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备受关注的美国小直径炸弹(SDB)  

2007-04-25 09:48:24|  分类: 装备科技F |  标签: |举报 |字号 订阅

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数据表明,一架次飞机可以攻击的目标的数量,1990年为2个,2000年为24个,预计2010年将达50个以上。攻击目标数量的突增得益于微小型弹药的应用,特别是小直径炸弹的问世。

“小直径炸弹”(SDB)是美国航空武器中心和空军研究试验室牵头开发的一种新型武器。SDB的体积是空军现役最小型炸弹的一半,可使飞机携带更多的弹药,攻击指挥控制掩体、防空设施、飞机跑道、导弹阵地、火炮阵地等多种目标。它是美军重点发展的精确制导武器之一,也是美空军全球打击部队的重要机载武器。

研制背景与概况

“小直径炸弹”的前身是微小型弹药概念。海湾战争期间,F-117隐身战斗机每架次只能携带2枚908千克的激光制导炸弹,攻击2个地面固定目标。美空军意识到,F-117只有内弹舱、无外挂弹架,携弹量太少。为使它在一次出动中打击更多目标,应该专门研制一种威力大、尺寸小、250磅级(113千克)的小型炸弹,以增加F-117的携弹数量,加快空战速度、降低摧毁目标成本。最初提出的指标是:一架F-117携带与2枚2000磅级(908千克)激光制导炸弹重量相当的数枚250磅微型炸弹,一次飞行任务可攻击12个坚固的地面固定目标。

1995~2000年,美空军研究实验室曾开展过多个微型弹药技术演示(MMTD)项目,其中包括微型弹药技术(MMT)、小型灵巧炸弹(SSB)、灵巧的多弹发射轨(SMER)和小型增程灵巧炸弹(SSB-REX)等。2001年,美空军在SSB-REX项目的基础上启动SDB项目,9月选中波音公司和洛克希德,马丁公司作为研制SDB的候选公司。波音公司的方案以“联合直接攻击弹药”(JDAM)为基础,而洛克希德·马丁公司则是在“联合空对地防区外导弹”(JASSM)和“风修正弹药布撒器”(WCMD)等项目的基础上研制。2003年8月,波音公司击败洛·马公司,获得空军授予的价值25亿美元的SDB研制与生产合同,成为SDB的主承包商。

美空军计划在2006~2018年采购24000枚SDB和2000套弹架,首先装备F-15E战斗机,随后装备F/A-22战斗攻击机、F-35战斗机、“联合无人作战飞机系统”(J-UCAS)和其他飞机。据称,一架作战飞机最多可以携带SDB的数量:

B-1轰炸机288枚、B-2轰炸机192枚、B-52轰炸机144枚、F/A-22战斗攻击机24枚。SDB除了可以装备有人或无人驾驶飞机外,还可装备巡航导弹、弹道导弹、防区外空地导弹等武器。

在小直径炸弹的研发过程中,美国空军与澳大利亚空军合作,进行了内弹舱弹射试验,英国也表示对增强型SDB感兴趣,计划将SDB装在英国购买的F-35的内部武器舱中。欧洲联合企业MBDA公司参与了开发,SDB采用该公司的菱形背翼组件作为增程装置。2001年7月,MBDA和波音公司签订了一项协议,在全球范围内合作销售“联合直接攻击弹药”(JDAM)及其衍生产品,包括增程型JDAM-ER和小直径炸弹(SDB)。

系统的构成

现有SDB系统由GBU-39小直径炸弹、载弹系统、任务规划系统和后勤支援系统组成。包括弹架和4枚GBU-39/B炸弹在内,整套装置重664千克,长3.6米、宽0.40米、高0.40米。

GBU·39炸弹

GBU-39重113千克,直径0.19米、长1.8米。与GBU-32侵彻武器相比,长度同样、直径小得多,但侵彻能力却相当——对钢筋混凝土的侵彻深度为1.83米。采用先进的抗干扰全球定位系统辅助惯性制导(AJGPS/INS),圆概率误差3米,最大滑翔距离74千米。SDB的精度支援系统可提供目标数据,以修正投弹偏差。作战载荷为多用途侵彻和高爆/破片战斗部,钢制壳体与可选择的电子引信相耦合。这种113千克级的武器只有22.7千克的炸药,但具有与908千克BLU-109战斗部同样的侵彻能力。

