國外陸軍小口徑彈藥精確化之路

王少然+岳松堂

當前，由于120毫米迫擊炮彈藥和155毫米榴彈炮彈藥的精確化技術逐步向小型化武器發展，使得廣泛應用于機載、車載以及艦載武器系統的口徑介于12.7～60毫米之間的武器彈藥通過采用簡易彈道修正技術、新型彈藥炸點控制技術、新型彈藥結構設計、簡易末制導技術等，不斷提升精確性、殺傷力和使用靈活性，并逐步填補了原有輕武器與火箭推進類武器之間的空白。

簡易彈道修正技術成為小口徑彈藥精確化之路的發展亮點

美國桑迪亞實驗室的激光制導子彈

2012年1月，美國桑迪亞國家實驗室展示了一種用于滑膛武器的激光制導子彈樣品。該制導子彈全長102毫米，前部配有激光傳感器，采用電磁驅動翼片對子彈姿態進行修正，能夠精確命中2000米外的目標。口徑為12.7毫米，看上去像是傳統子彈和尾翼穩定脫殼穿甲彈（APFSDS）彈丸的一種結合體。目前已經完成了制導子彈的仿真和野外測試，下一步進行工程開發和市場推廣。仿真結果顯示，在相同條件下射擊1000米外的目標，非制導子彈偏離目標9米，而制導子彈則僅偏離0.2米。由于個頭很小，該制導子彈不需要慣性測量裝置，從而簡化了設計并降低了成本。該子彈在飛行中抖動的固有頻率為30赫茲，意味著每秒鐘可以進行30次修正，因此驅動翼片每一次修正的精度不需要很高。

美國EXACTO計劃

美國國防高級研究計劃局（DARPA）也在進行類似研究，其“終極精確任務武器”計劃（EXACTO：The Extreme Accuracy Tasked Ordnance）致力于革命性地提升狙擊手遠距離射擊的精度，使武器不受目標運動、重力加速度和橫風等因素的影響。該計劃于2010年10月正式對外公布，在現有狙擊步槍的基礎上采用了先進瞄具、12.7毫米指令制導子彈以及創新型制導和控制軟件等。

DARPA與泰利達因（Teledyne）科學與成像公司在2010年9月簽訂該項合同，之前完成了概念驗證階段的工作。EXACTO計劃的第二階段合同截止到2012年9月，主要包括詳細設計、加工制造和樣機的實彈測試。2012～2013年的工作計劃是完成制導和控制軟件的開發和調試，并集成到計算機和瞄具上，以及交付首套完整的驗證系統用于實彈測試，直到戰場試驗。

美國ALASA計劃

美國陸軍完成了“輕武器先進致命武器”技術研究計劃（Advanced Lethal Armaments for Small Arms），主要目標是驗證能夠縮小輕武器技術差距的組件技術的技術成熟度（TRL4級）。

在ALASA計劃中，佐治亞技術研究所開展了40毫米榴彈彈道修正技術研究，旨在通過解決因發射初速差異引起的彈道偏差問題，從而提高射擊精度。這項研究的基礎是DARPA之前開展的步兵作戰自修正彈藥（Self-CORrecting Projectile for Infantry OperatioN， SCORPION）項目。該項目驗證了采用壓電驅動器產生的舵機力能夠控制彈丸飛行姿態，從而修正因發射初速差異引起的彈道偏差。

新型彈藥炸點控制技術仍舊是小口徑彈藥精確化之路的重要方向

目前，以ATK公司、通用動力武器與戰術系統公司、Nexter公司和萊茵金屬公司為代表的武器廠商已經開始研發可編程空炸彈藥，大部分用于高速榴彈發射器。由于較大口徑彈藥很難滿足步兵武器的要求，因此需要發展適應步兵武器使用的中小口徑彈藥，提高對目標的破片殺傷率。

25×40B高爆空炸彈藥（HEAB）

ATK公司繼續改進XM25單兵半自動空炸武器系統（ISASS）。該系統可有效打擊墻體或遮蔽物后方的人員目標，發射低速25毫米空爆榴彈，與40毫米單發榴彈發射器相比射程更遠—有效射程最遠可達600米。

XM25的一體化目標獲取與火控系統通過對彈藥進行編程控制，使其在目標正上方爆炸，系統根據目標距離、環境因素和人工設置生成一個可調整瞄準點，供士兵進行瞄準射擊。目標獲取與火控系統包括具有熱成像功能的瞄具、激光測距儀、數字羅盤、引信裝定裝置、彈道計算機、激光指示器和照準器。

25×59毫米反器材步槍（AMR）彈藥

巴雷特公司研發的XM109反器材步槍是迄今為止最大口徑的步槍，采用25×59毫米彈藥，5發彈匣供彈，具有較好的射擊精度，用于破門、破墻、反輕型裝甲、摧毀簡易爆炸物（IED）和人員殺傷。該槍基于巴雷特M107型12.7毫米狙擊步槍研制，采用模塊化設計，通過更換槍機/槍管組件以及供彈具可以快速轉換為M107。巴雷特公司正在與GD-OTS公司合作，基于LW25系列彈藥研發XM109和XM1049高爆雙用途彈藥及訓練彈。

