JDAM进行时

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  美国研制的“联合直接攻击弹药”(JDAM)自20世纪90年代末装备美国空,海军后至今,不断改进和发展,改进速度之快、发展项目之多都令人惊叹。综合来看,JDAM的改进和发展主要表现在以下几个方面:
  (1)提高炸弹装药的安全性。美军为了保证炸弹在生产、储运的安全,逐渐用钝感装药代替原来MK80系列低阻通用炸弹的猛炸药。除了MK82、MK83发展而来的BLU-111/B、BLU-110/B外,MK-84钝感弹药型(1M)战斗部也在2000财年开始研制,装药为PBXN-109钝感炸药。
  (2)提高战斗部的侵彻能力。由于现代精确制导武器的打击精度和打击威力非常大,地面目标一旦被发现就意味着被摧毁,所以各国纷纷开始将重要目标地下化。另外,随着工程技术和材料技术的进步,现代机场跑道和桥梁的抗打击能力也大大增强。为了对付这类坚固硬目标,美军不断给JDAM研制新的侵彻战斗部,如洛克希德·马丁公司研制的BLU-116/B。该战斗部重874千克,炸弹铝制外壳内部是次口径钻地战斗部,战斗部壳体采用镍钴钢合金制成,内装PBXN-109钝感炸药。它能够钻入厚达30米的土层,或穿透6米厚的混凝土层。对已发展的BLU-109/B、BLU-111/B、BLU-110/B等侵彻战斗部,则采取提高装药密度、优化弹型、选用新的弹体材料等措施来提高侵彻力。
  除上述这些对付硬目标的战斗部外,美军还急需种特殊的侵彻战斗部。要求它不但能使加固的生化武器生产及存放设施失能,同时还能防止其中的杀伤性战剂向外扩散。目前,美国海军正在进行销毁生化战剂战斗部的研究工作,其中一项设想是研制高温燃烧剂HTI-J-1000战斗部(由洛马公司研制),内装136千克二级反应装填物,产生的温度高达540℃。
  (3)应用新的引信。为了更有效地打击地面目标,最大限度地发挥战斗部威力,美军正在研制两种新的引信,准备装到JDAM上。一种是专为配合侵彻型战斗部而研制的“硬目标智能引信”(HTSF),它是种电子引信,具有空间感知、层面计算和穿透距离计算功能,可以根据不同的目标介质类型,如空气、土壤、混凝土和岩石等来控制炸弹的爆炸时间和穿深,使炸弹能更有效地对付地下坚固目标。
  


  另种是美国卡曼航宇公司戴登分部研制的FMU-152A/B“联合可编程引信”(JPF)。它可使飞行员在飞行中或投弹前改变引信的设定,并且有三种起爆方式:延时(对付地下硬目标)、触发和近炸,以适应攻击多种目标的需要。JPF可显著地提高武器的灵活性和效能,因此,美军打算除将它用到JDAM上外,还将应用到激光制导炸弹和非制导炸弹上。2004年未,卡曼航宇公司戴登分部获得了美国空军1360万美元的订单,从2005年底已经开始生产JPF。
  (4)研制新的末端导引头。由于采用GPS/INS制导的JDAM命中精度为13米,赶不上激光制导炸弹,所以美军对其,生能有些不满惹,特别是美海军希望将JDAM的命中精度提高到3米左右,以便减小附带损伤。但这种命中精度,仅靠GPS/INS是达不到的,所以美海军计划给JDAM增加一个有未制导能力的导引头,可供选择的有非致冷的红外成像导引头、合成孔径雷达导引头、固态激光雷达导引头、毫米波雷达导引头等。
  (5)小型化。为了让战机能携带更多的JDAM,同时还不降低其打击威力,美军一直在致力于JDAM的小型化工作,目前出现的弹种包括GBU-35(V)1/B、GBU-38和SDB。
