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靈巧彈藥是介于無控彈藥和導(dǎo)彈之間的彈藥,它包括敏感器引爆彈藥(末端敏感彈藥)和末制導(dǎo)彈藥。在當(dāng)前發(fā)展階段更廣泛一些,它還可把彈道修正彈藥和簡易控制彈藥包含在內(nèi)。
敏感器引爆彈藥由載體拋撒后落向目標(biāo)區(qū),在有效作用范圍內(nèi)敏感到目標(biāo)后,起爆戰(zhàn)斗部形成爆炸成型彈丸毀傷目標(biāo),是一種射擊—?dú)墓舴绞?,其搜索面積較小,主要用于攻擊集群裝甲目標(biāo);
末制導(dǎo)彈藥能跟蹤目標(biāo),并最終擊中目標(biāo),主要用于攻擊戰(zhàn)場上縱深的裝甲隊(duì)列,其毀傷機(jī)理是戰(zhàn)斗部碰撞后起爆毀傷目標(biāo),是一種擊中—?dú)墓舴绞?。彈藥學(xué)第十一章靈巧彈藥靈巧彈藥是介于無控彈藥和導(dǎo)彈之間的彈藥,它包括敏感器引1導(dǎo)彈:有制導(dǎo)系統(tǒng),無級修正彈道跟蹤目標(biāo),做到“百發(fā)百中”末敏彈:無制導(dǎo)系統(tǒng),幾次彈道修正,彈道末端敏感,用于頂攻時(shí),命中概率高但威力有限末制導(dǎo)彈:修正彈道彈:在已存在的彈上裝彈道修正模塊,由GPS或地面雷達(dá)探知飛行中的彈丸在某幾個(gè)時(shí)刻的空間位置,將此位置與地面火控計(jì)算機(jī)中預(yù)先裝訂的理想彈道相比較,根據(jù)偏差大小,指令修正靈巧彈藥導(dǎo)彈:有制導(dǎo)系統(tǒng),無級修正彈道跟蹤目標(biāo),做到“百發(fā)百中”靈巧2為了適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,彈藥領(lǐng)域發(fā)生了日新月異的變化,出現(xiàn)了許多新型彈藥,靈巧彈藥就是其中一類。此類彈藥是在外彈道某段上能自身搜索、識別目標(biāo),或者自身搜索、識別目標(biāo)后還能跟蹤目標(biāo),直至命中和毀傷目標(biāo)的彈藥。
為了適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,彈藥領(lǐng)域發(fā)3博尼斯末敏彈戰(zhàn)斗過程示意圖博尼斯末敏彈戰(zhàn)斗過程示意圖411.1末敏彈11.1.1概述末敏彈是國外于20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種用于對付坦克、自行火炮和步兵戰(zhàn)車等裝甲目標(biāo)的新型靈巧彈藥,它是一種敏感器引爆彈藥,是把先進(jìn)的敏感器技術(shù)和爆炸成型彈丸技術(shù)應(yīng)用到子母彈領(lǐng)域中的一種新型彈藥。末敏彈是末端敏感彈藥的簡稱,這里末端是指彈道的末端,而“敏感”是指彈藥可以探測到目標(biāo)的存在并被目標(biāo)激活。所以,末敏彈就是彈道末端能夠探測出裝甲目標(biāo)方位并使戰(zhàn)斗部朝著目標(biāo)方向爆炸的炮彈,末敏彈多采用子母彈結(jié)構(gòu),母彈內(nèi)裝多個(gè)子彈,母彈僅僅是載體,只有子彈才具有末端敏感的功能。11.1末敏彈511.1.1概述子彈事實(shí)上可以用多種載體運(yùn)載,如炮彈、遠(yuǎn)程火箭、航空火箭、撒布器等,一次發(fā)射(或投射)可攻擊多個(gè)不同的目標(biāo),末敏彈專門用于攻擊集群坦克裝甲車輛等的頂部裝甲,是一種以多對多的反集群裝甲目標(biāo)的有效武器。末敏彈除了具有常規(guī)炮彈的間瞄射擊的優(yōu)點(diǎn)外,還能在目標(biāo)區(qū)上空自動(dòng)探測、識別并攻擊目標(biāo),實(shí)現(xiàn)“打了不管”,是一種具有高效費(fèi)比的靈巧炮彈,其掃描與攻擊目標(biāo)示意圖見圖11-1、11-2所示。雖然末敏彈相對于子母彈由于具備了在一定范圍內(nèi)探測目標(biāo)的能力,因而其威力比子母彈提高了一大步。但是試驗(yàn)表明,末敏彈傳感器的探測范圍有限,而且在對運(yùn)動(dòng)的裝甲目標(biāo)攻擊時(shí),沒有改變飛行軌跡的能力,從而使其作戰(zhàn)效力仍然受到較大的限制。
11.1.1概述6彈藥學(xué)第十一章靈巧彈藥圖11-1末敏彈正在對目標(biāo)區(qū)域作螺旋狀掃描圖11-2末敏彈發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后,攻擊裝甲車輛彈藥學(xué)第十一章靈巧彈藥圖11-1末敏彈正在對711.1.2末敏彈結(jié)構(gòu)與組成1.末敏彈結(jié)構(gòu)組成末敏彈由母彈和藥筒組成。母彈由彈體、時(shí)間引信、拋射結(jié)構(gòu)和拋射藥、分離裝置、敏感子彈等組成。末敏彈系統(tǒng)組成如圖11-3所示。敏感子彈由EFP戰(zhàn)斗部、中央控制器、復(fù)合敏感器系統(tǒng)、減速減旋與穩(wěn)態(tài)掃描系統(tǒng)、電源、子彈殼體等組成。EFP戰(zhàn)斗部由EFP戰(zhàn)斗部裝藥、起爆裝置、保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)、自毀機(jī)構(gòu)等組成,主要完成對目標(biāo)的最終毀傷功能;中央控制器由火力決策處理器、驅(qū)動(dòng)艙、控制艙等組成,具有火力決策、信號處理、數(shù)據(jù)采集、電源管理、驅(qū)動(dòng)控制等功能;
11.1.2末敏彈結(jié)構(gòu)與組成8末敏彈藥筒母彈藥筒發(fā)射藥底火輔助元件時(shí)間引信薄壁彈體拋射裝置敏感子彈分離裝置圖11-3末敏彈系統(tǒng)組成框圖EFP戰(zhàn)斗部中央控制器復(fù)合敏感器系統(tǒng)減速減旋與穩(wěn)態(tài)掃描系統(tǒng)電源、子彈殼體末敏彈藥筒母彈藥筒發(fā)射藥底9
復(fù)合敏感器系統(tǒng)主要作用是探測目標(biāo),其敏感體制主要是由毫米波雷達(dá)、毫米波輻射計(jì)和雙色紅外探測器單獨(dú)或者組合而成。如美國“薩達(dá)姆”末敏子彈的復(fù)合敏感器系統(tǒng)由毫米波雷達(dá)、毫米波輻射計(jì)、紅外成像敏感器、磁力計(jì)組成。減速減旋與穩(wěn)態(tài)掃描系統(tǒng)由充壓式空氣充氣減速器和渦旋式旋轉(zhuǎn)傘組成,其中穩(wěn)態(tài)掃描裝置的作用是使敏感子彈藥在降落過程達(dá)到預(yù)定的穩(wěn)態(tài)掃描狀態(tài)。第十一章靈巧彈藥課件102.幾種典型的末敏彈1)德國SMArt155mm末敏彈
德國SMArt155mm末敏彈可以說是當(dāng)今最先進(jìn)的炮射末敏彈(如圖11-4所示)。SMArt末敏彈敏感裝置采用了三個(gè)不同的信號通道,即紅外探測器,94GHz毫米波雷達(dá)和毫米波輻射計(jì),從而使它具有較強(qiáng)的抗干擾能力,能適應(yīng)戰(zhàn)場環(huán)境,即使由于環(huán)境條件(如大氣條件)使敏感器某個(gè)通道不能正常工作,SMArt也可以根據(jù)其它兩通道的信號識別目標(biāo)。2.幾種典型的末敏彈11圖11-4SMArt母彈和帶阻力傘的末敏彈圖11-4SMArt母彈和帶阻力傘的末敏彈12SMArt在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上使毫米波雷達(dá)和毫米波輻射計(jì)共用一個(gè)天線,而且天線與EFP戰(zhàn)斗部的藥型罩融為一體。這種結(jié)構(gòu)不僅為天線提供了一個(gè)合適孔徑,而且還不需要添加機(jī)械旋轉(zhuǎn)裝置,較好地利用了空間,其減速減旋與穩(wěn)態(tài)掃描裝置由阻力傘、三個(gè)減旋翼和旋轉(zhuǎn)降落傘組成。在戰(zhàn)斗部設(shè)計(jì)中,SMArt使用高密度的鉭作為藥型罩的材料,這樣,在155mm炮彈內(nèi)部空間有限的條件下,盡可能的提高了EFP戰(zhàn)斗部的穿透能力,使形成的侵徹體的長細(xì)比接近5,侵徹體的穿透力與使用銅質(zhì)藥型罩時(shí)相比提高了35%。SMArt在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上使毫米波雷達(dá)和毫米波輻射計(jì)132)瑞典、法國聯(lián)合研制的“博尼斯”155mm末敏彈瑞典的博福斯公司和法國的地面武器集團(tuán)聯(lián)合研制的“博尼斯”155mm的末敏彈,是一種采用底部排氣裝置的遠(yuǎn)程彈藥,在用52倍口徑火炮發(fā)射時(shí)射程為34km,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖11-5所示?!安┠崴埂蹦┟魪椫饕械着叛b置、敏感裝置、戰(zhàn)斗部、拋撒裝置、反碰撞裝置、安全引爆裝置和引信組成。