國外無人機載精確制導(dǎo)空面武器及其關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢分析

軍用攻擊型無人機以其獨特的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)略優(yōu)勢出現(xiàn)在戰(zhàn)場上，它的出現(xiàn)使戰(zhàn)爭規(guī)則與形式發(fā)生了變化，攻擊型無人機將發(fā)展成21世紀(jì)新式戰(zhàn)爭的重要角色，對未來軍事沖突將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。美軍規(guī)劃中明確指出，到2015年，其無人作戰(zhàn)單元將達(dá)到作戰(zhàn)單元總數(shù)的30%，預(yù)示著無人作戰(zhàn)時代已經(jīng)開啟。

無人機載精確制導(dǎo)空面武器是攻擊型無人機遂行對地、對海作戰(zhàn)使命、發(fā)揮作戰(zhàn)效能的重要基礎(chǔ)，是攻擊型無人機的重要組成部分。無人機載精確制導(dǎo)武器的發(fā)展經(jīng)歷了改裝、專用化與通用化3個過程，武器種類日趨豐富，相關(guān)技術(shù)亦在蓬勃發(fā)展。

本文首先介紹了國際上無人機載精確制導(dǎo)空面武器裝備的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，指出了發(fā)展小型化、遠(yuǎn)程化、高能化及新概念武器仍是主要方向，三者相互兼顧，相輔相成，尤其強調(diào)了定向能武器在未來信息化戰(zhàn)場上的重要性；隨后重點對發(fā)展未來武器所需的關(guān)鍵技術(shù)及存在巨大應(yīng)用潛力的前沿技術(shù)進(jìn)行了預(yù)測與分析，重點集中在制導(dǎo)控制、動力與毀傷3個方面，最后對裝備與技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展提出了相應(yīng)的建議。

武器發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

發(fā)展現(xiàn)狀

目前，攻擊型無人機主要用于非對稱性作戰(zhàn)和反恐作戰(zhàn)，對抗的激烈程度不高，攻擊密度不大，攻擊對象防護能力不強，且攻擊對象的防空能力有限，因此，目前無人機載精確制導(dǎo)空面武器基于對現(xiàn)役小型戰(zhàn)術(shù)空面武器進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn)即可滿足應(yīng)用需求。

首先是固定翼與直升機載的反坦克導(dǎo)彈改裝為無人機載空地導(dǎo)彈。如美軍攻擊型無人機主要裝備來源是技術(shù)十分成熟的激光制導(dǎo)型“海爾法”反裝甲空地導(dǎo)彈，該導(dǎo)彈系列化發(fā)展程度極高，已發(fā)展成為龐大的導(dǎo)彈家族。英軍攻擊型無人機主要裝備毫米波/激光雙模制導(dǎo)“硫磺石”反裝甲空地導(dǎo)彈，“硫磺石”（Brimstone）空地導(dǎo)彈技術(shù)源于“海爾法”空地導(dǎo)彈，但其在導(dǎo)引頭、戰(zhàn)斗部與發(fā)動機技術(shù)上采用了英國與歐洲自主技術(shù)。這類導(dǎo)彈重量均在50kg左右，射程不超過20km，這類導(dǎo)彈目前對于無人機來說已經(jīng)算是“重型武器”，兼具打擊小型硬目標(biāo)與軟目標(biāo)的能力，是國外無人機的標(biāo)準(zhǔn)配置。

其次是直升機載的激光半主動制導(dǎo)火箭彈改為無人機載低成本精確制導(dǎo)武器。如70mm精確制導(dǎo)火箭由無控火箭彈加裝導(dǎo)引頭或制導(dǎo)組件改裝而成，重量為十幾公斤，射程在6km左右，用于攻擊軟目標(biāo)，如美國GATR70mm精確制導(dǎo)火箭已與“火力偵察兵”無人機進(jìn)行了集成。

靈巧彈藥制導(dǎo)迫擊炮彈由于體積小、重量輕的特點，具備無人機掛載的條件，如國外“GBU-44/B毒蛇”子彈藥與“81mm”制導(dǎo)迫彈（ADM）。這類無人機載武器重量不超過20kg，用于毀傷輕型目標(biāo)與軟目標(biāo)。

