 和7 km。GP9 能够成功地攻击最大运动速度为36 km/h 的移动目标, 且具备抗干扰能力。GP4 最大射程6 km, 也配合OL1 或OL2 激光目标指示器/测距仪使用, 中部设有脉冲修正推力器, 尾部有折叠式尾翼。
图6-7 GMM精确制导迫击炮弹
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