2)瑞典、法國聯(lián)合研制的“博尼斯”155mm末敏彈14圖11-5155mm“博尼斯”末敏彈示意圖1-底排裝置;2-母體彈;3-敏感器裝置;4-戰(zhàn)斗部;5-拋撒裝置;6-引信;7-反碰撞裝置;8-安全引爆裝置12345678圖11-5155mm“博尼斯”末敏彈示意圖1234567815瑞典博福斯和法國地面武器集團(tuán)聯(lián)合研制的博尼斯末敏彈瑞典博福斯和法國地面武器集團(tuán)聯(lián)合研制的博尼斯末敏彈16與其他末敏彈相比,“博尼斯”在設(shè)計(jì)上也有一定的特色,它的穩(wěn)定裝置沒有阻力傘而是用了一個(gè)由兩片旋弧翼組成的圓盤。子彈被拋出后,位于子彈一側(cè)的圓形紅外敏感器張開并被鎖定在固定的位置上,與此同時(shí),在敏感器對稱的一側(cè)的穩(wěn)定圓盤也張開了,從而使子彈在下降的過程中達(dá)到相對的穩(wěn)定狀態(tài),由于沒有用阻力傘,子彈下降的速度比較快,減少了被敵方干擾的機(jī)會,同時(shí),風(fēng)對子彈的影響也減小了。與SMArt相比,“博尼斯”的敏感裝置比較簡單,它只采用了一個(gè)多波段的被動(dòng)式紅外線探測器,而沒有使用比較復(fù)雜的復(fù)合敏感裝置,因此它的目標(biāo)識別率相對而言是比較低的?!安┠崴埂睉?zhàn)斗部采用金屬鉭藥型罩,在爆炸載荷下形成高速EFP,可在150m外侵徹坦克頂甲目標(biāo)。與其他末敏彈相比,“博尼斯”在設(shè)計(jì)上也有一定的特色,它的穩(wěn)定17“亞瑟王神劍”精確制導(dǎo)炮彈內(nèi)藏2枚“博尼斯”傳感器引爆子彈藥“亞瑟王神劍”精確制導(dǎo)炮彈內(nèi)藏2枚“博尼斯”傳感器引爆子彈藥18博尼斯傳感器引爆子彈藥
博19博尼斯炮彈作戰(zhàn)示意圖博20博尼斯作戰(zhàn)示意圖一枚博尼斯子彈藥搜索范圍32000平方米,以最大直徑200米的圓開始,逐漸以螺旋型縮小搜索范圍。搜索速度26米秒,螺旋間隔1.7米博尼斯作戰(zhàn)示意圖一枚博尼斯子彈藥搜索范圍32000平方米,21博尼斯末敏彈戰(zhàn)斗部攻擊過程最上部是戰(zhàn)斗部藥形罩,第二為戰(zhàn)斗部爆炸后瞬時(shí)形成2000米秒高速飛行的侵徹體攻擊裝甲目標(biāo),第三為被擊穿的裝甲目標(biāo),第四為射穿目標(biāo)后的戰(zhàn)斗部。博尼斯末敏彈戰(zhàn)斗部攻擊過程最上部是戰(zhàn)斗部藥形罩,第二為戰(zhàn)斗部223)美國M898式“薩達(dá)姆”155mm末敏彈“薩達(dá)姆”(如下圖6所示)從20世紀(jì)60年代初開始研制,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和SMArt差不多,敏感裝置是復(fù)合型的,它由一個(gè)紅外探測器、一個(gè)主動(dòng)式毫米波探測器和一個(gè)被動(dòng)式毫米波探測器組成;減速減旋與穩(wěn)態(tài)掃描裝置使用沖壓式空氣充氣減速器和渦旋式旋轉(zhuǎn)傘,以10m/s的落速和4r/s的轉(zhuǎn)速進(jìn)行穩(wěn)態(tài)掃描;戰(zhàn)斗部也是鉭EFP戰(zhàn)斗部,可以實(shí)現(xiàn)150m距離擊穿裝甲目標(biāo)。3)美國M898式“薩達(dá)姆”155mm末敏彈23
敏感和摧毀裝甲(薩達(dá)姆)子彈藥實(shí)驗(yàn)敏感和摧毀裝甲(薩達(dá)姆)子彈藥實(shí)驗(yàn)24
敏感和摧毀裝甲(薩達(dá)姆)子彈藥實(shí)驗(yàn)敏感和摧毀裝甲(薩達(dá)姆)子彈藥實(shí)驗(yàn)25
敏感和摧毀裝甲(薩達(dá)姆)子彈藥外觀敏感和摧毀裝甲(薩達(dá)姆)子彈藥外觀26
敏感和摧毀裝甲(薩達(dá)姆)子彈藥實(shí)驗(yàn)敏感和摧毀裝甲(薩達(dá)姆)子彈藥實(shí)驗(yàn)27
敏感和摧毀裝甲(薩達(dá)姆)子彈藥實(shí)戰(zhàn)敏感和摧毀裝甲(薩達(dá)姆)子彈藥實(shí)戰(zhàn)28
敏感和摧毀裝甲(薩達(dá)姆)子彈藥實(shí)戰(zhàn)敏感和摧毀裝甲(薩達(dá)姆)子彈藥實(shí)戰(zhàn)29M898式“薩達(dá)姆”155mm末敏彈
另外,“薩達(dá)姆”末敏彈還可用于227mm多管火箭系統(tǒng),但子彈的直徑稍大一些(用于多管火箭時(shí),子彈的直徑是175.6mm;用于155mm火炮時(shí),子彈的直徑是147.3mm)。因此,子彈的重量也約有不同。而且,用于多管火箭系統(tǒng)時(shí),每發(fā)火箭彈中含有6枚末敏彈。
M898式“薩達(dá)姆”155mm末敏彈另外,“薩達(dá)30彈藥學(xué)第十一章靈巧彈藥
美國“薩達(dá)姆”末敏彈彈藥學(xué)第十一章靈巧彈藥美國“薩達(dá)姆”末3111.1.3末敏彈作用原理1.敏感器作用原理末敏彈使用的敏感器主要有毫米波雷達(dá)、毫米波輻射計(jì)、紅外成像探測器以及磁力計(jì)等,其工作原理,可用被動(dòng)毫米波探測目標(biāo)為例來說明。廣義地講,任何一個(gè)物體都是一個(gè)輻射源,在一定溫度下物體都要發(fā)射電磁波。被動(dòng)毫米波屬于無源被動(dòng)探測,它是根據(jù)目標(biāo)與背景之間的熱對比度來識別目標(biāo)的。眾所周知,金屬目標(biāo)和地面背景均以各種頻率向外界輻射能量,而其輻射能量的大小將由其發(fā)射率而定。金屬目標(biāo)和地面背景的輻射特性有著明顯的差別。由此可以給出確定目標(biāo)位置的依據(jù)。11.1.3末敏彈作用原理322.末敏彈作用過程裝有敏感子彈藥的母彈由火炮或火箭發(fā)射后按預(yù)定彈道以無控的方式飛向目標(biāo),在目標(biāo)區(qū)域上空的預(yù)定高度,時(shí)間引信作用,點(diǎn)燃拋射藥,將敏感子彈從彈體尾部拋出,敏感子彈被拋出后,靠減速和減旋裝置(一般是阻力傘和翼片)達(dá)到預(yù)定的穩(wěn)定狀態(tài)。在子彈的降落過程中,彈上的掃描裝置對地面做螺旋狀掃描,彈上還有距離敏感裝置,當(dāng)它測出預(yù)定的距地面的斜距時(shí),即解除引爆機(jī)構(gòu)的保險(xiǎn)。隨著子彈的下降,旋轉(zhuǎn)掃描的范圍越來越小,一旦敏感裝置在其視場范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)時(shí),彈上信號處理器就發(fā)出一個(gè)起爆信號,戰(zhàn)斗部爆炸后,瞬時(shí)形成高速飛行(2000~3000m/s)的EFP去攻擊裝甲目標(biāo);如果敏感裝置沒有探測到目標(biāo),子彈便在著地時(shí)自毀。
2.末敏彈作用過程33圖11-8末敏彈作用過程示意圖圖11-8末敏彈作用過程示意圖34母彈拋撒發(fā)射時(shí)間引信作用,推板或氣體推出子彈子彈穩(wěn)定、賦予落速、轉(zhuǎn)速捕捉、識別目標(biāo)探測器工作起爆戰(zhàn)斗部擊毀目標(biāo)在一定高度,一定范圍按預(yù)定方式工作圖11-9末敏彈作用過程框圖母彈拋撒發(fā)射時(shí)間引信作用,推板子彈穩(wěn)定、賦予落速、轉(zhuǎn)速捕捉、35斯基特戰(zhàn)斗部第十一章靈巧彈藥課件36BLU-108/B子彈藥主要用于對付敵方群集的坦克部隊(duì)或裝甲車隊(duì)。每枚BLU-108/B子彈藥攜載4枚“斯基特”戰(zhàn)斗部。“斯基特”戰(zhàn)斗部配用被動(dòng)式聲學(xué)傳感器和主動(dòng)式激光傳感器,可準(zhǔn)確地探測并識別目標(biāo)。“斯基特”戰(zhàn)斗部采用空心裝藥結(jié)構(gòu),起爆后可形成爆炸成形彈丸(EFP),攻擊坦克最容易受損的頂部裝甲區(qū)域。第十一章靈巧彈藥課件37CBU-105精確制導(dǎo)炸彈(拋出BLU-108/B子彈藥)攻擊示意圖CBU-105精確制導(dǎo)炸彈(拋出BLU-108/B子彈藥)攻38斯基特戰(zhàn)斗部攻擊坦克頂甲斯39智能反裝甲子彈藥(BAT)為陸軍戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈系統(tǒng)提供具有自主縱深攻擊能力的子彈藥。采用串聯(lián)空心裝藥戰(zhàn)斗部,聲學(xué)和紅外傳感器自動(dòng)搜索、探測、跟蹤、攻擊并摧毀運(yùn)動(dòng)的坦克和其它的裝甲戰(zhàn)車。這些傳感器提供使子彈藥"智能化"的自主能力。BAT子彈藥發(fā)射后不需要制導(dǎo)就能適應(yīng)大型目標(biāo)位置的不定。第十一章靈巧彈藥課件40第十一章靈巧彈藥課件41智能反裝甲子彈藥攻擊坦克頂甲智能反裝甲子彈藥攻擊坦克頂甲42第十一章靈巧彈藥課件4311.2末制導(dǎo)炮彈11.2.1概述末制導(dǎo)炮彈是由火炮發(fā)射,在彈道末段上實(shí)施搜索、導(dǎo)引、控制,使其能夠直接命中目標(biāo)的一種靈巧型彈藥。末制導(dǎo)炮彈的研制工作開始于20世紀(jì)70年代,其典型代表為美國的155mm“銅斑蛇”半主動(dòng)激光末制導(dǎo)反裝甲炮彈和前蘇聯(lián)152mm“紅土地”半主動(dòng)激光末制導(dǎo)殺傷爆破火箭增程彈。由于在作戰(zhàn)時(shí)需使用外部激光器照射目標(biāo),使用不便。因此,從20世紀(jì)80年代初開始,各國相繼開始研制“打了不管”的第二代末制導(dǎo)彈藥,如德國采用毫米波制導(dǎo)的155mm“伊夫拉姆”反裝甲制導(dǎo)炮彈、英國利用毫米波制導(dǎo)的“灰背隼”反裝甲迫擊炮彈、瑞典雙色紅外制導(dǎo)的“Strix”末制導(dǎo)反裝甲迫彈等。
