范俊峰 余周
摘? 要:著眼提高武器系統的作戰效能,結合激光制導炸彈作戰使用情況,從目標的運動特性和激光制導炸彈的投放方式入手,分析了目標運動特性對激光制導炸彈作戰的影響。在此基礎上,系統總結了激光制導炸彈投放過程中應對目標運動特性的策略,對于正確使用激光制導炸彈,提高其精確打擊能力具有一定的指導意義和參考價值。
關鍵詞:目標運動特性;激光制導炸彈;作戰影響;對策
0? ? 引言
激光制導炸彈作為對地精確打擊的“利器”,具有精度高、威力大、彈道好等優點,已成為世界上裝備數量最多的一種精確打擊武器[1]。美國于20世紀60年代末首先研制成功激光制導炸彈,到目前為止,已擁有“寶石路”系列的激光制導炸彈30多個品種,生產并投入使用激光制導炸彈數十萬枚[2]。2003年的伊拉克戰爭中,美國在27天的時間內使用激光制導炸彈8 716枚,占所用空地制導武器總數的50%。我國的激光制導炸彈于2004年10月完成設計定型,正式命名為“K/YJG500激光制導炸彈”,并開始批量生產裝備部隊。首次使用以來,發現戰場環境對激光制導炸彈的作戰效能有較大影響[3]。經過深入分析得出,目標的運動特性是影響激光制導炸彈命中精度的主要因素,激光制導炸彈在攻擊靜止目標時的命中率明顯高于運動目標[4]。
本文從目標的運動特性入手,結合激光制導炸彈的投放方式,分析了目標運動特性對激光制導炸彈作戰的影響,在此基礎上,系統總結了炸彈投放過程中應對目標運動特性的策略。
1? ? 目標運動特性
實際戰場中,目標特性按照目標自身的特點可以分為目標運動特性、目標結構特性、目標光學特性等。在外部條件及自身結構相同的情況下,目標的運動特性是影響激光制導炸彈命中精度的主要因素。軍事目標按照運動特性可以分為靜止目標和運動目標,目標的運動特性影響激光制導炸彈的作戰效能及命中精度[5]。
1.1? ? 靜止目標
所謂“靜止目標”是指戰場上處于靜止狀態的點或面目標。對于靜止目標來說,激光制導炸彈導引頭內的光學系統容易接收到靜止目標反射的穩定信號,反射信號經過處理后輸出制導指令,制導指令傳輸到激光制導炸彈的尾部儀器艙,尾部儀器艙內的渦輪系統工作,控制激光制導炸彈舵面偏轉,進而不斷修正炸彈實際飛行方向與理想的速度追蹤方向間的偏差,而理想的速度追蹤方向取決于炸彈與靜止目標間的實際位置關系。通過反復不斷的修正,速度追蹤誤差角逐步減小,這種情況下炸彈的命中精度,主要取決于投放時的外部氣候環境及激光制導炸彈自身的技術參數。
1.2? ? 運動目標
所謂“運動目標”是指戰場上處于運動狀態的點或面目標。激光制導炸彈攻擊運動目標時,除需考慮攻擊靜止目標時的各種因素外,還需著重考慮目標自身的運動特性對炸彈命中精度帶來的附加影響。激光制導炸彈投放后,由于激光導引頭在距離目標100 m內出現盲區,故目標運動方向與炸彈的投射方向對炸彈的命中精度影響較大。當目標的運動方向與炸彈的投射方向相同時,炸彈命中精度較高,而當目標的運動方向與炸彈的投射方向相反或垂直時,炸彈命中精度較低。
2? ? 激光制導炸彈投放
激光制導炸彈采用激光半主動尋的制導方式,與常規自由投放炸彈相比,激光制導炸彈利用激光的直線傳播特性進行制導,以增強炸彈落點的精確度[6]。
2.1? ? 激光制導炸彈命中精度