發(fā)展趨勢

無人機載精確制導(dǎo)武器發(fā)展呈現(xiàn)兩種趨勢：一是專業(yè)化發(fā)展，為無人機開發(fā)專用武器，包括有動力型專用彈藥和無動力型專用彈藥兩大類。動力型專用彈藥包括美國“小型銷釘”導(dǎo)彈“、格里芬”導(dǎo)彈、英國“輕型多用途導(dǎo)彈LMM”、南非“班圖武士”導(dǎo)彈等；無動力型專用彈藥包括美國“蝎子”輕型導(dǎo)彈“、戰(zhàn)斧”小型制導(dǎo)彈藥、英國“無動力型輕型多用途導(dǎo)彈FLMM”、歐洲“軍刀”增程航空炸彈；二是在研制固定翼及直升機武器的同時兼顧無人機平臺，使其通用化，同樣包括動力型彈藥和無動力型彈藥兩大類，如美國聯(lián)合通用空地導(dǎo)彈（JAGM）和小直徑炸彈II（SDB-II）。

無人機載精確制導(dǎo)空面武器在功能與性能提升上呈現(xiàn)的趨勢表現(xiàn)為：

（1）小型化仍是首要發(fā)展方向

雖然無人機平臺載荷能力不斷提升，但武器小型化仍是未來的發(fā)展主要趨勢，也是前提，原因很簡單，小型化可以增加載彈量，提升作戰(zhàn)效能。武器小型化涉及制導(dǎo)控制系統(tǒng)、戰(zhàn)斗部、動力系統(tǒng)的小型化，制導(dǎo)控制系統(tǒng)憑借微納加工與信息技術(shù)的飛速發(fā)展，其小型化問題基本解決，戰(zhàn)斗部與動力系統(tǒng)小型化亟待解決，近期主要是研發(fā)高含能密度材料與高能推進(jìn)劑，中遠(yuǎn)期則依賴新機理與其應(yīng)用技術(shù)的突破。

（2）射程上追求遠(yuǎn)程化

在強對抗條件下武器射程仍需滿足“防區(qū)外發(fā)射”條件，以提升平臺生存力。如美國洛克希德？馬丁公司正在研制小型巡航導(dǎo)彈SMACM，重量只有64kg，射程可達(dá)500km左右。

（3）毀傷上仍追求高威力

目前，國外武器強調(diào)“低附帶毀傷”能力，但這只是在非對稱作戰(zhàn)與反恐作戰(zhàn)等低對抗強度下對毀傷能力的要求，在與具備較強軍事實力的對手的大規(guī)模沖突中，國外仍強調(diào)“火力至上”，如美國20世紀(jì)90年代就已經(jīng)在其“先鋒”無人機上完成了某“大規(guī)模殺傷武器”的實彈試驗，近期，美國達(dá)信防務(wù)系統(tǒng)公司正在預(yù)研的“面清潔空地導(dǎo)彈CLAW”，其重量只有40kg，密集殺傷半徑可達(dá)110m。

（4）制導(dǎo)上追求高智能化

通過多模制導(dǎo)、多源信息融合與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，不斷提升武器在導(dǎo)引、導(dǎo)航與控制方面的智能化程度，使武器具備自動目標(biāo)識別、障礙物規(guī)避等“發(fā)射后不管”能力。

（5）強調(diào)電子壓制與電子突防能力

隨著最近美軍、以色列無人機相繼在伊朗被俘獲與擊落，國外尤其強調(diào)無人機平臺的戰(zhàn)場生存能力，提升未來無人機平臺“防區(qū)外”偵察與打擊能力成為重點研究方向，特別強調(diào)無人機必須具備對抗電子目標(biāo)與電子攻擊能力，優(yōu)先發(fā)展以武器投送的電子攻擊裝置，以避免載機抵近攻擊，預(yù)計反輻射導(dǎo)彈、高功率微波導(dǎo)彈、電磁脈沖炸彈等武器將會成為未來戰(zhàn)場上無人機作戰(zhàn)的“開路先鋒”式武器，如美軍新型低成本輻射誘餌彈（MALD）誘騙型與干擾型已經(jīng)裝備固定翼飛機，其重量只有 130kg，具備無人機掛載條件，另外，據(jù)報道，美軍最新型高功率微波導(dǎo)彈（CHAMP）2016年已批量生產(chǎn)，美軍還制訂了高功率微波武器中長期發(fā)展規(guī)劃，可見其對定向能武器的重視程度，俄羅斯、德國、法國與瑞典均也裝備了此類武器，尤其俄羅斯，已經(jīng)實現(xiàn)了不同口徑與不同威力電磁武器的系列化發(fā)展。