11.2末制導(dǎo)炮彈44末制導(dǎo)炮彈主要采用榴彈炮、火箭炮和迫擊炮等武器系統(tǒng)發(fā)射,除了具有常規(guī)炮彈的射程遠(yuǎn)、威力大和精度高的特點(diǎn)外,由于在彈道末段采用制導(dǎo)技術(shù)、能越過地形障礙命中靜止或行進(jìn)中的坦克、裝甲車輛、艦艇以及掩體、工事等目標(biāo),是一種集常規(guī)炮彈的初始精度和末制導(dǎo)于一體的經(jīng)濟(jì)型、具有首發(fā)命中概率高的精確制導(dǎo)彈藥。末制導(dǎo)炮彈與其它制導(dǎo)武器相比,可以利用現(xiàn)代火炮發(fā)射,無需附加地面設(shè)備,借助于火炮較高的射擊密集度可以降低自身搜索目標(biāo)的難度。但是由于采用火炮發(fā)射,其制導(dǎo)系統(tǒng)需要承受高過載且需滿足小型化的要求。末制導(dǎo)炮彈主要采用榴彈炮、火箭炮和迫擊炮等武器系統(tǒng)發(fā)45與末敏彈相比,由于制導(dǎo)系統(tǒng),它具有更高的命中精度和對付活動(dòng)目標(biāo)的能力,但其制導(dǎo)系統(tǒng)相對末敏彈的敏感器復(fù)雜得多。末制導(dǎo)炮彈系統(tǒng)與戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈相比,只是在末段彈道實(shí)施制導(dǎo)。因此,既具有與戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈相同的射擊精度,又比戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)簡單、成本低。末制導(dǎo)炮彈的這些特點(diǎn),使常規(guī)炮彈的精度有了質(zhì)的飛躍,已使其成為現(xiàn)代炮兵重要的組成部分,具有廣闊的發(fā)展應(yīng)用背景。與末敏彈相比,由于制導(dǎo)系統(tǒng),它具有更高的命中精度和4611.2.2末制導(dǎo)炮彈結(jié)構(gòu)與組成1.末制導(dǎo)炮彈的組成末制導(dǎo)炮彈由發(fā)射藥筒(或藥包)和制導(dǎo)炮彈組成,其中發(fā)射藥筒的結(jié)構(gòu)與作用和普通炮彈相同,在此不再贅述。在發(fā)射時(shí)裝有不同的發(fā)射裝藥便可得到不同的攻擊范圍。制導(dǎo)炮彈部分一般由下述幾部分組成:1)彈體結(jié)構(gòu):由彈身和前、后翼面連接組成的整體;2)導(dǎo)引艙:由導(dǎo)引頭部件、整流罩、饋線、傳感器等組成;3)電子艙:由自動(dòng)駕駛儀、信號處理器、時(shí)間程序機(jī)構(gòu)、滾轉(zhuǎn)角速率傳感器等組成;11.2.2末制導(dǎo)炮彈結(jié)構(gòu)與組成474)控制艙:由機(jī)械類零件,如舵機(jī)、熱電池、氣瓶、減壓閥等組成;5)彈藥助推段:包括引信、戰(zhàn)斗部、助推發(fā)動(dòng)機(jī)、閉氣減旋彈帶、底座等。末制導(dǎo)炮彈發(fā)射后開始階段與普通炮彈相同,首先沿曲線彈道飛行,當(dāng)末制導(dǎo)炮彈進(jìn)入制導(dǎo)段瞬間,導(dǎo)引頭就立即獲取目標(biāo)信息,經(jīng)信號變換、處理、辨識和選擇,得出目標(biāo)的坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)參數(shù),然后與彈丸運(yùn)動(dòng)參數(shù)比較,形成導(dǎo)引指令,傳輸給控制系統(tǒng),最終通過舵機(jī)帶動(dòng)舵面來控制末制導(dǎo)炮彈的飛行,使它命中預(yù)選的目標(biāo)。對于帶有助推裝置的末制導(dǎo)炮彈,則還有助推增程飛行階段。第十一章靈巧彈藥課件48彈藥學(xué)第十一章靈巧彈藥圖11-10“銅斑蛇”炮彈結(jié)構(gòu)簡圖1-電子艙;2-導(dǎo)引頭;3-陀螺;4-滾轉(zhuǎn)速率傳感器;5-聚能裝藥;6-彈翼;7-尾艙;8-舵機(jī);9-滑動(dòng)閉氣環(huán)342156879ABC彈藥學(xué)第十一章靈巧彈藥圖11-10“銅斑蛇”49第十一章靈巧彈藥課件502.末制導(dǎo)炮彈的結(jié)構(gòu)與作用下面以美國155mm“銅斑蛇”末制導(dǎo)炮彈為例來說明末制導(dǎo)炮彈的結(jié)構(gòu)與作用。
美國155mm“銅斑蛇”末制導(dǎo)炮彈是一種精密制導(dǎo)的反坦克炮彈,該彈用于155mm榴彈炮,可首發(fā)命中遠(yuǎn)距離活動(dòng)目標(biāo)。該彈由制導(dǎo)段、戰(zhàn)斗部段和控制段三部分組成,如圖11-10所示,圖中A為制導(dǎo)段、B為戰(zhàn)斗部段、C為控制段。342156879ABC2.末制導(dǎo)炮彈的結(jié)構(gòu)與作用342156879ABC51在“銅斑蛇”末制導(dǎo)炮彈的中部有4片彈翼呈十形,尾部有4片尾翼(控制舵)亦呈十字形。彈翼是提供升力的主要部件,主要目的是提高制導(dǎo)炮彈的射程。尾翼是由冷氣式氣動(dòng)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)舵,主要用來提供控制力以改變飛行彈道,并保證穩(wěn)定作用。氣動(dòng)舵機(jī)的壓力源是高壓冷氣瓶。彈翼和尾翼都是可以折疊的,發(fā)射前收入控制段彈身的縫隙內(nèi),發(fā)射出炮管后尾翼首先展開,并保證飛行穩(wěn)定,在達(dá)到彈道最高點(diǎn)時(shí),彈翼展開以增加滑翔距離(20%)。在“銅斑蛇”末制導(dǎo)炮彈的中部有4片彈翼呈十形,尾部有52該彈彈身的長細(xì)比為8.85,彈頭為圓頭錐形,有利于減小飛行時(shí)的頭部阻力。激光導(dǎo)引頭由位標(biāo)器和電子艙兩部分組成,在位標(biāo)器中有光學(xué)系統(tǒng)、探測器及其前置放大器,還有陀螺及其驅(qū)動(dòng)的元件。電子艙中有信息處理電路、陀螺驅(qū)動(dòng)電路、解碼電路和程序控制電路。位標(biāo)器為陀螺—光學(xué)耦合型式,結(jié)構(gòu)簡單,性能良好。光學(xué)系統(tǒng)的主要部分和探測器均固定在彈體上,陀螺只穩(wěn)定一小塊反射鏡。探測器均固定在光學(xué)系統(tǒng)的后主面上。導(dǎo)引頭輸出視線角速率信號和支架角信號。該彈彈身的長細(xì)比為8.85,彈頭為圓頭錐形,有利于減53在電子艙中裝有8塊圓片形電路板,其間用一條電纜連接。在電子艙前壁上,固定有橫滾速率傳感器。電路板中央留有戰(zhàn)斗部爆炸后形成的金屬破甲射流通道。該彈采用破甲戰(zhàn)斗部,利用聚能射流擊毀目標(biāo)。戰(zhàn)斗部為圓柱形,在殼體內(nèi)裝有成型裝藥,前部有銅制藥型罩,后部有引信和保險(xiǎn)裝置??刂贫鏋閳A柱形外殼,前部設(shè)置4片彈翼,后部設(shè)置4片尾翼。艙中前部裝有高壓冷氣瓶作為舵機(jī)的動(dòng)力源,后部裝有舵機(jī)和電池組。在控制艙的后部設(shè)有彈底外套滑動(dòng)閉氣環(huán),用以承受發(fā)射時(shí)的火藥氣體壓力,并起密封作用。在電子艙中裝有8塊圓片形電路板,其間用一條電纜連接。在電5411.2.3末制導(dǎo)炮彈作用原理末制導(dǎo)炮彈是用末段制導(dǎo)將彈丸引向目標(biāo)的,而末制導(dǎo)的實(shí)現(xiàn)方法有主動(dòng)式和半主動(dòng)式兩種。1.主動(dòng)式末制導(dǎo)炮彈工作原理主動(dòng)式末制導(dǎo)炮彈是根據(jù)偵察通信指揮系統(tǒng)或C4I系統(tǒng)提供的目標(biāo)位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢查彈藥、裝定工作程序和發(fā)射諸元、裝彈、發(fā)射。在膛內(nèi),炮彈靠發(fā)射時(shí)的沖擊作用激活工作程序用電池,工作程序開始工作。同時(shí)滑動(dòng)閉氣彈帶密封火藥燃?xì)?,降低彈體轉(zhuǎn)速。11.2.3末制導(dǎo)炮彈作用原理55以正常式布局的末制導(dǎo)炮彈為例,末制導(dǎo)炮彈飛出炮口后,首先張開舵翼,引信解除保險(xiǎn),進(jìn)入無控段飛行。