青爭

冷戰(zhàn)期間制導(dǎo)炸彈的基礎(chǔ)

機(jī)載制導(dǎo)武器早在二戰(zhàn)期間就已開始應(yīng)用，但當(dāng)時制導(dǎo)武器的性能無法滿足需要。冷戰(zhàn)初期，除蘇聯(lián)機(jī)載反艦導(dǎo)彈研制有所突破外，對地制導(dǎo)武器的發(fā)展仍然緩慢。越戰(zhàn)期間，美軍航空兵占據(jù)著空中優(yōu)勢，對地攻擊的主動權(quán)強(qiáng)化了臨空投彈的效能。適應(yīng)戰(zhàn)場環(huán)境的制導(dǎo)武器迅速發(fā)展，在70年代建立起以激光制導(dǎo)炸彈為主的機(jī)載制導(dǎo)武器體系。

美國激光制導(dǎo)炸彈以227、340、454和907干克標(biāo)；佳（對應(yīng)500、750、1000、2000磅）為主，蘇聯(lián)制導(dǎo)炸彈則以500和1500千克標(biāo)準(zhǔn)為主，法國制導(dǎo)炸彈也以400和1000千克標(biāo)準(zhǔn)為主。冷戰(zhàn)期間制導(dǎo)炸彈的口徑相對較大，隨后的GPS制導(dǎo)武器仍然以454和709千克為基礎(chǔ)。當(dāng)時的制導(dǎo)炸彈，無論采用激光還是CPS制導(dǎo)，圓概率誤差大都在3～10米之間。制導(dǎo)武器主要用來攻擊堅固點目標(biāo)或高價值技術(shù)兵器，幾米的偏差對軟目標(biāo)算不上很大，卻直接影響對橋梁、裝甲車輛和碉堡這類硬目標(biāo)的毀傷。精確制導(dǎo)武器往住是單發(fā)使用，為避免命中誤差導(dǎo)致對目標(biāo)毀傷效果降低，只能靠增加彈藥的毀傷威力和破壞半徑來彌補(bǔ)，這就要增加炸彈重量。同時，各型常規(guī)炸彈仍是戰(zhàn)爭中的主力彈種，制導(dǎo)炸彈為了控制成本和適應(yīng)掛架及氣動條件，都需要在已有炸彈基礎(chǔ)上改裝，以便最大程度地實現(xiàn)同類彈種的標(biāo)準(zhǔn)化，這使得前幾代激光制導(dǎo)炸彈和首代GPS制導(dǎo)炸彈的尺寸和重量都較大。為保證氣動控制和穩(wěn)定性，要為炸彈安裝面積較大的控制和穩(wěn)定翼面，這勢必對阻力和掛載產(chǎn)生影響。大口徑激光制導(dǎo)炸彈大都采用折疊穩(wěn)定翼，GPS制導(dǎo)的JDAM雖然采用尾控制面，也要在彈體中段安裝矩形邊條以改善滑翔性能。

新一代制導(dǎo)炸彈的性能得到改善，“寶石路”Ⅲ的精度達(dá)到1～3米，JDAM應(yīng)用差分GPS后的誤差降低到3-5米，帶末制導(dǎo)的新型CPS制導(dǎo)炸彈可達(dá)到1～3米，已接近“寶石路”Ⅲ激光制導(dǎo)炸彈的精度，增強(qiáng)型“寶石路”III將激光制導(dǎo)與GPS組合應(yīng)用。制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展促使各國機(jī)載制導(dǎo)炸彈出現(xiàn)小型化趨勢。

法國機(jī)載制導(dǎo)炸彈的研制基礎(chǔ)

越戰(zhàn)只是美、蘇對峙階段的局部戰(zhàn)爭，而在西歐的北約集團(tuán)直接面對華約武力，航空兵成為關(guān)鍵力量。當(dāng)時游離在北約之外卻承擔(dān)共同防御任務(wù)的法國，仍獨立開發(fā)了自己的制導(dǎo)武器體系。

