超高速直瞄反坦克飛彈

超高速直瞄反坦克飛彈

現在,西方國家反坦克武器的代表是美國的陶式反坦克飛彈。該飛彈可單兵攜帶,也可安裝在直升機、“漢姆威”裝甲車上,使用起來非常簡便。但“陶”式反坦克飛彈在近20年的使用過程中也暴露出不少問題,例如飛彈飛行速度慢、地面載具裝甲防護弱等。為此,以美國為首的西方國家需求新型自行反坦克武器的呼聲越來越高,超高速直瞄反坦克飛彈應運而生。

來龍去脈

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在美軍的作戰模式中,防空任務一般都是空軍負責的事,因此美國陸軍的地面野戰防空系統一直比較薄弱。為了增強陸軍的防空能力,美國於1985年開始實施前沿地域防空系統(FAADS)計畫。該計畫雖然最後被取消了,但其中的防空和反坦克系統(ADATS)項目卻為後來直瞄反坦克飛彈的研製進行了基礎研究,其成果也為直瞄反坦克飛彈的順利發展打下了堅實基礎。

為進一步提高陸軍的裝甲系統現代化建設和增強反坦克能力,並希望使用新型武器攻擊坦克炮射程以外的坦克和裝甲車、工事掩體以及飛機,美國於20世紀80年代後期開始正式研製直瞄反坦克飛彈。從當時公布的資料來看,直瞄反坦克飛彈最初是想採用M2“布雷德利”步兵戰車底盤,但在1994年又決定改用AGS裝甲火炮系統的底盤。然而到目前為止,這兩種履帶式車輛都沒有成為美軍的上上之選,以“漢姆威”高機動多用途輪式車為底盤的設計方案反倒進入了工程製造和研製試驗階段
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直瞄反坦克飛彈與以往的反坦克飛彈不同,它改變了過去反坦克飛彈打擊裝甲目標手段。現有的反坦克飛彈多採用聚能裝藥戰鬥部,靠炸藥聚能效應所形成的高溫高速高壓金屬射流來擊穿坦克裝甲。而直瞄反坦克飛彈卻是依靠超快的飛行速度和強大動能,使用長桿彈芯直接擊穿重型裝甲,是一種“命中即擊毀”型的飛彈

因此,飛彈的類型就成了直瞄反坦克飛彈與一般現役反坦克飛彈之間最大的差別,直瞄反坦克飛彈是動能飛彈

動能飛彈

動能飛彈的基本構造與以往的反坦克飛彈的爆炸成形彈頭不同,它使用的是穿甲彈高硬度彈芯,而且依靠強大的動能具有極快的飛行速度,從而有效擊毀對方坦克。換句話說,動能飛彈擁有坦克穿甲彈和飛彈兩者的特性,它能夠有效擊毀坦克上的被動裝甲複合裝甲主動防護系統,而以往的反坦克飛彈對付上述裝甲明顯不足。

由於動能飛彈的飛行速度奇快,因此它也稱為超高速飛彈。最新型“陶”式反坦克飛彈的速度為330米/秒,而直瞄反坦克飛彈的飛行速度則達到1524米/秒,3000米的距離只用2秒鐘就可到達。在這短暫的2秒鐘內,敵人很難捕捉到反坦克飛彈的發射地點,更不用說反擊了。

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從1990年開始,美國在白沙飛彈試驗場已發射了約20枚動能飛彈,進行了技術驗證試驗。試驗結果顯示,動能飛彈不僅對坦克上的複合裝甲非常有效,而且還能擊毀防禦掩體和直升機。

再來看一下動能飛彈的構造。按照從前往後的順序,動能飛彈由彈頭(穿甲彈芯)、制導組件動力裝置制導信號處理單元點火控制裝置滾動感測器火箭發動機展開式尾翼雷射接收機組成。

動能飛彈的彈體內沒有炸藥引信以及各種目標探測感測器,它所依靠的是超高速的動能,直接撞擊目標產生強大的殺傷力。因此,探測和捕捉目標的感測器直接安裝在車輛內,這樣做不僅簡化了飛彈的構造,而且也降低了成本。

