
21世紀初,美國“捕食者”無人機在阿富汗戰場開創了無人機執行對地攻擊任務的先河,隨后,無人機機載武器迅猛發展,得到各國尤其是美國的高度重視。目前,美國、英國、俄羅斯、以色列、韓國、土耳其、南非、阿聯酋等國家加入研究行列,其中美國已將偵察打擊一體化作為無人機未來發展的一個重點領域,催生著無人機機載武器的快速發展。無人機機載武器類型眾多,包括空面導彈、空空導彈、制導炸彈、制導火箭彈、小型戰術靈巧彈藥、高超聲速武器、激光武器等。
國外發展現狀
國外無人機機載武器呈體系化發展,通過已有成熟彈藥改進、新研專用無人機機載武器以及新研內埋機載彈藥同時兼顧無人機使用等實現途徑,構成大至1000千克級以及小至5千克以下級的武器發展體系,可使大、中、小型無人機具備精確對地、對海、全天候晝夜打擊能力,初步構成對地面、海面目標的有效打擊能力,并向制空制天能力方向拓展。
裝備現狀
現裝備中的無人機機載武器大部分由現役彈藥改進而成,重量大,一般在45~250kg之間,主要用于大中型無人機攜帶,已在戰場中使用,這是無人機機載武器初始發展的一條重要途徑,如AGM-114P“海爾法”等反坦克導彈以及GBU-49增強型“寶石路Ⅱ”、GBU-38 JDAM、小直徑炸彈Ⅱ等制導炸彈;一些重量在10~25kg的小型彈藥也開始裝備使用,如“海德拉”火箭彈、“毒蛇”制導彈藥等;此外,一些新裝備有人機的彈藥也計劃裝備無人機使用,如美國ADM-160B小型空射誘餌(MALD)彈、小直徑炸彈II等。其中,制導炸彈憑借其技術成熟、價格低廉、庫存充分,已成為大、中型無人機理想的空投武器,而已發展成熟的激光半主動制導和GPS/INS制導是采用的主要制導方式。國外現裝備(或可以裝備的)的典型無人機機載武器主要戰技性能參見表1。
研制現狀
現在研的無人機機載武器主要集中在45千克級以下,大部分產品甚至小于4.5kg,重量輕、體積小、附帶毀傷低,適于中小型無人機掛載,如美國通用空投布撒器(U-ADD)、“軍刀”小型炸彈、“圣火”小型戰術彈藥、“短柄斧”(Hatchet)、阿聯酋的“納姆羅德”(Namrod)輕型防區外制導彈藥以及南非“班圖武士”(Impi)導彈等。此外,為其他作戰飛機新研制的一些彈藥未來也將無人機攜帶,如美國的先進精確殺傷武器系統Ⅱ(APKWSⅡ)等。國外在研的典型無人機載武器主要戰技性能參見表2。
積極研制無人機載新概念武器,以滿足2030年前后的作戰需求,如歐導公司2012年啟動發展的CVS301無人機機載導彈系統,由Armatus發射裝置及通信單元、“卡厄魯斯”巡飛導彈、“格拉迪斯”低附帶毀傷輕型導彈和腕式控制單元構成,可使無人機具備察打一體化防區外打擊能力;未來,美國導彈防御局還計劃在“死神”等長航時無人機上搭載激光武器,對助推段彈道導彈進行攔截。此外,美國還在積極籌劃高空高速無人機機載武器發展,以實現對地、對海戰術/戰略目標的打擊能力。
主要發展思路和實現途徑
發展思路
(1)多樣化、體系化規劃
從武器類型來看,目前裝備有制導炸彈、空地導彈、小型戰術靈巧彈藥,計劃裝備空空導彈、反輻射/反艦導彈以及激光武器、微波武器、高超聲速武器等,類別齊全;從射程來看,由目前的近空支援武器發展到未來的全球快速打擊武器;從裝備重量來看,已初步構成1000千克級、500千克級、250千克級、100千克級、50千克、25千克以下甚至5千克以下重量級別系列,實現對地面、海面目標的有效打擊,并兼備空中目標的打擊能力。
(2)改造與新研并舉
縱觀國外無人機機載武器的發展歷程,體現了“已有型號改進和研制新型號”的兩種發展路線。首先,利用現役彈藥改進用于中、大型無人機中,使無人機快速具備察打一體作戰能力,滿足實戰需求;隨著無人機作戰任務的不斷拓展和臨近空間無人機的出現,已有的彈藥不能有效滿足無人機的作戰需求,因此,2010年左右,各國開始大力研發新型無人機機載武器。