法國在上世紀(jì)70年代后期開始發(fā)展激光制導(dǎo)炸彈，設(shè)計中采用與美國制導(dǎo)炸彈研制相似的方法，在標(biāo)準(zhǔn)的低阻航空炸彈上安裝控制制導(dǎo)部件。法國研制的激光制導(dǎo)炸彈規(guī)格與美國相似，但因法國缺乏F-111這類重型遠(yuǎn)程攻擊機(jī)，激光制導(dǎo)炸彈的標(biāo)準(zhǔn)上限被設(shè)定在1000千克。按照法國航空武器發(fā)展規(guī)劃，首代激光制導(dǎo)炸彈的技術(shù)水平與“寶石路”Ⅱ相當(dāng)，開發(fā)了250、400和1000千克三個型號，其中400千克炸彈在1985年投產(chǎn)，1000千克炸彈在1987年投產(chǎn)，裝備適應(yīng)性最廣泛的250千克炸彈遲至1991年才投產(chǎn)。法國航空兵在海灣戰(zhàn)爭中應(yīng)用了國產(chǎn)制導(dǎo)炸彈，400和1000千克炸彈的作戰(zhàn)效果比較理想，不但具備常規(guī)炸彈威力強(qiáng)的特點，還擁有低空快速投彈能力，與“幻影”2000配合使用時獲得了較高的作戰(zhàn)效果。

AASM的研制情況

法國為確保國防自主，即使在西歐國家大量引進(jìn)美國制導(dǎo)武器的冷戰(zhàn)后期，仍建立了自己的生產(chǎn)體系，滿足了政府要求的國產(chǎn)武器達(dá)到70%的標(biāo)準(zhǔn)。

法國航空兵在冷戰(zhàn)后的作戰(zhàn)行動中，廣泛應(yīng)用了AS-30和BGL系列激光制導(dǎo)導(dǎo)彈/炸彈。這些武器暴露出一些弱點。激光制導(dǎo)炸彈的彈型規(guī)格和戰(zhàn)斗部類型少，投擲后的滑翔距離短，載機(jī)突防和制導(dǎo)危險性高。AS-30L的射程相比制導(dǎo)炸彈要遠(yuǎn)，但激光制導(dǎo)的導(dǎo)引距離仍然較短，射程僅略超過中高度投彈的激光制導(dǎo)炸彈，載機(jī)在投彈后的制導(dǎo)要求也限制了載機(jī)的戰(zhàn)術(shù)動作。美國在制導(dǎo)武器上的突破，尤其是JDAM的裝備和GPS/INS（慣導(dǎo)）制導(dǎo)武器的系列化，使衛(wèi)星定位成為制導(dǎo)武器發(fā)展的新尖端，法國也很快跟隨了此方向。

法國空軍和海軍在1993年提出AASM（模塊化空地武器）裝備要求，在1997年成為法國1997-2002年規(guī)劃中唯一全新研制武器。按法國空軍要求，AASM將具備全天候和多目標(biāo)攻擊能力，武器可在飛機(jī)上掛飛40次，掛飛時間不少于100小時。因為機(jī)載制導(dǎo)武器掛載到飛機(jī)上后必須通電檢查，每次通電對彈上電子器件都存在影響，早期制導(dǎo)炸彈甚至掛飛（未投下）回來就必須進(jìn)行檢修。AASM確定的掛飛次數(shù)和時間要求，可以多次形成作戰(zhàn)狀態(tài)而不必進(jìn)行傳統(tǒng)的維護(hù)，大幅度降低了維護(hù)成本并增加了可靠性和保障水平。AASM能在超低空（60米）發(fā)射，有效射程不低于15千米，圓概率誤差為10米等級。

AASM由法國機(jī)械電器通用公司研制，采用與“寶石路”類似的布局，彈頭前段包括導(dǎo)引頭、自動駕駛儀和控制舵，尾段則安裝穩(wěn)定翼和可選增程動力系統(tǒng)。按設(shè)計要求，法國“幻影”2000D和“陣風(fēng)”將最早裝備AASM，每架飛機(jī)可用復(fù)合掛架掛4～6枚，并能根據(jù)需要向100千克和400～1000千克拓展。