戰場目標按照運動情況可分為靜止目標和運動目標,目標的運動特性影響激光制導炸彈的命中精度及作戰效能[7]。由于激光制導炸彈在距離目標100 m時導引頭會出現盲區,而炸彈的終端速度約為200 m/s,也就是說炸彈在最后的0.5 s內處于無控飛行狀態。這就要求運動目標的運動速度不能過大,運動速度過大,由于目標在0.5 s內的水平位移過大,炸彈必然脫靶。通常情況下激光制導炸彈選擇攻擊的運動目標,要求運動速度不大于25 m/s。當目標的運動方向與炸彈的投射方向一致時,炸彈命中精度較高,而當目標的運動方向與炸彈的投射方向不一致時,炸彈命中精度較低。只有使目標的運動方向與炸彈的投射方向一致,炸彈的命中精度才能有保證。
2.2? ? 激光制導炸彈投放方式
激光制導炸彈采用激光半主動尋的制導方式,投放時武器系統提供三種典型的照射瞄準方式,即它機照射、本機照射和地面照射,以三種照射瞄準方式為依托,作戰時激光制導炸彈可選擇使用三種典型的投放方式,即它照本投、本照本投和地照本投。
2.2.1? ? 它照本投
它照本投即雙機協同指示/攻擊投放方式。此投放方式由兩架飛機協同完成,一架飛機借助機載瞄準吊艙對目標進行照射,完成目標的搜索與識別,并通過兩機之間的通信聯絡告知另一架飛機目標的方位。另一架飛機鎖定目標后,投放激光制導炸彈對目標進行攻擊。
2.2.2? ? 本照本投
本照本投即本機照射/攻擊投放方式。此投放方式借助于機載瞄準吊艙,由一架飛機完成對目標的搜索、識別、捕獲和攻擊。此投放方式快捷高效,最有發展潛力。
2.2.3? ? 地照本投
地照本投即地面照射/近距空中支援投放方式。此投放方式借助于地面激光照射器對目標進行近距離照射,并通過空地通信設備與飛機進行數據信息傳輸,完成目標的搜索與識別,同時告知飛機目標的方位。飛機鎖定目標后,投放激光制導炸彈對目標進行攻擊。
3? ? 應對目標運動特性影響的策略
3.1? ? 它照本投應對策略
它照本投攻擊方式下,由一架飛機攜帶瞄準吊艙對目標實施激光照射,另一架或多架飛機攜帶激光彈對該目標實施攻擊。
3.1.1? ? 靜止目標
照射機的機動范圍不應過大;攻擊機需根據預定的航路選擇飛行路徑,從而進入有效的轟炸占位。照射機選取最佳入射角,持續對目標跟蹤與照射,并在目標上空合適區域作有限環形機動,始終保持目標對入射激光的高反射率。攻擊機需根據預定的航路選擇飛行路徑,防止敵方地面火力對我進行穩定跟蹤及火力攻擊。
3.1.2? ? 運動目標
照射機要持續跟蹤與照射目標,規避目標運動帶來的影響;攻擊機投彈時應選取與目標運動方向相同的飛行航路,即時向照射機發送指令,進入有效的轟炸占位。照射機需判斷出目標運動的方向,沿目標運動方向以最佳入射角在目標上空合適區域機動,規避由于目標運動引起入射點變化而導致的激光反射信號不穩定。攻擊機需判斷出照射機、目標、本機之間的位置關系,并適時向照射機發出指令,使照射機持續跟蹤與照射運動目標。同時,攻擊機根據數據鏈所提供的目標信息以及敵方地面防空火力的威脅區域范圍,選擇合適的飛行路徑,以進入有效的轟炸占位。攻擊機需沿目標運動方向進入,投彈時使炸彈下落線對準目標,并與目標運動方向一致。當攻擊機完成瞄準、投放,炸彈離梁后,應即時向照射機發送指令實施穩定激光照射。
3.2? ? 本照本投應對策略
本照本投攻擊方式下,利用本機掛載瞄準吊艙對目標實施跟蹤瞄準。
3.2.1? ? 靜止目標
本機需根據任務規劃的航路選擇合適飛行路徑,進入有效的轟炸占位。本機結合目標實際情況,根據預定的航路選擇飛行路徑,在目標上空合適區域機動飛行,防止敵方地面火力對本機進行穩定跟蹤及火力攻擊,投彈后需保持機載吊艙對目標的自動照射與持續穩定跟蹤。
3.2.2? ? 運動目標
