效費比最高的反裝甲武器,末敏彈並不是制導武器,成功研製155毫米末敏炮彈,末敏彈向機載領域拓展,SMART末敏彈具有較強的抗干擾能力,採用高密度鉭侵徹能力更強,瑞典/法國合研的“BONUS”末敏彈,俄羅斯的特色:火箭炮末敏彈,解放軍已經列裝火箭炮末敏彈,中國末敏彈稍遜於德國SMART,炮射末敏彈即將研製完成,
效費比最高的反裝甲武器
隨著裝甲作戰尤其是大集群裝甲兵團突擊戰術的成熟,面對前蘇聯“鋼鐵洪流”的西方已開發國家一方面研製和開發專用反坦克武裝直升機,另外一方面開發各種直瞄和間瞄新型反坦克武器。為了在炮兵和航空兵兵力處於劣勢的情況下還能夠有較強的反裝甲作戰效能,另外也為了儘量外推攔截線,儘早接戰和摧毀進攻裝甲集群,間瞄末敏彈反坦克技術被開發出來。末敏彈是末端敏感彈藥的簡稱,末端就是間瞄武器彈道的“末端”,“敏感”是指彈藥可以探測到目標的存在而且戰鬥部可以被目標所激活。
末敏彈並不是制導武器
其實末敏彈並不是制導武器系統,並不能被稱為“飛彈”或者“制導炸彈”,因為它不能自動跟蹤目標,也沒有制導系統。它的作戰原理是這樣的:裝有末敏彈的母彈發射後按照預定彈道以無控或者有控方式飛向目標區,在目標區域上空預定高度,時間引信起作用,點燃拋射藥,將末敏彈從彈體內拋出。末敏彈被拋出後,依靠減速傘或者翼片達到預定的穩定下降旋轉掃描狀態。末敏彈在旋轉下降的過程中,彈上的感測器對地面做螺旋掃描。彈上的距離感測器測出末敏彈下降到預定高度時就接觸引爆機構保險,一旦感測器在旋轉搜尋範圍內發現目標,彈上控制器就發出戰鬥部起爆信號。末敏彈一般採用自鍛成形反裝甲戰鬥部,起爆後瞬時形成速度高達2000米-3000米每秒的侵徹體去攻擊裝甲目標。如果末敏彈沒有搜尋到目標,即按照預定程式自毀。
末敏彈在目標上空引爆,彈丸在黑煙和火光中射向目標。注意紅圈中為一枚尚未引爆,仍處於掃描下落階段的子彈。圖中圖為美國M898型155毫米M898末敏彈摧毀目標的瞬間。
全世界具備獨立研製和生產末敏彈的國家只有美國、中國、德國和俄羅斯四個國家,法國和瑞典具有合作研製末敏彈的能力,由此可見末敏彈的技術和工程門檻之高。
成功研製155毫米末敏炮彈
早在20世紀60年代後期,美國幾家大公司就同時進行過間瞄武器末制導的研究,於1970年10月份分別提出研究報告,並在此基礎上於1972年提出了《“目標定向末端激活彈在武器上的套用”的報告》,完成了末敏彈的概念研究。在美國國防遠景研究計畫局的支持下,美國陸軍和海軍著手進行末敏彈的探索研究及可行性研究,提出了“薩達姆”(SADARM)和“斯達夫”(STAFF)兩種類型的末敏彈,而後以“SADARM”為主繼續發展。“SADARM”末敏彈本來是要用於203 mm炮彈,但到了1983年,美國決定不再發展203 mm的火炮,於1985年開始集中研製更為廣泛使用的155 mm口徑的“SADARM”末敏彈。
“SADARM”末敏彈使用紅外感測器、毫米波主動感測器和毫米波被動感測器作為探測系統。1989年成功地進行了實彈射擊試驗。1993年,對預生產型“SADARM”155 mm末敏彈進行了試驗,結果很差,在總共42枚子彈中,僅有9枚命中目標.通過深入細緻的分析,經過一年的大量改進工作後,在1994年4月的試驗中,向靜止目標區域發射了13發155 mm末敏炮彈,共拋射了26枚子彈,其中11枚子彈直接命中目標,8枚子彈落在距目標1 米的範圍內,超過了對其戰術技術性能的要求。1996年4月完成了工程驗收試驗,1996年6月研製階段結束,1997年2月開始試生產。
末敏彈向機載領域拓展