先進(jìn)與保守綜合的AASM

美國在60—70年代開發(fā)了系列激光制導(dǎo)炸彈，蘇聯(lián)也利用低阻炸彈的彈體開發(fā)了激光/電視/紅外制導(dǎo)炸彈。制導(dǎo)炸彈與同時期戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的導(dǎo)引系統(tǒng)差異不大。制導(dǎo)炸彈不需要導(dǎo)彈增程的動力部件，滑翔射程雖然有限，卻可保持遠(yuǎn)比導(dǎo)彈比例更高的戰(zhàn)斗部。冷戰(zhàn)期間制導(dǎo)炸彈的技術(shù)成熟度好，成本也不高，但需要提供目標(biāo)照射限制了飛機(jī)的運動和炸彈的自主作戰(zhàn)能力。

美國最早部署衛(wèi)星制導(dǎo)炸彈。GPS制導(dǎo)技術(shù)通過控制舵調(diào)整衛(wèi)星定位的彈體與目標(biāo)的位置差，用簡單導(dǎo)引方式可實現(xiàn)控制修正。繼美國之后，很多國家都開發(fā)了衛(wèi)星制導(dǎo)武器，但制約衛(wèi)星制導(dǎo)的關(guān)鍵是定位精度。美國的CPS系統(tǒng)采用軍、民分碼技術(shù)，軍碼精度達(dá)到10米內(nèi)，增加干擾的民碼精度只有30-50米，用技術(shù)手段增加民碼精度的措施也難以應(yīng)用到高速平臺。早期JDAM制導(dǎo)炸彈的CEP能達(dá)到10米級（設(shè)計要求13米），無GPS信號的純INS精度有30米。endprint

GPS/INS制導(dǎo)炸彈基礎(chǔ)型的CEP為10米，這個精度指標(biāo)與越戰(zhàn)期間的“寶石路”I相似，相比“寶石路”Ⅲ的1～3米CEP標(biāo)準(zhǔn)，單純依靠GPS/INS的制導(dǎo)精度還存在較大差距。按照現(xiàn)有GPS/INS制導(dǎo)精度的應(yīng)用條件，炸彈的留空時間限制了制導(dǎo)修正時間，直接制約了可用于改善制導(dǎo)精度的手段，采用增程滑翔彈翼的SDB這類CPS制導(dǎo)炸彈，滑翔翼增加了彈體穩(wěn)定段的飛行時間。GPS和INs信號參照和復(fù)核的時間更充裕，有利于增加純自導(dǎo)的精度，末制導(dǎo)則可保證精確打擊運動目標(biāo)。滑翔翼或輔助動力不僅是為增大射程，也是為了給INS/CPS導(dǎo)引系統(tǒng)提供更好的定位環(huán)境。

歐洲各國武器均采用GPS系統(tǒng)，曾經(jīng)寄予很大希望的“伽利略”仍然久拖不決。根據(jù)設(shè)計要求，AASM/D采用標(biāo)準(zhǔn)的INS/GPS制導(dǎo)模塊，INS采用固態(tài)陀螺慣性元件，具備全天候發(fā)射后不管能力，成本也較低，CEP與早期JDAM一樣在10～13米。AASM/M的制導(dǎo)組件增加了末制導(dǎo)系統(tǒng)，目前采用紅外成像制導(dǎo)方式，理想條件下具備1～3米的CEP精度，未來還可能選擇毫米波、激光雷達(dá)和合成孔徑雷達(dá)等方式，增加末制導(dǎo)系統(tǒng)的目標(biāo)適應(yīng)性和靈活性。

法國機(jī)械電器公司于2005年開始交付基本型250千克級AASM，裝備“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)。AASM項目到2007年時展示了系列化方案，包括攻擊堅固目標(biāo)的400和1000千克炸彈，以及用于城市作戰(zhàn)的125千克小口徑炸彈。125千克級炸彈在2007年開始用“幻影”2000N測試。AASM-125采用MK80戰(zhàn)斗部與標(biāo)準(zhǔn)組件組合，高空射程達(dá)到50千米，低空也具備15千米射程。按照當(dāng)時設(shè)想的裝備系列，500千克以下炸彈都可使用標(biāo)準(zhǔn)組件，只有1000千克炸彈才需要研制新的滑翔翼以維持射程。

