MBDA對地攻擊武器

MBDA對地攻擊武器

如果說1991年第一次海灣戰爭拉開了精確制導武器大規模使用的幕布,那么世紀之交的數次局部戰爭則宣布了防區外打擊時代的到來。美國空軍為此專門開發的聯合防區外打擊武器(JASSAM)標誌著以往精確制導的空地飛彈+普通無制導航彈的裝備使用模式的終結,近幾年來美國空軍的裝備動態表明,美國空軍試圖將其裝備的大量無制導航彈改裝為可防區外發射的精確打擊武器。普通航彈要實現防區外發射並準確命中,必須解決制導方式和增程方式兩大問題。GPS全球定位制導模式的出現為廉價改裝普通航彈提供了一條可行之路;

簡介,前言,鑽石背——空地武器滑翔套件,PGB——英國版JADM,智慧型彈藥——PGM,

簡介

九天奔霆--MBDA的對地攻擊武器

前言

歐洲北約國家多年來一直依賴於美國的空中支援,加上經費有限的客觀條件,他們在空地精確制導武器方面一直不太重視。但隨著歐洲一體化進程的加快,歐洲國家有需求也有能力來研製自己的空地精確打擊武器。作為歐洲第一,世界第二的飛彈生產商,歐洲飛彈集團(MBDA)責無旁貸。近幾年來,除了推出“風暴之影”巡航飛彈外,歐洲飛彈集團在無動力制導炸彈方面也屢有新作。其中最重要的研製項目有三個——鑽石背滑翔彈翼套件、PGB精確制導炸彈和PGM精確制飛彈藥。

鑽石背——空地武器滑翔套件

對擴展了射程和機動性的制導炸彈或滑翔炸彈的需求在數年以來不斷增長。但歐洲國家的國防預算使他們無法像美國那樣專門研製JASSAM或JADM,歐洲飛彈在這樣的背景下推出鑽石背滑翔彈翼套件不能不說是一個十分討巧的商業行動,通過在普通航空炸彈上加裝一個滑翔彈翼套件,將其射程提高數倍,不僅實現了防區外發射,而且成本極為低廉。鑽石背的市場前景不可估量。
鑽石背彈翼組件採用獨特的鉸鏈串聯彈翼設計,一對可摺疊的骨架式彈翼平時狀態時收攏在炸彈下部,在炸彈被投放後,鑽石背彈翼套件將會自動彈開,炸彈會由於升力面積的增加而立即獲得更好的空氣動力性能,進而增大射程。這組近似菱形的彈翼組件可提供若干的好處:首先,增加的彈翼套件增加了翼面積,使炸彈擁有了更好的空氣動力性能,從一枚普通的航空炸彈變成一枚滑翔炸彈,機動性和射程也相應獲得大幅度增加;其次,由於彈翼套件結構非常緊湊,不會影響炸彈氣動外形;再次,用如此簡單的方法即可擴大射程,其價格僅在10000美元以內,改裝成本十分低廉而作戰效率倍增(當然,要想實現真正的防區外發射,還需要在制導上下工夫);彈翼結構堅固,關節機制可靠性高,不會因此而導致炸彈投放條件的變化(如果彈翼結構不夠堅固可靠,過大的風速可能會吹斷彈翼,嚴重影響作戰使用,在投放炸彈時就肯定會考慮風速等問題的影響);骨架式的彈翼將組件重量降至最低限度,不會對炸彈本身重量造成影響。
