「科技前沿」美國海軍航空炸彈發展概述

2022年12月03日23:00:12 軍事 1219

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航空炸彈簡稱為航彈,俗稱炸彈,它是從航空器上投擲的一種爆炸性武器,是轟炸機戰鬥轟炸機,攻擊機攜帶的主要武器之一。海軍航空炸彈一般用于海軍作戰時打擊海上大中型水面艦艇與攻擊敵海軍基地、港口和陸上淺縱深重要目標及島嶼軍事目標等。

一、美海軍航空炸彈裝備情況

越戰前,美海軍艦載機搭載的以非制導普通航彈MK82、MK83和MK84為主。海灣戰爭中,美軍首次使用「寶石路」激光制導炸彈,戰後精確制導技術迅速成為美海軍航彈的發展方向,制導航空炸彈在戰爭中的使用比例逐漸增大。目前,美軍艦載機裝備的精確制導炸彈有寶石路激光制導炸彈、聯合防區外武器(JSOW)、聯合直接攻擊武器(JDAM)系列、子母炸彈以及小直徑系列炸彈(SDB)。

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美軍艦載機裝備的各系列炸彈

二、航空炸彈的技術發展

精確制導炸彈關鍵技術主要包括如下幾點:

(一)複合制導技術

目前應用在航空炸彈上的複合制導技術主要是採用衛星導航(GPS)/慣性導航(INS)制導複合,也有一些採用GPS/INS中制導和尋的末制導複合。

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尋的末制導階段應用多模製導技術,多模製導技術是在導引頭中組合運用兩種及兩種以上目標探測傳感器進行導引的技術。各類傳感器在單一模式下各有優缺點,多模製導技術可以充分發揮不同種類傳感器的優勢,互相彌補各自的不足,適應複雜多變的戰場環境,從而實現對目標的精確定位打擊。

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多模製導技術示意圖

美海軍SDB Ⅱ在GPS/INS應用三模製導技術,在複合制導的基礎上加裝了毫米波雷達/紅外成像/激光半主動三模導引頭。其中,毫米波雷達導引頭可以在幾乎所有氣象條件下探測和跟蹤移動或者靜態目標;紅外導引頭可以滿足在暗夜條件下的更精準動態瞄準;半主動激光導引頭可以跟蹤發射載機的激光指示實現對目標的連續動態精確打擊。

(二)不敏感彈藥設計技術

不敏感彈藥又稱鈍感彈藥,是指在達到了所規定的性能、戰備和操作技術要求前提下,當遭遇意外刺激時,能將其意外起爆概率和對發射平台、後勤系統與人員的附帶損傷降至最低的彈藥。目前,國外不敏感彈藥技術的研究主要從含能材料、結構設計和包裝防護等方面開展。在含能材料方面的研究主要是通過以下兩個方面:改進現有的含能材料;研發新的不敏感含能材料。結構設計主要通過以下兩個方面設計:緩解設計;排氣設計。

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(三)抗腐蝕與電磁兼容性設計技術

為適應海洋自然環境條件,主要設計技術和防護措施有:耐腐蝕材料的選擇;合理結構設計防護;可靠的加工工藝防護;環境條件的有效控制等。為妥善地解決艦載平台上的電磁干擾等問題,出現了電磁兼容性的概念,艦艇電磁兼容性主要有以下幾種:干擾抑制濾波技術,磁屏蔽技術,接地技術,合理布局,頻譜管理。

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(四)系列化、通用化、模塊化設計技術

高技術條件下的局部戰爭,對主要工作環境在艦艇和航母上的海軍航空彈藥提出了作戰效能高、易保障性等高技術武器要求。然而現代高技術武器裝備結構複雜、研製周期長、研製經費多,武器裝備按照系列化、通用化、模塊化發展,可有效控制研發成本,達到縮短研製周期、提高質量與可靠性、簡化維修與後勤保障的目的。

三、美海軍航空炸彈技術發展趨勢

(一)高安全性、高環境適應性和易保障性

為與海軍作戰環境更好的適配,對於航空炸彈安全性、環境適應性和保障性要求會越來越高,海軍航空炸彈材料、結構、力學性能方面的改進與提升,將一直存在於研製與生產過程中, 以滿足航空炸彈在海軍作戰環境中具有更高的安全性、環境適應性和保障性。

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(二)低成本、小型化

低成本是所有武器裝備研發使用無法避免去追求的方向,需要通過技術的進步逐步降低工藝的難度、管理操作成本和人員成本;武器小型化可以滿足新型作戰飛機內埋隱身和無人機大陸縱深密集掛載的需求。能夠有效結合「小彈體」與「大威力」的航空炸彈SDB 系列,將成為美國海軍未來主要裝備的航空炸彈系列。

(三)網絡化、信息化、智能化、協同一體作戰化

美軍武器數據鏈系統能夠實現與武器平台、指控平台、傳感器平台的緊密交鏈, 實現網絡化協同作戰。網絡化、信息化使航空彈藥能夠在短時間內完成高效搜索、跟蹤識別、目標打擊、評估與再打擊等一系列動作;智能設備反應速度比人更快、決策判斷更加全面合理化;多彈之間的協同一體攻擊使作戰方案更加靈活多變。未來戰爭局勢瞬息萬變,需要體系間的協同一體化作戰,因此,美國海軍航空彈藥未來向著網絡化、信息化、智能化、協同一體作戰化發展不可避免。

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