GPS是現(xiàn)代機(jī)載制導(dǎo)武器的新制導(dǎo)方式，但前文已經(jīng)說過，GPS并不是什么很難的技術(shù)。較新型號的“寶石路”激光制導(dǎo)炸彈也開始在激光導(dǎo)引頭模塊中綜合GPS系統(tǒng)。GPs不僅可以作為打擊固定目標(biāo)的中段修正措施，還可以在激光受到干擾或其它必要時候單純靠GPS導(dǎo)引以獲得比常規(guī)炸彈更好的命中效果。法國開始研制AASM時雖然趕上了機(jī)載武器換代的起點，但基礎(chǔ)條件卻限制了AASM的技術(shù)應(yīng)用。AASM的結(jié)構(gòu)與常規(guī)激光制導(dǎo)炸彈沒有差異，只是用模塊化導(dǎo)引頭段替代單一激光制導(dǎo)，將常規(guī)激光制導(dǎo)炸彈的尾穩(wěn)定段擴(kuò)大，在翼面結(jié)構(gòu)中間填加帶噴管的火箭發(fā)動機(jī)。

AASM重視小口徑彈型的優(yōu)先發(fā)展，以便在裝備規(guī)?？s減趨勢下強(qiáng)化精確打擊能力。同樣飛機(jī)掛載小口徑炸彈的數(shù)量普遍可以翻番，有利于在一個架次里攻擊更多目標(biāo)，或在載彈數(shù)量相同時獲得更長的空中巡邏時間。小口徑炸彈的小型化和低阻力利于四代機(jī)內(nèi)載，也符合戰(zhàn)斗機(jī)多用途的載荷要求。按正常作戰(zhàn)載荷，“幻影”2000只能在機(jī)翼/機(jī)身下外掛！枚400千克制導(dǎo)炸彈。單機(jī)只能攻擊！個目標(biāo)，如掛AASM-125，則單側(cè)掛架可掛3枚，單機(jī)攻擊火力與三架原有飛機(jī)相當(dāng)，能減少執(zhí)行任務(wù)所需的攻擊機(jī)及護(hù)航戰(zhàn)斗機(jī)數(shù)量。

AASM采用標(biāo)準(zhǔn)低阻炸彈作為戰(zhàn)斗部，雖然稱是250千克標(biāo)準(zhǔn)，但除227千克標(biāo)準(zhǔn)炸彈戰(zhàn)斗部外，還需要增加前段制導(dǎo)控制和后段滑翔增程組件，全彈總重上限已達(dá)到340千克（750磅）等級。125千克標(biāo)準(zhǔn)的AASM全彈重也在200千克左右。AAXSM采用常規(guī)炸彈彈體的優(yōu)點是可利用大量庫存炸彈，但與美國GBU-38/39/40這樣全新設(shè)計的炸彈相比，全彈非毀傷重量比例和氣動性能存在較大差距。6BL-38/39彈重227/113千克，彈長2.21/1.78米，彈徑0.273/0.19米，采用折疊的菱形彈翼高空投放射程108千米。CBU-40是采用三模（紅外成像/毫米波，激光半主動）制導(dǎo)，可攻擊機(jī)動目標(biāo)的彈種，尺寸規(guī)格與GbU-39類似，采用了機(jī)動性更出色的橫向打開折疊彈翼。SDB系列113千克制導(dǎo)炸彈規(guī)格與AASM-125相似，但戰(zhàn)斗部的殺傷部分只有22千克，穿透混凝土的厚度則與907千克的BLU—109相當(dāng)。