鑽石背彈翼套件最大,也是最根本的一個優點就是提高了飛行員的戰場生存率,因為安裝鑽石背滑翔彈翼組件的普通航空炸彈的射程獲得了極大的擴展,最大射程可達65公里(高空投放)。這樣的射程顯然已在大多數防空武器的射程之外,飛行員無須駕機飛臨目標上空投彈,極大降低了載機被防空武器擊中的機率。這也是鑽石背作為一種防區外發射武器改裝方案存在的根本意義。
歐洲飛彈集團宣稱,這種低成本,高性能的增程彈翼套件是專門設計用來與低成本的GPS制導空地武器相容的,而全球最大的GPS制導空地武器的製造者和擁有者就是美國,因此鑽石背彈翼組件的目標客戶主要針對:美國海空軍裝備多年並經歷了實戰檢驗的聯合直接攻擊彈藥(JDAM)、正在進入研製關鍵階段的小直徑炸彈(縮寫為SDB,供戰機、轟炸機和無人機投放使用的250磅炸彈,可打擊70公里外的目標,並能穿透1.2米厚的加固混凝土防護層)和風偏修正子母炸彈。根據歐洲飛彈集團公布的數據,一枚GPS制導的炸彈,譬如聯合直接攻擊彈藥,在25000英尺(7600米)高度投放時,其最大射程可達65公里,最小射程也在18.5公里以上。
2001年7月,MBDA和波音達成協定,共同在全球銷售聯合直接攻擊彈藥(JDAM)武器家族極其衍生型號,譬如其增程型號(JDAM-ER)。協定還包括美國小直徑炸彈(SDB)項目,後者最近已經被列入波音的下一個2年降低風險計畫。JDAM-ER和SDB都決定使用MBDA鑽石背彈翼套件以進一步增大其射程。
在美國空軍的贊助下,MBDA和波音已經成功地進行了JDAM和SDB的增程項目演示,2000年4月和9月,5套鑽石背彈翼套件參加了測試。佛羅里達州伊格林空軍基地和新墨西哥州白沙靶場的F-16戰鬥機被用來投放炸彈。測試中使用的炸彈是2000磅的JDAM-ER型和250磅SDB。飛行測試項目包括:安全分離、彈翼展開、控制的巡航飛行、目標跟蹤鎖定和末段俯衝,炸彈均準確命中預定目標。其中SDB炸彈由F-16掛載,完成了27次分離試驗,10次制導飛行試驗,其中3次加裝了歐洲飛彈集團生產的鑽石背彈翼組件。而在JDAM上的測試表明,鑽石背彈翼套件幾乎將JDAM的射程提高了5倍,且完全不影響炸彈的精度。
SDB項目系統研製與演示階段於2006年9月結束,隨後將簽訂生產契約。在隨後10年內,美國空軍預計將採購約2.4萬枚配用鑽石背彈翼組件的SDB,首批炸彈於2005年10月交付。SDB首先將裝備F-15E戰機,隨後將裝備F/A-22、F-35 、聯合空中無人戰鬥系統,以及幾乎其它所有的美國武器平台。其它可能購買SDB的客戶有包括英國在內的其它F-35戰機用戶。
鑽石背滑翔彈翼的推出堪稱歐洲飛彈集團的一次巨大商業成功,簡單的設計,極低的研製風險將其成本降到了最低限度,而美國空軍的青睞使鑽石背彈翼套件成功實現了平台依靠,以後只要買出一枚SDB,歐洲飛彈集團就可收一套鑽石背彈翼套件的錢,簡直穩賺不賠。