在接近彈道頂點(diǎn)時(shí),激活彈上熱電池、滾轉(zhuǎn)速率傳感器和舵機(jī),開始滾轉(zhuǎn)控制,約在1秒內(nèi)停止彈體轉(zhuǎn)動(dòng),在飛過彈道頂點(diǎn)后,導(dǎo)引頭解鎖啟動(dòng),彈翼張開,進(jìn)入滑翔飛行。在距攻擊目標(biāo)只有2~3km時(shí),導(dǎo)引頭開始搜索、捕獲目標(biāo),末制導(dǎo)炮彈按導(dǎo)引規(guī)律跟蹤目標(biāo),控制末制導(dǎo)炮彈飛向目標(biāo),引爆戰(zhàn)斗部,毀殲?zāi)繕?biāo)。圖11-11給出了主動(dòng)式末制導(dǎo)炮彈的工作程序及彈道示意圖。以正常式布局的末制導(dǎo)炮彈為例,末制導(dǎo)炮彈飛出炮口后,56123450圖11-11主動(dòng)式末制導(dǎo)炮彈工作程序及彈道示意圖0-發(fā)射:檢查彈藥,裝定發(fā)射參數(shù),裝彈發(fā)射,激活工作程序電池,膛內(nèi)減旋;1-飛出炮口:舵片張開,引信解除保險(xiǎn);2-無控段:無控彈道飛行;3-滾轉(zhuǎn)控制段:激活彈上熱電池,啟動(dòng)滾轉(zhuǎn)速率傳感器,啟動(dòng)滾轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu);4-滑翔飛行段:啟動(dòng)導(dǎo)引頭陀螺,張開彈簧,下滑飛行;5-末制導(dǎo)段:脫離風(fēng)帽,搜索目標(biāo),跟蹤目標(biāo),俯沖目標(biāo),摧毀目標(biāo)123450圖11-11主動(dòng)式末制導(dǎo)炮彈工作程序及彈道示意57圖11-12是“灰背隼”末制導(dǎo)迫擊炮彈及其飛行彈道示意圖。它裝有主動(dòng)毫米波導(dǎo)引頭,能在大多數(shù)氣象條件下用來探測運(yùn)動(dòng)/固定目標(biāo)。由主動(dòng)毫米波制導(dǎo)系統(tǒng)、舵面、電子儀器、成型裝藥戰(zhàn)斗部、保險(xiǎn)和解除保險(xiǎn)裝置及尾翼組成。其工作過程是:當(dāng)末制導(dǎo)迫擊炮彈飛出炮口后便展開尾翼,戰(zhàn)斗部解除保險(xiǎn)、彈出舵面,制導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)入尋的狀態(tài)。導(dǎo)引頭掃瞄有效作用范圍300m×300m,在此范圍內(nèi)的任何裝甲目標(biāo)一旦被發(fā)現(xiàn)就被鎖定,成型裝藥戰(zhàn)斗部能攻擊坦克和裝甲目標(biāo)的頂部。第十一章靈巧彈藥課件58123456781234567(a)(b)300m300m圖11-12“灰背隼”全貌和典型彈道(a)Merlin迫彈全貌;(b)典型飛行彈道(a)1-發(fā)射藥;2-導(dǎo)引頭;3-鴨舵;4-聚能裝藥;5-穩(wěn)定尾翼;6-彈載電子控制設(shè)備;7-引信、保險(xiǎn)與解脫機(jī)構(gòu)(b)1-展開尾翼;2-解脫引信保險(xiǎn);3-接通導(dǎo)引頭;4-彈道轉(zhuǎn)彎;5-展開鴨舵;6-搜索目標(biāo);7-導(dǎo)向目標(biāo);8-目標(biāo)搜索區(qū)123456781234567(a)(b)300m300m圖59半主動(dòng)末制導(dǎo)炮彈工作原理如圖11-13所示:用激光器指示目標(biāo),而制導(dǎo)炮彈上的導(dǎo)引頭則通過從目標(biāo)反射回來的激光確定目標(biāo)的位置,并經(jīng)控制舵修正其飛行彈道,從而最終將炮彈導(dǎo)向目標(biāo)。由于末制導(dǎo)炮彈上并不攜帶用于指示目標(biāo)的激光器,故稱為半主動(dòng)式。14235圖11-13激光制導(dǎo)炮彈導(dǎo)引原理圖1-制導(dǎo)炮彈;2-目標(biāo);3-與火炮通訊聯(lián)絡(luò);4-反射激光;5-激光目標(biāo)指示器半主動(dòng)末制導(dǎo)炮彈工作原理如圖11-13所示:14235圖11601.前沿觀察員指示目標(biāo)由前沿觀察員(單兵)攜帶激光指示器,當(dāng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后照射目標(biāo),并將地形特點(diǎn)、目標(biāo)方向和運(yùn)動(dòng)速度通知火炮,要求發(fā)射制導(dǎo)炮彈。當(dāng)彈丸飛行在彈道下降段時(shí),一般在10~15s之間即可擊中目標(biāo),這種方法簡單易行。通常用一輛吉普車,同時(shí)搭載幾名警戒通訊兵,在距目標(biāo)3km左右的位置處選擇視界開闊的制高點(diǎn),并隱蔽地安置激光器,它可以有效地配合處于20km后方的火炮單個(gè)坦克或裝甲目標(biāo)。目前指示目標(biāo)的方法有如下幾種:1.前沿觀察員指示目標(biāo)目前指示目標(biāo)的方法有如下幾種:612.無人駕駛飛機(jī)指示目標(biāo)無人駕駛飛機(jī)上安裝激光指示器,同時(shí)裝有電視攝像機(jī)、紅外線監(jiān)視裝置等。無人駕駛飛機(jī)由后方控制車上人員遠(yuǎn)距離控制,當(dāng)飛機(jī)到達(dá)目標(biāo)區(qū)上空時(shí)發(fā)出激光束照射目標(biāo),由于目標(biāo)指示器的光軸與電視攝像機(jī)的光軸平行,因而發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后即可發(fā)射制導(dǎo)炮彈。鑒于無人駕駛飛機(jī)的體積小,飛行速度高,不易被敵方火炮擊毀,同時(shí)炮兵的指揮人員可通過電視和紅外監(jiān)測裝置直接觀察目標(biāo),因而比采用前沿觀察員的方法為好。2.無人駕駛飛機(jī)指示目標(biāo)623.直升機(jī)指示目標(biāo)在攻擊型直升機(jī)上安裝激光器,同時(shí)安裝光學(xué)和紅外線監(jiān)測裝置等。因?yàn)橹鄙龣C(jī)較無人駕駛飛機(jī)易于受到敵方高射火炮的攻擊,所以直升機(jī)應(yīng)處于敵火炮有效射程以外的上空照射目標(biāo)。當(dāng)激光指示器瞄準(zhǔn)目標(biāo)后給出信號,火炮發(fā)射炮彈。在末制導(dǎo)炮彈飛向目標(biāo)的過程中,激光指示器不斷向目標(biāo)發(fā)射激光。彈上激光導(dǎo)引頭接收到目標(biāo)反射回來的激光能量后,制導(dǎo)裝置便產(chǎn)生控制指令,并通過舵機(jī)使導(dǎo)彈的控制舵偏轉(zhuǎn),從而改變導(dǎo)彈飛行方向,糾正彈道,引導(dǎo)制導(dǎo)炮彈飛向目標(biāo)。3.直升機(jī)指示目標(biāo)63圖11-14“銅斑蛇”末制導(dǎo)炮彈工作原理圖1-自行火炮;2-尾翼展開;3-無控彈道;4-開始末制導(dǎo);5-探測目標(biāo);6-目標(biāo)區(qū);7-激光指示器3214756
先由激光指示器照射目標(biāo),炮手根據(jù)激光指示器編碼和目標(biāo)距離,通過彈上的激光編碼選取孔和定時(shí)器開關(guān)裝定激光編碼和定時(shí)器,然后將炮彈裝入炮膛發(fā)射。利用彈體向前運(yùn)動(dòng)的加速度使彈上慣性開關(guān)和電源接通,開始工作,定時(shí)器啟動(dòng)并同時(shí)釋放尾翼。此時(shí),由于作用在尾翼上的加速度負(fù)載使尾翼仍收攏在尾翼槽內(nèi),彈上的滑動(dòng)閉氣帶卡入膛線,炮彈與滑動(dòng)閉氣彈帶之間作相對滑動(dòng),“銅斑蛇”炮彈以20r/s出口轉(zhuǎn)速飛出炮口,然后,在離心力的作用下打開尾翼,進(jìn)入無控彈道飛行。當(dāng)它飛越彈道最高點(diǎn)附近,定時(shí)器將彈翼展開圖11-14“銅斑蛇”末制導(dǎo)炮彈工作原理圖321475664在該彈進(jìn)入目標(biāo)區(qū)后,定時(shí)器啟動(dòng)激光導(dǎo)引頭開始工作,導(dǎo)引頭接收目標(biāo)反射的激光回波,陀螺測出彈體在飛行中的偏移量,再由傳感器將偏移量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的比例導(dǎo)引指令送給舵機(jī),操縱尾翼,控制“銅斑蛇”末制導(dǎo)炮彈飛行,使其最終準(zhǔn)確命中目標(biāo)。在該彈進(jìn)入目標(biāo)區(qū)后,定時(shí)器啟動(dòng)激光導(dǎo)引頭開始工作,導(dǎo)6511.2.4末制導(dǎo)炮彈的制導(dǎo)系統(tǒng)末制導(dǎo)炮彈能夠引導(dǎo)和控制炮彈根據(jù)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)情況按選定導(dǎo)引規(guī)律飛行目標(biāo)的軟硬目標(biāo)系統(tǒng)稱為制導(dǎo)系統(tǒng)。制導(dǎo)系統(tǒng)以末制導(dǎo)炮彈體為控制對象,包括導(dǎo)引子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)。