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解密中国激光制导炸弹:从灿烂“宝石路”到霹雳“雷霆”

热度123票  浏览356次 【共0条评论】【我要评论 时间:2010年1月03日 20:56

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◎"宝石路"开先河

  世界上第一枚激光制导炸弹是美国"宝石路"计划的产物,在越南战争期间诞生。激光技术在当时是一种非常先进的科技,其具有很高的光色纯度和频率纯度、很小的投射发散以及很高的亮度。60年代要获得高质量的高功率激光器并不容易,特别是固体激光器。

当时最有前途的足掺铷的钇铝石榴石激光器,其为全固态,不需要高压激励,光束质量好、弥散小,工作波长1.06微米,在近红外波段,透射性能比可见光好且肉眼不可见,能被成熟廉价的硅光元器件探测,具有很高的军事潜力。因为激光器的核心是价格昂贵的红宝石,激光制导武器计划也因此被称为"宝石之路",后来空军干脆以此为计划命名,以显示其科技含量。

早期的激光制导炸弹和廉价两个字毫无关系,既然是关于宝石的计划,价格自然昂贵。激光制导炸弹的出现,主要是为了取代当时应用不太成功的白光型电视制导炸弹-"白眼星"。

  AGM-62"白眼星"电视制导无动力滑翔炸弹是美国在1966年开始装备的一种精确制导武器,前后发展了四种型号:分别是原型、重型、增程重型和增程轻型。原型"白眼星"的战斗部有385公斤,在越南战争中美军感到其威力不足,随后直接使用重达907公斤的MK84炸弹作战斗部。该弹正常无动力滑翔最大攻击距离约9公里,发射需要载机小俯冲角低空进入。

飞机由AN/APQ-100/109机载目标搜索/捕获系统发现目标后,驾驶员用操纵手柄将导引头瞄准的十字压住显示器上的目标视频,并调整焦距,按下电钮让导引头锁定并自动跟踪。导引头足一个以陀螺稳定的白光电视,采用高对比度和模拟电路的型心追踪法进行自动跟踪,载机可以发射后不管。

  美军发现"白眼星"在使用中白光电视的分辨率低,发现目标距离近,飞机需要保持进入状态长达20秒,完全处于敌方高炮和防空导弹的威胁范围。加之低空气流比较紊乱、飞机机动以及固有的电噪音,造成电视图像抖动很大,难以锁定目标。而且早期模拟电路的型心跟踪法非常不可靠,锁定和瞄准精度都有很大问题,造成导弹命中率很低。

  "宝石路"计划的激光制导和"白眼星"不同,其采用结构简单的半主动设计,利用激光光束的准直性,提供照射和瞄准的一方可以是飞机也可以是地面的侦查人员,发射方只需要进行快速瞄准、锁定、发射就可以自由脱离。第一代"宝石路"炸弹的命中精度非常高,达到3-5米。

其被制作成为一种套件,直接在MK82型227公斤和MK84型907公斤炸弹上使用。这样可以根据需要,灵活组合打击威力,比"白眼星"出来以后发现威力不足再研发重型的做法要聪明得多。美军在整个越南战争期间共使用了约25000枚激光制导炸弹,战绩彪炳。此后,美国将"宝石路"发展成为一个系列化大家族,共有三代27个不同型号,并逐渐成为其武器库中最主要的精确制导武器。在号称"高技术战争"的1990年海湾战争中,美国使用精确制导武器的98%是"宝石路"系列制导炸弹。

  80年代,鉴于美国在激光制导炸弹方面所取得的成就,法国、苏联都开始发展自己的激光制导武器。当时的电子技术已经可以提供极为廉价的小型化激光照射和敏感元件,一枚激光制导炸弹的价格不超过5万美金,而法国一枚性能相似的AS-30L激光制导战术导弹售价就高达62万美金。即便是现在的币值,一枚最先进的激光制导炸弹也不过15万美金。法国马特拉公司迅速为法国空军发展了一系列"马特拉"激光制导炸弹,有250、500和1000公斤等量级。苏联也看到这种武器的巨大价值,和西方不同,他们不是在传统低阻炸弹上发展通用套件,而直接设计了专门的激光制导炸弹。这种炸弹只能搭载在苏-24、苏-17这样的专用攻击机上,苏-25也必须通过改进以后才能使用。俄罗斯空军在苏联解体以后将这种武器推向国际市场,但因为缺乏性能优秀的照射/瞄准吊舱,效果并不理想。

F-15E投射GBU-12。在海湾战争中,两架F-15E曾各自携带8枚GBU-12在30分钟内摧毁了伊军16辆坦克,还曾使用该炸弹从通风口钻入一个伊军加固掩体内部并将其摧毁。

“宝石路”(Paveway,又称“铺路”)激光制导炸弹是目前世界上生产数量最大的精确制导炸弹系列,已发展出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三代,其编号GBU表示“制导炸弹”(Guided Bomb Unit)。