  GBU-35(V)1/B是波音公司专为美海军研制生产的一种新型JDAM,用于打击移动软/硬目标、固定软,硬目标和海上面目标硬目标。实际上它也不轻,与GBU-32(V)2/B同级。其基本性能参数为:弹长3.035米,翼展0.498米,弹重467千克,采用KMU-559/B制导舱和BLU-110/B侵彻战斗部,射程9~24千米,圆概率误差13米,单价2.1万美元(2001年美元值)。
  GBU-38是波音公司在MK82炸弹基础上为美军研制的一种新型227千克级JDAM(采用新的KMU-572/B制导舱),主要提供B-2A轰炸机使用。为此,美军专为B-2A设计了一种新式挂架,全机共4个挂架,每个挂架可以携带20板GBU-38。这样,一架B-2A总共可携带80枚GBU-38。除B-2A外,美空、海军现役所有战机均可携带,就连RQ-1B“捕食者”攻击无人机部可以携带6枚。
  GBU-38于2000年9月开始研制,首次投放试验在2002年4月,是由一架F-16战斗机进行的。2003年3月31日,B-2A轰炸机在爱德华兹空军基地进行了首次投放试验,分别从4个挂架上投放了16枚GBU-38,炸弹全部击中目标区。在伊拉克战争中,GBU-38首次投入实战,但属于试验性质,并不是真正装备型号。2003年9月18日,B-2A在尤他靶场进行了投放全部80枚GBU-38的试验,轰炸目标为长度不到1609米的模拟小型机场。试验中,每枚GBU-38以不同的攻角和航向,各自攻击预定目标,许多炸弹直接命中目标,试验效果非常令人满意。从2005年开始,美空军开始正式装备GBU-38。
  SDB中文称为“小直径炸弹”,是美国空军研制的最新型JDAM炸弹,也是真正的小型化JDAM。SDB的研制目的是利用113千克的炸弹获得与874千克重的BLU-109/B侵彻战斗部相当的侵彻能力。该项目由美国埃格林空军基地空军装备中心负责,于2001财年开始发展。最初的竞标者为波音公司和洛马公司两家,型号分别为GBU-39/B和GBU-41/B。2003年8月28日,波音公司击败了洛马公司,成为SDB炸弹及其BRU-61/A挂架的唯承包商。
  SDB外形细长,炸弹全长1.8米,弹径190毫米,翼展1.38米,弹重129千克,装药为23千克高能炸药,炸弹壳体采用硬度极高的材料制造。SDB有两种制导方式,一种是采用先进的抗干扰GPS/INS制导装置,用于打击固定目标,命中精度为13米;另一种是采用末制导导引头,除打击固定目标外,还可打击移动目标,命中精度在3米左右。SDB配用JPF引信和阿莱尼亚马可尼系统公司研制的“钻石背”弹翼组件,最大射程将达到74千米。预计,美国空军将需要2.4万枚SDB和2000套挂架。
  SDB不但具有极高的作战效能,而且还使战机的携带量大大增加。如B-2A携带GBU-38时,数量为80枚;而在携带SDB时,数量可达200多枚。
  SDB由波音公司圣查尔斯工厂生产,2005年4月进八小批量初始生产阶段,2005年10月开 始交付美空军。至2006年中,装备SDB的F-15E战斗轰炸机已经形成初始作战能力。今后,SDB还将装备于F-22A、F-35战斗机、无人攻击机及其它作战飞机。
  2006年4月,美国又启动了SDBⅡ计划,主要是增装末端导引头和双向数据链。目前,波音公司和雷声公司分别拿出GBU-40/B和GBU-42/B来进行竞争。按照计划,美国空军将存2009年底童布谁将成为SDBⅡ项目的最后获胜者。 (6)提高抗干扰能力。JDAM打得准的关键是GPS制导系统,所以,一旦其GPS制导系统受到干扰,则命中精度就会大大降低。这点,在伊拉克战争中已经为实战所证实。战争初期,美军曾指责俄罗斯为伊军提供了GPS干扰机,导致美军一些GPS制导武器偏离目标。虽然美军很快就摧毁了伊军的GPS干扰机,但是GPS系统易受干扰的现实成了美军的块心病。所以如何提高GPS系统在导航及制导方面的抗干扰能力无疑将会是美军今后的重要工作。