其中,導(dǎo)引系統(tǒng)通常由彈體、目標(biāo)位置運(yùn)動(dòng)敏感器和導(dǎo)引計(jì)算機(jī)組成,其功能是測量相對目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)偏差,按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的導(dǎo)引規(guī)律,由導(dǎo)引計(jì)算機(jī)形成導(dǎo)引指令。該指令通過彈上控制系統(tǒng)控制末制導(dǎo)炮彈運(yùn)動(dòng)。末制導(dǎo)炮彈姿態(tài)控制系統(tǒng)一般由姿態(tài)敏感元件、控制計(jì)算機(jī)和伺服機(jī)構(gòu)組成,其主要功能是保證末制導(dǎo)炮彈在導(dǎo)引指令作用下沿著要求的彈道飛行,保證末制導(dǎo)炮彈的姿態(tài)穩(wěn)定,不受各種干擾影響。11.2.4末制導(dǎo)炮彈的制導(dǎo)系統(tǒng)661.激光導(dǎo)引技術(shù)利用激光獲得導(dǎo)引信息或傳輸導(dǎo)引指令,使末制導(dǎo)炮彈按一定導(dǎo)引規(guī)律飛向目標(biāo)的導(dǎo)引方法。激光波束方向性強(qiáng),波束窄,所以激光制導(dǎo)精度高,抗干擾力強(qiáng)。它通過用激光器向目標(biāo)發(fā)射激光波束之際,同時(shí)用對激光敏感的探測器敏感目標(biāo)反射回來的激光束,導(dǎo)引末制導(dǎo)炮彈飛向目標(biāo)。激光的波長是毫米波的千分之一,激光束的散角是毫弧度級,因而目標(biāo)分辨率很高,導(dǎo)引終點(diǎn)誤差可達(dá)0.5~1.0m,能同時(shí)分別命中兩個(gè)相隔僅l0m,甚至靠得更近的目標(biāo)。1.激光導(dǎo)引技術(shù)672.毫米波導(dǎo)引技術(shù)利用毫米波獲得導(dǎo)引信息或傳輸導(dǎo)引指令,使末制導(dǎo)炮彈按一定導(dǎo)引規(guī)律飛向目標(biāo)的導(dǎo)引技術(shù)。毫米波是波長為1~l0mm的電磁波,用于末制導(dǎo)炮彈的毫米波波長多為8mm和3mm(或2mm),介于微波和紅外線之間。毫米波器件尺寸小,質(zhì)量輕,抗干擾能力強(qiáng),制導(dǎo)精度高,并能比較容易地實(shí)施對多目標(biāo)的攻擊。末制導(dǎo)炮彈采用毫米波導(dǎo)引的原因是全天候性能好,有較強(qiáng)的穿透云層和霧的能力;戰(zhàn)場環(huán)境適應(yīng)性好,可以在塵埃和濃煙下工作;毫米波傳感器不僅能測得目標(biāo)的方位,還能測得目標(biāo)的距離和速度。2.毫米波導(dǎo)引技術(shù)683.紅外導(dǎo)引技術(shù)利用目標(biāo)和背景的紅外輻射能量的差異,提取目標(biāo)信息并加以處理,以確定目標(biāo)相對于導(dǎo)引頭視軸的角偏移,產(chǎn)生導(dǎo)引信號,將末制導(dǎo)炮彈導(dǎo)向所要攻擊的目標(biāo)。人們通常指的紅外制導(dǎo)系統(tǒng),絕大多數(shù)就是指這種被動(dòng)式自動(dòng)導(dǎo)引系統(tǒng)。任何物體只要它的溫度高于絕對零度,都能輻射紅外線,輻射能量隨溫度上升而迅速增加。對地面坦克目標(biāo)的探測來說,最重要的是3~5(中紅外)和8~14(遠(yuǎn)紅外)兩個(gè)大氣窗口。紅外導(dǎo)引的優(yōu)點(diǎn)是目標(biāo)探測分辨率高,可獲得較高的制導(dǎo)精度;彈上設(shè)備簡單可靠,功耗少,體積小,質(zhì)量?。灰员粍?dòng)方式工作,隱蔽性能好。
3.紅外導(dǎo)引技術(shù)69紅外導(dǎo)引又分紅外點(diǎn)源導(dǎo)引和紅外成像導(dǎo)引兩種。1)紅外點(diǎn)源導(dǎo)引紅外點(diǎn)源導(dǎo)引又稱紅外非成像導(dǎo)引,其特點(diǎn)是把目標(biāo)看成一個(gè)熱點(diǎn)源來探測。末制導(dǎo)炮彈通過導(dǎo)引頭鎖定并跟蹤目標(biāo)的最熱部分。它的工作原理是:彈上的紅外導(dǎo)引頭接收從目標(biāo)輻射來的紅外線。當(dāng)視線與紅外導(dǎo)引頭光軸重合時(shí),經(jīng)導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)聚焦的目標(biāo)像點(diǎn)落在以一定角速度旋轉(zhuǎn)或固定的調(diào)制盤中心,不被調(diào)制;當(dāng)目標(biāo)偏離光軸時(shí),像點(diǎn)被調(diào)制。從像點(diǎn)投射在調(diào)制盤上的位置,可以判斷出目標(biāo)偏離光軸的方位和距離,形成導(dǎo)引信號,控制末制導(dǎo)炮彈飛向目標(biāo)。紅外導(dǎo)引又分紅外點(diǎn)源導(dǎo)引和紅外成像導(dǎo)引兩種。702)紅外成像導(dǎo)引這是利用裝在彈頭的熱成像儀攝取目標(biāo)圖像信息,用數(shù)字計(jì)算機(jī)對目標(biāo)圖像信息進(jìn)行處理,形成導(dǎo)引指令來控制末制導(dǎo)炮彈飛行的導(dǎo)引方法。熱成像儀的主要部件是光機(jī)掃描器件或紅外焦平面陣列器件,工作波段分別為:碲鎘汞(Hg—Cd—Te)凝視焦平面陣列器件的工作波段是8~12,利用肖特基效應(yīng)的焦平面陣列硅器件的工作波段是3~5。這兩個(gè)波段的大氣透過率高,使末制導(dǎo)炮彈能在遠(yuǎn)距離內(nèi)探測到目標(biāo);它也可以在發(fā)射前把目標(biāo)信息存儲在彈體內(nèi),發(fā)射后該彈就不斷攝取目標(biāo)圖像信息與預(yù)先存儲的目標(biāo)信息比較,進(jìn)行相關(guān)跟蹤。2)紅外成像導(dǎo)引714.復(fù)合導(dǎo)引技術(shù)以毫米波雷達(dá)和被動(dòng)紅外傳感器復(fù)合導(dǎo)引為例:這是一種雙模式尋的導(dǎo)引方式。毫米波雷達(dá)和紅外傳感器的組合形式可以是共口徑的,也可以是相互分開的。紅外傳感器可以是成像式,也可以是非成像式;可以是單波段,也可以是雙波段。這種雙模式的復(fù)合導(dǎo)引頭可以使毫米波雷達(dá)和紅外傳感器的性能相互補(bǔ)充,以最大可能對地面目標(biāo)進(jìn)行探測。這種復(fù)合導(dǎo)引系統(tǒng)既利用了紅外傳感器的高分辨率目標(biāo)信息,又利用了毫米波的距離和多普勒目標(biāo)特征信息。因此,可用于目標(biāo)識別的信息量大為增加。4.復(fù)合導(dǎo)引技術(shù)725.慣性導(dǎo)引技術(shù)利用慣性器件作為測量元件的導(dǎo)引方法稱為慣性導(dǎo)引。慣性導(dǎo)引和上述四種導(dǎo)引的區(qū)別是:它屬于自主式導(dǎo)引。組成慣性制導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)備都安裝在運(yùn)動(dòng)物體上,工作時(shí)不依賴外界信息,也不向外輻射能量,不易受到干擾,是一種自主式的制導(dǎo)系統(tǒng)。
5.慣性導(dǎo)引技術(shù)73慣性制導(dǎo)系統(tǒng)通常由慣性測量裝置、計(jì)算機(jī)、控制或顯示器等組成。慣性測量裝置包括測量角運(yùn)動(dòng)參數(shù)的陀螺儀和測量平移運(yùn)動(dòng)加速度的加速度計(jì)。計(jì)算機(jī)對所測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算,獲得運(yùn)動(dòng)物體的速度和位置。將這些數(shù)據(jù)送到控制顯示器顯示,然后由領(lǐng)航員或駕駛員下達(dá)控制指令,操縱飛機(jī)、船舶航行;或者控制發(fā)動(dòng)機(jī)推力的方向、大小和作用時(shí)間,將彈藥引導(dǎo)到規(guī)定的軌道上或者目標(biāo)區(qū)內(nèi)。
