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文檔簡介

靈巧彈藥是介于無控彈藥和導彈之間的彈藥,它包括敏感器引爆彈藥(末端敏感彈藥)和末制導彈藥。在當前發(fā)展階段更廣泛一些,它還可把彈道修正彈藥和簡易控制彈藥包含在內。

敏感器引爆彈藥由載體拋撒后落向目標區(qū),在有效作用范圍內敏感到目標后,起爆戰(zhàn)斗部形成爆炸成型彈丸毀傷目標,是一種射擊—毀傷的攻擊方式,其搜索面積較小,主要用于攻擊集群裝甲目標;

末制導彈藥能跟蹤目標,并最終擊中目標,主要用于攻擊戰(zhàn)場上縱深的裝甲隊列,其毀傷機理是戰(zhàn)斗部碰撞后起爆毀傷目標,是一種擊中—毀傷的攻擊方式。彈藥學第十一章靈巧彈藥靈巧彈藥是介于無控彈藥和導彈之間的彈藥,它包括敏感器引1導彈:有制導系統(tǒng),無級修正彈道跟蹤目標,做到“百發(fā)百中”末敏彈:無制導系統(tǒng),幾次彈道修正,彈道末端敏感,用于頂攻時,命中概率高但威力有限末制導彈:修正彈道彈:在已存在的彈上裝彈道修正模塊,由GPS或地面雷達探知飛行中的彈丸在某幾個時刻的空間位置,將此位置與地面火控計算機中預先裝訂的理想彈道相比較,根據(jù)偏差大小,指令修正靈巧彈藥導彈:有制導系統(tǒng),無級修正彈道跟蹤目標,做到“百發(fā)百中”靈巧2為了適應現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要,隨著科學技術的發(fā)展,彈藥領域發(fā)生了日新月異的變化,出現(xiàn)了許多新型彈藥,靈巧彈藥就是其中一類。此類彈藥是在外彈道某段上能自身搜索、識別目標,或者自身搜索、識別目標后還能跟蹤目標,直至命中和毀傷目標的彈藥。

為了適應現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要,隨著科學技術的發(fā)展,彈藥領域發(fā)3博尼斯末敏彈戰(zhàn)斗過程示意圖博尼斯末敏彈戰(zhàn)斗過程示意圖411.1末敏彈11.1.1概述末敏彈是國外于20世紀70年代發(fā)展起來的一種用于對付坦克、自行火炮和步兵戰(zhàn)車等裝甲目標的新型靈巧彈藥,它是一種敏感器引爆彈藥,是把先進的敏感器技術和爆炸成型彈丸技術應用到子母彈領域中的一種新型彈藥。末敏彈是末端敏感彈藥的簡稱,這里末端是指彈道的末端,而“敏感”是指彈藥可以探測到目標的存在并被目標激活。所以,末敏彈就是彈道末端能夠探測出裝甲目標方位并使戰(zhàn)斗部朝著目標方向爆炸的炮彈,末敏彈多采用子母彈結構,母彈內裝多個子彈,母彈僅僅是載體,只有子彈才具有末端敏感的功能。11.1末敏彈511.1.1概述子彈事實上可以用多種載體運載,如炮彈、遠程火箭、航空火箭、撒布器等,一次發(fā)射(或投射)可攻擊多個不同的目標,末敏彈專門用于攻擊集群坦克裝甲車輛等的頂部裝甲,是一種以多對多的反集群裝甲目標的有效武器。末敏彈除了具有常規(guī)炮彈的間瞄射擊的優(yōu)點外,還能在目標區(qū)上空自動探測、識別并攻擊目標,實現(xiàn)“打了不管”,是一種具有高效費比的靈巧炮彈,其掃描與攻擊目標示意圖見圖11-1、11-2所示。雖然末敏彈相對于子母彈由于具備了在一定范圍內探測目標的能力,因而其威力比子母彈提高了一大步。但是試驗表明,末敏彈傳感器的探測范圍有限,而且在對運動的裝甲目標攻擊時,沒有改變飛行軌跡的能力,從而使其作戰(zhàn)效力仍然受到較大的限制。

11.1.1概述6彈藥學第十一章靈巧彈藥圖11-1末敏彈正在對目標區(qū)域作螺旋狀掃描圖11-2末敏彈發(fā)現(xiàn)目標后,攻擊裝甲車輛彈藥學第十一章靈巧彈藥圖11-1末敏彈正在對711.1.2末敏彈結構與組成1.末敏彈結構組成末敏彈由母彈和藥筒組成。母彈由彈體、時間引信、拋射結構和拋射藥、分離裝置、敏感子彈等組成。末敏彈系統(tǒng)組成如圖11-3所示。敏感子彈由EFP戰(zhàn)斗部、中央控制器、復合敏感器系統(tǒng)、減速減旋與穩(wěn)態(tài)掃描系統(tǒng)、電源、子彈殼體等組成。EFP戰(zhàn)斗部由EFP戰(zhàn)斗部裝藥、起爆裝置、保險機構、自毀機構等組成,主要完成對目標的最終毀傷功能;中央控制器由火力決策處理器、驅動艙、控制艙等組成,具有火力決策、信號處理、數(shù)據(jù)采集、電源管理、驅動控制等功能;

11.1.2末敏彈結構與組成8末敏彈藥筒母彈藥筒發(fā)射藥底火輔助元件時間引信薄壁彈體拋射裝置敏感子彈分離裝置圖11-3末敏彈系統(tǒng)組成框圖EFP戰(zhàn)斗部中央控制器復合敏感器系統(tǒng)減速減旋與穩(wěn)態(tài)掃描系統(tǒng)電源、子彈殼體末敏彈藥筒母彈藥筒發(fā)射藥底9

復合敏感器系統(tǒng)主要作用是探測目標,其敏感體制主要是由毫米波雷達、毫米波輻射計和雙色紅外探測器單獨或者組合而成。如美國“薩達姆”末敏子彈的復合敏感器系統(tǒng)由毫米波雷達、毫米波輻射計、紅外成像敏感器、磁力計組成。減速減旋與穩(wěn)態(tài)掃描系統(tǒng)由充壓式空氣充氣減速器和渦旋式旋轉傘組成,其中穩(wěn)態(tài)掃描裝置的作用是使敏感子彈藥在降落過程達到預定的穩(wěn)態(tài)掃描狀態(tài)。第十一章靈巧彈藥課件102.幾種典型的末敏彈1)德國SMArt155mm末敏彈

