激光制導炮彈:美軍不喜歡,早早扔掉!中國愛不釋手,發展到極致_風聞
科大二助-2021-07-19 10:37
作者| 科羅廖夫
來源| 科大烽火
中國人最早發明了火藥,也最早應用於煙花。但是中國人的才智還不止於此,近些年,我們將一種制導型炮彈發展到了極致。那就是激光制導炮彈。
使用遠程火炮精準打擊敵人的堅固目標和移動目標,一直是各國炮兵的技術難題。從二戰到上世紀七十年代,大口徑身管火炮的距離公算偏差都在1/200~1/300之間,方向公算偏差也在1密位左右。大口徑火炮發射的炮彈,在20公里射程上的實際彈着點可能會偏離目標50~100米,要想打出摧毀目標,就必須發射足夠多的炮彈,或者反覆校射來提高命中率。
二戰時的經驗也表明,遠程火炮對小型點目標的命中率只有2%,使用普通炮彈遠距離精確打擊點目標無異是天方夜譚。隨着激光和電子技術的發展,激光制導炮彈等精確彈藥使得古老的身管火炮煥發了活力,制導技術可排除人工操作和射彈散佈的偏差,使火炮的射擊精度有了數百倍的的提升,常規身管火炮具有數十公里外首發命中的能力。
在1979年,美國首先研製出M712式“銅斑蛇”155毫米激光制導炮彈。蘇聯也不甘落後,隨後就推出了2К25“紅土地”(Краснополь/Krasnopol)激光制導炮彈。
2К25“紅土地”炮彈於1977年開始工程研製,在1984年定型並少量裝備部隊試用。1992年該彈首次對外披露,隨後開始出口銷售。“紅土地”的第一個客户是東亞某國。由於蘇聯解體,導致俄羅斯國力衰弱,軍備發展遲緩,兩國在技術和預算上的此消彼長。因此俄羅斯和東亞某國軍隊實際部署“紅土地”激光制導炮彈的時間很接近,都在1995年前後。
這是美製銅斑蛇激光制導炮彈即將命中一輛M-47坦克。當年美蘇各自研發了一款激光制導炮彈,美國的是銅斑蛇,目前已經退役了。蘇聯的是紅土地,目前依然是多個國家陸軍炮兵的主力精確打擊力量。
紅土地的內彈道指標與普通的152毫米加榴炮完全一致,可以直接使用任何152毫米加榴炮發射。最大射程20公里,全彈質量50公斤,戰鬥部為殺傷爆破型,裝藥為鈍黑鋁混合炸藥,質量20.5公斤。紅土地採用火箭助推,帶有4個燃燒室的單推力單噴管助推發動機。紅土地系統在前沿配用帶有4組編碼的1Д15(1D15)式激光目標指示照射器,照射器的照射距離為5公里。
美國雖然比蘇聯研製激光制導炮彈要早得多,在70年代早期就開始研製激光制導炮彈,但美軍對這種炮彈的定位卻與蘇軍有很大差別。
銅斑蛇使用破甲戰鬥部,打工事的效果比較差,但打坦克效果很好。銅斑蛇的操控系統能打時速72公里的高速目標。到1990年,美軍共耗資16億美元,採購了3萬枚銅斑蛇激光制導炮彈,平均單價大約為 5.4萬美元(從早期的8萬美元到大批量生產的3.2萬美元)。到2003年的伊拉克戰爭中期間,美軍還庫存有1.9萬枚銅斑蛇激光制導炮彈。
曾有網友論證,美軍使用6個155毫米榴彈炮連,每連8門炮,以每分鐘6發的射速齊射分鐘,在5分鐘內,能打出1440發的銅斑蛇激光制導炮彈,按照50%的命中率,能一次消滅20公里外的一個蘇聯坦克師的所有鉭克、裝甲車和自行火炮。
不過,現實中根本不可能,因為美軍前沿根本沒有那麼多激光照射器。銅斑蛇炮彈發射以後,需要前沿和火炮同步,佔用寶貴前觀偵察和通信通道。銅斑蛇炮彈發射的時候,整個炮兵營的所有作業都要為銅斑蛇的打擊任務讓路。美軍經常因為發射銅斑蛇炮彈,耽誤其他作業任務。此外,激光制導炮彈發射過程非常繁瑣,發射前要測距、通報目標座標和氣象雲高,定激光編碼、同步器聯絡,操作複雜,易受干擾。
銅斑蛇的用途也比較單一,只能打坦克,因此美軍覺着這銅斑蛇炮彈太雞肋。在海灣戰爭中,美軍第一騎兵師第83野戰炮兵團首次發射了銅斑蛇激光制導炮彈,戰爭中一共發射90餘發,命中率接近90%。但打擊的所有目標都是固定工事,沒有一個是移動目標,這與美國當年研製此類的武器的初衷是背道而馳的。到了伊拉克戰爭中,美國大量使用“薩達姆”精確制導炮彈,而銅斑蛇炮彈則顯得可有可無,非常雞肋。於是美軍在伊拉克戰爭以後放棄了繼續改進銅斑蛇炮彈的計劃,轉而全力發射M082“神劍”衞星制導炮彈。
M982神劍炮彈是美軍第一種具備射後不管能力的制導炮彈。採用全球定位制導,戰鬥部重23千克,射程24公里,加裝底排裝置射程35-40公里,可使用現役所有155毫米榴彈炮。通常,普通型155毫米炮彈的最大射程精度指標為260米,而衞星制導的神劍制導炮彈的末端精度為10米,而且造價能夠控制在3~5萬美元以下,這讓美國驚喜若狂,感覺神劍炮彈將引發一場炮兵革命。