慣性制導(dǎo)系統(tǒng)通常由慣性測量裝置、計(jì)算機(jī)、控制或顯示7411.3彈道修正彈11.3.1概述隨著以微電子技術(shù)為代表的高新技術(shù)逐漸滲透和應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,炮兵對高新技術(shù)的應(yīng)用也日趨廣泛。彈道修正彈就是諸多新型彈藥中的低成本、高精度的炮兵常規(guī)彈藥之一。彈道修正彈(Course-CorretedShell)是通過對目標(biāo)的基準(zhǔn)彈道與飛行中的攻擊彈道進(jìn)行比較后,給出有限次不連續(xù)的修正量來修正攻擊彈道,以減小彈著點(diǎn)誤差,達(dá)到提高彈丸對付高速機(jī)動(dòng)飛行目標(biāo)的命中精度,或提高中大口徑彈丸的遠(yuǎn)程打擊精度的一種低成本高精度的彈藥。11.3彈道修正彈75德國和南非合作研制的155毫米彈道修正彈德國和南非合作研制的155毫米彈道修正彈76瑞典TCM彈道修正彈彈藥學(xué)第十一章靈巧彈藥瑞典TCM彈道修正彈彈藥學(xué)第十一章靈巧彈藥77所謂基準(zhǔn)彈道,是通過系統(tǒng)的彈道計(jì)算機(jī),根據(jù)目標(biāo)的位置和各種已知參量,進(jìn)行修正后計(jì)算出的理想彈道。彈丸在彈道中的位置,可以根據(jù)彈丸上的GPS接收器接收衛(wèi)星信號,然后經(jīng)過數(shù)據(jù)處理得知;也可以用地面雷達(dá)跟蹤彈丸來探知彈丸某些時(shí)刻在彈道中的位置。有了準(zhǔn)確的目標(biāo)位置和彈丸在實(shí)際彈道中某些時(shí)刻的準(zhǔn)確位置,即可推算出實(shí)際彈道與“基準(zhǔn)彈道”之間的偏差,或者實(shí)際彈道與目標(biāo)位置之間的偏差。有了這個(gè)偏差,即可指令修正模塊中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按預(yù)定的要求動(dòng)作,完成一次彈道修正。
所謂基準(zhǔn)彈道,是通過系統(tǒng)的彈道計(jì)算機(jī),根據(jù)目標(biāo)的78由于彈道修正彈只通過不連續(xù)的、有限次控制修正彈運(yùn)動(dòng)來修正彈道,以消除因瞄準(zhǔn)誤差和由大氣及其它使彈丸偏離目標(biāo)方向的干擾因素,達(dá)到提高射擊準(zhǔn)確度的目的。因此它沒有導(dǎo)彈那么復(fù)雜,既不需要在修正彈彈體內(nèi)裝有導(dǎo)引頭、基準(zhǔn)陀螺,也不要求裝有自動(dòng)駕駛儀,只需在彈上裝有簡單的修正指令接收傳遞裝置和相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)也僅僅執(zhí)行不連續(xù)地有限次動(dòng)作,而不需要像導(dǎo)彈那樣長時(shí)間連續(xù)地導(dǎo)向目標(biāo),也無需對火炮和供彈系統(tǒng)進(jìn)行改造。因此,彈道修正彈的成本遠(yuǎn)低于導(dǎo)彈。由于彈道修正彈只通過不連續(xù)的、有限次控制修正彈運(yùn)7911.3.2彈道修正彈結(jié)構(gòu)與組成彈道修正彈的基本結(jié)構(gòu)是在常規(guī)炮彈上加裝彈道修正模塊,由GPS或地面雷達(dá)探知飛行中的彈丸在某幾個(gè)時(shí)刻的空間位置,將此位置與預(yù)先裝定的“基準(zhǔn)彈道”相比較,根據(jù)偏差大小,指令彈上的修正機(jī)構(gòu)進(jìn)行距離或方向修正。這種修正可以在全彈道上修正幾次,也可以只在彈道末端或起始端修正。1.修正系統(tǒng)彈道修正彈的修正系統(tǒng)分彈上設(shè)備和彈下裝置兩大部分。彈上的修正部分由彈上信號接收和執(zhí)行部分組成;彈下裝置包括地面或艦面上的跟蹤檢測分系統(tǒng)、彈道解算發(fā)送裝置等。11.3.2彈道修正彈結(jié)構(gòu)與組成801)彈上信號接收和執(zhí)行部分由指令接收機(jī)、譯碼器、執(zhí)行控制電子線路(或單板機(jī))、修正指令控制器、修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電源等組成,用來接收和執(zhí)行由地面?zhèn)魉蛠淼闹噶睢Qb在有限空間內(nèi)的彈上設(shè)備力求簡單高效,具有抗高過載和高動(dòng)態(tài)響應(yīng)的品質(zhì)。2)地面跟蹤檢測設(shè)備由跟蹤檢測分系統(tǒng)和彈道解算發(fā)送裝置兩部分組成。(1)跟蹤檢測分系統(tǒng):用來跟蹤獲取修正彈或目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和相對位置的彈道偏差值(坐標(biāo)),并把它們直接輸入彈道解算裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。1)彈上信號接收和執(zhí)行部分由指令接收機(jī)、譯碼器、執(zhí)行控制81(2)彈道解算發(fā)送裝置:它是修正彈運(yùn)動(dòng)學(xué)環(huán)節(jié)的反映。在這里,修正彈的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和測試信息被輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行綜合處理比較,快速求出彈道修正量,通過修正指令發(fā)射機(jī)發(fā)送給飛行中的修正彈。所以,該裝置既受修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用的影響,同時(shí)又影響彈道偏差的變化,與跟蹤檢測分系統(tǒng)的工作直接相關(guān)。它由彈道解算計(jì)算機(jī)、修正指令編碼器、指令信號發(fā)射機(jī)、發(fā)射天線和火控接口等組成。若在修正彈引信內(nèi)嵌有GPS接收機(jī)和彈道算法組件,把對目標(biāo)的預(yù)測基準(zhǔn)彈道或彈著點(diǎn)在發(fā)射前編入引信中,再與飛行中的攻擊彈道進(jìn)行比較,就不需要再對火控系統(tǒng)進(jìn)行改造。(2)彈道解算發(fā)送裝置:它是修正彈運(yùn)動(dòng)學(xué)環(huán)節(jié)的反映。82圖11-15彈道修正彈修正系統(tǒng)工作框圖修正指令接收裝置譯碼器執(zhí)行修正機(jī)構(gòu)彈道偏差或目標(biāo)運(yùn)動(dòng)參數(shù)測量修正指令發(fā)射裝置彈體編碼器解算裝置基準(zhǔn)彈道參數(shù)彈上修正設(shè)備地面(艦面)測控裝置干擾圖11-15彈道修正彈修正系統(tǒng)工作框圖修正指令譯碼器執(zhí)行修83彈道修正彈的修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常采用脈沖矢量或氣動(dòng)力兩大技術(shù)進(jìn)行修正控制。1)脈沖矢量修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)脈沖矢量修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)又稱力型控制修正技術(shù),它是通過在修正彈重心附近呈環(huán)狀分布的橫向噴流機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)修正目的。它利用由起爆裝置、藥柱或燃?xì)獍l(fā)生器生成的能源,經(jīng)電磁閥等的控制,通過彈體側(cè)壁開口的噴嘴噴射所產(chǎn)生的脈沖式推力矢量來修正彈丸的橫向運(yùn)動(dòng),達(dá)到修正彈丸彈道方向的目的,在修正彈飛行過程中該裝置能執(zhí)行多次修正。第十一章靈巧彈藥課件84彈藥學(xué)第十一章靈巧彈藥圖11-16瑞典4PGJC40mm彈道修正彈示意簡圖鎢合金噴氣口彈藥學(xué)第十一章靈巧彈藥圖11-16瑞典4PG852)氣動(dòng)力修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣動(dòng)力修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)是借助于改變氣流方向,從而改變作用在修正彈上的力和力矩的活動(dòng)面來實(shí)施修正彈道的技術(shù),是被最廣泛采用的傳統(tǒng)飛行器控制手段之一。除常規(guī)的氣動(dòng)舵面外,彈道修正彈還可通過徑向活動(dòng)翼面、阻力環(huán)(板)、擾流片、活動(dòng)尾裙和用來改變頭部外形的風(fēng)帽等氣動(dòng)力手段來實(shí)現(xiàn)對飛行彈道的修正。2)氣動(dòng)力修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)8611.3.3彈道修正彈修正方法與作用原理1.修正方法彈道修正彈可采用指令修正技術(shù)(含自動(dòng)試射)或GPS技術(shù)對攻擊彈道進(jìn)行修正。無論采用哪種修正技術(shù)來提高命中精度,均可通過以下方法(或之一)來實(shí)現(xiàn)。1)縱向距離修正法利用地炮彈丸的距離散布遠(yuǎn)大于方向散布的特點(diǎn),在只對飛行彈丸進(jìn)行縱向距離修正的同時(shí),還保留了彈丸為減小橫向散布的旋轉(zhuǎn)措施。常利用改變彈丸的縱向飛行速度達(dá)到修正目的,故修正原理簡單,技術(shù)難度相對較低。11.3.3彈道修正彈修正方法與作用原理872)橫向方位修正法對付(高)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的彈道修正彈,必須要對橫向(方位)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行修正。