PGB——英國版JADM

英國皇家空軍長期以來沒有裝備精確制導炸彈,這嚴重限制了皇家空軍對地攻擊能力的發揮。因此,近年來,英國國防部對於可全天候使用的高精密度、自主制導武器的需求與日俱增。為此,歐洲飛彈集團研製了PGB精確制導炸彈滿足皇家空軍的需求,它被稱為英國版的JDAM。
由於歐洲飛彈集團與波音公司有良好的合作關係,因此實際上,歐洲飛彈集團幾乎是將美國聯合直接攻擊彈藥(JDAM)直接拿了過來,只不過採用的是其小型化後的成果,即戰鬥部為500磅的MK-82航空炸彈。
美國波音公司研製的全球衛星定位系統(GPS)制導的全天候、自動尋的常規炸彈,全稱“聯合直接攻擊彈藥”,是在現役普通炸彈上加裝慣性/衛星定位(INS/GPS)制導裝置而成。1991年海灣戰爭之後,美軍開始實施“惡劣天氣用精確制飛彈藥”(AWPGM)計畫,目的是針對第三代雷射制導炸彈在戰爭中暴露出來的各種缺點,發展具有全天候、防區外、投射後不管、多目標攻擊能力的第四代制導炸彈。聯合直接攻擊彈藥(JDAM)就是最先研製成功的第四代制導炸彈,在1999年北約空襲南聯盟的戰爭中首次使用。
JDAM制導炸彈系列現有多種型號,代號為GBU-29/30/31/32,前兩個為通用爆破型,後兩個為專用侵徹型。還有一種彈重2270公斤(5000磅)的專用侵徹型,代號為GBU-37/B。上述型號僅是該制導炸彈系列中的第一階段產品,採用了衛星定位/慣性導航組合制導作為全程制導,其設計的圓機率誤差為13米,在靶場投彈時圓機率誤差達到了10米。
考慮到美國聯合直接攻擊彈藥(JADM)的制導組件已經在美國三軍服役多年,經受了實戰考驗,技術相對成熟可靠。因此,歐洲飛彈集團直接將JDAM的制導組件幾乎未作改進就移植到了MK-82低阻通用航彈上。其GPS/INS制導控制尾部裝置在外形和尺寸上,與所取代的現役航空炸彈的尾翼裝置相同。GPS/INS制導控制尾部裝置由制導控制部件、炸彈尾錐體整流罩、尾部舵機、尾部控制舵面和電纜組件等構成。制導控制部件是制導炸彈的核心部件,包括GPS接收機、慣性測量部件(IMU)、任務計算機和電源模組。各積體電路裝在截頭圓錐體內,外部裝上錐形保護罩,以防止電磁干擾和其他環境因素影響。GPS接收機採用2個天線,分別裝在炸彈尾錐體整流罩前端上部(側向)和尾翼裝置後部(後向),以便在炸彈離機後水平飛行段和下落飛行段時截獲並持續跟蹤飛機上GPS接收機所跟蹤的4顆衛星。
慣性測量部件由2個速率陀螺和3個加速度計以及相應電子線路構成,是一種低成本的捷聯式慣性測量裝置。在結構上,IMU與GPS接收機採用緊藕合的結合方式,適用於具有較大機動過載和立體彈道的高動態使用環境,以保證獲得更高的制導命中精度,從而使飛機具有多目標精確攻擊能力。
任務計算機根據來自GPS接收機和慣性測量部件的炸彈位置、姿態和速度信息,完成全部制導和控制功能的解算,並輸出相應的控制舵面偏轉信息,控制炸彈飛向預定攻擊的目標。
而久經考驗的MK-82低阻通用炸彈作為戰鬥部;先進的引信賦予其觸發延時和近炸功能。
PGB精確制導炸彈幾乎就是美國JDAM的翻版,只是在一些次要方面依照英國國防部的要求做了改動。直接移植美國的組件在節省成本,降低研製費用上有重大意義。
歐洲飛彈集團沒有公布PGB的具體性能數據,包括作為防區外發射武器關鍵性的射程和圓周命中誤差的數據,但根據JDAM制導炸彈現有型號的數字,我們可以大致做一個推測:PGB的高空投彈時的最大射程在75-110公里之間。而其圓周命中誤差在13米左右。
英國國防部已經訂購了54000套PGB精確制導炸彈,其中20000套已經交付英國皇家空軍。

智慧型彈藥——PGM

無論是在兩次海灣戰爭,還是巴爾幹半島的衝突中,有兩個趨勢都越來越清晰的顯現出來,那就是武裝部隊裝備的炸彈和飛彈必須具備很高的精度和一擊必中的能力,儘可能的減少附帶傷害。另一個明顯的趨勢是防區外打擊武器將大行其道,戰鬥機和飛行員都希望能在敵軍的防空武器射程之外發射飛彈和炸彈,以獲得最高的戰場生存率。
歐洲飛彈集團顯然意識到了這個趨勢的存在,在通過鑽石背滑翔彈翼套件和以JDAM為藍本為英國皇家空軍研製成功PGB精確制導炸彈後,歐洲飛彈集團已基本掌握了防區外武器的一些基本技術,在此基礎上,他們在90年代中期開始研製在技術上超越美國JDAM的防區外發射精確制導炸彈——PGM。
PGM精確制飛彈藥在技術上最重要的創新之處在於引入了寬頻大流量數據傳輸技術,這使得PGM擁有了前所未有的任務彈性和高度的智慧型化。
對於制導空地武器而言,如果載機有一條數據匯流排,那么目標資料信息就可以在開火前的任何時間輸入武器的制導系統。PGM使用的這一項觀念提供二個好處:首先是提供彈性交戰能力,可以在開火前對預先輸入的目標信息進行修改,重新編程作戰預案。其次,載機如果確認了新的目標並且在跟蹤中獲取了足夠的參數,飛行員可將這些目標參數傳送到PGM的制導系統內,轉換攻擊目標,執行新的攻擊任務。
考慮到有些載機沒有數據匯流排,PGM武器系統能在載機起飛執行任務前使用一個手提式的數據載入組件將任務信息預先輸入。這個能力使那些沒有數據匯流排的飛機也可以裝載和發射PGM武器系統。

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