動能飛彈的主體是長桿穿甲彈芯,由高密度碳化鎢或貧合金製成,重2.2~2.7千克。高密度碳化鎢和貧鈾合金各有千秋:高密度碳化鎢密度高,穿甲性能強,已成為歐洲穿甲彈的標準材料;貧鈾合金密度更大,穿甲特性也比碳化鎢強,但它具有可燃性,而且它的放射性物質會污染環境,危害人員的安全。

由於飛彈的射程比炮彈遠,為了保證飛彈實時準確的射擊,有必要在飛彈飛行過程中對其飛行軌道進行修正,為此專門在彈體內安裝了姿態控制器。

有許多噴嘴的超小型固體火箭發動機用於控制飛行姿態。制導部分先接收到制導信號,制導信號經過制導信號處理機及點火控制裝置處理,之後立即啟動火箭發動機順利調整飛彈的飛行軌道。之所以沒有通過飛彈的尾翼控制方向,是因為尾翼修正軌道的時間相對較長,而動能飛彈的飛行速度太快,基本在兩三內就完成了飛行,因此尾翼只能起到飛行穩定的作用

火箭發動機為了實現高速度飛行,採用了HTPB高性能低煙複合推進劑,殼體用石墨環氧樹脂材料製成。火箭彈直徑小,彈體長,具有良好的氣動外形,可在極短時間內將飛彈速度提升至1524米/秒。

底盤選擇

直瞄動能反坦克飛彈發射車,最初計畫選用加長型“布雷德利”步兵戰車底盤。採用加長型底盤的發射車可攜帶20枚動能飛彈,戰鬥全重為36。後改用制式M2A2“布雷德利”步兵戰車底盤。採用制式底盤的發射車後,攜彈量由20枚減為12,戰鬥全重為30噸。

選用加長型或制式“布雷德利”步兵戰車底盤的飛彈發射車都比較重,不能用C-141和C-130運輸機裝運。為便於

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空運,1994年確定選用XM8裝甲火炮系統底盤研製飛彈發射車,戰鬥全重20.8~23噸,一架C-130運輸機可運載3輛飛彈發射車。但XM8裝甲火炮系統項目於1997年被取消

美國陸軍於20世紀90年代所應付的一系列突發事件中,在輕型部隊執行早期進入任務時,非常需要一種反坦克武器來保證其戰鬥效果,於是在1998 年開始考慮研製一種採用M998“漢姆威”高機動性多用途輪式車底盤的直瞄動能反坦克飛彈發射車,供執行早期進入任務的輕型部隊,作為一種能實施空中機動、傘投並易於裝卸的突擊武器,以便彌補其遠距離反坦克火力不足的缺陷。

悍馬”飛彈發射車的發射裝置裝有4枚待發飛彈,選用了史密斯宇航公司生產的飛彈發射吊艙自動裝彈系統。採用“布雷德利”步兵戰車底盤的飛彈發射車,發射裝置是一個可升降的發射箱,箱內裝有4枚筒裝飛彈

裝在發射車上的制導組件,主要是第二代前視紅外/視頻目標捕捉感測器和二氧化碳雷射儀。前視紅外/視頻目標捕捉感測器用於捕捉固定目標或活動目標,並同時跟蹤目標和飛行中的飛彈。該感測器可作0~20度的俯仰,使飛彈能攻擊直升機。二氧化碳雷射器可不斷地測出目標距離,並以雷射指令方式,將必要的有時間編碼的方位和高低數據信號,傳輸到飛行中的飛彈,使其感知相對目標的位置。

利劍出鞘

直瞄反坦克飛彈擁有這么多先進的設備和性能,那么它又是如何進行戰鬥的呢?

