美國研制的“聯(lián)合直接攻擊彈藥”(JDAM)自20世紀(jì)90年代末裝備美國空,海軍后至今,不斷改進(jìn)和發(fā)展,改進(jìn)速度之快、發(fā)展項(xiàng)目之多都令人驚嘆。綜合來看,JDAM的改進(jìn)和發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)提高炸彈裝藥的安全性。美軍為了保證炸彈在生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)的安全,逐漸用鈍感裝藥代替原來MK80系列低阻通用炸彈的猛炸藥。除了MK82、MK83發(fā)展而來的BLU-111/B、BLU-110/B外,MK-84鈍感彈藥型(1M)戰(zhàn)斗部也在2000財(cái)年開始研制,裝藥為PBXN-109鈍感炸藥。
(2)提高戰(zhàn)斗部的侵徹能力。由于現(xiàn)代精確制導(dǎo)武器的打擊精度和打擊威力非常大,地面目標(biāo)一旦被發(fā)現(xiàn)就意味著被摧毀,所以各國紛紛開始將重要目標(biāo)地下化。另外,隨著工程技術(shù)和材料技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)代機(jī)場跑道和橋梁的抗打擊能力也大大增強(qiáng)。為了對(duì)付這類堅(jiān)固硬目標(biāo),美軍不斷給JDAM研制新的侵徹戰(zhàn)斗部,如洛克希德·馬丁公司研制的BLU-116/B。該戰(zhàn)斗部重874千克,炸彈鋁制外殼內(nèi)部是次口徑鉆地戰(zhàn)斗部,戰(zhàn)斗部殼體采用鎳鈷鋼合金制成,內(nèi)裝PBXN-109鈍感炸藥。它能夠鉆入厚達(dá)30米的土層,或穿透6米厚的混凝土層。對(duì)已發(fā)展的BLU-109/B、BLU-111/B、BLU-110/B等侵徹戰(zhàn)斗部,則采取提高裝藥密度、優(yōu)化彈型、選用新的彈體材料等措施來提高侵徹力。
除上述這些對(duì)付硬目標(biāo)的戰(zhàn)斗部外,美軍還急需種特殊的侵徹戰(zhàn)斗部。要求它不但能使加固的生化武器生產(chǎn)及存放設(shè)施失能,同時(shí)還能防止其中的殺傷性戰(zhàn)劑向外擴(kuò)散。目前,美國海軍正在進(jìn)行銷毀生化戰(zhàn)劑戰(zhàn)斗部的研究工作,其中一項(xiàng)設(shè)想是研制高溫燃燒劑HTI-J-1000戰(zhàn)斗部(由洛馬公司研制),內(nèi)裝136千克二級(jí)反應(yīng)裝填物,產(chǎn)生的溫度高達(dá)540℃。
(3)應(yīng)用新的引信。為了更有效地打擊地面目標(biāo),最大限度地發(fā)揮戰(zhàn)斗部威力,美軍正在研制兩種新的引信,準(zhǔn)備裝到JDAM上。一種是專為配合侵徹型戰(zhàn)斗部而研制的“硬目標(biāo)智能引信”(HTSF),它是種電子引信,具有空間感知、層面計(jì)算和穿透距離計(jì)算功能,可以根據(jù)不同的目標(biāo)介質(zhì)類型,如空氣、土壤、混凝土和巖石等來控制炸彈的爆炸時(shí)間和穿深,使炸彈能更有效地對(duì)付地下堅(jiān)固目標(biāo)。

另種是美國卡曼航宇公司戴登分部研制的FMU-152A/B“聯(lián)合可編程引信”(JPF)。它可使飛行員在飛行中或投彈前改變引信的設(shè)定,并且有三種起爆方式:延時(shí)(對(duì)付地下硬目標(biāo))、觸發(fā)和近炸,以適應(yīng)攻擊多種目標(biāo)的需要。JPF可顯著地提高武器的靈活性和效能,因此,美軍打算除將它用到JDAM上外,還將應(yīng)用到激光制導(dǎo)炸彈和非制導(dǎo)炸彈上。2004年未,卡曼航宇公司戴登分部獲得了美國空軍1360萬美元的訂單,從2005年底已經(jīng)開始生產(chǎn)JPF。