在機載末敏彈系統領域,美國最負盛名的末敏彈機載武器就是CBU-97/B感測器引爆武器。該彈藥由特克斯特倫防禦公司專門為美國空軍研製,用於攻擊裝甲目標。它由含10枚BLU-108/B子彈藥的SUU-64/B戰術彈藥撒布器組成。每枚BLU-108/B子彈藥攜帶4枚“泥鴿”靈巧爆炸成型彈丸戰鬥部。BLU-108/B子彈藥還裝在德克薩斯儀器公司研製的聯合防區外發射武器中。BLU-108/B子彈藥基本型採用紅外探測器來識別和確認地面裝甲目標,一枚CBU-97/B感測器引爆武器覆蓋範圍為50000平方米,加裝主動雷射雷達感測器之後可以增加到10萬平方米。
德國已經首批裝備了9000發“SMART”155 mm末敏彈。該彈採用了複合感測器設計和高密度鉭,具有較高的抗干擾能力和侵徹力。
SMART末敏彈具有較強的抗干擾能力
德國“SMART”155 mm末敏彈是當今最先進的炮射末敏彈,它是在德國軍費削減的情況下保留的少數發展項目之一。德國的智慧型彈藥系統公司從1989年開始為德國PZH2000 155 mm自行火炮研製的。“SMART”155 mm末敏彈1999年開始小批量生產。該彈已小批量裝備德國軍隊,首批裝備了9000發(18000枚子彈)。“SMART”155 mm末敏彈在強度滿足要求的前提下採用了薄壁結構,其彈體壁厚只有普通炮彈的1/4-1/3,這樣做的目的是使母彈的有效載荷空間最大化,同時,也使自鍛破片戰鬥部藥形罩的直徑最大化。
末敏彈敏感裝置採用了3個不同的信號通道,即紅外探測器、毫米波雷達和毫米波輻射計,從而使它具有較高的抗干擾能力。毫米波雷達和毫米波輻射計共用一個天線,且此天線與自鍛破片戰鬥部的藥形罩融為一體,這種結構不僅為天線提供了一個合適的孔徑,而且還不需要添加機械旋轉裝置,較好地利用了空間。
採用高密度鉭侵徹能力更強
根據資料看來,中國的末敏彈可能也使用了無源毫米波輻射計,主動毫米波測距和紅外感測器相結合的複合敏感感測器設計。這比美國BLU-108/B子彈藥基本型只使用紅外感測器的設計要更具難度,也更能有效識別和確認裝甲目標。“SMART”155 mm末敏彈使用高密度的鉭作為藥形罩的材料,在155 mm炮彈內部空間有限的條件下,儘可能地提高了自鍛破片戰鬥部的穿透能力,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形罩時相比約提高了35%。
俄羅斯為“龍捲風”火箭炮研製的改進型9K55K1末敏彈是俄羅斯末敏彈技術發展的代表,採用了自鍛成形攻頂反坦克戰鬥部。
瑞典/法國合研的“BONUS”末敏彈
早在20世紀80年代初期,博福斯公司就開始了“BONUS”155 mm末敏彈的研究工作。1986年完成可行性研究和兩項主要工程設計工作。1986年末開始轉入全尺寸工程研製。1993年3月瑞典與法國合作。整個研製過程於1994年年底基本完成,1999年末進行小批量生產。“BONUS”155 mm末敏彈在設計上也有一定的特色,它的穩定裝置沒有用阻力傘而是用了一個圓盤。子彈被拋出後,位於子彈一側的圓柱形紅外敏感器張開並被鎖定在固定的位置上。與此同時,在與敏感器對稱的另一側的穩定圓盤也張開了,從而使子彈在下降的過程中能達到相對穩定的狀態。由於沒有用阻力傘,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。 “BONUS”155 mm末敏彈的敏感裝置比較簡單,更類似美國BLU-108/B子彈藥,它只採用了一個多波段的被動式紅外探測器而沒有使用比較複雜的複合敏感裝置.因此,它的目標識別率相對而言比較低。
俄羅斯的特色:火箭炮末敏彈
