精確制導武器發展概況

1.什麼是精確制導武器

精確制導武器是指用制導技術提高命中精度的武器,一般是指直接命中概率在50%以上的武器,包括飛彈、制導炸彈、制導炮彈、制導地雷、制導魚雷等。目前,精確制導武器的命中概率一般都達到了80%以上。

制導武器起源於二戰末期,最早出現的要算作是德國研製的V1型和V2型飛彈。二戰結束時德國的飛彈技術和專家被占領德國的美國和前蘇聯獲得,所以二戰後制導武器在這兩個國家得到了快速發展。20世紀60年代電子技術的進步,特別是積體電路的出現及其在軍事領域的廣泛應用,使得制導武器的發展得到突破。20世紀70年代中期以後,制導武器逐步走向成熟。20世紀80年代以來的歷次局部戰爭和武裝衝突中,精確制導武器得到了廣泛應用,取得了引人矚目的戰果。

2.精確制導武器的種類

精確制導武器從大的方面可以分為飛彈與制導類彈藥兩大類。這主要是從有無自身的動力來區分的。飛彈是靠其自身的動力飛向目標,而制導類彈藥則是由其他方式賦與其初始速度而飛向目標。

(1)飛彈

飛彈是依靠自身動力裝置推進,由制導系統導引,控制其飛行路線並導向目標的武器。飛彈是精確制導武器中研究最早、類別最多、生產和裝備量最大的一類。據不完全統計,到20世紀末為止,世界上能研製飛彈的國家有20多個,幾乎所有國家和地區都裝備有飛彈,各國先後研製和裝備的各類飛彈約600種,其中現役的超過360多種。

飛彈可從多種角度分類。如果按飛彈發射點和目標所在位置,可分為面對面飛彈、面對空飛彈、空對面飛彈、空對空飛彈等四類。這裡的「面」是指水面、地面、潛艇等。如果按作戰使命,可分戰略進攻型飛彈、戰略防禦型飛彈、戰術進攻型飛彈、戰術防禦型飛彈四類。如果按射程,可以分為近程飛彈(射程在1000千米以內)、中程飛彈(射程1000~3000千米)、遠程飛彈(射程3000~8 000千米)及洲際飛彈(射程在8000千米以上)。如果按攻擊的目標,可分為反坦克飛彈、反艦飛彈、反輻射(反雷達)飛彈、反飛機飛彈、反衛星飛彈、反導飛彈等。

目前,精確制導武器正朝著多功能化方向發展,如美國和瑞士共同研製的「阿塔茨」飛彈,既可對付低空飛機、直升機、遙控飛行器,又可攻擊坦克及地面裝甲目標。近些年來,中國的飛彈技術取得了巨大的進步,進入到了世界領先的行列。一個例證是,2014年1月15日新華網消息,美國五角大樓官員說,中國軍方上周成功完成了一種高超音速飛彈的首次試射。據報道,這種飛彈能夠攜帶彈頭突破美國的飛彈防禦系統,美稱其WU—14。報道說,這種高超音速飛彈的設計原理是,在接近外層空間的高度與中國現有的某種洲際彈道飛彈分離,然後在落向目標時加速至音速的10倍。高超音速是指速度在5~10馬赫之間,即每小時6125~12250千米。美媒認為:中國的新「撒手銅」代表重大軍事進步。美國國際評估和戰略研究中心分析師費希爾說:「高超音速飛彈的優點在於,它能實施高超音速精確打擊,同時降低它受到飛彈防禦系統打擊的可能性。」另一個例證是,2012年土耳其經過長時間的比較和實彈射擊對比,決定在美國的「愛國者—3」、俄羅斯的「S—400」、中國的「紅旗—9」及歐洲的某型防空飛彈中,選定中國的「紅旗—9」防空飛彈作為其下一步裝備的防空飛彈,一時間引起全世界的關注。土耳其的這一決定立即遭到美國的反對和阻止,不讓土耳其購買中國的飛彈。儘管這一事件暫時沒有結果,但足以證明中國的防空飛彈技術已經進入世界一流水準。

