概述
精确制导武器这一术语起源于20世纪70年代中期,美国在越南战争中大量使用了精确制导炸弹。由于它具有精确的制导装置,在战场上取得了惊人的作战效果,因而引起人们的极大注意。
我军对精确制导武器的定义是:采用精确制导技术,直接命中概率在50%以上的武器。主要包括精确制导导弹、制导炮弹、制导地雷等。直接命中指制导武器的圆概率误差小于该武器弹头的杀伤半径。
作战特点
精确制导武器是采用高精度制导系统,直接命中概率很高的导弹、制导炮弹和制导炸弹等武器的统称。通常采用非核弹头,用于打击坦克、装甲车、飞机、舰艇、雷达、指挥控制通信中心、桥梁和武器库等点目标。
直接命中概率高
精确制导武器名称的根本由来就是因为直接命中概率高,这也是精确制导武器最基本的特征。目前,一些有代表性的精确制导武器其命中概率可达80%以上,激光制导炸弹和电视制导炸弹,其圆概率偏差约在2米以内。
如海湾战争中,美国空军在100千米外向伊拉克的一个水电站发射了两枚“斯拉姆”空对地导弹,结果是两枚导弹先后从同一个洞穿入发电厂,彻底摧毁了目标。
现在已经出现了完全依靠弹体的动能直接撞毁目标而根本就不需要装药战斗部的精确制导武器。例如,英国宇航公司研制的高速防空导弹,其飞行速度可达4马赫,导弹没有爆破战斗部,它靠弹体高速飞行的动能来击毁目标。
具有自主制导能力
随着电子技术的发展,高性能的毫米波制导系统、红外探测器以及人工智能计算机的采用,精确制导武器不仅具有较高的直接命中概率,而且还通常具有“发射后不用管”的自主制导能力,它可完全依靠弹上的制导系统独立自主地捕捉、跟踪和击中目标,不需要人工或其它辅助设备进行干预。
例如,美国的“黄蜂”空对地导弹,由于采用了人工智能技术和先进的信号处理技术,已经具有了初步的智能化特征。它可在复杂的地物背景中鉴别出是否是要攻击的目标。如果不是,则继续搜索目标;如果是,则作进一步信号分析,鉴别和判断所探测目标是真实目标还是背景或假目标。
如果不是真目标,弹上探测器便重新进行目标搜索;如果确认是真目标,则进一步判断目标是否处在战斗部杀伤范围内。如果是在杀伤范围之内,则自动估算出最佳爆炸高度,将战斗部引爆,从坦克顶部将其击毁;如果不在杀伤范围之内,则继续对目标进行锁定跟踪,直到进入有效杀伤范围为止。
如果发现有两枚以上导弹同时跟踪同一个目标时,后面跟踪的导弹就立即自动离开,探测器重新进行目标搜索、捕获、跟踪和攻击新的目标。
作战效能好
精确制导武器虽然技术较一般武器复杂,制造成本高,但由于精确制导武器具有较高的直接命中概率,因而它的作战效能好、经济效益高。同无制导的武器相比,精确制导武器在完成同一作战任务时,其弹药消耗量小,所需作战费用远远低于常规弹药。
在英阿马岛战争中,阿根廷空军仅用一枚价值25万美元的“飞鱼”导弹,就击沉英国海军一艘造价近2亿美元的“谢菲尔德”号驱逐舰。此仗阿军不仅取得军事上的胜利,而且在经济上的效益也十分可观。
制导技术
自主制导
自主制导就是指导弹的控制完全自主,在飞行中不依赖于目标和制导站,由导弹的制导装置按预定过程控制其飞行轨迹,保证导弹命中目标。属于自主式制导的有惯性制导、方案制导、地形匹配制导和星光制导等等。
比如惯性制导系统:它的惯性测量装置是由陀螺仪和加速度计所组成的,惯性制导系统就是利用惯性测量装置测量导弹运动的加速度,通过解算装置,计算出导弹的运动加速度及运动速度,经过与原设定的参数进行比较,形成制导指令,由执行机构控制导弹飞向目标。