在臨戰狀態,共有4發直瞄反坦克飛彈並排安放在飛彈發射架上。一旦發現目標,發射載具上的前視紅外裝置立即捕捉到目標,並利用雷射測距儀測定距離。當前視紅外裝置鎖定目標後,“利”就可以“出鞘”了。

在飛行過程中,有兩種方式對飛彈進行制導。第一種方式是通過雷射指令,即發射人員將前視紅外裝置的瞄準線

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與目標對正,雷射發射機自動將瞄準信號傳輸給飛彈彈體上的制導信號處理機及點火控制裝置,點火控制裝置再啟動小型火箭發動機對飛行軌道進行校正,直至命中目標。

第二種方式為雷射波束制導。首先發射人員用雷射照射目標,然後飛彈根據目標反射回來的圓錐形發射波自動尋找和命中目標。就射擊精度而言,這種制導方式要優於雷射指令制導方式。目前,美國正以雷射波束制導方式中心展開直瞄反坦克飛彈的制導研究和開發。

1990年至1991年,美國曾進行過動能飛彈的制導試驗。試驗中,動能飛彈直接命中了以40千米/小時運動的體積如M1坦克大小的目標。

然而當初在研製雷射波束制導時,美國也遇到了不少麻煩。例如,由於火箭發動機會噴出大量尾焰,嚴重影響了飛彈接收雷射波束,因而在試驗中屢屢失敗。最終,美國採取了一種折中方案,即在發射飛彈時,讓飛彈稍稍偏離雷射瞄準線,然後在飛行過程中再逐漸調整飛行軌道。試驗表明,這種制導方式還是有效的。

近程防空

直瞄反坦克飛彈除了可以攻擊地面目標,還能夠攻擊低空飛行的飛機,發揮近程防空的作用。不過此時飛彈的戰鬥部發生了變化,從內含長桿穿甲彈芯變為內藏眾多子彈藥,一經接近飛行中的目標便施放出去,產生面殺傷

動能飛彈的超高速特性在對空戰鬥中也非常有利,因為它大大縮短了交戰時間。一般而言,低空防空飛彈的交戰距離為7千米,普通防空飛彈需要約20秒才能飛完這一距離,而動能飛彈的飛行速度則接近4.5~5馬赫,相同的距離只需3秒鐘就能飛完。可以構想,如果一旦發現敵機,動能飛彈的超高速度根本不會給敵機留出躲避和反擊的時

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間,從而達到一針見血的效果。

在研製防空型動能飛彈過程中,美國面臨的一大技術難題是如何捕捉、識別和追蹤目標。如前所述,由於動能飛彈的飛行速度快,飛行時間短,飛彈要儘快完成目標的捕捉、識別追蹤,這就要求動能飛彈上的火控裝置儘量縮短反應時間。防空型直瞄反坦克飛彈能否研製成功,關鍵就看飛彈上的火控裝置是否成熟

另外,美國空軍也對直瞄反坦克飛彈表示出濃厚興趣,欲將其作為空軍下一代戰機的空對地武器,並且已經開始了相關研究計畫。根據以往作戰情況,戰鬥機在白天的低空攻擊對敵人裝甲部隊的打擊非常有效,然而遇到的防空炮火也最為猛烈,給飛行員產生的壓力也最大,有時會嚴重影響戰鬥機的作戰效能。

為了縮短和避免戰機暴露在敵人防空炮火下的危險,並對敵軍實施有效攻擊,美國空軍需要一種新型超高速空對地飛彈,而動能反坦克飛彈剛好彌補了這一空白。為此,美國空軍也在積極地將目光投向陸軍正在研製的直瞄反坦克飛彈項目,並計畫在超高速動能飛彈上採用前部顯示器和紅外導航與目標捕捉系統,同時還在研製一種全新的自動瞄準系統以便準確地鎖定高速飛行的戰鬥機

直瞄反坦克飛彈的出現使反坦克飛彈領域為之面貌一新,它所使用的動能飛彈具有劃時代意義,稱得上是“長眼睛”的炮彈。直瞄反坦克飛彈不僅飛行速度快,破壞威力大,而且飛彈本身的構造相對簡單,攜帶的制導裝置也不複雜,因而成本低廉,適於大批量生產和使用。另外,直瞄反坦克飛彈一經改造,還能夠用於地對空和空對地使用。隨著科學技術的發展,直瞄反坦克飛彈的發展前途必然不可限量

參考文獻

http://www.wpeu.net/article/Article.asp?ArticleId=1371

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