RBK-500式SPBE機載末敏彈於八十年代開始研製,1992年首次在希臘舉行的國際防務展覽會上公開亮相,裝備了俄羅斯航空兵。RBK-500式航彈作為母彈,重500公斤,內裝15枚SPBE末敏彈。SPBE末敏彈採用雙波段紅外探測器,戰鬥部採用比較落後的空心裝藥戰鬥部而不是效能更高的自鍛成形戰鬥部。該末敏彈系統投放高度一般是400-5000米,速度為500-1200公里/小時。據稱投放一枚該彈藥具有摧毀六個裝甲目標的能力。俄羅斯為“龍捲風”火箭炮研製的改進型9K55K1末敏彈是俄羅斯末敏彈技術發展的代表。9K55K1末敏彈採用自鍛成形攻頂反坦克戰鬥部,雙波段紅外敏感器,彈頭尺寸為284毫米*186毫米,一枚300毫米火箭彈可以攜帶五枚。彈頭藥形罩高度為173毫米,質量為l千克,可將爆炸射流加速到2000米/秒,對30度傾角的鋼板的穿甲能力為70毫米。
末敏彈測試現場的楊紹卿總師(圖左)。請注意背後是國產03式遠程火箭炮。
解放軍已經列裝火箭炮末敏彈
根據官方雜誌《科學中國人》對楊紹卿總師的介紹和訪談以及相關資料,可以大體勾畫出中國末敏彈研製歷程和總體水平。中國在二十世紀六十年代末開始對產品研製中提出的野戰火箭散布和穩定性這一重大問題進行研究。
“八五”期間將末敏彈列為國防預研的重點,楊紹卿總師對末敏彈總體技術、毫米波/雙色紅外複合敏感器技術、穩態掃描技術、自鍛成形戰鬥部技術、安全與引爆技術等五個關鍵技術開展了全面的研究並且取得了重大進展和突破,受到總裝備部與中央軍委高度評價:“標誌著常規彈藥向智慧型化發展邁出了具有里程碑意義的一步”。
作為總設計師,楊紹卿主持研製成功中國第一個智慧型彈藥裝備——某型末敏彈武器系統,主要性能達國際領先水平,對目標的命中率比國際最好水平高近30個百分點,成為“我軍最有效、最具威懾力的遠距離反裝甲武器,在我軍精確打擊彈藥中占有重要地位”(總裝備部的評價)。該項目獲2008年國家科技進步一等獎。
中國進行大規模國產火箭炮末敏彈測試的現場。圖中圖為被末敏彈摧毀的59式坦克。
中國末敏彈稍遜於德國SMART
根據官方報導來看,中國已經完成了大口徑火箭炮末敏彈武器系統的研製並且開始大量裝備。該末敏彈採用的應當是先進的毫米波/雙色紅外複合敏感器技術,相比於俄羅斯9K55K1末敏彈、法瑞合研的“BONUS”155 mm末敏彈和美國BLU-108/B子彈藥所使用的感測器理論上具有更高的性能和技術水平,與德國研製的“SMART”155 mm末敏彈基本相當。不過根據人物欄目中楊總手拿的中國末敏彈自鍛成形戰鬥部侵徹體來看,中國末敏彈處於成本或者其他因素考慮,可能採用的是銅藥型罩,而不是“SMART”155 mm末敏彈採用的高密度鉭,因而可能在穿甲能力上可能會稍遜於“SMART”155 mm末敏彈。
炮射末敏彈即將研製完成
楊總在訪談時透露中國炮射末敏彈也已經進入了研製尾聲,因而據此可以認為中國在發射過載極高、器件要求極為嚴格的炮射末敏彈研製方面也已經取得了突破,實際型號裝備指日可待。末敏彈還可以用於中國已經裝備的機載撒布器,一個幾百公斤的制導撒布器可以內含幾十枚甚至上百枚末敏子彈藥,一架飛機一次攻擊架次即可對於相當數量的裝甲目標實施毀傷。
對於中國來說在末敏彈領域的突破,不僅是中國反坦克武器研究領域走在世界前列的一個標誌,更是中國在智慧型彈藥領域的全面突破,這其中所形成的技術儲備同樣能讓日後其他用途的智慧型彈藥受益。另外末敏彈本身高效廉價的特點也符合中國國情,利於在軍隊中的大量裝備,這將是一款實實在在能全面提高解放軍反裝甲能力的裝備。
而楊紹卿總師在炮射末敏彈即將完成研製的時候,又繼續創造性地提出了三模探測方法與理論,並成功解決了共孔徑、信息融合、小型化、抗高過載等關鍵技術。這意味著中國新一代末敏彈也處於研製之中。