自主制导的特点是:把飞行方案,也就是飞行程序储存于弹上,不与目标和制导站发生联系。因此隐蔽性好,抗干扰能力强,射程远。但是它的缺点是:发射后无法改变弹道,而且制导精度随飞行时间(或距离)的增加而降低。
寻的制导
寻的制导就是依靠弹上设备,接受目标辐射或反射的能量(红外辐射、光辐射、无线电波、声波等),确定目标位置和运动特性,自动控制导弹飞向目标。通常按有无照射目标的能源,可分为主动寻的、半主动寻的、被动寻的三种:
主动寻的——导弹上的能源照射目标,接收机根据回波信号,完成对目标的捕捉、跟踪和攻击。
半主动寻的—能量照射来自指令站,导弹接收回波信号,自动跟踪并攻击目标。
被动寻的——就是导弹依靠感受目标的能量(比如飞机发动机的热辐射),自动跟踪并攻击目标。
寻的制导的最大特点是:精度非常高。但是它的作用距离较近,识别敌我能力差。
遥控制导
遥控制导是以设在地面、水面或飞机上的指令站,来测定目标和导弹的相对位置,并向导弹发出制导指令进行的制导。
比如目视瞄准、手控有线指令制导:在导弹发射后,通过瞄准镜跟踪目标和导弹,测量它们的运动参量,并形成制导指令,通过操纵控制盒,把制导指令通过导线传送到弹上,弹上接收设备以收到的制导指令为依据,在弹上经过信号变换和功率放大等环节处理后,操纵执行机构改变导弹的飞行弹道,使其飞向目标。
遥控制导的特点是:导弹受控于指令站,因此弹道可以随目标的运动而改变,适合攻击运动目标。但是这种制导方式比较容易受干扰,且有线制导受导线长度和强度的限制,作用距离近。
复合制导
采用两种以上制导方式的制导。它可以综合利用几种制导方式的优点,弥补弱点,提高命中精度。比如:
美“斯拉姆”远程空地导弹:惯性制导+红外成像自动寻的末制导
法“飞鱼”反舰导弹:惯性制导+主动雷达寻的末制导
俄SA-12(斗士)地空导弹:无线电指令遥控制导+主动雷达寻的末制导
美“先进巡航导弹”:惯性导航+地形匹配+主动寻的末制导复合制导可以综合利用几种制导方式的优点,但是它的缺点是:系统复杂,体积大,设备比较昂贵。
主要影响
据资料统计,在北约对南联盟的空袭中,所使用的武器,有98%是精确制导武器,并且显示出优异的作战效能。西方专家认为:精确制导武器是一种能够代替战术核武器,对战争胜负具有决定性意义的新型武器,它为不首先使用核武器或不使用核武器打一场具有核战争威力的战争提供了新的手段。精确制导武器给战争行动带来的影响主要表现在以下几个方面。
使超视距、多模式、多目标精确打击成为可能
巡航导弹的打击距离达千公里以上,可从陆地、空中、海上多方式发射,自行打击各种重要战略目标。如美国“爱国者”地空导弹就配备了相控阵雷达和100万次/秒的计算机,可同时跟踪50~100个目标,或同时控制9枚导弹攻击不同方向、不同高度的目标。
旷日持久的局部战争将被速战速决取代
精确制导武器最本质的作战特点是快速、敏捷、高效,具有速战速决的能力。在过去发生的局部战争中,据统计,战争持续的时间与精确制导武器的投入量成反比。
例如1986年4月,美国空军从英国本土出动机群绕过欧洲数个国家偷袭非洲国家——利比亚,倾泻了大批激光制导炸弹和带“眼睛”的集束炸弹,摧毁了利比亚首都的黎波里的阿齐齐耶兵营和利军总参谋部、恐怖活动总指挥部(美国认定的重点目标)、亚迪比拉勒港海军突击队训练基地、的黎波里军用机场以及斑加西的军用机场和卡扎菲备用指挥部民众国兵营等6个地方的重点目标。
有趣的是美国的飞机已经空袭完毕返航时,利军才组织火力还击。且正当利比亚炮火打得异常热闹的时候,美国白宫发言人已在记者招待会上宣告空袭成功,空袭时间仅为30分钟,一场战斗就结束了。