本機投彈時需選取與目標運動方向一致的飛行路線,進入有效的轟炸占位。本機應有效規避由于目標運動而引起入射點變化,導致的激光反射信號不穩定因素,進而避免炸彈命中率降低。同時本機沿目標運動方向進入,投彈時使炸彈下落線對準目標,并與目標運動方向一致,完成瞄準、投放,在此情況下投彈,炸彈離梁后的飛行情況可以有效降低系統的瞄準誤差。
3.3? ? 地照本投應對策略
地照本投攻擊方式下,地面人員攜帶地面激光照射器抵近目標,對目標實施照射,一架或多架飛機攜帶激光彈對該目標實施攻擊。
3.3.1? ? 固定目標
地面照射器的入射、反射方向有效規避太陽光;攻擊機需根據預定的航路選擇飛行路徑,從而進入有效的轟炸占位。地照本投攻擊方式簡單可靠,尤其適用于地面靜止的固定點或面目標。本機結合目標實際情況,根據預定的航路選擇飛行路徑,在其上空合適區域機動飛行,防止敵方地面火力對本機進行穩定跟蹤及火力攻擊。
3.3.2? ? 運動目標
地面照射人員需預判目標運動方向及速度,能夠適時操控地面照射器持續穩定照射目標;本機投彈時應選取與目標運動方向相同的飛行航路,進入有效的轟炸占位,并即時向照射人員發送指令,對目標實施持續穩定照射。地照本投攻擊方式中,由于地面激光照射器需要照射人員在目標附近放置,且需持續對目標進行照射,因此對于一些運動速度較快的特殊目標作戰效能不太理想。這就需要對地面照射人員加強培訓,使其熟練掌握照射器的操作方法,能夠適時操控照射器持續穩定照射運動目標,同時還需兼顧入射光與反射光的方向。本機投彈時應即時向照射人員發送指令,使照射器持續穩定跟蹤與照射運動目標。本機適當機動,避開敵方地面防空火力威脅區域,沿目標運動方向進入,投彈時使炸彈下落線對準目標,并與目標運動方向一致。
4? ? 結語
綜上所述,目標的運動特性對激光制導炸彈的命中率影響較大,因此在實際的作戰使用過程中,需充分考慮目標運動特性帶來的各種影響,選擇不同的瞄準投放策略。它照本投時,照射機有效規避目標運動帶來的影響,攻擊機選取與目標運動方向相同的飛行航路進入轟炸占位;本照本投時,本機有效規避目標運動帶來的影響,同時沿目標運動方向進行投彈;地照本投時,照射人員適時操控地面照射器持續穩定照射目標,本機投彈時選取合適飛行航路,并即時向照射人員發送照射指令。只有充分考慮目標的運動特性,才能減小由于目標的運動對激光制導炸彈帶來的附加影響,提高激光制導炸彈的命中率,提升其作戰效能。
[參考文獻]
[1] 徐國強.激光制導炸彈武器系統[M].北京:藍天出版社,2006.
[2] 周義,周緒彬,王自焰.“寶石路”激光制導炸彈風雨四十載[J].四川兵工學報,2006(2):5-9.
[3] 范俊峰,曾振華.戰場環境對激光制導炸彈作戰效能的影響研究[J].機電信息,2015(30):170-171.
[4] 葛強勝,方緒懷,郭躍.大型橋梁抗激光制導炸彈襲擊對策探討[J].光電技術應用,2004,19(2):24-27.
[5] 劉大衛,夏群力,溫求遒.激光制導炸彈打擊動目標作戰方式與仿真研究[J].計算機仿真,2011,28(9):55-58.
[6] 黃長強,趙輝,杜海文,等.機載彈藥精確制導原理[M].北京:國防工業出版社,2011.
[7] 祁載康.制導彈藥技術[M].北京:北京理工大學出版社,2002.
收稿日期:2020-06-22
作者簡介:范俊峰(1979—),男,河南鎮平人,碩士,講師,研究方向:激光制導武器。
余周(1981—),男,河南鄧州人,碩士,講師,研究方向:機載制導武器。