德國SMArt155mm末敏彈可以說是當今最先進的炮射末敏彈(如圖11-4所示)。SMArt末敏彈敏感裝置采用了三個不同的信號通道,即紅外探測器,94GHz毫米波雷達和毫米波輻射計,從而使它具有較強的抗干擾能力,能適應戰(zhàn)場環(huán)境,即使由于環(huán)境條件(如大氣條件)使敏感器某個通道不能正常工作,SMArt也可以根據(jù)其它兩通道的信號識別目標。2.幾種典型的末敏彈11圖11-4SMArt母彈和帶阻力傘的末敏彈圖11-4SMArt母彈和帶阻力傘的末敏彈12SMArt在結構設計上使毫米波雷達和毫米波輻射計共用一個天線,而且天線與EFP戰(zhàn)斗部的藥型罩融為一體。這種結構不僅為天線提供了一個合適孔徑,而且還不需要添加機械旋轉裝置,較好地利用了空間,其減速減旋與穩(wěn)態(tài)掃描裝置由阻力傘、三個減旋翼和旋轉降落傘組成。在戰(zhàn)斗部設計中,SMArt使用高密度的鉭作為藥型罩的材料,這樣,在155mm炮彈內部空間有限的條件下,盡可能的提高了EFP戰(zhàn)斗部的穿透能力,使形成的侵徹體的長細比接近5,侵徹體的穿透力與使用銅質藥型罩時相比提高了35%。SMArt在結構設計上使毫米波雷達和毫米波輻射計132)瑞典、法國聯(lián)合研制的“博尼斯”155mm末敏彈瑞典的博福斯公司和法國的地面武器集團聯(lián)合研制的“博尼斯”155mm的末敏彈,是一種采用底部排氣裝置的遠程彈藥,在用52倍口徑火炮發(fā)射時射程為34km,其結構示意圖如圖11-5所示?!安┠崴埂蹦┟魪椫饕械着叛b置、敏感裝置、戰(zhàn)斗部、拋撒裝置、反碰撞裝置、安全引爆裝置和引信組成。2)瑞典、法國聯(lián)合研制的“博尼斯”155mm末敏彈14圖11-5155mm“博尼斯”末敏彈示意圖1-底排裝置;2-母體彈;3-敏感器裝置;4-戰(zhàn)斗部;5-拋撒裝置;6-引信;7-反碰撞裝置;8-安全引爆裝置12345678圖11-5155mm“博尼斯”末敏彈示意圖1234567815瑞典博福斯和法國地面武器集團聯(lián)合研制的博尼斯末敏彈瑞典博福斯和法國地面武器集團聯(lián)合研制的博尼斯末敏彈16與其他末敏彈相比,“博尼斯”在設計上也有一定的特色,它的穩(wěn)定裝置沒有阻力傘而是用了一個由兩片旋弧翼組成的圓盤。子彈被拋出后,位于子彈一側的圓形紅外敏感器張開并被鎖定在固定的位置上,與此同時,在敏感器對稱的一側的穩(wěn)定圓盤也張開了,從而使子彈在下降的過程中達到相對的穩(wěn)定狀態(tài),由于沒有用阻力傘,子彈下降的速度比較快,減少了被敵方干擾的機會,同時,風對子彈的影響也減小了。與SMArt相比,“博尼斯”的敏感裝置比較簡單,它只采用了一個多波段的被動式紅外線探測器,而沒有使用比較復雜的復合敏感裝置,因此它的目標識別率相對而言是比較低的?!安┠崴埂睉?zhàn)斗部采用金屬鉭藥型罩,在爆炸載荷下形成高速EFP,可在150m外侵徹坦克頂甲目標。與其他末敏彈相比,“博尼斯”在設計上也有一定的特色,它的穩(wěn)定17“亞瑟王神劍”精確制導炮彈內藏2枚“博尼斯”傳感器引爆子彈藥“亞瑟王神劍”精確制導炮彈內藏2枚“博尼斯”傳感器引爆子彈藥18博尼斯傳感器引爆子彈藥

博19博尼斯炮彈作戰(zhàn)示意圖博20博尼斯作戰(zhàn)示意圖一枚博尼斯子彈藥搜索范圍32000平方米,以最大直徑200米的圓開始,逐漸以螺旋型縮小搜索范圍。搜索速度26米秒,螺旋間隔1.7米博尼斯作戰(zhàn)示意圖一枚博尼斯子彈藥搜索范圍32000平方米,21博尼斯末敏彈戰(zhàn)斗部攻擊過程最上部是戰(zhàn)斗部藥形罩,第二為戰(zhàn)斗部爆炸后瞬時形成2000米秒高速飛行的侵徹體攻擊裝甲目標,第三為被擊穿的裝甲目標,第四為射穿目標后的戰(zhàn)斗部。博尼斯末敏彈戰(zhàn)斗部攻擊過程最上部是戰(zhàn)斗部藥形罩,第二為戰(zhàn)斗部223)美國M898式“薩達姆”155mm末敏彈“薩達姆”(如下圖6所示)從20世紀60年代初開始研制,其結構特點和SMArt差不多,敏感裝置是復合型的,它由一個紅外探測器、一個主動式毫米波探測器和一個被動式毫米波探測器組成;減速減旋與穩(wěn)態(tài)掃描裝置使用沖壓式空氣充氣減速器和渦旋式旋轉傘,以10m/s的落速和4r/s的轉速進行穩(wěn)態(tài)掃描;戰(zhàn)斗部也是鉭EFP戰(zhàn)斗部,可以實現(xiàn)150m距離擊穿裝甲目標。3)美國M898式“薩達姆”155mm末敏彈23

敏感和摧毀裝甲(薩達姆)子彈藥實驗敏感和摧毀裝甲(薩達姆)子彈藥實驗24

敏感和摧毀裝甲(薩達姆)子彈藥實驗敏感和摧毀裝甲(薩達姆)子彈藥實驗25

敏感和摧毀裝甲(薩達姆)子彈藥外觀敏感和摧毀裝甲(薩達姆)子彈藥外觀26

敏感和摧毀裝甲(薩達姆)子彈藥實驗敏感和摧毀裝甲(薩達姆)子彈藥實驗27

敏感和摧毀裝甲(薩達姆)子彈藥實戰(zhàn)敏感和摧毀裝甲(薩達姆)子彈藥實戰(zhàn)28

敏感和摧毀裝甲(薩達姆)子彈藥實戰(zhàn)敏感和摧毀裝甲(薩達姆)子彈藥實戰(zhàn)29M898式“薩達姆”155mm末敏彈

另外,“薩達姆”末敏彈還可用于227mm多管火箭系統(tǒng),但子彈的直徑稍大一些(用于多管火箭時,子彈的直徑是175.6mm;用于155mm火炮時,子彈的直徑是147.3mm)。因此,子彈的重量也約有不同。而且,用于多管火箭系統(tǒng)時,每發(fā)火箭彈中含有6枚末敏彈。

M898式“薩達姆”155mm末敏彈另外,“薩達30彈藥學第十一章靈巧彈藥

美國“薩達姆”末敏彈彈藥學第十一章靈巧彈藥美國“薩達姆”末3111.1.3末敏彈作用原理1.敏感器作用原理末敏彈使用的敏感器主要有毫米波雷達、毫米波輻射計、紅外成像探測器以及磁力計等,其工作原理,可用被動毫米波探測目標為例來說明。廣義地講,任何一個物體都是一個輻射源,在一定溫度下物體都要發(fā)射電磁波。被動毫米波屬于無源被動探測,它是根據(jù)目標與背景之間的熱對比度來識別目標的。眾所周知,金屬目標和地面背景均以各種頻率向外界輻射能量,而其輻射能量的大小將由其發(fā)射率而定。金屬目標和地面背景的輻射特性有著明顯的差別。由此可以給出確定目標位置的依據(jù)。11.1.3末敏彈作用原理322.末敏彈作用過程裝有敏感子彈藥的母彈由火炮或火箭發(fā)射后按預定彈道以無控的方式飛向目標,在目標區(qū)域上空的預定高度,時間引信作用,點燃拋射藥,將敏感子彈從彈體尾部拋出,敏感子彈被拋出后,靠減速和減旋裝置(一般是阻力傘和翼片)達到預定的穩(wěn)定狀態(tài)。在子彈的降落過程中,彈上的掃描裝置對地面做螺旋狀掃描,彈上還有距離敏感裝置,當它測出預定的距地面的斜距時,即解除引爆機構的保險。隨著子彈的下降,旋轉掃描的范圍越來越小,一旦敏感裝置在其視場范圍內發(fā)現(xiàn)目標時,彈上信號處理器就發(fā)出一個起爆信號,戰(zhàn)斗部爆炸后,瞬時形成高速飛行(2000~3000m/s)的EFP去攻擊裝甲目標;如果敏感裝置沒有探測到目標,子彈便在著地時自毀。