(4)研制新的末端導(dǎo)引頭。由于采用GPS/INS制導(dǎo)的JDAM命中精度為13米,趕不上激光制導(dǎo)炸彈,所以美軍對(duì)其,生能有些不滿惹,特別是美海軍希望將JDAM的命中精度提高到3米左右,以便減小附帶損傷。但這種命中精度,僅靠GPS/INS是達(dá)不到的,所以美海軍計(jì)劃給JDAM增加一個(gè)有未制導(dǎo)能力的導(dǎo)引頭,可供選擇的有非致冷的紅外成像導(dǎo)引頭、合成孔徑雷達(dá)導(dǎo)引頭、固態(tài)激光雷達(dá)導(dǎo)引頭、毫米波雷達(dá)導(dǎo)引頭等。
(5)小型化。為了讓戰(zhàn)機(jī)能攜帶更多的JDAM,同時(shí)還不降低其打擊威力,美軍一直在致力于JDAM的小型化工作,目前出現(xiàn)的彈種包括GBU-35(V)1/B、GBU-38和SDB。
GBU-35(V)1/B是波音公司專為美海軍研制生產(chǎn)的一種新型JDAM,用于打擊移動(dòng)軟/硬目標(biāo)、固定軟,硬目標(biāo)和海上面目標(biāo)硬目標(biāo)。實(shí)際上它也不輕,與GBU-32(V)2/B同級(jí)。其基本性能參數(shù)為:彈長3.035米,翼展0.498米,彈重467千克,采用KMU-559/B制導(dǎo)艙和BLU-110/B侵徹戰(zhàn)斗部,射程9~24千米,圓概率誤差13米,單價(jià)2.1萬美元(2001年美元值)。
GBU-38是波音公司在MK82炸彈基礎(chǔ)上為美軍研制的一種新型227千克級(jí)JDAM(采用新的KMU-572/B制導(dǎo)艙),主要提供B-2A轟炸機(jī)使用。為此,美軍專為B-2A設(shè)計(jì)了一種新式掛架,全機(jī)共4個(gè)掛架,每個(gè)掛架可以攜帶20板GBU-38。這樣,一架B-2A總共可攜帶80枚GBU-38。除B-2A外,美空、海軍現(xiàn)役所有戰(zhàn)機(jī)均可攜帶,就連RQ-1B“捕食者”攻擊無人機(jī)部可以攜帶6枚。
GBU-38于2000年9月開始研制,首次投放試驗(yàn)在2002年4月,是由一架F-16戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行的。2003年3月31日,B-2A轟炸機(jī)在愛德華茲空軍基地進(jìn)行了首次投放試驗(yàn),分別從4個(gè)掛架上投放了16枚GBU-38,炸彈全部擊中目標(biāo)區(qū)。在伊拉克戰(zhàn)爭中,GBU-38首次投入實(shí)戰(zhàn),但屬于試驗(yàn)性質(zhì),并不是真正裝備型號(hào)。2003年9月18日,B-2A在尤他靶場進(jìn)行了投放全部80枚GBU-38的試驗(yàn),轟炸目標(biāo)為長度不到1609米的模擬小型機(jī)場。試驗(yàn)中,每枚GBU-38以不同的攻角和航向,各自攻擊預(yù)定目標(biāo),許多炸彈直接命中目標(biāo),試驗(yàn)效果非常令人滿意。從2005年開始,美空軍開始正式裝備GBU-38。
SDB中文稱為“小直徑炸彈”,是美國空軍研制的最新型JDAM炸彈,也是真正的小型化JDAM。SDB的研制目的是利用113千克的炸彈獲得與874千克重的BLU-109/B侵徹戰(zhàn)斗部相當(dāng)?shù)那謴啬芰ΑT擁?xiàng)目由美國埃格林空軍基地空軍裝備中心負(fù)責(zé),于2001財(cái)年開始發(fā)展。最初的競標(biāo)者為波音公司和洛馬公司兩家,型號(hào)分別為GBU-39/B和GBU-41/B。2003年8月28日,波音公司擊敗了洛馬公司,成為SDB炸彈及其BRU-61/A掛架的唯承包商。
SDB外形細(xì)長,炸彈全長1.8米,彈徑190毫米,翼展1.38米,彈重129千克,裝藥為23千克高能炸藥,炸彈殼體采用硬度極高的材料制造。SDB有兩種制導(dǎo)方式,一種是采用先進(jìn)的抗干擾GPS/INS制導(dǎo)裝置,用于打擊固定目標(biāo),命中精度為13米;另一種是采用末制導(dǎo)導(dǎo)引頭,除打擊固定目標(biāo)外,還可打擊移動(dòng)目標(biāo),命中精度在3米左右。SDB配用JPF引信和阿萊尼亞馬可尼系統(tǒng)公司研制的“鉆石背”彈翼組件,最大射程將達(dá)到74千米。預(yù)計(jì),美國空軍將需要2.4萬枚SDB和2000套掛架。