通過對彈道修正彈橫向運(yùn)動(dòng)的修正,達(dá)到快捷改變彈道方向的目的。它適用于空射型和一切對方向散布有要求的彈道修正彈。3)GPS彈道修正法利用全球定位系統(tǒng)技術(shù)來提高遠(yuǎn)程彈道修正彈的命中精度時(shí),不需要改造原有的火炮系統(tǒng),發(fā)射后的修正彈通過封裝在修正彈引信內(nèi)的GPS接收機(jī),在不超過10~15s的時(shí)間內(nèi),即可經(jīng)天線從衛(wèi)星上獲取首次三維定位數(shù)據(jù),通過處理器算出修正彈的位置和速度數(shù)據(jù),或它的未修正的彈著點(diǎn),2)橫向方位修正法88與基準(zhǔn)彈道或彈著點(diǎn)進(jìn)行比較,計(jì)算出彈道修正值,直至驅(qū)動(dòng)(力型)修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作,達(dá)到提高遠(yuǎn)程打擊精度的目的。若把用于自動(dòng)試射時(shí)裝有GPS接收機(jī)的首發(fā)彈道修正彈所獲取的飛行彈道數(shù)據(jù)傳回發(fā)射部隊(duì)處理,進(jìn)行發(fā)射修正,同樣能實(shí)現(xiàn)提高打擊精度的效果。為提高攻擊遠(yuǎn)程硬目標(biāo)所需精度的彈道修正模式,已有使用小型GPS接收機(jī)+慣性器件的簡易組合趨勢,更進(jìn)一步提高對目標(biāo)的毀傷效果。與基準(zhǔn)彈道或彈著點(diǎn)進(jìn)行比較,計(jì)算出彈道修正值,直892.作用原理彈道修正彈按攻擊目標(biāo)類型分空射型和面射型兩類;按發(fā)射位置又分地面和艦載武器兩種。下面分別以空射型彈道修正彈和面射型彈道修正彈為例,介紹彈道修正彈的作用原理。1.空射型彈道修正彈這是以目標(biāo)在空中的運(yùn)動(dòng)參數(shù)為依據(jù),以修正方向?yàn)橹鞯膹椀佬拚龔?。多采用橫向方位修正法,它是根據(jù)地面站計(jì)算出的彈道修正指令來控制彈道修正彈的橫向運(yùn)動(dòng),能快捷地修正彈道方向,命中目標(biāo)。第十一章靈巧彈藥課件90圖11-174PGJC彈的彈道修正示意圖修正后的目標(biāo)未來點(diǎn)目標(biāo)的實(shí)際飛行路線預(yù)先設(shè)置的目標(biāo)未來點(diǎn)修正后的彈道彈上信號接收裝置無線電波指令目標(biāo)炮火控裝置雷達(dá)、激光電視、紅外跟蹤系統(tǒng)圖11-174PGJC彈的彈道修正示意圖修正后的目標(biāo)未來點(diǎn)912.面射型彈道修正彈現(xiàn)有的地炮火控系統(tǒng)都是根據(jù)假設(shè)的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)的或靜止的),推算出目標(biāo)未來點(diǎn),確定地炮的射擊諸元,彈丸發(fā)射后按預(yù)定的彈道飛向目標(biāo)。這樣發(fā)射的彈丸在原理上就不可避免地要產(chǎn)生假設(shè)命中誤差。此外,它還會隨著射程的不斷增加,彈道上的各種隨機(jī)干擾因素如起始擾動(dòng)、隨機(jī)風(fēng)、底排藥劑燃燒不均勻等的累積效應(yīng)也會越來越大,使地炮的命中精度難以滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭對武器發(fā)展的需求。為此,必須對遠(yuǎn)程中大口徑地炮系統(tǒng)進(jìn)行改造。一種采用不連續(xù)地有限次修正彈道偏差的方法——彈道修正技術(shù)就可以達(dá)到提高彈丸命中精度的目的。2.面射型彈道修正彈92彈藥學(xué)第十一章靈巧彈藥圖11-18地炮彈道修正彈的修正過程示意圖彈道修正彈跟蹤探測裝置修正點(diǎn)未修正彈道修正點(diǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)修正指令指令發(fā)射天線解算裝置彈藥學(xué)第十一章靈巧彈藥圖11-18地炮彈道修9311.4智能地雷11.4.1概述在未來戰(zhàn)爭中,坦克裝甲車輛和武裝直升機(jī)是戰(zhàn)場上主要的突擊力量。面對大規(guī)模坦克裝甲車輛的進(jìn)攻,能否遲滯、阻礙并有效的摧毀它們已成為地面戰(zhàn)場勝負(fù)的關(guān)鍵。隨著復(fù)合裝甲和主動(dòng)裝甲防護(hù)技術(shù)迅速發(fā)展,坦克裝甲車輛的防護(hù)能力不斷提高,給正面攻擊坦克的武器帶來了巨大的困難。軍用飛機(jī)的迅速發(fā)展和大量裝備,向防空武器系統(tǒng)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。武裝直升機(jī)以超低空飛行方式進(jìn)行攻擊,不僅給探測帶來了極大的困難,同時(shí)也使交戰(zhàn)的時(shí)間大大縮短。11.4智能地雷94對于超低空飛行的武裝直升機(jī),絕大多數(shù)的防空系統(tǒng)都難以對付,因此,如何對付坦克裝甲車輛和高性能超低空飛行的武裝直升機(jī)已成為亟待解決的問題。正是在這樣的背景之下,以及高新技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用,許多靈巧彈藥,智能化的常規(guī)武器應(yīng)運(yùn)而生,智能地雷就是其中的一個(gè),它是一種集障礙、機(jī)動(dòng)、火力于一身的新型地雷。智能地雷又稱尋的地雷,能夠自動(dòng)地識別目標(biāo),并在遠(yuǎn)距離上攻擊目標(biāo)。智能地雷的出現(xiàn),改變了傳統(tǒng)地雷的作用模式,使地雷有了探測、跟蹤和主動(dòng)攻擊目標(biāo)的能力,同時(shí)保證在最佳時(shí)機(jī)對捕獲到的目標(biāo)實(shí)施攻擊,造成最大程度上的毀傷。智能地雷不再是靜止、被動(dòng)的防御武器,而是成為有自主作戰(zhàn)能力的攻防兼?zhèn)涞淖鲬?zhàn)武器。
對于超低空飛行的武裝直升機(jī),絕大多數(shù)的防空系統(tǒng)都難以95根據(jù)對付目標(biāo)的不同,智能地雷可分為兩大類,即反坦克智能地雷和反直升機(jī)智能地雷。1.反坦克智能地雷反坦克智能地雷命中率高,并且具有可選擇攻擊目標(biāo)薄弱部位的能力,主要用于攻擊坦克、自行火炮、步兵戰(zhàn)車、裝甲輸送車和工程車等裝甲目標(biāo);其功能是可以支援和影響直接火力與間接火力作戰(zhàn),封鎖交通要道,保護(hù)和警戒我軍防線,阻礙敵人進(jìn)攻速度,打亂敵軍的作戰(zhàn)計(jì)劃、時(shí)間表和機(jī)動(dòng)性,以及干擾戰(zhàn)爭的流動(dòng)性。按照毀傷坦克部位的不同,可分為反坦克車底雷、反坦克側(cè)甲雷和反坦克頂甲雷。根據(jù)對付目標(biāo)的不同,智能地雷可分為兩大類,即反坦克961)反坦克車底雷反坦克車底雷主要用于擊穿坦克或其它裝甲車輛的底甲,破壞其內(nèi)部設(shè)備和殺傷其乘員。反車底雷的裝藥結(jié)構(gòu)有兩種,一種是聚能裝藥,另一種是爆炸成型彈丸(EFP)裝藥,配用非觸發(fā)引信,如磁、震動(dòng)—磁、聲—磁等。2)反坦克側(cè)甲雷反坦克側(cè)甲地雷又稱為路旁地雷,用于擊穿坦克或其它裝甲車輛的側(cè)甲,破壞內(nèi)部設(shè)備,殺傷乘員使其喪失戰(zhàn)斗力或機(jī)動(dòng)能力。通常用在不便設(shè)置反履帶地雷和反車底地雷的路段及其它特定區(qū)域,用以封鎖道路、隘口、登陸渡河場、城鎮(zhèn)街區(qū)和沼澤地。1)反坦克車底雷97彈藥學(xué)