2.末敏彈作用過程33圖11-8末敏彈作用過程示意圖圖11-8末敏彈作用過程示意圖34母彈拋撒發(fā)射時間引信作用,推板或氣體推出子彈子彈穩(wěn)定、賦予落速、轉速捕捉、識別目標探測器工作起爆戰(zhàn)斗部擊毀目標在一定高度,一定范圍按預定方式工作圖11-9末敏彈作用過程框圖母彈拋撒發(fā)射時間引信作用,推板子彈穩(wěn)定、賦予落速、轉速捕捉、35斯基特戰(zhàn)斗部第十一章靈巧彈藥課件36BLU-108/B子彈藥主要用于對付敵方群集的坦克部隊或裝甲車隊。每枚BLU-108/B子彈藥攜載4枚“斯基特”戰(zhàn)斗部?!八够亍睉?zhàn)斗部配用被動式聲學傳感器和主動式激光傳感器,可準確地探測并識別目標。“斯基特”戰(zhàn)斗部采用空心裝藥結構,起爆后可形成爆炸成形彈丸(EFP),攻擊坦克最容易受損的頂部裝甲區(qū)域。第十一章靈巧彈藥課件37CBU-105精確制導炸彈(拋出BLU-108/B子彈藥)攻擊示意圖CBU-105精確制導炸彈(拋出BLU-108/B子彈藥)攻38斯基特戰(zhàn)斗部攻擊坦克頂甲斯39智能反裝甲子彈藥(BAT)為陸軍戰(zhàn)術導彈系統(tǒng)提供具有自主縱深攻擊能力的子彈藥。采用串聯(lián)空心裝藥戰(zhàn)斗部,聲學和紅外傳感器自動搜索、探測、跟蹤、攻擊并摧毀運動的坦克和其它的裝甲戰(zhàn)車。這些傳感器提供使子彈藥"智能化"的自主能力。BAT子彈藥發(fā)射后不需要制導就能適應大型目標位置的不定。第十一章靈巧彈藥課件40第十一章靈巧彈藥課件41智能反裝甲子彈藥攻擊坦克頂甲智能反裝甲子彈藥攻擊坦克頂甲42第十一章靈巧彈藥課件4311.2末制導炮彈11.2.1概述末制導炮彈是由火炮發(fā)射,在彈道末段上實施搜索、導引、控制,使其能夠直接命中目標的一種靈巧型彈藥。末制導炮彈的研制工作開始于20世紀70年代,其典型代表為美國的155mm“銅斑蛇”半主動激光末制導反裝甲炮彈和前蘇聯(lián)152mm“紅土地”半主動激光末制導殺傷爆破火箭增程彈。由于在作戰(zhàn)時需使用外部激光器照射目標,使用不便。因此,從20世紀80年代初開始,各國相繼開始研制“打了不管”的第二代末制導彈藥,如德國采用毫米波制導的155mm“伊夫拉姆”反裝甲制導炮彈、英國利用毫米波制導的“灰背隼”反裝甲迫擊炮彈、瑞典雙色紅外制導的“Strix”末制導反裝甲迫彈等。

11.2末制導炮彈44末制導炮彈主要采用榴彈炮、火箭炮和迫擊炮等武器系統(tǒng)發(fā)射,除了具有常規(guī)炮彈的射程遠、威力大和精度高的特點外,由于在彈道末段采用制導技術、能越過地形障礙命中靜止或行進中的坦克、裝甲車輛、艦艇以及掩體、工事等目標,是一種集常規(guī)炮彈的初始精度和末制導于一體的經(jīng)濟型、具有首發(fā)命中概率高的精確制導彈藥。末制導炮彈與其它制導武器相比,可以利用現(xiàn)代火炮發(fā)射,無需附加地面設備,借助于火炮較高的射擊密集度可以降低自身搜索目標的難度。但是由于采用火炮發(fā)射,其制導系統(tǒng)需要承受高過載且需滿足小型化的要求。末制導炮彈主要采用榴彈炮、火箭炮和迫擊炮等武器系統(tǒng)發(fā)45與末敏彈相比,由于制導系統(tǒng),它具有更高的命中精度和對付活動目標的能力,但其制導系統(tǒng)相對末敏彈的敏感器復雜得多。末制導炮彈系統(tǒng)與戰(zhàn)術導彈相比,只是在末段彈道實施制導。因此,既具有與戰(zhàn)術導彈相同的射擊精度,又比戰(zhàn)術導彈結構簡單、成本低。末制導炮彈的這些特點,使常規(guī)炮彈的精度有了質的飛躍,已使其成為現(xiàn)代炮兵重要的組成部分,具有廣闊的發(fā)展應用背景。與末敏彈相比,由于制導系統(tǒng),它具有更高的命中精度和4611.2.2末制導炮彈結構與組成1.末制導炮彈的組成末制導炮彈由發(fā)射藥筒(或藥包)和制導炮彈組成,其中發(fā)射藥筒的結構與作用和普通炮彈相同,在此不再贅述。在發(fā)射時裝有不同的發(fā)射裝藥便可得到不同的攻擊范圍。制導炮彈部分一般由下述幾部分組成:1)彈體結構:由彈身和前、后翼面連接組成的整體;2)導引艙:由導引頭部件、整流罩、饋線、傳感器等組成;3)電子艙:由自動駕駛儀、信號處理器、時間程序機構、滾轉角速率傳感器等組成;11.2.2末制導炮彈結構與組成474)控制艙:由機械類零件,如舵機、熱電池、氣瓶、減壓閥等組成;5)彈藥助推段:包括引信、戰(zhàn)斗部、助推發(fā)動機、閉氣減旋彈帶、底座等。末制導炮彈發(fā)射后開始階段與普通炮彈相同,首先沿曲線彈道飛行,當末制導炮彈進入制導段瞬間,導引頭就立即獲取目標信息,經(jīng)信號變換、處理、辨識和選擇,得出目標的坐標和運動參數(shù),然后與彈丸運動參數(shù)比較,形成導引指令,傳輸給控制系統(tǒng),最終通過舵機帶動舵面來控制末制導炮彈的飛行,使它命中預選的目標。對于帶有助推裝置的末制導炮彈,則還有助推增程飛行階段。第十一章靈巧彈藥課件48彈藥學第十一章靈巧彈藥圖11-10“銅斑蛇”炮彈結構簡圖1-電子艙;2-導引頭;3-陀螺;4-滾轉速率傳感器;5-聚能裝藥;6-彈翼;7-尾艙;8-舵機;9-滑動閉氣環(huán)342156879ABC彈藥學第十一章靈巧彈藥圖11-10“銅斑蛇”49第十一章靈巧彈藥課件502.末制導炮彈的結構與作用下面以美國155mm“銅斑蛇”末制導炮彈為例來說明末制導炮彈的結構與作用。