SDB不但具有極高的作戰(zhàn)效能,而且還使戰(zhàn)機(jī)的攜帶量大大增加。如B-2A攜帶GBU-38時(shí),數(shù)量為80枚;而在攜帶SDB時(shí),數(shù)量可達(dá)200多枚。
SDB由波音公司圣查爾斯工廠生產(chǎn),2005年4月進(jìn)八小批量初始生產(chǎn)階段,2005年10月開始交付美空軍。至2006年中,裝備SDB的F-15E戰(zhàn)斗轟炸機(jī)已經(jīng)形成初始作戰(zhàn)能力。今后,SDB還將裝備于F-22A、F-35戰(zhàn)斗機(jī)、無人攻擊機(jī)及其它作戰(zhàn)飛機(jī)。
2006年4月,美國又啟動(dòng)了SDBⅡ計(jì)劃,主要是增裝末端導(dǎo)引頭和雙向數(shù)據(jù)鏈。目前,波音公司和雷聲公司分別拿出GBU-40/B和GBU-42/B來進(jìn)行競爭。按照計(jì)劃,美國空軍將存2009年底童布誰將成為SDBⅡ項(xiàng)目的最后獲勝者。 (6)提高抗干擾能力。JDAM打得準(zhǔn)的關(guān)鍵是GPS制導(dǎo)系統(tǒng),所以,一旦其GPS制導(dǎo)系統(tǒng)受到干擾,則命中精度就會(huì)大大降低。這點(diǎn),在伊拉克戰(zhàn)爭中已經(jīng)為實(shí)戰(zhàn)所證實(shí)。戰(zhàn)爭初期,美軍曾指責(zé)俄羅斯為伊軍提供了GPS干擾機(jī),導(dǎo)致美軍一些GPS制導(dǎo)武器偏離目標(biāo)。雖然美軍很快就摧毀了伊軍的GPS干擾機(jī),但是GPS系統(tǒng)易受干擾的現(xiàn)實(shí)成了美軍的塊心病。所以如何提高GPS系統(tǒng)在導(dǎo)航及制導(dǎo)方面的抗干擾能力無疑將會(huì)是美軍今后的重要工作。
其實(shí),美軍在GPS系統(tǒng)建成之日起,就注意到它的抗干擾問題,并針對(duì)此研究抗干擾技術(shù)。對(duì)GPS系統(tǒng)的抗干擾性能通常從兩方面人手,一是提高衛(wèi)星的抗干擾能力,一是提高GPS終端用戶接收機(jī)的抗干擾能力。
對(duì)GPS導(dǎo)航衛(wèi)星來說,采取的措施有增加GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)強(qiáng)度,提高其抗電子干擾能力;在GPS信號(hào)上增加抗干擾性能更強(qiáng)的軍用M碼;開發(fā)新代數(shù)字化銫原子鐘等。
對(duì)像JDAM這樣靠GPS制導(dǎo)的武器來說,主要是采用抗干擾的GPS制導(dǎo)系統(tǒng)。1995年8月,麥道公司(現(xiàn)并入波音公司)就根據(jù)美空軍埃格林空軍基地的空心負(fù)責(zé),于2001財(cái)年開始發(fā)展。最初的競標(biāo)者為波音公司和洛馬公司兩家,型號(hào)分別為GBU-39/B和GBU-41/B。2003年8月28日,波音公司擊敗了洛馬公司,成為SDB炸彈及其BRU-61/A掛架的唯承包商。
SDB外形細(xì)長,炸彈全長1.8米,彈徑190毫米,翼展1.38米,彈重129千克,裝藥為23千克高能炸藥,炸彈殼體采用硬度極高的材料制造。SDB有種制導(dǎo)方式,一種是采用先進(jìn)的抗干擾GPS/INS制導(dǎo)裝置,用于打擊固定目標(biāo),命中精度為13米;另一種是采用末制導(dǎo)導(dǎo)引頭,除打擊固定目標(biāo)外,還可打擊移動(dòng)目標(biāo),命中精度在3米左右。SDB配用JPF引信和阿萊尼亞馬可尼系統(tǒng)公司研制的“鉆石背”彈翼組件,最大射程將達(dá)到74千米。預(yù)計(jì),美國空軍將需要2.4萬枚SDB和2000套掛架。