關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢

（1）把推進(jìn)小型化高能推進(jìn)技術(shù)發(fā)展作為核心任務(wù)

在高能推進(jìn)技術(shù)研究方面，在固體火箭推進(jìn)劑研究領(lǐng)域，氫、金屬、氫-金屬體系高含能材料的研究值得關(guān)注，美國開發(fā)出一種高能六鋰氫晶體粉末推進(jìn)劑，總沖達(dá)到現(xiàn)有高能推進(jìn)劑10倍左右。全電推進(jìn)也是值得關(guān)注的方向，如美國采用氫燃料電池推進(jìn)的大型“鬼眼”無人機已經(jīng)試飛成功，全電推進(jìn)同樣也可用于彈藥的推進(jìn)。美國等軍事大國甚至考慮在航空飛行器上采用“核推進(jìn)”，近期美國宇航局（NASA）和Sandia實驗室分別基于“低能量核反應(yīng)”技術(shù)開發(fā)出安全的小型化“核推進(jìn)”動力裝置，這種動力裝置未來將安裝在“全球鷹”無人機上。另外，國外正在研究的新概念推進(jìn)技術(shù)還包括激光推進(jìn)等。動力技術(shù)與運載、投送能力密切相關(guān)，國外把動力技術(shù)作為優(yōu)先發(fā)展的核心技術(shù)之一。

（2）國外小型武器高效毀傷技術(shù)研究低調(diào)、緊張而有序

世界高效毀傷技術(shù)正處在不斷變革和飛躍發(fā)展階段，物理毀傷技術(shù)的發(fā)展重點主要圍繞高能含能材料的研究與制備、先進(jìn)戰(zhàn)斗部結(jié)構(gòu)與毀傷機理、先進(jìn)起爆控制技術(shù)等方面，正在朝毀傷模式多樣化、毀傷目標(biāo)精確化、毀傷威力高效化以及毀傷范圍可控化方向發(fā)展。

美國NASA蘭利研究中心的預(yù)測認(rèn)為，未來的新型非核高能材料炸藥包括亞穩(wěn)態(tài)填隙式復(fù)合物（6倍TNT當(dāng)量）、燃料-空氣/粉塵-空氣炸藥（15倍TNT當(dāng)量）、金屬氫類HEDM（數(shù)十倍TNT當(dāng)量）、張力鍵物質(zhì)（100倍TNT當(dāng)量）等，尤其值得關(guān)注的是2013年德國科研人員已經(jīng)實現(xiàn)了氫在氫化物中的金屬態(tài)存儲（即金屬氫，威力可達(dá)數(shù)十倍TNT當(dāng)量）。由于毀傷技術(shù)十分敏感，國外在此領(lǐng)域同樣保持十分低調(diào)，但通過披露的文獻(xiàn)仍可看出，國外對毀傷技術(shù)與效能研究的重視程度，將其視為核心技術(shù)。