美國155mm“銅斑蛇”末制導炮彈是一種精密制導的反坦克炮彈,該彈用于155mm榴彈炮,可首發(fā)命中遠距離活動目標。該彈由制導段、戰(zhàn)斗部段和控制段三部分組成,如圖11-10所示,圖中A為制導段、B為戰(zhàn)斗部段、C為控制段。342156879ABC2.末制導炮彈的結構與作用342156879ABC51在“銅斑蛇”末制導炮彈的中部有4片彈翼呈十形,尾部有4片尾翼(控制舵)亦呈十字形。彈翼是提供升力的主要部件,主要目的是提高制導炮彈的射程。尾翼是由冷氣式氣動舵機驅動的旋轉振動舵,主要用來提供控制力以改變飛行彈道,并保證穩(wěn)定作用。氣動舵機的壓力源是高壓冷氣瓶。彈翼和尾翼都是可以折疊的,發(fā)射前收入控制段彈身的縫隙內,發(fā)射出炮管后尾翼首先展開,并保證飛行穩(wěn)定,在達到彈道最高點時,彈翼展開以增加滑翔距離(20%)。在“銅斑蛇”末制導炮彈的中部有4片彈翼呈十形,尾部有52該彈彈身的長細比為8.85,彈頭為圓頭錐形,有利于減小飛行時的頭部阻力。激光導引頭由位標器和電子艙兩部分組成,在位標器中有光學系統(tǒng)、探測器及其前置放大器,還有陀螺及其驅動的元件。電子艙中有信息處理電路、陀螺驅動電路、解碼電路和程序控制電路。位標器為陀螺—光學耦合型式,結構簡單,性能良好。光學系統(tǒng)的主要部分和探測器均固定在彈體上,陀螺只穩(wěn)定一小塊反射鏡。探測器均固定在光學系統(tǒng)的后主面上。導引頭輸出視線角速率信號和支架角信號。該彈彈身的長細比為8.85,彈頭為圓頭錐形,有利于減53在電子艙中裝有8塊圓片形電路板,其間用一條電纜連接。在電子艙前壁上,固定有橫滾速率傳感器。電路板中央留有戰(zhàn)斗部爆炸后形成的金屬破甲射流通道。該彈采用破甲戰(zhàn)斗部,利用聚能射流擊毀目標。戰(zhàn)斗部為圓柱形,在殼體內裝有成型裝藥,前部有銅制藥型罩,后部有引信和保險裝置??刂贫鏋閳A柱形外殼,前部設置4片彈翼,后部設置4片尾翼。艙中前部裝有高壓冷氣瓶作為舵機的動力源,后部裝有舵機和電池組。在控制艙的后部設有彈底外套滑動閉氣環(huán),用以承受發(fā)射時的火藥氣體壓力,并起密封作用。在電子艙中裝有8塊圓片形電路板,其間用一條電纜連接。在電5411.2.3末制導炮彈作用原理末制導炮彈是用末段制導將彈丸引向目標的,而末制導的實現(xiàn)方法有主動式和半主動式兩種。1.主動式末制導炮彈工作原理主動式末制導炮彈是根據(jù)偵察通信指揮系統(tǒng)或C4I系統(tǒng)提供的目標位置和運動狀態(tài)檢查彈藥、裝定工作程序和發(fā)射諸元、裝彈、發(fā)射。在膛內,炮彈靠發(fā)射時的沖擊作用激活工作程序用電池,工作程序開始工作。同時滑動閉氣彈帶密封火藥燃氣,降低彈體轉速。11.2.3末制導炮彈作用原理55以正常式布局的末制導炮彈為例,末制導炮彈飛出炮口后,首先張開舵翼,引信解除保險,進入無控段飛行。在接近彈道頂點時,激活彈上熱電池、滾轉速率傳感器和舵機,開始滾轉控制,約在1秒內停止彈體轉動,在飛過彈道頂點后,導引頭解鎖啟動,彈翼張開,進入滑翔飛行。在距攻擊目標只有2~3km時,導引頭開始搜索、捕獲目標,末制導炮彈按導引規(guī)律跟蹤目標,控制末制導炮彈飛向目標,引爆戰(zhàn)斗部,毀殲目標。圖11-11給出了主動式末制導炮彈的工作程序及彈道示意圖。以正常式布局的末制導炮彈為例,末制導炮彈飛出炮口后,56123450圖11-11主動式末制導炮彈工作程序及彈道示意圖0-發(fā)射:檢查彈藥,裝定發(fā)射參數(shù),裝彈發(fā)射,激活工作程序電池,膛內減旋;1-飛出炮口:舵片張開,引信解除保險;2-無控段:無控彈道飛行;3-滾轉控制段:激活彈上熱電池,啟動滾轉速率傳感器,啟動滾轉控制機構;4-滑翔飛行段:啟動導引頭陀螺,張開彈簧,下滑飛行;5-末制導段:脫離風帽,搜索目標,跟蹤目標,俯沖目標,摧毀目標123450圖11-11主動式末制導炮彈工作程序及彈道示意57圖11-12是“灰背隼”末制導迫擊炮彈及其飛行彈道示意圖。它裝有主動毫米波導引頭,能在大多數(shù)氣象條件下用來探測運動/固定目標。由主動毫米波制導系統(tǒng)、舵面、電子儀器、成型裝藥戰(zhàn)斗部、保險和解除保險裝置及尾翼組成。其工作過程是:當末制導迫擊炮彈飛出炮口后便展開尾翼,戰(zhàn)斗部解除保險、彈出舵面,制導系統(tǒng)進入尋的狀態(tài)。導引頭掃瞄有效作用范圍300m×300m,在此范圍內的任何裝甲目標一旦被發(fā)現(xiàn)就被鎖定,成型裝藥戰(zhàn)斗部能攻擊坦克和裝甲目標的頂部。第十一章靈巧彈藥課件58123456781234567(a)(b)300m300m圖11-12“灰背隼”全貌和典型彈道(a)Merlin迫彈全貌;(b)典型飛行彈道(a)1-發(fā)射藥;2-導引頭;3-鴨舵;4-聚能裝藥;5-穩(wěn)定尾翼;6-彈載電子控制設備;7-引信、保險與解脫機構(b)1-展開尾翼;2-解脫引信保險;3-接通導引頭;4-彈道轉彎;5-展開鴨舵;6-搜索目標;7-導向目標;8-目標搜索區(qū)123456781234567(a)(b)300m300m圖59半主動末制導炮彈工作原理如圖11-13所示:用激光器指示目標,而制導炮彈上的導引頭則通過從目標反射回來的激光確定目標的位置,并經(jīng)控制舵修正其飛行彈道,從而最終將炮彈導向目標。由于末制導炮彈上并不攜帶用于指示目標的激光器,故稱為半主動式。14235圖11-13激光制導炮彈導引原理圖1-制導炮彈;2-目標;3-與火炮通訊聯(lián)絡;4-反射激光;5-激光目標指示器半主動末制導炮彈工作原理如圖11-13所示:14235圖11601.前沿觀察員指示目標由前沿觀察員(單兵)攜帶激光指示器,當發(fā)現(xiàn)目標后照射目標,并將地形特點、目標方向和運動速度通知火炮,要求發(fā)射制導炮彈。當彈丸飛行在彈道下降段時,一般在10~15s之間即可擊中目標,這種方法簡單易行。通常用一輛吉普車,同時搭載幾名警戒通訊兵,在距目標3km左右的位置處選擇視界開闊的制高點,并隱蔽地安置激光器,它可以有效地配合處于20km后方的火炮單個坦克或裝甲目標。目前指示目標的方法有如下幾種:1.前沿觀察員指示目標目前指示目標的方法有如下幾種:612.無人駕駛飛機指示目標無人駕駛飛機上安裝激光指示器,同時裝有電視攝像機、紅外線監(jiān)視裝置等。無人駕駛飛機由后方控制車上人員遠距離控制,當飛機到達目標區(qū)上空時發(fā)出激光束照射目標,由于目標指示器的光軸與電視攝像機的光軸平行,因而發(fā)現(xiàn)目標后即可發(fā)射制導炮彈。鑒于無人駕駛飛機的體積小,飛行速度高,不易被敵方火炮擊毀,同時炮兵的指揮人員可通過電視和紅外監(jiān)測裝置直接觀察目標,因而比采用前沿觀察員的方法為好。2.無人駕駛飛機指示目標623.直升機指示目標在攻擊型直升機上安裝激光器,同時安裝光學和紅外線監(jiān)測裝置等。因為直升機較無人駕駛飛機易于受到敵方高射火炮的攻擊,所以直升機應處于敵火炮有效射程以外的上空照射目標。當激光指示器瞄準目標后給出信號,火炮發(fā)射炮彈。在末制導炮彈飛向目標的過程中,激光指示器不斷向目標發(fā)射激光。彈上激光導引頭接收到目標反射回來的激光能量后,制導裝置便產(chǎn)生控制指令,并通過舵機使導彈的控制舵偏轉,從而改變導彈飛行方向,糾正彈道,引導制導炮彈飛向目標。3.直升機指示目標63圖11-14“銅斑蛇”末制導炮彈工作原理圖1-自行火炮;2-尾翼展開;3-無控彈道;4-開始末制導;5-探測目標;6-目標區(qū);7-激光指示器3214756