SDB不但具有極高的作戰(zhàn)效能,而且還使戰(zhàn)機(jī)的攜帶量大大增加。如B-2A攜帶GBU-38時(shí),數(shù)量為80枚;而在攜帶SDB時(shí),數(shù)量可達(dá)200多枚。
SDB由波音公司圣查爾斯工廠生產(chǎn),2005年4月進(jìn)八小批量初始生產(chǎn)階段,2005年10月開始交付美空軍。至2006年中,裝備SDB的F-15E戰(zhàn)斗轟炸機(jī)已經(jīng)形成初始作戰(zhàn)能力。今后,SDB還將裝備于F-22A、F-35戰(zhàn)斗機(jī)、無人攻擊機(jī)及其它作戰(zhàn)飛機(jī)。

2006年4月,美國又啟動(dòng)了SDBⅡ計(jì)劃,主要是增裝末端導(dǎo)引頭和雙向數(shù)據(jù)鏈。目前,波音公司和雷聲公司分別拿出GBU-40/B和GBU-42/B來進(jìn)行競爭。按照計(jì)劃,美國空軍將存2009年底童布誰將成為SDBⅡ項(xiàng)目的最后獲勝者。 (6)提高抗干擾能力。JDAM打得準(zhǔn)的關(guān)鍵是GPS制導(dǎo)系統(tǒng),所以,一旦其GPS制導(dǎo)系統(tǒng)受到干擾,則命中精度就會(huì)大大降低。這點(diǎn),在伊拉克戰(zhàn)爭中已經(jīng)為實(shí)戰(zhàn)所證實(shí)。戰(zhàn)爭初期,美軍曾指責(zé)俄羅斯為伊軍提供了GPS干擾機(jī),導(dǎo)致美軍一些GPS制導(dǎo)武器偏離目標(biāo)。雖然美軍很快就摧毀了伊軍的GPS干擾機(jī),但是GPS系統(tǒng)易受干擾的現(xiàn)實(shí)成了美軍的塊心病。所以如何提高GPS系統(tǒng)在導(dǎo)航及制導(dǎo)方面的抗干擾能力無疑將會(huì)是美軍今后的重要工作。
其實(shí),美軍在GPS系統(tǒng)建成之日起,就注意到它的抗干擾問題,并針對(duì)此研究抗干擾技術(shù)。對(duì)GPS系統(tǒng)的抗干擾性能通常從兩方面人手,一是提高衛(wèi)星的抗干擾能力,一是提高GPS終端用戶接收機(jī)的抗干擾能力。
對(duì)GPS導(dǎo)航衛(wèi)星來說,采取的措施有增加GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)強(qiáng)度,提高其抗電子干擾能力;在GPS信號(hào)上增加抗干擾性能更強(qiáng)的軍用M碼;開發(fā)新代數(shù)字化銫原子鐘等。
對(duì)像JDAM這樣靠GPS制導(dǎo)的武器來說,主要是采用抗干擾的GPS制導(dǎo)系統(tǒng)。1995年8月,麥道公司(現(xiàn)并入波音公司)就根據(jù)美空軍埃格林空軍基地的空軍裝備中心的要求開始研究GPS制導(dǎo)單元的抗干擾技術(shù),該項(xiàng)目分為兩部分,即“戰(zhàn)術(shù)高能抗干擾GPS制導(dǎo)”(THAGG)和“戰(zhàn)術(shù)GPS抗干擾技術(shù)”(TGAT)。主要是研制低成本抗干擾系統(tǒng)加裝到JDAM上,該系統(tǒng)可以有效對(duì)抗高能GPS干擾,使JDAM在強(qiáng)干擾環(huán)境下仍具有極高的命中精度。該項(xiàng)目主要分為四個(gè)階段:抗干擾系統(tǒng)硬件測試;抗干擾系統(tǒng)的8次綜合測試;抗干擾系統(tǒng)的空中測試;6次以上的實(shí)彈空中投放試驗(yàn)。
波音公司于1998年對(duì)JDAM進(jìn)行了2次成功的加裝GPS抗干擾系統(tǒng)的空中投放測試。其中一次共投放了4枚加裝抗干擾GPS制導(dǎo)系統(tǒng)的JDAM,在高強(qiáng)度干擾環(huán)境下,JDAM炸彈從11176米落下,飛行了16.7千米,準(zhǔn)確擊中了預(yù)定目標(biāo),圓概率誤差不超過6.7米。2002年9月,空軍裝備中心和波音公司一起,又成功進(jìn)行了2次加裝改進(jìn)型GPS抗干擾系統(tǒng)的GBU-31投放測試。