由于電子毀傷技術(shù)具有“四兩撥千斤”的作戰(zhàn)效能，因此，國外軍事強國對其發(fā)展尤為重視。該技術(shù)在國際上已獲得長足發(fā)展，由早期的一次性工作電磁脈沖炸彈發(fā)展至最新的“可重復(fù)攻擊”的高功率微波導(dǎo)彈，國外已經(jīng)掌握其核心技術(shù)，即“緊湊型重頻脈沖功率源”技術(shù)。在該技術(shù)領(lǐng)域，這些武器仍只是“常規(guī)武器”，美軍最近發(fā)展的網(wǎng)-電戰(zhàn)“賽博導(dǎo)彈（實質(zhì)上是計算機病毒）”技術(shù)可謂網(wǎng)絡(luò)-電子戰(zhàn)領(lǐng)域的“核武器”，該技術(shù)可通過無線網(wǎng)絡(luò)運用射頻注入技術(shù)將“賽博導(dǎo)彈”發(fā)送至敵方計算機網(wǎng)絡(luò)，對需要攻擊的敵方重要網(wǎng)絡(luò)設(shè)施實施精確攻擊（通常為惡性攻擊，可導(dǎo)致硬件系統(tǒng)永久性失效），癱瘓敵方整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該技術(shù)之前已經(jīng)在對伊朗核設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)攻擊中得到驗證，目前美軍部分作戰(zhàn)飛機，包括最新的電子戰(zhàn)飛機EA-18G“咆哮者”上均已安裝用于網(wǎng)-電戰(zhàn)的“舒特（Suter）”系統(tǒng)，該系統(tǒng)相當(dāng)于常規(guī)武器的火控系統(tǒng)，未來計劃應(yīng)用于無人機、巡航導(dǎo)彈與巡飛彈。

（3）精確制導(dǎo)技術(shù)蓬勃發(fā)展，概念與技術(shù)創(chuàng)新層出不窮

國外十分重視小型化制導(dǎo)控制組件技術(shù)的發(fā)展，尤其是納米加工技術(shù)，如美國基于納米技術(shù)為“全球鷹”無人機開發(fā)的納米合成孔徑雷達(dá)“NANO-SAR”重量僅有0.9kg；美國諾斯羅普？格魯曼公司研制的微核磁共振陀螺儀僅有一枚硬幣大小；國外還研發(fā)出了量子比特通用型量子計算機。這些系統(tǒng)在小型化的同時大大提升了性能。

在新型探測與導(dǎo)航原理上，國外也進(jìn)行積極的探索，如量子探測、μ介子探測、X射線脈沖星導(dǎo)航技術(shù)等，這些技術(shù)均跳出現(xiàn)有技術(shù)框架外，抗毀性強，目前無有效對抗措施，在未來戰(zhàn)場上具有極強的生存力。如美國羅徹斯特大學(xué)已經(jīng)開發(fā)出首臺工程化的“量子雷達(dá)”。經(jīng)典雷達(dá)應(yīng)用的是電磁波的波動特性，而“量子雷達(dá)”應(yīng)用的是電磁波的“粒子”特性，尤其是“量子糾纏”特性，除極強的探測能力外，還具有非凡的抗干擾與抗截獲能力。

發(fā)展建議

（1）重視作戰(zhàn)需求研究，作戰(zhàn)需求對武器與技術(shù)發(fā)展具有強大的牽引作用，每個國家都有其地理、政治、經(jīng)濟與軍事環(huán)境，我國應(yīng)根據(jù)自身所處環(huán)境與國際形勢對潛在戰(zhàn)爭的對象與形式有清晰地判別。

（2）重視武器系統(tǒng)概念研究與方案論證。首先應(yīng)做好需求分析，然后再根據(jù)經(jīng)濟與技術(shù)基礎(chǔ)發(fā)展相應(yīng)的武器系統(tǒng)，要重視頂層規(guī)劃與設(shè)計。

（3）加強對小型彈藥在低成本高精度制導(dǎo)、新型高效毀傷技術(shù)與小型化遠(yuǎn)程動力技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)性研究與預(yù)先研究的投入，加大對具備應(yīng)用潛力的前沿研究的支持力度，做好技術(shù)儲備。

（4）為減少資源浪費并提高效率，在投入上可采取“小步快跑”的投入策略，同時，加大對“研究成果”的考核力度，對研究成果的轉(zhuǎn)化進(jìn)行評估，根據(jù)研究成果及其可持續(xù)發(fā)展性進(jìn)行合理投入。

結(jié)束語

本文對國際上無人機載精確制導(dǎo)空面武器的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析，根據(jù)裝備發(fā)展趨勢及相關(guān)信息，預(yù)測了未來武器發(fā)展所需的關(guān)鍵技術(shù)，主要集中在制導(dǎo)、動力與毀傷3個方面，針對我國同類武器領(lǐng)域發(fā)展提供了幾點建議。

（責(zé)任編輯：劉玲蕊）