先由激光指示器照射目標,炮手根據(jù)激光指示器編碼和目標距離,通過彈上的激光編碼選取孔和定時器開關裝定激光編碼和定時器,然后將炮彈裝入炮膛發(fā)射。利用彈體向前運動的加速度使彈上慣性開關和電源接通,開始工作,定時器啟動并同時釋放尾翼。此時,由于作用在尾翼上的加速度負載使尾翼仍收攏在尾翼槽內,彈上的滑動閉氣帶卡入膛線,炮彈與滑動閉氣彈帶之間作相對滑動,“銅斑蛇”炮彈以20r/s出口轉速飛出炮口,然后,在離心力的作用下打開尾翼,進入無控彈道飛行。當它飛越彈道最高點附近,定時器將彈翼展開圖11-14“銅斑蛇”末制導炮彈工作原理圖321475664在該彈進入目標區(qū)后,定時器啟動激光導引頭開始工作,導引頭接收目標反射的激光回波,陀螺測出彈體在飛行中的偏移量,再由傳感器將偏移量轉換成相應的比例導引指令送給舵機,操縱尾翼,控制“銅斑蛇”末制導炮彈飛行,使其最終準確命中目標。在該彈進入目標區(qū)后,定時器啟動激光導引頭開始工作,導6511.2.4末制導炮彈的制導系統(tǒng)末制導炮彈能夠引導和控制炮彈根據(jù)目標運動情況按選定導引規(guī)律飛行目標的軟硬目標系統(tǒng)稱為制導系統(tǒng)。制導系統(tǒng)以末制導炮彈體為控制對象,包括導引子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)。其中,導引系統(tǒng)通常由彈體、目標位置運動敏感器和導引計算機組成,其功能是測量相對目標的運動偏差,按照預先設計好的導引規(guī)律,由導引計算機形成導引指令。該指令通過彈上控制系統(tǒng)控制末制導炮彈運動。末制導炮彈姿態(tài)控制系統(tǒng)一般由姿態(tài)敏感元件、控制計算機和伺服機構組成,其主要功能是保證末制導炮彈在導引指令作用下沿著要求的彈道飛行,保證末制導炮彈的姿態(tài)穩(wěn)定,不受各種干擾影響。11.2.4末制導炮彈的制導系統(tǒng)661.激光導引技術利用激光獲得導引信息或傳輸導引指令,使末制導炮彈按一定導引規(guī)律飛向目標的導引方法。激光波束方向性強,波束窄,所以激光制導精度高,抗干擾力強。它通過用激光器向目標發(fā)射激光波束之際,同時用對激光敏感的探測器敏感目標反射回來的激光束,導引末制導炮彈飛向目標。激光的波長是毫米波的千分之一,激光束的散角是毫弧度級,因而目標分辨率很高,導引終點誤差可達0.5~1.0m,能同時分別命中兩個相隔僅l0m,甚至靠得更近的目標。1.激光導引技術672.毫米波導引技術利用毫米波獲得導引信息或傳輸導引指令,使末制導炮彈按一定導引規(guī)律飛向目標的導引技術。毫米波是波長為1~l0mm的電磁波,用于末制導炮彈的毫米波波長多為8mm和3mm(或2mm),介于微波和紅外線之間。毫米波器件尺寸小,質量輕,抗干擾能力強,制導精度高,并能比較容易地實施對多目標的攻擊。末制導炮彈采用毫米波導引的原因是全天候性能好,有較強的穿透云層和霧的能力;戰(zhàn)場環(huán)境適應性好,可以在塵埃和濃煙下工作;毫米波傳感器不僅能測得目標的方位,還能測得目標的距離和速度。2.毫米波導引技術683.紅外導引技術利用目標和背景的紅外輻射能量的差異,提取目標信息并加以處理,以確定目標相對于導引頭視軸的角偏移,產(chǎn)生導引信號,將末制導炮彈導向所要攻擊的目標。人們通常指的紅外制導系統(tǒng),絕大多數(shù)就是指這種被動式自動導引系統(tǒng)。任何物體只要它的溫度高于絕對零度,都能輻射紅外線,輻射能量隨溫度上升而迅速增加。對地面坦克目標的探測來說,最重要的是3~5(中紅外)和8~14(遠紅外)兩個大氣窗口。紅外導引的優(yōu)點是目標探測分辨率高,可獲得較高的制導精度;彈上設備簡單可靠,功耗少,體積小,質量??;以被動方式工作,隱蔽性能好。

3.紅外導引技術69紅外導引又分紅外點源導引和紅外成像導引兩種。1)紅外點源導引紅外點源導引又稱紅外非成像導引,其特點是把目標看成一個熱點源來探測。末制導炮彈通過導引頭鎖定并跟蹤目標的最熱部分。它的工作原理是:彈上的紅外導引頭接收從目標輻射來的紅外線。當視線與紅外導引頭光軸重合時,經(jīng)導引頭光學系統(tǒng)聚焦的目標像點落在以一定角速度旋轉或固定的調制盤中心,不被調制;當目標偏離光軸時,像點被調制。從像點投射在調制盤上的位置,可以判斷出目標偏離光軸的方位和距離,形成導引信號,控制末制導炮彈飛向目標。紅外導引又分紅外點源導引和紅外成像導引兩種。702)紅外成像導引這是利用裝在彈頭的熱成像儀攝取目標圖像信息,用數(shù)字計算機對目標圖像信息進行處理,形成導引指令來控制末制導炮彈飛行的導引方法。熱成像儀的主要部件是光機掃描器件或紅外焦平面陣列器件,工作波段分別為:碲鎘汞(Hg—Cd—Te)凝視焦平面陣列器件的工作波段是8~12,利用肖特基效應的焦平面陣列硅器件的工作波段是3~5。這兩個波段的大氣透過率高,使末制導炮彈能在遠距離內探測到目標;它也可以在發(fā)射前把目標信息存儲在彈體內,發(fā)射后該彈就不斷攝取目標圖像信息與預先存儲的目標信息比較,進行相關跟蹤。2)紅外成像導引714.復合導引技術以毫米波雷達和被動紅外傳感器復合導引為例:這是一種雙模式尋的導引方式。毫米波雷達和紅外傳感器的組合形式可以是共口徑的,也可以是相互分開的。紅外傳感器可以是成像式,也可以是非成像式;可以是單波段,也可以是雙波段。這種雙模式的復合導引頭可以使毫米波雷達和紅外傳感器的性能相互補充,以最大可能對地面目標進行探測。這種復合導引系統(tǒng)既利用了紅外傳感器的高分辨率目標信息,又利用了毫米波的距離和多普勒目標特征信息。因此,可用于目標識別的信息量大為增加。4.復合導引技術725.慣性導引技術利用慣性器件作為測量元件的導引方法稱為慣性導引。慣性導引和上述四種導引的區(qū)別是:它屬于自主式導引。組成慣性制導系統(tǒng)的設備都安裝在運動物體上,工作時不依賴外界信息,也不向外輻射能量,不易受到干擾,是一種自主式的制導系統(tǒng)。

5.慣性導引技術73慣性制導系統(tǒng)通常由慣性測量裝置、計算機、控制或顯示器等組成。慣性測量裝置包括測量角運動參數(shù)的陀螺儀和測量平移運動加速度的加速度計。計算機對所測得的數(shù)據(jù)進行運算,獲得運動物體的速度和位置。將這些數(shù)據(jù)送到控制顯示器顯示,然后由領航員或駕駛員下達控制指令,操縱飛機、船舶航行;或者控制發(fā)動機推力的方向、大小和作用時間,將彈藥引導到規(guī)定的軌道上或者目標區(qū)內。