反坦克地雷彈983)反坦克頂甲雷反坦克頂甲雷是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的新型反坦克雷,法國的瑪扎克(MAZAC)聲控增程反坦克地雷有效毀傷半徑為200m,單個(gè)地雷的障礙效能相當(dāng)于60~100枚普通地雷。該地雷內(nèi)裝有聲音探測器、微處理器和紅外線探測器。當(dāng)聲音探測器探測到目標(biāo)并確認(rèn)是敵方目標(biāo)后,立即將信號傳給微處理器,由微處理器計(jì)算目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度,并實(shí)施跟蹤目標(biāo)。當(dāng)目標(biāo)進(jìn)入地雷半徑200m的殺傷范圍后,地雷通過指令作用騰空而起,在紅外探測器的指引下,地雷以50m/s的速度自動(dòng)跟蹤目標(biāo),直撲坦克,當(dāng)達(dá)到坦克的上方時(shí),地雷射出EFP攻擊坦克頂甲,擊穿坦克頂甲。3)反坦克頂甲雷99美國大黃蜂地雷--靈巧自主式頂部攻擊彈藥美國大黃蜂地雷--靈巧自主式頂部攻擊彈藥100第十一章靈巧彈藥課件101美國大黃蜂地雷--靈巧自主式頂部攻擊彈藥--攻擊狀態(tài)美國大黃蜂地雷--靈巧自主式頂部攻擊彈藥--攻擊狀態(tài)1022.反直升機(jī)智能地雷近年來,隨著武裝直升機(jī)機(jī)載武器性能的提高,以及新式火控系統(tǒng)和微電子技術(shù)的應(yīng)用,武裝直升機(jī)已成為一種完整獨(dú)立、具有高度機(jī)動(dòng)能力和強(qiáng)大毀傷能力的武器系統(tǒng),而且具有良好的機(jī)動(dòng)性和利用地形地物隱蔽的特點(diǎn),能以較高的速度在較遠(yuǎn)距離上發(fā)起猝然進(jìn)攻。反直升機(jī)智能地雷配用戰(zhàn)斗部主要為多爆炸成型彈丸戰(zhàn)斗部(MEFP),戰(zhàn)斗部起爆后,能夠向同一方向發(fā)出多個(gè)EFP戰(zhàn)斗部。如美國的反直升機(jī)智能雷戰(zhàn)斗部可以形成多達(dá)55個(gè)的EFP。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí),與采用一般戰(zhàn)斗部相比,MEFP戰(zhàn)斗部可大大提高智能雷命中目標(biāo)的概率。2.反直升機(jī)智能地雷103第十一章靈巧彈藥課件104美國AHM反直升機(jī)地雷美國AHM反直升機(jī)地雷105第十一章靈巧彈藥課件106第十一章靈巧彈藥課件107典型的作戰(zhàn)程序是:一般以200km/h左右的速度在距地15~50m的高度上直線飛行,接到戰(zhàn)斗命令后以40~100km/h的速度在3~5m高度掠地飛行,隱蔽接近,發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后躍起5~10m。一般在距目標(biāo)3000~5000m時(shí)發(fā)射反坦克導(dǎo)彈或火箭彈,同一陣位最多發(fā)射2發(fā),然后迅速躲避,轉(zhuǎn)移到新的隱蔽陣位,再行攻擊新的目標(biāo)。對于這樣的運(yùn)動(dòng)目標(biāo),現(xiàn)有的地面武器系統(tǒng)很難發(fā)現(xiàn),即使發(fā)現(xiàn)了火力系統(tǒng)往往來不及反應(yīng),或者火力系統(tǒng)能夠來得及反應(yīng)而因其直射距離達(dá)不到無法毀殲?zāi)繕?biāo)。新出現(xiàn)的反直升機(jī)智能地雷則克服了上述的不足,它是一種預(yù)先布置,等待目標(biāo)接近,并且有自主探測、搜尋、識別、選擇、發(fā)火的武器系統(tǒng),已成為反武裝直升機(jī)的最有效的手段之一。典型的作戰(zhàn)程序是:一般以200km/h左右的速度10811.4.2智能地雷結(jié)構(gòu)與組成1.智能地雷系統(tǒng)組成為實(shí)現(xiàn)智能地雷的自主作戰(zhàn)功能,一般智能地雷系統(tǒng)由運(yùn)載布撒系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、智能探測系統(tǒng)、隨動(dòng)系統(tǒng)、火力系統(tǒng)等十一大部分組成,如圖11-19所示。智能地雷武器系統(tǒng)一般布置在智能地雷場內(nèi),智能地雷場由若干個(gè)智能地雷按照戰(zhàn)場的需要布設(shè)或布撒而成,可以由單一類型地雷組成,也可以由兩種類型的智能地雷(反坦克智能地雷和反直升機(jī)地雷)組成。智能雷武器系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)在中央控制系統(tǒng)的統(tǒng)一指揮下相互作用,構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一體。11.4.2智能地雷結(jié)構(gòu)與組成109智能地雷武器系統(tǒng)運(yùn)載布撒系統(tǒng)雷場控制系統(tǒng)探測識別系統(tǒng)伺服隨動(dòng)系統(tǒng)發(fā)射系統(tǒng)子彈藥系統(tǒng)自毀系統(tǒng)發(fā)射平臺裝置安全保險(xiǎn)系統(tǒng)電源中央控制系統(tǒng)圖11-19智能地雷武器系統(tǒng)框圖智能地雷武器系統(tǒng)運(yùn)載布撒系統(tǒng)雷場控制系統(tǒng)探測識別系統(tǒng)伺服隨動(dòng)1102.典型智能地雷結(jié)構(gòu)組成智能地雷既是一種防御性武器,又是一種進(jìn)攻性武器,既可為工兵和步兵所用,又可為炮兵和航空兵所用,是各國軍隊(duì)的重要武器之一。20世紀(jì)80年代初期,美國和英國率先開始了智能雷的研制工作,在他們的帶動(dòng)下,德國、法國、奧地利、保加利亞、瑞典、芬蘭等國家也都研制成新型的反坦克側(cè)甲雷,并且有些國家已步入研制反直升機(jī)廣域地雷的行列,大有后來者居上之趨勢。2.典型智能地雷結(jié)構(gòu)組成11111.4.3智能地雷作用原理1.智能地雷作用原理智能地雷一般采用先進(jìn)的紅外探測器或毫米波雷達(dá)以及音響或震動(dòng)傳感器,并配有發(fā)射裝置,能在遠(yuǎn)距離上主動(dòng)攻擊目標(biāo)。反坦克智能雷工作過程主要分為探測、彈射、掃描、爆炸和攻頂五個(gè)階段。其系統(tǒng)工作原理為:首先由布撒系統(tǒng)把雷體布設(shè)到預(yù)定位置,并對電子線路進(jìn)行檢測,裝定自毀周期并解除保險(xiǎn)。然后智能雷武器系統(tǒng)處于“休眠”狀態(tài),由傳感器陣列探測、跟蹤和識別目標(biāo)。一旦目標(biāo)出現(xiàn),聲傳感器或震動(dòng)傳感器開始進(jìn)行偵察、搜索目標(biāo),當(dāng)目標(biāo)特征信號達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí),11.4.3智能地雷作用原理112系統(tǒng)微處理器對信號進(jìn)行分析識別(根據(jù)一定的識別算法通過軟件實(shí)現(xiàn)),目標(biāo)確認(rèn)后在一定范圍內(nèi),中央控制器指揮隨動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)對目標(biāo)進(jìn)行跟蹤,并對目標(biāo)運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析預(yù)測,然后控制智能雷發(fā)射裝置處于正確的發(fā)射位置,同時(shí)進(jìn)行彈道解算處理,對子彈藥的攻擊過程進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)編程,當(dāng)目標(biāo)進(jìn)入攻擊作戰(zhàn)有效半徑內(nèi)時(shí),在最佳時(shí)刻給出點(diǎn)火指令,點(diǎn)燃發(fā)射藥,發(fā)射裝置將智能雷發(fā)射出去,智能雷射出后在空中擺動(dòng)前進(jìn),同時(shí)雷體上攜帶的掃描裝置以有重疊的橢圓形式掃描地面目標(biāo),一般飛行距離100m左右,飛行時(shí)間約4~5s。當(dāng)智能雷位于目標(biāo)上空區(qū)域且掃描器捕獲到目標(biāo)時(shí),起爆器被觸發(fā),雷體內(nèi)的藥型罩在炸藥爆轟產(chǎn)物作用下形成EFP高速飛向目標(biāo),對捕獲到的目標(biāo)進(jìn)行頂部攻擊,使其造成最大程度的毀傷。第十一章靈巧彈藥課件113彈藥學(xué)第十一章靈巧彈藥圖11-22智能地雷武器系統(tǒng)工作過程彈藥學(xué)第十一章靈巧彈藥圖11-22智能地雷1142.智能地雷的使用特性智能地雷在布設(shè)方式上與傳統(tǒng)的地雷一樣,但在戰(zhàn)術(shù)使用上有許多不同的特點(diǎn):1)攻擊范圍廣。智能地雷的主要傳感器具有半球形覆蓋范圍,它通過360o的方位角及0o~90o的俯仰角的旋轉(zhuǎn)來探測目標(biāo)。反坦克地雷可攻擊150~200m范圍內(nèi)的坦克目標(biāo);反直升機(jī)地雷可攻擊100~150m范圍內(nèi)、距地面高度5~150m的直升機(jī),能摧毀懸停狀態(tài)及時(shí)速高達(dá)350km的直升機(jī)。2.智能地雷的使用特性1152)一定數(shù)量的智能地雷能構(gòu)成一個(gè)基本的雷場。智能地雷間可互通信息,同步工作。較大型的智能地雷場也可由兩個(gè)或多個(gè)基本地雷場聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成。在雷場中有一個(gè)控制“雷”,它實(shí)際上是一個(gè)中央控制裝置,可激活其它地雷,控制雷對目標(biāo)沒有攻擊能力。智能地雷場既可由命令控制,也可自動(dòng)操作。3)基本地雷場間可建
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