(3)新研彈藥通用化
主要體現在與有人機載通用以及與多類型、多軍種無人機載通用。一是在項目啟動之初就提出新型彈藥不僅可供固定翼、旋翼機或其他平臺使用,而且要滿足無人機掛載需求;二是為中小型無人機研制的專用彈藥,可由大型無人機和陸軍、陸航/海航無人機載。
(4)注重精確化、低成本
國外裝備和在研的無人機機載武器均是精確打擊的彈藥,若大量裝備使用,全壽命周期成本將成為其發展所考慮的一個重要因素。因此,國外通過采用成熟技術研制新產品,通過對無人機掛彈架和無人機載設備做少量改進,將已有彈藥適應無人機掛載使用等方式,以降低無人機載彈藥研發成本。
實現途徑

(1)在現役彈藥基礎上,通過技術改進來實現無人機使用
這是快速滿足無人機武裝化緊急作戰需求的重要實現途徑。主要體現在5個方面:在現有彈藥上加裝掛彈架或發射裝置,一般采用改裝現有裝置或研發新型發射裝置來實現,如GBU-12“寶石路”Ⅱ制導炸彈;改進激光導引頭性能,增大搜索范圍,如AGM-114P“海爾法”反坦克導彈將激光半主動導引頭視場由8°增加到90°;改進戰斗部并加裝激光半主動導引頭,如GBU-44/B“毒蛇”制導彈藥;加裝GPS/ INS制導裝置,增強遠距離作戰能力,如“毒蛇”E子彈藥;加裝靈巧制導組件,對制式迫彈改造實現無人機投放,如美國在制式81mm迫擊炮彈基礎上,通過加裝靈巧制導組件而成的制導彈藥。
(2)利用激光半主動和已有技術的集成,發展新型無人機機載彈藥
自2005年開始,各國開始研制全新的無人機機載彈藥,以實現對機動、隱蔽、時敏目標的有效打擊。通過采用激光半主動制導技術,發展新型無人機載制導彈藥,如美國“影鷹”導彈;采用GPS/INS制導與激光半主動復合制導技術,提高彈藥的全天候、遠距離精確打擊機動目標的能力,命中精度達2m以內,如美國雷聲公司的“圣火”小型戰術彈藥;采用現役彈藥技術和在研彈藥技術的集成,發展新型制導彈藥,如南非“班圖武士”的激光半主動導引頭為“黑曼巴”空對地導彈用導引頭,多用途戰斗部為“獵豹”反坦克導彈的衍生品,并配用了“閃電”空對地導彈的數據鏈。
(3)采用通用接口技術,在研彈藥具備有人/無人機機載使用能力
國外極為重視新型彈藥的多平臺化應用,主要采用了模塊化的共用接口技術,無需對主要平臺進行重新設計和改裝就能集成新傳感器、武器和通信能力。如,聯合空對地導彈主要供直升機及固定翼飛機使用,未來無人機也將掛載使用;先進精確殺傷武器系統最初是為“科曼奇”攻擊直升機而開發,改進后主要供大、中型無人機使用。
(4)利用成熟技術的綜合集成,降低無人機機載彈藥成本
無人機機載彈藥采用的主要制導技術是激光半主動導引頭以及激光半主動與GPS的復合制導技術,均是已有彈藥使用的成熟技術,已在現役彈藥中大量使用,可降低成本。如“銷釘”導彈的光電導引頭借鑒了“長釘”導引頭技術,采用了柯達公司現成的圖像感應器和現役“小牛”導彈的影像處理、跟蹤軟件和慣性測量裝置,選用了錫奧科爾推進系統公司研制的微煙發動機,通過對無人機掛彈架和無人機載設備做少量改進,適應無人機掛載使用等方式,大大降低了“銷釘”無人機載彈藥的研發成本。
(5)積極探索新概念無人機機載武器,滿足未來作戰需求
研制無人機載激光武器,用于有效攔截彈道導彈。美國導彈防御局試圖在“死神”無人機等長航時無人機上搭載激光武器,對助推段彈道導彈進行攔截。發展新概念無人機載武器系統,使無人機具備防區外察打一體化打擊能力。歐洲導彈公司(MBDA)在2012年英國范堡羅航空展期間,展出了CVS301無人機載導彈系統,將于2030年前后具有作戰能力,可保證無人機從防區外打擊目標。
發展趨勢分析
漸進式梯次發展
無人機機載武器正在從現役改進向專用研制和新技術攻關方向發展。近期美軍致力于改進已部署在無人機上的武器系統,中期目標是開發無人系統專用武器并裝備使用,遠期則是瞄準關鍵技術(如納米能量學)對無人機機載武器的革命性關鍵技術進行研究。