慣性制導系統(tǒng)通常由慣性測量裝置、計算機、控制或顯示7411.3彈道修正彈11.3.1概述隨著以微電子技術為代表的高新技術逐漸滲透和應用于軍事領域,炮兵對高新技術的應用也日趨廣泛。彈道修正彈就是諸多新型彈藥中的低成本、高精度的炮兵常規(guī)彈藥之一。彈道修正彈(Course-CorretedShell)是通過對目標的基準彈道與飛行中的攻擊彈道進行比較后,給出有限次不連續(xù)的修正量來修正攻擊彈道,以減小彈著點誤差,達到提高彈丸對付高速機動飛行目標的命中精度,或提高中大口徑彈丸的遠程打擊精度的一種低成本高精度的彈藥。11.3彈道修正彈75德國和南非合作研制的155毫米彈道修正彈德國和南非合作研制的155毫米彈道修正彈76瑞典TCM彈道修正彈彈藥學第十一章靈巧彈藥瑞典TCM彈道修正彈彈藥學第十一章靈巧彈藥77所謂基準彈道,是通過系統(tǒng)的彈道計算機,根據(jù)目標的位置和各種已知參量,進行修正后計算出的理想彈道。彈丸在彈道中的位置,可以根據(jù)彈丸上的GPS接收器接收衛(wèi)星信號,然后經(jīng)過數(shù)據(jù)處理得知;也可以用地面雷達跟蹤彈丸來探知彈丸某些時刻在彈道中的位置。有了準確的目標位置和彈丸在實際彈道中某些時刻的準確位置,即可推算出實際彈道與“基準彈道”之間的偏差,或者實際彈道與目標位置之間的偏差。有了這個偏差,即可指令修正模塊中的執(zhí)行機構按預定的要求動作,完成一次彈道修正。

所謂基準彈道,是通過系統(tǒng)的彈道計算機,根據(jù)目標的78由于彈道修正彈只通過不連續(xù)的、有限次控制修正彈運動來修正彈道,以消除因瞄準誤差和由大氣及其它使彈丸偏離目標方向的干擾因素,達到提高射擊準確度的目的。因此它沒有導彈那么復雜,既不需要在修正彈彈體內裝有導引頭、基準陀螺,也不要求裝有自動駕駛儀,只需在彈上裝有簡單的修正指令接收傳遞裝置和相應的執(zhí)行機構。執(zhí)行機構也僅僅執(zhí)行不連續(xù)地有限次動作,而不需要像導彈那樣長時間連續(xù)地導向目標,也無需對火炮和供彈系統(tǒng)進行改造。因此,彈道修正彈的成本遠低于導彈。由于彈道修正彈只通過不連續(xù)的、有限次控制修正彈運7911.3.2彈道修正彈結構與組成彈道修正彈的基本結構是在常規(guī)炮彈上加裝彈道修正模塊,由GPS或地面雷達探知飛行中的彈丸在某幾個時刻的空間位置,將此位置與預先裝定的“基準彈道”相比較,根據(jù)偏差大小,指令彈上的修正機構進行距離或方向修正。這種修正可以在全彈道上修正幾次,也可以只在彈道末端或起始端修正。1.修正系統(tǒng)彈道修正彈的修正系統(tǒng)分彈上設備和彈下裝置兩大部分。彈上的修正部分由彈上信號接收和執(zhí)行部分組成;彈下裝置包括地面或艦面上的跟蹤檢測分系統(tǒng)、彈道解算發(fā)送裝置等。11.3.2彈道修正彈結構與組成801)彈上信號接收和執(zhí)行部分由指令接收機、譯碼器、執(zhí)行控制電子線路(或單板機)、修正指令控制器、修正執(zhí)行機構、電源等組成,用來接收和執(zhí)行由地面?zhèn)魉蛠淼闹噶?。裝在有限空間內的彈上設備力求簡單高效,具有抗高過載和高動態(tài)響應的品質。2)地面跟蹤檢測設備由跟蹤檢測分系統(tǒng)和彈道解算發(fā)送裝置兩部分組成。(1)跟蹤檢測分系統(tǒng):用來跟蹤獲取修正彈或目標的運動參數(shù)和相對位置的彈道偏差值(坐標),并把它們直接輸入彈道解算裝置進行實時處理。1)彈上信號接收和執(zhí)行部分由指令接收機、譯碼器、執(zhí)行控制81(2)彈道解算發(fā)送裝置:它是修正彈運動學環(huán)節(jié)的反映。在這里,修正彈的運動參數(shù)和測試信息被輸入到計算機內進行綜合處理比較,快速求出彈道修正量,通過修正指令發(fā)射機發(fā)送給飛行中的修正彈。所以,該裝置既受修正執(zhí)行機構作用的影響,同時又影響彈道偏差的變化,與跟蹤檢測分系統(tǒng)的工作直接相關。它由彈道解算計算機、修正指令編碼器、指令信號發(fā)射機、發(fā)射天線和火控接口等組成。若在修正彈引信內嵌有GPS接收機和彈道算法組件,把對目標的預測基準彈道或彈著點在發(fā)射前編入引信中,再與飛行中的攻擊彈道進行比較,就不需要再對火控系統(tǒng)進行改造。(2)彈道解算發(fā)送裝置:它是修正彈運動學環(huán)節(jié)的反映。82圖11-15彈道修正彈修正系統(tǒng)工作框圖修正指令接收裝置譯碼器執(zhí)行修正機構彈道偏差或目標運動參數(shù)測量修正指令發(fā)射裝置彈體編碼器解算裝置基準彈道參數(shù)彈上修正設備地面(艦面)測控裝置干擾圖11-15彈道修正彈修正系統(tǒng)工作框圖修正指令譯碼器執(zhí)行修83彈道修正彈的修正執(zhí)行機構通常采用脈沖矢量或氣動力兩大技術進行修正控制。1)脈沖矢量修正執(zhí)行機構脈沖矢量修正執(zhí)行機構又稱力型控制修正技術,它是通過在修正彈重心附近呈環(huán)狀分布的橫向噴流機構實現(xiàn)修正目的。它利用由起爆裝置、藥柱或燃氣發(fā)生器生成的能源,經(jīng)電磁閥等的控制,通過彈體側壁開口的噴嘴噴射所產(chǎn)生的脈沖式推力矢量來修正彈丸的橫向運動,達到修正彈丸彈道方向的目的,在修正彈飛行過程中該裝置能執(zhí)行多次修正。第十一章靈巧彈藥課件84彈藥學第十一章靈巧彈藥圖11-16瑞典4PGJC40mm彈道修正彈示意簡圖鎢合金噴氣口彈藥學第十一章靈巧彈藥圖11-16瑞典4PG852)氣動力修正執(zhí)行機構氣動力修正執(zhí)行機構是借助于改變氣流方向,從而改變作用在修正彈上的力和力矩的活動面來實施修正彈道的技術,是被最廣泛采用的傳統(tǒng)飛行器控制手段之一。除常規(guī)的氣動舵面外,彈道修正彈還可通過徑向活動翼面、阻力環(huán)(板)、擾流片、活動尾裙和用來改變頭部外形的風帽等氣動力手段來實現(xiàn)對飛行彈道的修正。2)氣動力修正執(zhí)行機構8611.3.3彈道修正彈修正方法與作用原理1.修正方法彈道修正彈可采用指令修正技術(含自動試射)或GPS技術對攻擊彈道進行修正。無論采用哪種修正技術來提高命中精度,均可通過以下方法(或之一)來實現(xiàn)。1)縱向距離修正法利用地炮彈丸的距離散布遠大于方向散布的特點,在只對飛行彈丸進行縱向距離修正的同時,還保留了彈丸為減小橫向散布的旋轉措施。常利用改變彈丸的縱向飛行速度達到修正目的,故修正原理簡單,技術難度相對較低。11.3.3彈道修正彈修正方法與作用原理872)橫向方位修正法對付(高)機動目標的彈道修正彈,必須要對橫向(方位)運動進行修正。通過對彈道修正彈橫向運動的修正,達到快捷改變彈道方向的目的。它適用于空射型和一切對方向散布有要求的彈道修正彈。3)GPS彈道修正法利用全球定位系統(tǒng)技術來提高遠程彈道修正彈的命中精度時,不需要改造原有的火炮系統(tǒng),發(fā)射后的修正彈通過封裝在修正彈引信內的GPS接收機,在不超過10~15s的時間內,即可經(jīng)天線從衛(wèi)星上獲取首次三維定位數(shù)據(jù),通過處理器算出修正彈的位置和速度數(shù)據(jù),或它的未修正的彈著點,2)橫向方位修正法88與基準彈道或彈著點進行比較,計算出彈道修正值,直至驅動(力型)修正執(zhí)行機構動作,達到提高遠程打擊精度的目的。若把用于自動試射時裝有GPS接收機的首發(fā)彈道修正彈所獲取的飛行彈道數(shù)據(jù)傳回發(fā)射部隊處理,進行發(fā)射修正,同樣能實現(xiàn)提高打擊精度的效果。為提高攻擊遠程硬目標所需精度的彈道修正模式,已有使用小型GPS接收機+慣性器件的簡易組合趨勢,更進一步提高對目標的毀傷效果。與基準彈道或彈著點進行比較,計算出彈道修正值,直892.作用原理彈道修正彈按攻擊目標類型分空射型和面射型兩類;按發(fā)射位置又分地面和艦載武器兩種。下面分別以空射型彈道修正彈和面射型彈道修正彈為例,介紹彈道修正彈的作用原理。1.空射型彈道修正彈這是以目標在空中的運動參數(shù)為依據(jù),以修正方向為主的彈道修正彈。多采用橫向方位修正法,它是根據(jù)地面站計算出的彈道修正指令來控制彈道修正彈的橫向運動,能快捷地修正彈道方向,命中目標。第十一章靈巧彈藥課件90圖11-174PGJC彈的彈道修正示意圖修正后的目標未來點目標的實際飛行路線預先設置的目標未來點修正后的彈道彈上信號接收裝置無線電波指令目標炮火控裝置雷達、激光電視、紅外跟蹤系統(tǒng)圖11-174PGJC彈的彈道修正示意圖修正后的目標未來點912.面射型彈道修正彈現(xiàn)有的地炮火控系統(tǒng)都是根據(jù)假設的目標運動(運動的或靜止的),推算出目標未來點,確定地炮的射擊諸元,彈丸發(fā)射后按預定的彈道飛向目標。這樣發(fā)射的彈丸在原理上就不可避免地要產(chǎn)生假設命中誤差。此外,它還會隨著射程的不斷增加,彈道上的各種隨機干擾因素如起始擾動、隨機風、底排藥劑燃燒不均勻等的累積效應也會越來越大,使地炮的命中精度難以滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭對武器發(fā)展的需求。為此,必須對遠程中大口徑地炮系統(tǒng)進行改造。一種采用不連續(xù)地有限次修正彈道偏差的方法——彈道修正技術就可以達到提高彈丸命中精度的目的。2.面射型彈道修正彈92彈藥學第十一章靈巧彈藥圖11-18地炮彈道修正彈的修正過程示意圖彈道修正彈跟蹤探測裝置修正點未修正彈道修正點執(zhí)行機構修正指令指令發(fā)射天線解算裝置彈藥學第十一章靈巧彈藥圖11-18地炮彈道修9311.4智能地雷11.4.1概述在未來戰(zhàn)爭中,坦克裝甲車輛和武裝直升機是戰(zhàn)場上主要的突擊力量。面對大規(guī)模坦克裝甲車輛的進攻,能否遲滯、阻礙并有效的摧毀它們已成為地面戰(zhàn)場勝負的關鍵。隨著復合裝甲和主動裝甲防護技術迅速發(fā)展,坦克裝甲車輛的防護能力不斷提高,給正面攻擊坦克的武器帶來了巨大的困難。軍用飛機的迅速發(fā)展和大量裝備,向防空武器系統(tǒng)提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。武裝直升機以超低空飛行方式進行攻擊,不僅給探測帶來了極大的困難,同時也使交戰(zhàn)的時間大大縮短。11.4智能地雷94對于超低空飛行的武裝直升機,絕大多數(shù)的防空系統(tǒng)都難以對付,因此,如何對付坦克裝甲車輛和高性能超低空飛行的武裝直升機已成為亟待解決的問題。正是在這樣的背景之下,以及高新技術在軍事領域中的應用,許多靈巧彈藥,智能化的常規(guī)武器應運而生,智能地雷就是其中的一個,它是一種集障礙、機動、火力于一身的新型地雷。智能地雷又稱尋的地雷,能夠自動地識別目標,并在遠距離上攻擊目標。智能地雷的出現(xiàn),改變了傳統(tǒng)地雷的作用模式,使地雷有了探測、跟蹤和主動攻擊目標的能力,同時保證在最佳時機對捕獲到的目標實施攻擊,造成最大程度上的毀傷。智能地雷不再是靜止、被動的防御武器,而是成為有自主作戰(zhàn)能力的攻防兼?zhèn)涞淖鲬?zhàn)武器。