目前美军使用的“宝石路”系列炸弹几乎参加过自越战以来所有的作战行动。历次实战证明了“宝石路”系列制导炸弹是一种费效比很高的武器,在“沙漠风暴”空袭发起时美军投下的第一枚炸弹就是F-117A携带的GBU-27,并准确的摧毁了巴格达市中心的电话电报大楼;F-111F战斗轰炸机曾在一次行动中出动46架,每架携带4枚GBU-12,创下了摧毁132辆坦克及装甲车的记录。

◎中国传统空中打击的不足

  中国真正意识到必须自行发展激光制导炸弹的时间很晚。长期以来,中国把战术空军的对地攻击行动划分得非常简单和清晰:攻击机依靠火箭弹对前线点目标、机动目标和无防护固定目标发动精度较高的攻击,而轰炸机通过编队水平投放重磅炸弹对面目标和固定坚固目标发动大面积轰炸。在这种意识下,攻击机只需要携带一定数量的火箭弹、使用传统的陀螺瞄准仪,也能获得精度很好的攻击效果。Q-5就是如此并在中国空海军中服役了近30年。

  Q-5的外挂性能并不理想,不仅挂点少,每个挂点的载荷能力也很低,每次出动执行任务,两个副油箱还要占据两个挂点,因此最多也只能同时挂载4个火箭发射器。火箭弹对付轻型目标,比如步兵、轻型野外步兵工事、无防护车辆、轻型装甲车、兵力或物资集结地等效果还是非常不错的,比常规炸弹精度高、发射距离远,可以在敌方高炮射程外射击,射击进入姿态限制小、易于机动,发射时声光效果激烈、对士兵容易形成震撼性的心理影响。不过,火箭弹缺乏对付坚固目标的能力,特别是现代战争中大量修筑的坚固工事、坦克、桥梁和工厂等等。火箭弹虽然比普通炸弹投放精度高,不过每一发的威力却很小,最常用的57毫米火箭弹战斗部只有0.

1" Negative="False" HasSpace="False" SourceValue="0" UnitName="公斤">8公斤,最重的130毫米火箭弹战斗部也不超过17公斤。Q-5也能使用炸弹进行水平和俯冲轰炸,不过由于缺乏先进的火控系统,效果不很理想。由于Q-5挂点承载力小,一般只能使用125和250公斤炸弹,500公斤级别或更重的实际上无法使用。

Q-5平台的能力限制是中国空军对研制和装备激光制导炸弹犹豫不决的主要原因。一方面,很多国内军事专家对半主动激光制导炸弹非常不以为然,他们认为其制导模式的有效感知距离太近,最远只能在3-4公里之外,飞机投放还是和投放普通炸弹一样需要从目标头顶上飞过,安全性较低。并且半主动激光制导需要一个照射方和一个投射方,从美国实践经验来看,往往需要空地协同或者两架作战飞机协同。这种操作太过繁琐,需要的架次率和对战术协同的要求也太高。作用距离近还导致象H-6这样可以携带重磅炸弹的轰炸机,要想使用激光制导炸弹也只能从低空进入,生存能力堪忧。另一方面,激光制导武器对气候条件非常敏感,烟、雨、雾等环境都会让其失效。一种作战限制条件如此之大的武器,当时在中国军队中基本找不到在战场上存在的理由。

  从90年代后期到21世纪初,激光制导炸弹的搭载平台问题逐渐解决-引进的苏-27战斗机具有强大的外挂能力,海军JH-7战斗轰炸机的挂载能力也较为出色,还有国产新一代多用途战斗机,其挂载能力甚至可以与苏-27媲美。此外,一些二代战斗机的改型也具有较大挂载能力,比如J-7E/G。这些战机可以轻松挂载500公斤以上的航弹执行任务,有的还能挂载1000公斤级别的重磅航弹。同时,这些飞机都配装了较为先进的飞行控制系统和航电设备,具有全天候作战和对地精确攻击的能力。激光制导炸弹在这个时期,对于中国军队而言,才开始体现出一定的实用价值。

  其实,激光制导炸弹的研制并不是一件很困难的事情,市场上有大量可直接使用的民用元器件,炸弹的控制原理也已经非常清晰透彻,电路图都是现成的。不过,激光制导炸弹并不是单纯发展一种机载武器那么简单,其关键点不在于单纯研制出炸弹型号,而在于火控系统的研发以及作战样式、思想的变化。90年代以后,中国周边军事紧张气氛逐渐消散,台湾问题变得愈发突出。1996年民进党上台以后,台独倾向日益严重。台湾海峡是台独势力对抗大陆的天然屏障。国民党在败退台湾以后,为了防备大陆进攻,在海峡另一侧修建了大量极其坚固的钢筋混凝土工事。这些工事有地下通道相连,装备各种火炮、导弹武器,可以对登陆部队进行大规模火力突击。对于这一类目标,传统的攻击机和水平轰炸机都没有太大作用,陆军和海军的重型火炮也收效甚微,只有空军精确的点目标攻击才能解决。

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