  其实,美军在GPS系统建成之日起,就注意到它的抗干扰问题,并针对此研究抗干扰技术。对GPS系统的抗干扰性能通常从两方面人手,一是提高卫星的抗干扰能力,一是提高GPS终端用户接收机的抗干扰能力。
  对GPS导航卫星来说,采取的措施有增加GPS卫星发射的信号强度,提高其抗电子干扰能力;在GPS信号上增加抗干扰性能更强的军用M码;开发新代数字化铯原子钟等。
  对像JDAM这样靠GPS制导的武器来说,主要是采用抗干扰的GPS制导系统。1995年8月,麦道公司(现并入波音公司)就根据美空军埃格林空军基地的空心负责,于2001财年开始发展。最初的竞标者为波音公司和洛马公司两家,型号分别为GBU-39/B和GBU-41/B。2003年8月28日,波音公司击败了洛马公司,成为SDB炸弹及其BRU-61/A挂架的唯承包商。
  SDB外形细长,炸弹全长1.8米,弹径190毫米,翼展1.38米,弹重129千克,装药为23千克高能炸药,炸弹壳体采用硬度极高的材料制造。SDB有种制导方式,一种是采用先进的抗干扰GPS/INS制导装置,用于打击固定目标,命中精度为13米;另一种是采用末制导导引头,除打击固定目标外,还可打击移动目标,命中精度在3米左右。SDB配用JPF引信和阿莱尼亚马可尼系统公司研制的“钻石背”弹翼组件,最大射程将达到74千米。预计,美国空军将需要2.4万枚SDB和2000套挂架。
  SDB不但具有极高的作战效能,而且还使战机的携带量大大增加。如B-2A携带GBU-38时,数量为80枚;而在携带SDB时,数量可达200多枚。
  SDB由波音公司圣查尔斯工厂生产,2005年4月进八小批量初始生产阶段,2005年10月开始交付美空军。至2006年中,装备SDB的F-15E战斗轰炸机已经形成初始作战能力。今后,SDB还将装备于F-22A、F-35战斗机、无人攻击机及其它作战飞机。
  


  2006年4月,美国又启动了SDBⅡ计划,主要是增装末端导引头和双向数据链。目前,波音公司和雷声公司分别拿出GBU-40/B和GBU-42/B来进行竞争。按照计划,美国空军将存2009年底童布谁将成为SDBⅡ项目的最后获胜者。 (6)提高抗干扰能力。JDAM打得准的关键是GPS制导系统,所以,一旦其GPS制导系统受到干扰,则命中精度就会大大降低。这点,在伊拉克战争中已经为实战所证实。战争初期,美军曾指责俄罗斯为伊军提供了GPS干扰机,导致美军一些GPS制导武器偏离目标。虽然美军很快就摧毁了伊军的GPS干扰机,但是GPS系统易受干扰的现实成了美军的块心病。所以如何提高GPS系统在导航及制导方面的抗干扰能力无疑将会是美军今后的重要工作。
  其实,美军在GPS系统建成之日起,就注意到它的抗干扰问题,并针对此研究抗干扰技术。对GPS系统的抗干扰性能通常从两方面人手,一是提高卫星的抗干扰能力,一是提高GPS终端用户接收机的抗干扰能力。
  对GPS导航卫星来说,采取的措施有增加GPS卫星发射的信号强度,提高其抗电子干扰能力;在GPS信号上增加抗干扰性能更强的军用M码;开发新代数字化铯原子钟等。
  对像JDAM这样靠GPS制导的武器来说,主要是采用抗干扰的GPS制导系统。1995年8月,麦道公司(现并入波音公司)就根据美空军埃格林空军基地的空军装备中心的要求开始研究GPS制导单元的抗干扰技术,该项目分为两部分,即“战术高能抗干扰GPS制导”(THAGG)和“战术GPS抗干扰技术”(TGAT)。主要是研制低成本抗干扰系统加装到JDAM上,该系统可以有效对抗高能GPS干扰,使JDAM在强干扰环境下仍具有极高的命中精度。该项目主要分为四个阶段:抗干扰系统硬件测试;抗干扰系统的8次综合测试;抗干扰系统的空中测试;6次以上的实弹空中投放试验。
