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战争的发展对武器打的准提出了愈来愈高的要求,这不仅关系到战争主动权,赢得战争胜利,而且也涉及到后勤保障的简化和非战争破坏目标的减少,所以发展精确打击弹药已是军界和军火工业界的共识。谁能装备更大比重的精确打击弹药,谁就多操一份赢得战争的胜券;谁能在研制精确打击武器方面走在前面,谁就能在国际军火竞争中处于优越位置。
精确打击弹药首推导弹,但导弹造价昂贵,不可能大量装备。其次是末敏弹,尽管造价较低,但现在看来还是只能采用爆炸成形战斗部,其弹道不能改变,威力也较小,所能打击的目标类型也很有限。还有重要的一点是,这两种弹都只能是全新研制,全新制造的弹药。面对数以千万计的原有“笨”弹改造,这两种途径都无能为力。在世界局势趋于缓和,各国的军费开支都锐减的情况下,不可能将火炮弹药全部换装成炮射导弹和(或)末敏弹,如何将库存的原有笨弹改装成某种程度上的精确打击弹药,或者研制出原弹药外形基本不变,勤务处理基本不变,但具有弹道修正能力的低成本新型炮射精确打击弹药,就理所当然的成了摆在弹药设计师面前的一项艰巨任务。
弹道修正弹是在20世纪80年代中期发展起来的新型弹药,其基本概念是:能够在弹丸飞行过程中实时测量弹道诸元或目标信息、解算弹道偏差并控制相应的修正执行机构、对飞行弹道进行一次或多次修正、从而减小弹道偏差、提高射击精度的精确打击弹药。
弹道修正弹也不同于导弹,其根本区别是,导弹是通过连续地闭环修正,指向目标。弹道修正弹是通过有限的几次开环修正,以修正弹丸飞行的误差或(和)因目标机动带来的弹目交汇点偏差,从而减小散布误差或提高单发命中率。正是这些基本差别奠定了弹道修正弹和导弹属于两个不同的精确打击弹药范畴,也使它们的造价相差悬殊。
弹道修正弹和末敏弹的根本区别是,末敏弹的母弹弹道一般不能修正,子弹弹道也不能修正,子弹以末端敏感引信起爆爆炸成形战斗部,只能直接顶攻轻型装甲、车辆、火炮之类目标,虽然对特定目标命中率较高,但威力所限,即使命中也未必能达摧毁之目的;而弹道修正弹弹道可以修正,基本上都是杀爆战斗部,若直接命中目标,大中口径弹则可摧毁任何重型坦克、任何类型军车、火炮、一般野战土木工事等;非直接命中则有比较大的杀伤范围。其战场适用范围相当广泛。
弹道修正系统主要由三大部分组成:弹目测量系统、弹道信息处理系统和执行机构。弹道、目标测量系统有的安装在弹上,如GPS测量装置或微机电传感器(MEMS)、光学导引头等,有的在地面上,如定位雷达等。弹道信息处理系统采用了先进计算技术、外弹道理论和解算装置,实现了弹道信息处理的准确性和实时性,该系统可以微型计算机为核心组装在弹上,也可与地面测控系统连成一体。弹上执行机构提供的修正力或力矩主要分为两类,一类是通过调节弹丸的弹形或翼片来改变弹丸的空气动力,如增大阻力作用用于减小弹丸的飞行速度,增加升力用于改变弹丸的飞行方向;另一类是靠脉冲推力发动机产生的脉冲力,当脉冲力沿垂直弹轴的横向作用时可改变弹丸的飞行方向。
根据修正方式不同可以将弹道修正弹分为一维弹道修正弹与二维弹道修正弹。一维修正又叫射程修正。其修正原理是:弹丸发射时不是直接瞄准目标发射,而是瞄准比目标稍远一点的位置发射。弹丸出炮口后,弹道测量系统测算出弹丸实际飞行弹道,计算出弹丸预计的落点,并将该落点与目标的位置进行比较,得到射程偏差,由信息处理系统计算得到弹上阻尼环打开的时间。当阻尼环打开后,弹丸减速,弹道改变,从而使弹丸的实际落点尽量接近目标。二维弹道修正是以空中目标的运动参数为依据,实行方向和射程的二维修正,采用横向方位修正原理是:当弹丸出炮口后,由弹载测量系统探知飞行中弹丸的实际弹道,将此弹道与地面火控计算机中预先装定在弹上的理想弹道或由目标探测系统探知的命中弹道进行比较,得出弹道偏差,并计算出修正量,弹上的修正执行机构(舵机或脉冲发动机)根据修正量的大小和方位而实时地动作,从而实现对弹道的修正,达到提高命中率的目的。
目前,全姿态测量是弹道修正弹的关键技术之一,其测量传感器主要受限于:弹丸发射过载大(>10000g),弹体空间体积小(155mm口径的弹丸,可利用的腔体直径<>