對于超低空飛行的武裝直升機,絕大多數(shù)的防空系統(tǒng)都難以95根據(jù)對付目標的不同,智能地雷可分為兩大類,即反坦克智能地雷和反直升機智能地雷。1.反坦克智能地雷反坦克智能地雷命中率高,并且具有可選擇攻擊目標薄弱部位的能力,主要用于攻擊坦克、自行火炮、步兵戰(zhàn)車、裝甲輸送車和工程車等裝甲目標;其功能是可以支援和影響直接火力與間接火力作戰(zhàn),封鎖交通要道,保護和警戒我軍防線,阻礙敵人進攻速度,打亂敵軍的作戰(zhàn)計劃、時間表和機動性,以及干擾戰(zhàn)爭的流動性。按照毀傷坦克部位的不同,可分為反坦克車底雷、反坦克側甲雷和反坦克頂甲雷。根據(jù)對付目標的不同,智能地雷可分為兩大類,即反坦克961)反坦克車底雷反坦克車底雷主要用于擊穿坦克或其它裝甲車輛的底甲,破壞其內部設備和殺傷其乘員。反車底雷的裝藥結構有兩種,一種是聚能裝藥,另一種是爆炸成型彈丸(EFP)裝藥,配用非觸發(fā)引信,如磁、震動—磁、聲—磁等。2)反坦克側甲雷反坦克側甲地雷又稱為路旁地雷,用于擊穿坦克或其它裝甲車輛的側甲,破壞內部設備,殺傷乘員使其喪失戰(zhàn)斗力或機動能力。通常用在不便設置反履帶地雷和反車底地雷的路段及其它特定區(qū)域,用以封鎖道路、隘口、登陸渡河場、城鎮(zhèn)街區(qū)和沼澤地。1)反坦克車底雷97彈藥學