远程火力袭击的突然性空前增大
精确制导武器由于不断采用高技术,可在远距离上发现和识别目标,并实施准确攻击。远程精确制导武器和远距离立体侦察定位系统的结合使用,将使在后方集结的预备队、指挥控制中心和后方基地,处于远程精确制导武器的直接威胁之下,远程火力袭击的突然性将空前增大。
由于精确制导武器具有准确的远程作战能力、牵连损伤(也称附带杀伤)有限、作战持续时间短和军事行动的国际影响度也相对降低,使得某些大国敢于“说出手时就出手”,对远离国界的敌对势力的要害目标实施“外科手术”。
阿富汗的军事训练基地、苏丹的“化学工厂”和波黑的弹药库被毁就是最好的例证。这一新情况,就连美国自己也担心:如果核武器或远程精确制导武器一旦落入不负责任的国家或恐怖分子手中,“情况将是十分严重的”。
传统重型兵器受到严重威胁
坦克、飞机、军舰等大型武器将成为精确制导武器打击的首选目标
长处和弱点
精确制导武器优点突出,弱点也很明显。它命中精度高,可有效摧毁点状目标;杀伤威力大,作战效费比高;种类型号多,作战范围广;可实施非接触打击,减少有生力量损失。但它对目标的侦察定位要求高,其电子系统易遭干扰破坏,容易受不良战场环境的影响,技术复杂,保障维护难度大。
精确制导武器已成为高技术战争的主要兵器,对现代作战的战略战术、兵力兵器对比乃至战争结局都产生了至关重要的影响。但任何一种武器都不可能尽善尽美,不可战胜。只要我们避其所长,攻其所短,也可以叫精确制导武器精确不起来,大失准头。这已经为实战所证实。
发展趋势
当前,精确制导武器的发展几乎融入了当今信息时代所有最新的科学技术,特别是以信息技术为核心的高技术发展成果。近年来,世界一些地区的武装冲突中几乎到处都有精确制导武器的身影,它正在将人类战争推向一个新的历史阶段。然而,精确制导武器并没有发展到顶峰,主要军事大国都在总结经验教训,力争进一步改进。
系列化
精确制导使用上的系列化,如反坦克导弹形成了近程单兵携带型和中、远程车载式及机载型体系。美军“空地一体”的空中反装甲作战中安排了三个梯次的火力:4公里以内用AH-IS“眼镜蛇”直升机发射陶式导弹;5公里左右用AH-64“阿帕奇”直升机发射“海尔法”导弹;距离远时由空军的A-10攻击机发射“小牛”导弹。
其二是同类精确制导武器的系列化,如防空导弹已经形成了便携式、低空近程、中高空远程的系列。
其三是精确制导武器自身形成了不同型号的家族系列,如美军“宝石路”空地炸弹的导引头已经发展了三代,空军的“响尾蛇”导弹发展改进了11个型号,“小牛”发展了7个型号,并广泛采用了电视、激光、红外三种制导技术。
智能化
其实,目前的精确制导武器仍不如想像得高,只有50%—60%命中率,而提高其智能化水平后情况便大不相同了。主要做法是:
1、红外探测方式从点源探测向成像探测方向发展,以进一步提高目标探测的精度;
2、探测元件从单元向多元方向发展;
3、采用多种制导头,以对付不同目标或者软件可调,以适应打击不同目标的需要;
4、采用复合制导技术;
5、信号处理电路由模拟式向数字化处理方向发展。
远程化
目前,国外市场正在发展各种远射程的精确制导武器,目的之一便是提高发射平台的生存概率。如美军正在研制“联合防区外发射武器”,并计划将现有的“陆军战术导弹系统”的射程提高到150至250公里,同时改进现有的“战斧”巡航导弹,增加射程,并采用GPS辅助制导等。