另外,中國的「東風」系列戰略飛彈、新型水下發射的「巨浪2」戰略飛彈等,組成了中國龐大的飛彈家族,將有力保護我國的國家根本利益。

(2)制導類彈藥

精確制飛彈藥與飛彈的主要區別,是它自身無動力裝置,其彈道的初始段、中段需要藉助火炮、飛機等投擲。精確制飛彈藥主要有制導炸彈、制導炮彈、制導地雷、制導魚雷等。

①制導炸彈。制導炸彈是指投放後能對其彈道進行控制並導向目標的航空炸彈,又叫制導航空炸彈,西方稱其為靈巧炸彈。它是在普通航彈的基礎上加裝制導裝置而成,因而結構簡單,造價較低,一枚空地飛彈的價格為十幾到幾十萬美元,而一枚制導炸彈的價格僅為幾萬美元。其制導方式有雷射制導等。1972年5月12日,美軍在越南戰場上首次使用一枚2000磅的「白星眼」電視制導炸彈,炸毁了美軍幾年時間用普通炸彈一直未能炸毁的位於河內東北的公路、鐵路兩用橋—龍邊大橋。由此可見制導類武器的作戰效能是傳統彈藥無法相比的,一般可以高出幾百甚至幾千倍。

②制導炮彈。制導炮彈是用普通火炮發射,在炮彈上加裝制導裝置,在彈道末段實施導引、控制的炮彈。它是打擊點狀運動目標的精確制導武器,主要用於毁傷坦克、裝甲車輛、艦艇等運動和硬質固定點目標。第一代制導炮彈以80年代美軍的「銅斑蛇」和前蘇軍的「紅土地」為代表。具有精度高、用途廣、射程較遠、威力較大等優點。

③制導地雷。制導地雷是指具有自動辨認目標能力,能主動攻擊一定範圍內活動裝甲目標或空中目標的新型地雷。它是集自鍛破片技術、遙感技術和微處理技術等高技術於一身的智能武器。反坦克地雷裝有一個無源音響傳感器和一套通信設備,能發現300米處的裝甲目標,待其接近至100米時自行點火飛向目標。反直升機地雷布設在地面,在半徑為1000米的空間內能自動識別敵人目標,裝有音響傳感器、光電傳感器和微處理機,能自動尋的,待直升機飛臨傳感器警戒範圍內,地雷引爆,利用自動拋射藥將雷體拋向目標,以自鍛破片摧毁目標。

④制導魚雷。制導魚雷是進攻性的水中兵器,通常由潛艇或水面艦艇發射,執行反潛和反艦任務。自反艦飛彈問世以後,在遠距離的反艦戰鬥中,飛彈的威力已超過魚雷,但在水下作戰領域,尤其是深水作戰領域,魚雷仍佔有頭等重要的地位。特別在潛艇威脅日益嚴重的今天,各國海軍對制導魚雷的發展更加重視,都把制導魚雷作為當今重點發展的水中兵器之一。

3.精確制導武器的基本構成

從精確制導武器的定義可以看出,只要具備了制導系統和戰斗部這兩個要素,就可以稱之為精確制導武器,而飛彈有四個要素,為了涵蓋所有精確制導武器,這裡我們以飛彈為代表介紹精確制導武器的基本構成。

(1)制導系統。下面第(二)部分將作重點介紹

(2)戰斗部。為適應打擊各種面目標和打擊經加固的點目標的需要,取得更好的殺傷效果並提高作戰靈活性與威懾力,精確制導武器通常採用常規戰斗部、核戰斗部、化學與生物戰斗部等。

(3)動力裝置。動力裝置主要指發動機。飛彈使用的發動機分為兩大類,即火箭發動機和空氣噴氣發動機。

(4)彈體。彈體是把戰斗部、動力裝置、制導系統和各種翼面連接在一起,構成一個結構緊湊、具有良好空氣動力外形的整體。此外,飛彈的舵面是彈體的重要組成部分,其功能是產生操縱力,以修正飛彈的飛行偏差,使飛彈按預定彈道飛行。飛彈上裝的舵面分為空氣動力舵和燃氣舵兩類。