2003年初,波音公司已經(jīng)開始生產(chǎn)抗干擾的GPS天線模塊(可保證JDAM在核戰(zhàn)條件下作戰(zhàn)),目前的單價(jià)約6000美元(生產(chǎn)量為5000套);如果產(chǎn)量再提高的話,這個(gè)單價(jià)還可以降低。在整個(gè)抗干擾GPS制導(dǎo)系統(tǒng)中,GPS/INS制導(dǎo)單元以及抗干擾的GPS天線由波音公司生產(chǎn),而GPS接收機(jī)則由柯林斯公司生產(chǎn),慣導(dǎo)裝置則由霍尼韋爾公司生產(chǎn)。抗干擾GPS系統(tǒng)除了可用于JDAM外,還可用到其他采用GPS制導(dǎo)方式的空地彈藥上,如新一代激光制導(dǎo)炸彈、全球定位系統(tǒng)半自主彈藥(GBU-36/B、GBU-37/B)等。
(7)增大射程。增大武器的射程,使其擁有防區(qū)外發(fā)射能力,從而減少飛機(jī)和飛行員的損失,是美軍長期追求的目標(biāo)。對(duì)導(dǎo)彈來說,提高射程還相對(duì)容易,但對(duì)于沒有動(dòng)力的炸彈來說,提高射程就不那么簡單了。通常采取的辦法是盡量在高空投放,并采用滑翔彈翼,但其射程仍然有限,不足以保證載機(jī)不受敵方地面防空火力的威脅。如JDAM即使在高空投放,射程也只有24千米左右。為了進(jìn)一步提高JDAM的射程,美國空軍在1998年進(jìn)行了公開招標(biāo)。同年10月;意大利阿萊尼亞·馬可尼系統(tǒng)公司(AMSI)依靠其發(fā)展的技術(shù)新穎的“鉆石背”增程組件贏得了這項(xiàng)合同。
“鉆石背”構(gòu)思巧妙,結(jié)構(gòu)極為獨(dú)特,是一種低成本、高性能的增程組件。它采用可折疊的鉸接式串式聯(lián)動(dòng)彈翼,平時(shí)折疊于彈體中部下方,在炸彈投出后彈翼展開,形成“鉆石”形滑翔翼(“鉆石背”即由此得名),使炸彈的滑翔距離增大,從而大大提高了炸彈的射程。“鉆石背”彈翼組件有良好的機(jī)動(dòng)能力和升力特性,炸彈加裝這種組件后,可使打擊范圍擴(kuò)大20倍左右。在美國空軍的資助下,阿萊尼亞·馬可尼系統(tǒng)公司和波音公司用“鉆石背”技術(shù)對(duì)JDAM和“小型智能增程炸彈”(SSBREX)進(jìn)行了成功的改裝測試。
美軍于2000年4月7日對(duì)SSBREX進(jìn)行了首次成功飛行測試。同月4月21日,美空軍又在GBU-31(V)3/B上加裝“鉆石背”組件進(jìn)行了試驗(yàn),炸彈在7600米高度投放,射程達(dá)到了65千米,這個(gè)進(jìn)步是驚人的。此后到9月份,美空軍又成功進(jìn)行了3次發(fā)射試驗(yàn)。所有這些投放試驗(yàn)均由F-16戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行,試驗(yàn)地點(diǎn)分別是佛羅里達(dá)州埃格林空軍基地和新墨西哥州白沙導(dǎo)彈試驗(yàn)靶場。試驗(yàn)結(jié)果表明,炸彈的操作安全性、滑翔距離、飛行姿態(tài)、彈翼收放控制性能、末端攻角等達(dá)到了預(yù)期目的。美軍宣稱,如果再對(duì)組件稍加改進(jìn),并使炸彈在更高的高度投射,則JDAM的射程可達(dá)110千米。“鉆石背”不僅能使炸彈的投射距離得到大幅提高,而且還能調(diào)整炸彈的飛行軌跡,保證炸彈以最佳攻角打擊目標(biāo)。此外,“鉆石背”還有成本低、輕巧方便、通用性好等特點(diǎn)。
2001年7月,阿萊尼亞馬可尼系統(tǒng)公司和美國波音公司簽了一項(xiàng)協(xié)議,同意轉(zhuǎn)讓“鉆石背”技術(shù)。美國國防部打算用“鉆石背”組件來提升JDAM(改裝后的JDAM將被稱為JDAM-ER)、SDB(小直徑炸彈)、SSBREX(小型智能增程炸彈)、WCMD(風(fēng)偏修正彈藥)等的射程,以提高這些武器的防區(qū)外攻擊能力,并降低生產(chǎn)成本。