BRU-61/A弹架系统

BRU-61/A是四弹位的灵巧弹架,架上有航空电子设备和4个气动武器弹射器。航空电子设备用于弹舱管理,从而简化了与不同飞机集成的难度,而且可在飞行中制定作战计划。气动弹射器的结构设计有利于降低维护费用和使用成本。

任务规划系统

这是一种把飞机的飞行规划与攻击目标的武器规划结合在一起、用于部署SDB的自动化系统。用户可通过标准的Windows界面,完成规划、分析、储存和下载任务数据的工作。由于采用规划辅助措施,每次任务规划的时间不到1分钟。

SDB共有3种型号:第一种型号是113千克级的SDB,装有惯性导航/全球定位系统(1NS/GPS),用于对付静止的固定目标,单价约为6.4万美元,预计2006年装备部队。第二种型号装有带自动目标识别能力的寻的头,用于对付可重新定位的机动目标(如面空导弹、面面导弹发射装置等),单价约为10.7万美元,预计2009年装备部队。第三种型号具有巡航待机能力,能自主寻找目标,预计2010年以后装备部队。

采用的关键技术

GPS/INS制导技术

GPS/INS即全球定位/惯性导航集成系统。其中的GPS可提供准确的位置与速度数据,而INS可提供准确的姿态数据,二者结合可获得准确的姿态、位置及速度信息。GPS/INS制导技术使小直径炸弹的命中精度达到5~8米。

激光雷达寻的头制导技术

激光雷达寻的头是微小型弹药的研制重点。它采用三维模型匹配算法,可获得三维高分辨率图像,能够区分坦克、步兵战车和地空导弹等不同类型的目标。激光雷达寻的头不同于其他类型的寻的头,它不是以被动红外或毫米波技术,而是以主动光学技术为基础。借助激光雷达寻的头制导技术,SDB的命中精度可达到1~3米。

菱形背弹翼和格栅翼技术

菱形背翼是一种低成本、高性能、扫描轨迹较大的弹翼组件。菱形背弹翼增程组件收缩时位于炸弹腹下,展开后是一种菱形结构,可使弹翼的压力中心位于炸弹重心处,并在高速状态下提供扰动阻力。这种弹翼具有较大的升阻比,提高了炸弹的防区外射程和横向机动能力。折叠式菱形背弹翼是为F-117A、F-22、B-1B和B-2A等飞机设计的,利用菱形背弹翼的SDB可滑翔飞行65千米。

格栅翼看起来像是一个有一定厚度的方形网球拍。它由一系列薄薄的、相互连接的金属提升翼面构成,装在一个坚固的矩形框架结构中。弹翼沿弹体向前折叠,可以使空气动力学控制装置更为紧凑;并在炸弹投下之后利用气流作用使弹翼迅速展开,摒弃了复杂而笨重的弹翼展开机构。与普通翼相比,格栅翼下侧的阻力稍大,但升力较大且便于操纵。SDB利用了菱形背弹翼和格栅翼技术,滑翔飞行距离可达92.6千米。

硬目标引信技术

用于攻击硬目标的弹药中,引信是一个重要环节。目前美军装备的硬目标引信有FMU-152/B“通用可编程引信”(JPF)和FMU-155/B引信。为提高武器的灵活性和效能,飞行员可以在投弹前(而不是必须在装机前)最后选择FMU-152/B引信的工作方式。这样,只需用一种引信就能够执行多种任务。

此外,美国准备把正在研制的“多间隙硬目标引信”(MEHTF)用于小型灵巧炸弹,这种引信能够计算弹丸穿过楼层的数目,在到达预定深度或特定的层数后引爆战斗部。美军目前使用的是“硬目标灵巧引信”(HTSF),预期MEHTF的性能比它好、尺寸比它小、成本和复杂性比它低。

未来的发展

美空军已着手考虑发展可对付移动目标的后继型SDB——GBU-40。后继型SDB将加装一个寻的器和一个双向数据链,寻的器可在目标附近的有限区域进行搜索,保证炸弹飞向正确的目标:数据链用于向操作员反馈炸弹的位置及状态信息,操作员可通过数据链终止炸弹的自主活动,转由操作员控制炸弹飞向目标。美海军虽然没有参加基本型SDB的研制,但预计将参加后继型SDB的研制工作。

美军在未来5年将开发的SDB技术还有;3倍于“联合直接攻击弹药”射程的低成本增程技术,确保高精度自主式武器投放的低成本激光雷达末寻的技术,微型化抗干扰INS/GPS导航技术:更小、更廉价的引信技术,先进的破片战斗部技术,多种运载技术(多平台技术)等。

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