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精确制导技术
1精确制导技术
(1)精确制导武器的定义
精确制导武器,是指采用精确制导技术,直接命中概率在50%以上的武器。精确制导武器有两大基本特征:一是采用了可精确控制和导引武器的精确制导技术。二是直接命中概率高。直接命中,是指武器的圆公算误差小于弹头的有效杀伤半径。
制导武器最早诞生于第二次世界大战,当时德国先后研制了V-1和V-2导弹用于轰炸伦敦,虽然精度不高,但已经初步显示了导弹的威力。二战结束后,导弹技术迅速发展。20世纪50年代,已经出现了防空导弹、空空导弹等,但没有在战争中大规模使用。越南战争中,精确制导武器才真正崭露头角。进入20世纪70年代,人们在战争中开始越来越多地使用这一类武器。1973年第四次中东战争期间,双方使用了20多种导弹,取得了惊人的战果。此后,西方军界把这些命中概率很高的导弹和制导炸弹统称为“精确制导武器”。而在海湾战争中,精确制导武器更是大显身手,多国部队使用了大约20多种精确制导武器,展现了其超常的作战能力。各国军队充分认识到了精确制导武器在现代战争中的重要性,从而加快了武器系统精确制导化的研发进程。
(2)精确制导武器的主要特点
第一,高技术。高技术特点是指精确制导武器以信号探测、高速信号处理和自动控制等高技术部件组成的制导系统,它集中了光电器件、集成电路和计算机等众多现代高新技术。在实战使用中,精确制导武器从发射到命中目标的全程贯穿了各种技术手段的较量。所以,世界和各国都十分重视精确制导武器技术的先进性,特别是制导精度、电子对抗和人工智能技术的领先与运用。
第二,高精度。直接命中概率高是精确制导武器名称的根本由来,也是精确制导武器最基本的特征。第二次世界大战时,B-17轰炸机的投弹误差为1000米,越南战争时F-105战斗轰炸机投弹误差为100米,而在1991年的海湾战争中,F-117隐形轰炸机投弹误差只有1~2米,可以说达到了点命中的最佳效果。在科索沃战争期间,南联盟总参谋部的大楼就受到了北约导弹的袭击,一枚导弹径直从南军总参谋长办公室的窗子打进去。目前世界上现役的主要精确制导武器命中概率已超过80%,激光制导炸弹和电视制导炸弹,圆公算概率误差只有1~3米。红外成像导弹的最高命中精度已小于1米。由于精确制导武器的直接命中概率不断提升,现在已出现了武器战斗部不需要装药的精确制导武器,依靠极其精确的直接撞击摧毁目标。
第三,高效能。精确制导武器精度的提高使得其作战效能远远高于普通武器。由于其精度较高,爆炸能量能精确地释放到目标上,使得其作战效用大大提高。高效能的主要表现:一是提高攻击的有效性,减少弹药消耗量;二是提高作战效费比,降低作战费用交换比。据统计,摧毁一个铁路枢纽这类的典型地面目标,第二次大战期间,需要4500架次轰炸机,投掷9000枚炸弹;越战中,需要95架次飞机,投掷190枚炸弹,而现在只需要1~2枚精确制导炸弹。1981年6月,以色列空军出动14架飞机携带精确制导炸弹仅用几秒钟就将伊拉克价值4亿美元的核反应堆摧毁。在阿富汗战争中,北方联盟的部队在围攻塔利班据守的一个山头时,久攻不下,只得呼唤美军支援。美军的B-52轰炸机迅速赶到战场,投下几枚激光制导炸弹,顷刻间山头上的塔利班部队就被消灭殆尽,几分种内战斗便宣告结束。
(3)精确制导武器的制导方式
精确制导武器的核心就是它的制导系统,常用的制导系统有指令制导、雷达制导、红外制导、激光制导、毫米波制导、地形匹配制导和数字景像匹配制导、全球定位系统辅助制导等。制导系统工作的基本原理是:首先通过导引系统测量出武器与目标的相对位置和速度,计算出实际飞行弹道与理论弹道的偏差。第二步,通过控制系统发出纠正这种偏差的指令,调整武器的飞行姿态和弹道,直到命中目标。
(4)精确制导武器的发展趋势
第一,采用新的制导技术,提高命中精度,缩短任务规划时间和增强目标选择能力。第二,采用新型发动机和高能高密度燃料,大幅度增加射程。研制隐身性能更好的制导武器,进一步提高突防能力。通过综合利用雷达、红外和声学等隐身技术,将导弹的雷达反射截面、红外信号特征和噪声进一步减小 ,使防御系统对其进行探测和跟踪更加困难。第三,发展与精确制导武器算法配套的专用处理机,运用专用结构提高信息的处理速度,从而提高制导武器的进攻能力。第四,采用模块化设计,提高不同军种间的通用性,可降低研制经费,缩短研制周期,并且有利于使用和维修保养。