該彈藥主要特點包括：一是引信位于兩個預制破片戰斗部之間。二是引信采用了源于ATK 30毫米PABM-T（可編程空爆彈）的感應編程技術。作用模式為空炸、觸發和延期觸發。在每種模式下彈藥的有效射程均可達2000米，觸發模式下的靈敏度為彈藥碰撞約1.6毫米厚的鋁板時即可引爆。

LW25系列彈藥最初是為ATK公司的輕型25毫米“巨蝮”鏈式炮而研發，與威力更大的M792和M789彈藥相比，殺傷力約在70%～85%之間。主要彈種包括訓練彈、高爆燃燒彈、高爆雙用途彈、PABM彈、非致命彈和訓練標識彈等。

LW25 PABM項目目前處于定型階段，在完成環境適應性、安全性和性能試驗后原計劃于2012年完成定型。endprint

“輕武器榴彈彈藥”計劃

美國陸軍正在實施“輕武器榴彈彈藥”計劃（Small Arms Grenade Munitions， SAGM），驗證用于40毫米低速榴彈的靈巧引信技術以及改進的外彈道和終點效應技術，主要用途為打擊遮蔽物后目標。計劃周期為2012年～2014年，目標是推動相關技術的成熟度由TRL4級發展到TRL6級。

新型彈藥結構設計技術是小口徑彈藥精確化之路大幅邁進的關鍵因素及突破口

Anzio公司的20×102彈藥

Anzio公司研發了兩種20毫米口徑模塊化反器材步槍，其中一種是單發步槍，樣槍重約17.7千克，采用全裝藥20×102毫米 VULCAN彈藥。其口徑之大，已接近于火炮的范疇。另一種是彈匣供彈式步槍，根據配置不同，重量在約26.8～59千克之間，長度最長為約2米，最大射程為4572米。

其他20×102毫米彈藥

ATK公司、GD-OTS公司、Nexter公司和萊茵金屬公司均提供20×102毫米彈藥。GD-OTS公司和萊茵金屬公司聯合研發的用于空對地攻擊和空對空攻擊的易碎穿甲彈（Frangible Armour Piercing，FAP），能夠在不產生爆炸的條件下對裝甲目標和非裝甲目標形成有效毀傷。該彈藥的作用機理是戰斗部中的易碎鎢芯首先穿透目標表層，然后碎裂，在其內部產生大量的含能破片，對目標進行有效毀傷。

ATK公司和萊茵金屬公司聯合研發了采用增強側向效應侵徹（Penetration with Enhanced Lateral Effect， PELE）機理的20×102毫米彈藥。與FAP彈藥類似，該彈藥也不需要引信和爆炸裝藥。其作用機理是戰斗部中的鎢芯穿透目標裝甲的同時，戰斗部中的低密度聚合物彈芯迅速被壓縮從而產生極高的壓力，這種高壓使進入目標裝甲內部的鎢芯碎片分散開來從而毀傷目標內部裝備或人員。這種彈藥的侵徹威力、響應靈敏度和后效均超過一般彈藥。

20×42B單兵面殺傷武器

南非迪奈爾公司的單兵面殺傷武器（PAW-20）是一種半自動榴彈發射器，發射20毫米×42B彈藥（標準的20毫米航炮彈丸及42毫米短直彈殼），采用6發旋轉彈鼓，用于殺傷人員、摧毀輕型裝甲車輛和工事。精確射擊的射程可達500米，壓制射擊的射程可達1000米，每發彈藥的平均有效破片數為100枚。武器內置的彈道補償裝置的校準距離為100米至1000米。

PAW-20的主要彈種包括高爆燃燒彈、半穿甲高爆燃燒彈、訓練彈，沒有空炸彈藥。其中，高爆燃燒彈和半穿甲高爆燃燒彈采用觸發引信，半穿甲高爆燃燒彈的膛口初速約為308米/秒，可穿透100米處的6毫米厚裝甲板。這一初速對于航炮來說相當低，但卻高于單兵使用的40毫米榴彈發射器，因此彈道近似于突擊步槍，較為平直。該武器采用導氣式操作原理和回轉式槍機，使得這種高速榴彈的后坐力降低到單人可以承受的水平。

萊茵金屬公司40毫米高速彈藥

萊茵金屬公司采用了具有專利技術的推進部件，保證了40毫米高速彈藥膛口初速的穩定，使武器達到較高的射擊精度，該新型發射技術已經通過驗證。在穩定的初速下，使用標準的40毫米自動榴彈發射器發射該公司的高爆雙用途彈，均能達到2200米的最大射程。其中，40×53毫米高爆雙用途彈能夠穿透80毫米扎制均質裝甲鋼板。火控系統的激光測距機指示目標后，紅外編程單元即發出一束攜帶起爆時間信息的紅外光束。一旦彈藥出膛，紅外光束對彈藥進行編程，設置起爆時間。編程完成后彈上接收裝置將關閉。如果未能完成編程設置，彈藥將采用觸發方式起爆。這種彈藥適用于城市環境、開闊地域和非直瞄射擊。