西方激光制導(dǎo)炸彈以鴨式翼面布局為主。單鴨式布局的優(yōu)點是舵面在彈體前段，在小攻角時可以產(chǎn)生較高的舵效，但在大攻角時效率迅速降低，容易出現(xiàn)彈體失穩(wěn)，在復(fù)雜機(jī)動時舵效降低會限制機(jī)動性提高。采用分離的雙鴨式舵面時，前端固定舵面可以增加氣流速度，有利于提高后控制舵在大攻角時的效率。蘇聯(lián)H-60/73、以色列“蛇”4、法國R-550近距彈都采用了雙鴨式舵面布局，法國對該布局自控彈體氣動控制的經(jīng)驗也較豐富。AASM彈體前段固定翼面與后段活動翼面組合，控制面氣動控制性能與H-550有共通之處。采用串列雙鴨式翼面的AASM雖然采用了MK-8系列彈體，但通過高效率控制舵面和火箭推進(jìn)段組合，明顯提高了AASM大攻角滑翔和快速修正的舵效，機(jī)動性明顯超過常規(guī)的“寶石路”激光制導(dǎo)炸彈，并具備飛行末段向目標(biāo)近垂直俯；中的控制效能。

AASM與SDB的對比分析

AASM的制導(dǎo)和戰(zhàn)術(shù)設(shè)想較先進(jìn)，彈體設(shè)計基礎(chǔ)的確定則偏保守。設(shè)計出標(biāo)；佳的制導(dǎo)控制單元來改造低阻常規(guī)炸彈，在常規(guī)炸彈處于主要地位的時代，這樣的裝備思想是合理經(jīng)濟(jì)的。

機(jī)載特種炸彈很早就采用過火箭推進(jìn)加速，主要用于反跑道炸彈或混凝土破壞彈，為低空投放的炸彈提供穿透混凝土防護(hù)的必要速度。法國是反跑道炸彈研制生產(chǎn)的強(qiáng)國，對火箭推進(jìn)炸彈的設(shè)計經(jīng)驗豐富，增加火箭發(fā)動機(jī)不僅可提高制導(dǎo)炸彈的飛行距離，發(fā)動機(jī)噴管工作排氣還可以消除底阻，將原本修形用的尾段空間利用起來，又不會改變相當(dāng)于常規(guī)激光制導(dǎo)炸彈的氣動條件。AASM引控、戰(zhàn)斗和穩(wěn)推段串聯(lián)，應(yīng)用的都是成熟的常規(guī)技術(shù)，利于簡化設(shè)計、制造和測試工作量并降低成本。

海灣戰(zhàn)爭使制導(dǎo)武器的地位大幅提高，但JDAM這類革命性制導(dǎo)武器仍采用常規(guī)炸彈作為彈體。隨著幾次高技術(shù)局部戰(zhàn)爭的實戰(zhàn)，制導(dǎo)炸彈已成為機(jī)載對地武器的主力，先進(jìn)制導(dǎo)技術(shù)與雙向數(shù)據(jù)鏈的廣泛應(yīng)用，也使制導(dǎo)炸彈進(jìn)入了防區(qū)外武器的行列。常規(guī)炸彈的外形與氣動是按照重力下降設(shè)計，利用對稱布局強(qiáng)化炸彈投放后的穩(wěn)定性，這種設(shè)計不利于氣動/動力增程系統(tǒng)的發(fā)揮。美國在完成了基礎(chǔ)型JDAM后，很快就針對遠(yuǎn)程制導(dǎo)炸彈的氣動控制要求設(shè)計全新彈體，研制作戰(zhàn)性能和掛載條件更出色的制導(dǎo)炸彈。以JASSM為代表的重型增程制導(dǎo)武器，及GBU-39/40為代表的輕型增程滑翔制導(dǎo)炸彈，已開始改變利用常規(guī)炸彈改裝的傳統(tǒng)，并使導(dǎo)彈與炸彈的劃分界限更加模糊。endprint

采用常規(guī)戰(zhàn)斗部作為制導(dǎo)炸彈的戰(zhàn)斗單元，優(yōu)點是作戰(zhàn)單元的生產(chǎn)和儲備成本低，截面軸對稱彈體的氣動控制難度也比較小。問題則是炸彈下落速度快，低阻炸彈的降落速度更快，留給制導(dǎo)和控制系統(tǒng)的引導(dǎo)和修正時間較短。現(xiàn)有制導(dǎo)炸彈都采用大尺寸穩(wěn)定翼和控制面，就是為增加投彈后導(dǎo)引頭搜索信號和實施氣動控制的時間，增大彈翼的阻力和滑翔功能也可以增大留空時間。