其他国家正在研制的防区外发射武器有:以色列的RAFACPOPERY导弹,射程100公里;法国射程为150公里的APACHE子弹药散布器等。
隐身化
为提高精确制导武器的突防能力,隐身化是重要途径,如美国正在研制的“联合直接攻击弹药”和“三军防区外攻击导弹”等。
然而,法国专家等认为,提高精确制导武器突防能力,与其花很大力量研究隐身措施,还不如采用现有的超音速攻击,使对方防御系统来不及反应,同样可以达到提高生存能力的目的。因此,提高精确制导武器攻击速度也成为一大发展方向。
通用化
对一种导弹进行改进,使其适应其他各种作战任务需要。当前通用化的渠道至少有3种:将精确制导某个分子系统改装成按模块化制导,如美“陆军战术导弹系统”为攻击不同目标,可以携带反装甲、攻击硬目标、反跑道弹头、地雷、反软目标弹药等几种弹头中的任何一种;将一种导弹经过改造满足另一种作战任务要求。
如美“麻雀”空空导弹,经过加装高度表,改造弹翼,重新设计发射装置,就成了“海麻雀”航空导弹;同一种导弹经改进后可由不同平台搭载,但仍完成同一种任务。例如“飞鱼”导弹和“战斧”巡航导弹均可航载,也可以由潜艇发射。目前,大批导弹经改进后,战斗力水平均产生了新的飞跃。
制约因素
在21世纪只使用常规毁伤武器的武装冲突中精确制导武器无疑将唱主角。交战双方谁在精确制导武器方面占据了优势,谁就将掌握战场上的主动。但拥有了高精度武器并不等于赢得了战争,其作用的发挥还受着许多因素的制约。
高质量的侦察信息必不可少
只有及时获取了目标的可靠和准确信息,并在突击发起前不断进行补充侦察,才能对目标实施精确打击,特别是高速目标、无线电辐射目标、小型目标及防护严密的目标。另外,精确制导武器的发展对目标数据的完整性也提出了越来越高的要求,即不仅要知道集群目标中每一个子目标的坐标,还必须掌握每个子目标的型号、对所使用精确制导武器的抗毁能力、隐蔽性等信息。
与使用传统弹药不同的是,使用精确制导武器“摧毁目标”的含义更多地侧重于“精确”、有选择地打击目标的特定部位,以使其彻底或长时间瘫痪。
火力计划人员必须熟知精确制导武器的特点
火力毁伤计划人员不熟悉每一种具体型号的精确制导武器的技术特点是影响其作战效能发挥的又一重要因素。比如,在“沙漠风暴”行动中,美军曾使用“战斧”巡航导弹袭击行进中的坦克连。结果只摧毁了一些静止的、防护较差的目标,而所要摧毁的坦克纵队却逃之夭夭。在打击一个车辆纵队时,9辆汽车只击中了2辆。
第三,影响精确制导武器毁伤效果的另一个不利因素是武器操作人员训练不够。精确制导武器造价昂贵,这限制了平时举行实弹演习的数量,从而导致了武器操作人员的训练不足,致使其在实战中经常犯一些低级的错误。
由于受上述因素制约,在实战条件下精确制导武器的作用并没有媒体宣传的那么大。现在公布的许多数据大多来自和平时期的研究和靶场实验。这些数据并不总是与实际情况相吻合,因此在确定使用精确制导武器期望值时就会出现一些明显的误差。
比如,国外专家认为,美国F-117战斗机的作战效能只有60%,而不是对外公布的90%,而“战斧”式巡航导弹的命中概率只有50%,而不是85%。而AGM-84E“斯拉姆”巡航导弹战斗部的杀伤力比预想要差得多。即便在制定了正确使用计划的情况下,其杀伤效果也达不到预期值。
制导系统
导弹、炸弹、炮弹、地雷、鱼雷,这些并不稀奇。稀奇的是有了各种各样的制导系统,它们就像长了翅膀,有了眼睛,聪明灵巧得几乎同人的动作一样。
制导武器的制导系统,有3个大类十几种方式。