多樣化發展
隨著無人機使命任務的多樣化,其機載武器出現多樣化發展趨勢,將從最初裝備使用的航空炸彈、空地反坦克導彈,執行單一的空地作戰任務,發展至小型戰術靈巧彈藥,執行對機動小型目標、集群目標的打擊任務;再到空空導彈,執行自身防御與制空任務;同時,隨著無人機向高機動速度、強掛載能力、大機動范圍方向發展,其掛載的武器成為目前及未來無人機載武器發展重點,包括已有彈藥改進,適應高空高速使用,以及新研對地動能打擊武器、高速打擊武器、激光武器等,執行快速打擊任務;未來小型巡飛彈也將無人機掛載使用等。


通用化發展
無人機機載武器發展朝有人與無人兼容、通用化方向發展。主要體現在:目前研制中的四代機、五代機用彈藥要求通用于無人機使用,如小直徑炸彈Ⅱ、聯合空地導彈等;正在研制中的無人機載彈藥,通過掛彈架以及接口的通用化設計也可通用于空軍、海軍和陸航無人機,如美國先進精確殺傷火箭彈Ⅱ等。
網絡化、智能化發展
隨著技術的不斷進步,網絡化、智能化程度更高的武器系統將成為未來無人機載武器的發展方向。例如,阿聯酋的“納姆羅德”輕型防區外制導彈藥,中段采用衛星制導+慣性制導系統,末制導采用紅外和晝間光電復合方式,導引頭與載機有雙路數據鏈,既可以將視頻上傳至載機,又可以接收操作人員的指令,具備人在回路網絡化控制能力;MBDA公司2012年公布的CVS301 Vigilus武器系統,具備針對多個時間敏感目標的靈活定位/打擊能力,描繪了未來無人機載武器系統協同作戰的藍圖。
小型化發展
近幾年,隨著小型化無人機的大量發展,各國均在開始積極發展22.5千克級甚至更輕的4.5千克級無人機載彈藥。這些彈藥不僅可滿足小型無人機武裝化需求,同時可增加大型無人機的掛彈量,顯著提高其每架次的作戰能力,成為近年來無人機載彈藥發展的重點和方向。美國空軍開發的鋁納米粒子炸藥,當用于彈藥后,武器可以做得更小,而威力更大。這類武器對于空間有限的中、小型無人機非常有發展前景。因此,炸藥爆炸能量的提高,將促進機載武器的小型化發展。
國內發展啟示
體系化發展思路值得借鑒
隨著無人機的體系化發展,與之相適用的無人機機載武器體系也成為規劃重點,以適應無人機武裝化的作戰需求。美國已制定無人機發展路線圖且每年更新修訂,并將無人機機載武器初步分成三大重點發展系列: 45千克以上級,以現有制導炸彈、反坦克導彈等彈種改造為主,適應大、中型無人機的作戰需求;45千克以下級彈藥,改進和新研相結合,以適應中、小型無人機的作戰需求;高空高速無人機機載武器,專門研發,以拓展無人機作戰能力,實現對地、對海戰術戰略目標的有效打擊。
注重“通用化”和“標準化”設計
“通用化”是擴展機載武器掛載平臺的重要因素,主要體現在通用化接口和通用化掛架設計方面;“標準化”是實現無人機機載武器保障性的重要手段和前提,發射器通過“標準化”接口與機載航電設備連接,可實現有人/無人機的掛載以及多類型無人機的掛載。
注重現成產品的適應性和增強性改進
國外將現有有人機載武器直接改裝和已有無人機載武器性能增強性改進,作為無人機機載武器快速發展最直接的途徑。同時,其制導體制首選激光半主動制導技術,并盡可能采用現貨供應的GPS/ INS器件以及模塊化設計方法,不僅滿足無人機對付戰場內多樣化目標的作戰需求,且具有效費比高的優勢。
注重小型化、高/超聲速專用無人機機載武器發展
隨著對中小型無人機要求具備察打一體化能力以及對大型無人機要求具備多目標打擊能力需求的加強,各國積極研制“小型化”無人機載武器,特別是22.5千克級以下級別的小型無人機載制導彈藥值得關注和重視,這類彈藥的研究將帶動微動力、微毀傷、微機電加工等一堆微小型技術的開發研究。同時,隨著臨近空間高超聲速無人機的開發,現有武器不能適應該類飛行器的掛載使用,也必然需要研究這類無人機使用的武器,因此,這類武器技術的研究也同樣值得重視。
(責任編輯:黃貞靜)