新型單兵巡飛攻擊彈藥成為小口徑彈藥精確化之路的生力軍

目前，能夠由單兵使用的巡飛攻擊彈藥主要由美、英等國研發。相對比較成熟的產品主要包括美國的“彈簧刀”、“戰鷹”，以及英國的“老虎”等。其使用特點包括：具有超視距、精確打擊能力；打擊角度的選擇更加自由，容易從最佳角度對目標發動攻擊；出于彈藥安全性考慮，該裝備應為一次性使用，不可回收；操作相對復雜，操作員需專門培訓；需要相對較長時間的安全且不受干擾的操作環境。

單兵巡飛攻擊彈藥主要用于打擊，其偵察功能為打擊功能服務，一般不用于執行單一的戰術偵察任務，也不推薦在未確定是否存在目標時主動搜尋并打擊目標。此外，主要在已確定作戰區域有目標存在時用于發現并定位目標，并實施打擊。在美軍公開的“彈簧刀”的影像資料中，也是以這種使用方式為主。

美國“彈簧刀”

“彈簧刀”（Switchblade）由美國航空環境公司研制，主要由察打一體飛行器、發射裝置和操控終端組成。機翼可折疊的“彈簧刀”便于攜帶，士兵可輕松將它塞入雙肩背包。需要發射時，士兵可立即將其從背包中取出，然后再把它放入同樣輕巧、形似迫擊炮的發射筒內彈射出去。飛行器采用電動螺旋槳飛行方式，滯空時間較長。“彈簧刀”發射后展開彈翼和控制翼，通過攝像裝置獲取目標區域圖像信息，并通過無線通道傳遞至操控終端；射手根據圖像信息鎖定攻擊目標，并操控飛行器對目標發起攻擊。該無人機的遙控設備與“大鴉”無人機相同。使用“彈簧刀”造成的附帶損傷較小，適用于城市等復雜環境內作戰。endprint

“彈簧刀”輕便易攜、體積小、重量輕，既可實施偵察監視，又可以用較小的威力對單人目標執行精確殺傷，附帶損傷小，并能迅速取消打擊任務。“彈簧刀”目前已發展了兩代，第二代與第一代所不同的主要是能源系統和末端控制方式。第一代“彈簧刀”的航時為5分鐘，飛行距離為5千米，而第二代“彈簧刀”的航時提高為10分鐘，飛行距離提升為10千米。第一代的末端控制方式主要為操作員手工遙控，第二代的末端控制方式已經實現了鎖定圖像自控飛行。

美國“戰鷹”

“戰鷹”（Battle Hawk）由美國達信防務系統公司研制，在2011年以“戰術遙控航空彈藥”（Tactical Remote Aerial Munition）的名稱披露，是一種從發射筒發射、帶有戰斗部的小型一次性無人機。

“戰鷹”由一枚改進型40毫米殺傷榴彈和“小牛”微型無人機組合而成，戰斗部安裝在無人機頭部，其后為光電/紅外傳感器系統。該無人機既可手持發射，也可用壓縮空氣發射系統發射。無人機機身和尾部用碳纖維材料制成，彈出式機翼用碳纖維與織物混合而成。采用推進式螺旋槳結構的電動機，續航時間約為1小時。無人機由標準無人機控制裝備進行控制。

英國“老虎”

“老虎”（Tiger）由MBDA公司研制，在2010年美軍“小型致命空中彈藥系統”（LMAMS）項目競標中敗給了美國航空環境公司的“彈簧刀”，其后無新的研制信息披露。它是一種手拋發射、帶有戰斗部的小型一次性無人機。采用復合材料制成，安裝有充氣式彈翼，通過一臺無刷電機提供動力，裝配有偵察攝像頭及自主導航系統。

另外，盡管美國陸軍120毫米M395快速發展精確制導迫擊炮彈（APMI）已經在阿富汗戰場成功進行了實戰使用，一些國家在小口徑制導迫擊炮彈研發方面也進行了大膽嘗試，如美國國防高級研究計劃局與美國國防部均在致力于研究用于60毫米迫擊炮彈的低成本光學導引器件，GDOTS公司與BAE系統公司聯合推出了基于GPS技術和“滾轉控制固定水平翼”技術（RCFC：Roll Controlled Fixed Canard）的81毫米制導迫擊炮彈，但總體來看，小口徑制導迫擊炮彈技術尚未達到實戰使用的成熟水平。

當前，隨著戰爭越來越注重精確化打擊，陸軍小口徑彈藥的精確化之路也逐步得到了各方認可與重視。尋求技術突破，加大研制力度，小口徑彈藥的發展必將在隱忍多年后再次發力，成為士兵手中真正“一擊致命”的武器。如果小口徑精確打擊彈藥的成本能夠得到有效控制，其發展前景將會非常光明。endprint