AASM相比常規(guī)激光制導(dǎo)炸彈，控制和導(dǎo)引系統(tǒng)基本沒有什么差異，只需要針對火箭增程進(jìn)行測試調(diào)整。技術(shù)難度低、風(fēng)險小，設(shè)計和試驗工作量也不大，利于快速形成戰(zhàn)斗力，很適合裝備規(guī)模和資金有限的法國航空兵。

法國研制AASM時，大規(guī)模裝備低阻炸彈這個現(xiàn)實無法改變，AASM-125選擇MK-81戰(zhàn)斗單元，AASM-250選擇MK-82（爆破）/BLU111（穿甲）單元，AASM-1000則采用規(guī)格與BLUll6（907千克穿甲）類似的穿透混凝土能力更好的CMP-1000戰(zhàn)斗邵。AASM照顧現(xiàn)有裝備基礎(chǔ)的設(shè)計意圖，從根本上限制了武器的性能，AASM不得不在基本型AASM-250基礎(chǔ)上拓展成可由戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)掛載的4個規(guī)格，除了更好的制導(dǎo)系統(tǒng)和與尾翼結(jié)合的動力段外，AASM的整體布局與傳統(tǒng)的“寶石路”并無差異，自然無法和SDB這個換代制導(dǎo)炸彈相比。

AASM的技術(shù)雖然明顯不如SDB，但擁有火箭推進(jìn)系統(tǒng)卻是個明顯優(yōu)勢，尤其是對AASM應(yīng)用靈活性的支持作用最為明顯。SDB的射程與投彈的高度和速度有直接關(guān)系，投彈高度越高，初始速度越大，菱形翼提供的滑翔性能就越好，沒有輔助動力增程也有足夠遠(yuǎn)的射程。SDB的這種性能特點來源于美軍自身戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢，載機(jī)在火力圈外有實現(xiàn)中、高空投彈的安全條件。否則，掛載SDB的載機(jī)如被迫在低空投彈，投彈高度對射程的削減效應(yīng)將非常明顯，SDB也不適合用直升機(jī)這類慢速空中平臺投放。AASM在這種戰(zhàn)場條件下比SDB有優(yōu)勢。AASM具備自主動力增程能力，戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)不但可在高空投彈（射程50千米），低空同樣可以投彈攻擊較遠(yuǎn)距離（15千米）目標(biāo)，不僅可采用高速度的戰(zhàn)術(shù)攻擊機(jī)掛載，理論上也能由直升機(jī)掛載，載機(jī)投彈速度對AASM有效射程的影響沒有SDB那樣敏感。

法國AASM的規(guī)格與CBI-38/39相似，但設(shè)計思想差異明顯，尤其是戰(zhàn)斗單元的選擇差異直接決定了作戰(zhàn)性能。SDB全新設(shè)計了柱形彈體和集中式折疊翼面，掛載時幾平?jīng)]有明顯突出于彈體的翼面，外掛/內(nèi)載時的外廓尺寸和氣動阻力均較小，方便戰(zhàn)斗機(jī)采用復(fù)合掛架內(nèi)置或外置密集掛載。AASM的控制面和穩(wěn)定翼面數(shù)量多，彈體前端固定式控制面的翼展也較大，AASM-250無法折疊的翼展尺寸就達(dá)到了0.58米，單彈截面尺寸幾乎相當(dāng)于（GBU-38的3倍。AASM-125/250和500的彈重差雖然明顯，但翼面展長的差異卻不大，外掛/內(nèi)載時翼面占用空間都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了彈體尺寸，并不能像SDB系列那樣充分發(fā)揮小彈體載荷的積極作用。AASM的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和氣動控制手段與SDB存在代差，性能差距更明顯。

[編輯/旭日]endprint