反坦克地雷彈983)反坦克頂甲雷反坦克頂甲雷是20世紀80年代發(fā)展起來的新型反坦克雷,法國的瑪扎克(MAZAC)聲控增程反坦克地雷有效毀傷半徑為200m,單個地雷的障礙效能相當于60~100枚普通地雷。該地雷內裝有聲音探測器、微處理器和紅外線探測器。當聲音探測器探測到目標并確認是敵方目標后,立即將信號傳給微處理器,由微處理器計算目標的運動速度,并實施跟蹤目標。當目標進入地雷半徑200m的殺傷范圍后,地雷通過指令作用騰空而起,在紅外探測器的指引下,地雷以50m/s的速度自動跟蹤目標,直撲坦克,當達到坦克的上方時,地雷射出EFP攻擊坦克頂甲,擊穿坦克頂甲。3)反坦克頂甲雷99美國大黃蜂地雷--靈巧自主式頂部攻擊彈藥美國大黃蜂地雷--靈巧自主式頂部攻擊彈藥100第十一章靈巧彈藥課件101美國大黃蜂地雷--靈巧自主式頂部攻擊彈藥--攻擊狀態(tài)美國大黃蜂地雷--靈巧自主式頂部攻擊彈藥--攻擊狀態(tài)1022.反直升機智能地雷近年來,隨著武裝直升機機載武器性能的提高,以及新式火控系統(tǒng)和微電子技術的應用,武裝直升機已成為一種完整獨立、具有高度機動能力和強大毀傷能力的武器系統(tǒng),而且具有良好的機動性和利用地形地物隱蔽的特點,能以較高的速度在較遠距離上發(fā)起猝然進攻。反直升機智能地雷配用戰(zhàn)斗部主要為多爆炸成型彈丸戰(zhàn)斗部(MEFP),戰(zhàn)斗部起爆后,能夠向同一方向發(fā)出多個EFP戰(zhàn)斗部。如美國的反直升機智能雷戰(zhàn)斗部可以形成多達55個的EFP。經(jīng)實驗證實,與采用一般戰(zhàn)斗部相比,MEFP戰(zhàn)斗部可大大提高智能雷命中目標的概率。2.反直升機智能地雷103第十一章靈巧彈藥課件104美國AHM反直升機地雷美國AHM反直升機地雷105第十一章靈巧彈藥課件106第十一章靈巧彈藥課件107典型的作戰(zhàn)程序是:一般以200km/h左右的速度在距地15~50m的高度上直線飛行,接到戰(zhàn)斗命令后以40~100km/h的速度在3~5m高度掠地飛行,隱蔽接近,發(fā)現(xiàn)目標后躍起5~10m。一般在距目標3000~5000m時發(fā)射反坦克導彈或火箭彈,同一陣位最多發(fā)射2發(fā),然后迅速躲避,轉移到新的隱蔽陣位,再行攻擊新的目標。對于這樣的運動目標,現(xiàn)有的地面武器系統(tǒng)很難發(fā)現(xiàn),即使發(fā)現(xiàn)了火力系統(tǒng)往往來不及反應,或者火力系統(tǒng)能夠來得及反應而因其直射距離達不到無法毀殲目標。新出現(xiàn)的反直升機智能地雷則克服了上述的不足,它是一種預先布置,等待目標接近,并且有自主探測、搜尋、識別、選擇、發(fā)火的武器系統(tǒng),已成為反武裝直升機的最有效的手段之一。典型的作戰(zhàn)程序是:一般以200km/h左右的速度10811.4.2智能地雷結構與組成1.智能地雷系統(tǒng)組成為實現(xiàn)智能地雷的自主作戰(zhàn)功能,一般智能地雷系統(tǒng)由運載布撒系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、智能探測系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)、火力系統(tǒng)等十一大部分組成,如圖11-19所示。智能地雷武器系統(tǒng)一般布置在智能地雷場內,智能地雷場由若干個智能地雷按照戰(zhàn)場的需要布設或布撒而成,可以由單一類型地雷組成,也可以由兩種類型的智能地雷(反坦克智能地雷和反直升機地雷)組成。智能雷武器系統(tǒng)各個子系統(tǒng)在中央控制系統(tǒng)的統(tǒng)一指揮下相互作用,構成一個有機的統(tǒng)一體。11.4.2智能地雷結構與組成109智能地雷武器系統(tǒng)運載布撒系統(tǒng)雷場控制系統(tǒng)探測識別系統(tǒng)伺服隨動系統(tǒng)發(fā)射系統(tǒng)子彈藥系統(tǒng)自毀系統(tǒng)發(fā)射平臺裝置安全保險系統(tǒng)電源中央控制系統(tǒng)圖11-19智能地雷武器系統(tǒng)框圖智能地雷武器系統(tǒng)運載布撒系統(tǒng)雷場控制系統(tǒng)探測識別系統(tǒng)伺服隨動1102.典型智能地雷結構組成智能地雷既是一種防御性武器,又是一種進攻性武器,既可為工兵和步兵所用,又可為炮兵和航空兵所用,是各國軍隊的重要武器之一。20世紀80年代初期,美國和英國率先開始了智能雷的研制工作,在他們的帶動下,德國、法國、奧地利、保加利亞、瑞典、芬蘭等國家也都研制成新型的反坦克側甲雷,并且有些國家已步入研制反直升機廣域地雷的行列,大有后來者居上之趨勢。2.典型智能地雷結構組成11111.4.3智能地雷作用原理1.智能地雷作用原理智能地雷一般采用先進的紅外探測器或毫米波雷達以及音響或震動傳感器,并配有發(fā)射裝置,能在遠距離上主動攻擊目標。反坦克智能雷工作過程主要分為探測、彈射、掃描、爆炸和攻頂五個階段。其系統(tǒng)工作原理為:首先由布撒系統(tǒng)把雷體布設到預定位置,并對電子線路進行檢測,裝定自毀周期并解除保險。然后智能雷武器系統(tǒng)處于“休眠”狀態(tài),由傳感器陣列探測、跟蹤和識別目標。一旦目標出現(xiàn),聲傳感器或震動傳感器開始進行偵察、搜索目標,當目標特征信號達到一定強度時,11.4.3智能地雷作用原理112系統(tǒng)微處理器對信號進行分析識別(根據(jù)一定的識別算法通過軟件實現(xiàn)),目標確認后在一定范圍內,中央控制器指揮隨動系統(tǒng)啟動對目標進行跟蹤,并對目標運動規(guī)律進行分析預測,然后控制智能雷發(fā)射裝置處于正確的發(fā)射位置,同時進行彈道解算處理,對子彈藥的攻擊過程進行適當?shù)念A編程,當目標進入攻擊作戰(zhàn)有效半徑內時,在最佳時刻給出點火指令,點燃發(fā)射藥,發(fā)射裝置將智能雷發(fā)射出去,智能雷射出后在空中擺動前進,同時雷體上攜帶的掃描裝置以有重疊的橢圓形式掃描地面目標,一般飛行距離100m左右,飛行時間約4~5s。當智能雷位于目標上空區(qū)域且掃描器捕獲到目標時,起爆器被觸發(fā),雷體內的藥型罩在炸藥爆轟產(chǎn)物作用下形成EFP高速飛向目標,對捕獲到的目標進行頂部攻擊,使其造成最大程度的毀傷。第十一章靈巧彈藥課件113彈藥學第十一章靈巧彈藥圖11-22智能地雷武器系統(tǒng)工作過程彈藥學第十一章靈巧彈藥圖11-22智能地雷1142.智能地雷的使用特性智能地雷在布設方式上與傳統(tǒng)的地雷一樣,但在戰(zhàn)術使用上有許多不同的特點:1)攻擊范圍廣。智能地雷的主要傳感器具有半球形覆蓋范圍,它通過360o的方位角及0o~90o的俯仰角的旋轉來探測目標。反坦克地雷可攻擊150~200m范圍內的坦克目標;反直升機地雷可攻擊100~150m范圍內、距地面高度5~150m的直升機,能摧毀懸停狀態(tài)及時速高達350km的直升機。2.智能地雷的使用特性1152)一定數(shù)量的智能地雷能構成一個基本的雷場。智能地雷間可互通信息,同步工作。較大型的智能地雷場也可由兩個或多個基本地雷場聯(lián)網(wǎng)構成。在雷場中有一個控制“雷”,它實際上是一個中央控制裝置,可激活其它地雷,控制雷對目標沒有攻擊能力。智能地雷場既可由命令控制,也可自動操作。3)基本地雷場間可建

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