  波音公司于1998年对JDAM进行了2次成功的加装GPS抗干扰系统的空中投放测试。其中一次共投放了4枚加装抗干扰GPS制导系统的JDAM,在高强度干扰环境下,JDAM炸弹从11176米落下,飞行了16.7千米,准确击中了预定目标,圆概率误差不超过6.7米。2002年9月,空军装备中心和波音公司一起,又成功进行了2次加装改进型GPS抗干扰系统的GBU-31投放测试。
  2003年初,波音公司已经开始生产抗干扰的GPS天线模块(可保证JDAM在核战条件下作战),目前的单价约6000美元(生产量为5000套);如果产量再提高的话,这个单价还可以降低。在整个抗干扰GPS制导系统中,GPS/INS制导单元以及抗干扰的GPS天线由波音公司生产,而GPS接收机则由柯林斯公司生产,惯导装置则由霍尼韦尔公司生产。抗干扰GPS系统除了可用于JDAM外,还可用到其他采用GPS制导方式的空地弹药上,如新一代激光制导炸弹、全球定位系统半自主弹药(GBU-36/B、GBU-37/B)等。
  (7)增大射程。增大武器的射程,使其拥有防区外发射能力,从而减少飞机和飞行员的损失,是美军长期追求的目标。对导弹来说,提高射程还相对容易,但对于没有动力的炸弹来说,提高射程就不那么简单了。通常采取的办法是尽量在高空投放,并采用滑翔弹翼,但其射程仍然有限,不足以保证载机不受敌方地面防空火力的威胁。如JDAM即使在高空投放,射程也只有24千米左右。为了进一步提高JDAM的射程,美国空军在1998年进行了公开招标。同年10月;意大利阿莱尼亚·马可尼系统公司(AMSI)依靠其发展的技术新颖的“钻石背”增程组件赢得了这项合同。
  “钻石背”构思巧妙,结构极为独特,是一种低成本、高性能的增程组件。它采用可折叠的铰接式串式联动弹翼,平时折叠于弹体中部下方,在炸弹投出后弹翼展开,形成“钻石”形滑翔翼(“钻石背”即由此得名),使炸弹的滑翔距离增大,从而大大提高了炸弹的射程。“钻石背”弹翼组件有良好的机动能力和升力特性,炸弹加装这种组件后,可使打击范围扩大20倍左右。在美国空军的资助下,阿莱尼亚·马可尼系统公司和波音公司用“钻石背”技术对JDAM和“小型智能增程炸弹”(SSBREX)进行了成功的改装测试。
  美军于2000年4月7日对SSBREX进行了首次成功飞行测试。同月4月21日,美空军又在GBU-31(V)3/B上加装“钻石背”组件进行了试验,炸弹在7600米高度投放,射程达到了65千米,这个进步是惊人的。此后到9月份,美空军又成功进行了3次发射试验。所有这些投放试验均由F-16战斗机进行,试验地点分别是佛罗里达州埃格林空军基地和新墨西哥州白沙导弹试验靶场。试验结果表明,炸弹的操作安全性、滑翔距离、飞行姿态、弹翼收放控制性能、末端攻角等达到了预期目的。美军宣称,如果再对组件稍加改进,并使炸弹在更高的高度投射,则JDAM的射程可达110千米。“钻石背”不仅能使炸弹的投射距离得到大幅提高,而且还能调整炸弹的飞行轨迹,保证炸弹以最佳攻角打击目标。此外,“钻石背”还有成本低、轻巧方便、通用性好等特点。
  2001年7月,阿莱尼亚马可尼系统公司和美国波音公司签了一项协议,同意转让“钻石背”技术。美国国防部打算用“钻石背”组件来提升JDAM(改装后的JDAM将被称为JDAM-ER)、SDB(小直径炸弹)、SSBREX(小型智能增程炸弹)、WCMD(风偏修正弹药)等的射程,以提高这些武器的防区外攻击能力,并降低生产成本。
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