4.精確制導武器的作戰特點

隨著精確制導武器的廣泛應用,極大地改變了現代戰爭戰場的形態,同時其作戰特點也得到了充分的展現。

(1)直接命中概率高。目前,一些有代表性的精確制導武器的命中概率可達80%,雷射制導炸彈和電視制導炸彈,其圓概率偏差約在2米以內。雷射制導炮彈可以準確擊中運動坦克,其彈著點與瞄準點的誤差甚至可以近到一二十厘米以內。1991年1月17日凌晨,一架F—117A隱形戰鬥機將一顆重達2000磅(約908千克)的「寶石路」雷射制導炸彈,準確無誤地投進了巴格達通信大樓的通氣窗,進入樓內爆炸。

(2)具有自主制導能力,精確制導武器通常具有「發射後不用管」的自主制導能力,它可完全依靠彈上的制導系統獨立自主地捕捉、跟蹤和擊中目標,不需要人工或其他輔助設備進行干預。例如,美國的「黃蜂」空對地飛彈,由於採用了人工智慧技術和先進的信號處理技術,已經具有初步的智能化特徵。它可在複雜的地物背景中鑑別出是否是要攻擊的目標。

(3)作戰效能好。精確制導武器雖然製造成本較高,但由於具有較高的直接命中概率,因而其作戰效能好、經濟效益高。同無制導的武器相比,精確制導武器在完成同一作戰任務時,其彈藥消耗量小,所需作戰費用遠遠低于常規彈藥。英阿馬島戰爭中,阿根廷空軍曾用價值20萬美元的「飛魚」飛彈擊沉了英皇家海軍的價值2億美元的「謝菲爾德」號飛彈驅逐艦。統計資料表明,在海灣戰爭中,儘管多國部隊所使用的精確制導武器彈藥量僅為總彈藥量的8%,但其摧毁的預定目標卻達80%以上。可見,精確制導武器的「效費比」通常達到常規炸彈的25~30倍,甚至更高。

正是制導武器的以上特點,使得資訊化戰爭中制導武器的使用量呈現出指數增長趨勢。5.精確制導武器的發展趨勢

(1)進一步提高命中精度,力爭首發命中。精確制導武器在發射時,會產生光、聲等各種可探測物理現象而暴露。資訊化戰場上,由於敵對雙方偵察和攻擊能力的提高,如果精確制導武器不能做到首發命中,必將招致敵方的火力還擊,甚至還沒來得及作第二次攻擊就已被對方火力所摧毁。因此,今後各國軍隊將進一步提高精確制導武器的命中精度,力爭首發命中,以利於保存自己,消滅敵人。

(2)研製智能化程度更高的精確制導武器。智能化武器系統的問世,使精確制導武器能夠靈活選擇攻擊目標,獲得最佳攻擊效果。電子技術以及計算機、遙感遙測技術和資訊處理技術的飛躍,加速了精確制導武器向智能化方向的發展。當然,智能化也是各種武器發射平台及其控制系統的重要發展方向。

(3)通用模塊化設計,達成一彈多用。實現精確制導武器通用性,不僅使一彈多用,而且還大量節約了武器費用,縮短了研製週期,簡化了後勤支援。

(4)向遠程化、隱形化方向發展。20世紀80年代以來,實施「防禦圈外」遠距離火力攻擊已成為一個發展方向,它能以較小的代價取得較大的勝利。這一理念要求武器特別是制導武器向遠程化發展。如美國「戰斧」巡航飛彈,原設計射程僅300千米左右,現經過多次改進已達到3000千米。第三代反坦克飛彈的有效射程普遍從4000米增加到5000米以上,有的達到了7000~10000米。以色列研製的「獵手」超遠程反坦克飛彈,射程可達26千米。

為提高精確制導武器的突防能力,外軍加快了隱形材料和隱形技術的研究及其應用。目前,美海軍正在裝備一種新型遠程隱形飛彈,其外形與-117A隱形戰鬥轟炸機相似,具有與F-117A相同的隱形效果。