不過,美軍很快發現,戰場上存在大量異常堅固的目標,使用精度10米的神劍衞星制導炮彈也無可奈何。因此還需要一種具備米級精確打擊能力的炮彈。於是美軍又研製了155毫米“神劍S"精確制導彈藥,採用GPS和激光雙模製導,炮彈發射後,前半段按照彈道飛行,過頂以後啓動GPS衞星制導,通過GPS制導抵達目標區域3~5公里左右,再切換到激光半主動制導,可以通過前沿觀察員或無人機使用激光照射器打擊移動目標。
這種改進型的神劍K雙模製導炮彈,比較完美的解決了衞星制導炮彈精度不高,不容易打擊移動目標的缺陷。同事還保留了衞星制導炮彈大白菜價格的優勢。雙模混合制導的神劍S制導炮彈的末端精度位1米。這説明,在目前最準的制導方式還是激光半主動制導。
為了抗擊傳説中的蘇聯大規模裝甲洪流,在80年代末期,中國軍隊曾細緻地考察過“銅斑蛇”制導炮彈技術,並打算少量引進,但還未等進入實質操作階段,就被不可抗力所打斷。但中國也因禍得福,於90年代引進了相對“銅斑蛇”更加先進、性能更好的前蘇聯“紅土地”制導炮彈。
紅土地制導炮彈打坦克的能力要弱於銅斑蛇,紅土地使用爆破戰鬥部,更適合打固定目標,或者時速30公里以下的慢速目標。因此紅土地的多用途能力比較好,這也是紅土地大家族能夠越改越多的主要原因。
我軍在1994年從俄羅斯正式引進了152毫米“紅土地”激光制導炮彈,馬上就積極進行國產化仿製,在“十五”期間仿製成功,國產化的紅土地炮彈逐步裝備炮兵部隊。根據2001年新華社發表的文章《目擊中國新型火炮試驗》,可以確定國產化紅土地激光制導炮彈於2000年國家靶場鑑定,2001年底定型。
中國研製的激光制導炮彈函蓋了目前我軍炮兵部隊的主要大口徑火炮,使我軍炮兵中遠程精確打擊能力大幅提升。在2008年第七屆珠海航展上,我國展出了GP-1型155毫米激光制導炮彈,顯示出中國軍事工業的強大研發能力,這種炮彈比俄製紅土地精度更高、威力更大,目標照射/測距機質量更小,目前這種炮彈已經成功出口數千發至阿聯酋、科威特等國。
這是中國西光集團展示的國產激光半主動引導頭,配備於GP-1/GP-155型155毫米激光制導炮彈,顯示出中國軍事工業的強大研發能力,這種炮彈比俄製紅土地炮彈的精度更高、威力更大,目標照射距離翻倍,由5公里擴大到10公里。是目前世界出口量最大的激光制導炮彈。
在國產化紅土地基礎上,中國還進一步深入研究和改進激光制導炮彈技術,改變口徑、提高性能射程,拓展用途和彈種,我們陸續研製了155毫米,152毫米,122毫米,105毫米等各種激光制導炮彈,以及120毫米、122毫米、152/155毫米半主動激光末端修正炮彈(即固定導引頭,不使用陀螺穩定平台的低成本型號,當然,精度7~10米左右,比照紅土地要差很多)。
同樣一發靈巧炮彈,你根本分不清,哪一個是解放軍,哪一個是美軍。目前,國產慣導+衞星制導迫擊炮彈已經實現系列化。口徑從120毫米到100毫米,82毫米和60毫米迫擊炮彈都可以應用,其中60毫米制導迫擊炮彈,是世界最小的制導炮彈。這個系列制導迫彈,能夠以精確火力支援合成營和步兵連的作戰。
這種修正引信技術,採用了與美國PGK炮彈(M1156精確制導組件)非常相似的技術方案。使用慣性+北斗衞星定位制導,引信集成了天線、固定舵、衞星接收模塊、地磁模塊等組件,體積小,只比普通的引信體積略大,使用標準的引信接口,旋上普通炮彈就能變成一枚“聰明”的炮彈。
制導迫擊炮彈的精度比普通彈提高30倍以上,CEP指標5~10米,高於美軍現役PGK引信的30米精度,達到了“神劍”制導炮彈的水平。而普通的120毫米迫擊炮,最大射程6-7公里,最大射程誤差可能達到100米左右。
與美國先是鄙視激光半主動制導炮彈,然後不得不再次回到激光半主動技術的彎路不同,中國軍隊認為半主動激光制導炮彈具有很多優勢,能夠打擊戰場上幾乎所有目標,不受目標背景對比度限制,具有較高的命中率(目前為止,地球上現有的精確制導彈藥類型中,精度最高的還是激光制導彈藥),研發成本比較低,技術風險比較小。與美國相反,中國是先全力發展激光半主動制導炮彈,然後在此基礎上研製衞星制導、毫米波制導等多模製導技術。
至此,中國已經完全掌握了半主動激光制導炮彈技術,並把這種技術發揚光大,融會貫通。此外,中國的制導炮彈還應用了衞星制導、毫米波/紅外複合末制導等技術。走自己的路,讓別人無路可走,這就是中國製造的奇蹟。