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中国激光制导炸弹的发展简历
2009-09-09 13:14:41  作者:  来源:互联网  浏览次数:0  文字大小:【】【】【
  •   激光制导炸弹最早是由美国在越南战争期间投入使用,主要是为了攻击受到防空火力严密保护的高价值目标,其作战效果最集中的体现就是用制导炸弹一举摧毁了清化大桥。美国航空兵在越南战争后期的空袭中大规模使用激光制导炸 ...

激光制导炸弹最早是由美国在越南战争期间投入使用,主要是为了攻击受到防空火力严密保护的高价值目标,其作战效果最集中的体现就是用制导炸弹一举摧毁了清化大桥。美国航空兵在越南战争后期的空袭中大规模使用激光制导炸弹,实战证明制导炸弹的作战效能相比常规炸弹提高了100倍以上,越南战争中的成功应用使世界各国都认识到制导炸弹的优势,相对于当时存在很多问题和限制的电视和无线电制导方式,激光制导炸弹具备经济性好、命中率高和生产使用简单的优势,苏联、法国、以色列和中国在美国之后都开始发展激光制导炸弹。中国从上世纪70年代后期开始研究自己的激光制导炸弹,随着技术的成熟和装备的发展,激光制导炸弹现在已经成为中国航空精确制导武器的主要装备之一。如果按照技术发展的途径对中国激光制导炸弹进行了解,中国激光制导炸弹的研制经历了由简单模仿到独立开发的三个阶段。

美国早期发展的激光制导炸弹

第一代探索的成功与失败

中国第一代激光制导炸弹是在1977年开始研制的7712型。中国7712激光制导炸弹在整体结构上与同时代其他国家的方案类似,都是在设计和结构上模仿美国的“宝石路”I制导炸弹,采用在低阻弹体和折叠式稳定弹翼上加装风标式导引头的方法。低阻弹体前方短舱内安装有控制部分和进行姿态调整的气动舵面,风标式激光导引头在弹体运动轨迹偏离目标时,导引头通过测量反射激光的偏差后计算出速度矢量上的偏角,控制系统按照偏差数值和方向形成控制信号恢复速度矢量与目标的指向,折叠式稳定翼控制在提高载机适应性的同时提高炸弹的投放包线范围。

7712激光制导炸弹的设计要求为500千克口径的高爆炸弹,含导引头的炸弹长度为3.68 米(普通500千克低阻炸弹长度2.9米),弹径与500千克低阻炸弹是同样的0.38米,全弹重量为490千克。7712制导炸弹的挂载条件与500千克低阻炸弹外挂使用的要求相当,在战斗机和强击机使用中具备比较出色的适应性,激光制导照射装置可以使用机载或地面人/车载激光照射器。7712的投弹方式为水平投弹、上仰投弹和俯冲投弹,不同方式的投弹高度为900~7000米、100~1000米和1000~6000米,投弹时飞机的飞行速度范围为 700~1200千米/小时。7712激光制导炸弹的导引头采用了1.064μm的激光波长,能够在全天候条件下使用并克服一般的战场环境影响。风标式激光导引头的捕获视场为25度,导引头捕获距离和制导距离分别为4千米和不低于3千米,制导精度的设计要求为地面照射时的命中精度为(CEP)5米.

中国7712的外形与图片上的炸弹比较接近

7712激光制导炸弹的研制经历了原理样机和工程样机两个设计阶段,在设计过程中通过了导引头和全弹风洞试验,导引头挂飞试验和模拟弹投放实验等项目,从1985年开始7712制导炸弹的样弹开始空投打靶试验。实弹投放试验中7712制导炸弹成功实现了激光制导,导引头和弹载控制系统也基本达到了设计需要的标准,总体结构设计和大部分系统的试验数据都满足了设计要求,从结构设计和纯粹技术角度上可以认为7712在总体上取得了成功。7712模仿“宝石路”I的整体设计和结构特点在技术上比较成熟,“宝石路”I的实战使用也证明这一设计的成功基础。单纯从整体设计角度7712基本达到了西方70年代初期的水平,但是在制导系统的性能试验时出现了影响炸弹性能的技术问题。7712制导炸弹的靶试证明了设计和结构是成功的,但在导引头精度和抗干扰能力上仍然存在不足之处,靶试中7712的命中精度无法达到设计指标的要求,而且模仿“宝石路”I的设计在90年代初期已经开始落后。起到技术探索和科研队伍锻炼作用的7712最终没有定型装备,但通过7712研制取获得的收获为后续项目的开发提供了良好的基础。

第二代激光制导炸弹的成功

7712项目进行过程中虽然锻炼了人员也取得了较好的技术成果,但是没有定型装备导致中国仍然没有自己的制导炸弹,缺乏制导炸弹使航空兵的对地攻击能力存在很大的缺陷,这个缺陷在海湾战争后得到了中国航空兵领导激光的充分重视。中国在7712项目终止后开始发展技术更加先进的LT-2制导炸弹,虽然7712与LT-2同样都是500千克口径规格的制导炸弹,但类似苏联KAB-5090L的LT- 2的结构与模仿“宝石路”I的7712完全不同。LT-2激光制导炸弹仍然是采用风标式导引头和速度跟踪导引方式,但是炸弹的控制弹翼采用了尾翼偏航舵的常规控制方式,这与采用弹体前部鸭式控制翼的西方激光制导炸弹差别明显,也是比较容易将LT-2与苏联/俄罗斯KAB-500L联系起来的共同点。

中国第二代LT-2激光制导炸弹

LT-2在1997年开始立项研制,2004年10月设计定型后开始大规模服役装备,中国空军新一代战斗机几乎全部都可以使用LT-2制导炸弹,强-5在对挂架和机载设备进行改装后也具备使用LT-2的能力。LT-2与KAB-500L在外形和弹体的结构方面非常接近,但分析数据可以发现LT-2使用的是中国的500千克炸弹弹体,在弹径尺寸和全弹重量上LT-2都要比KAB-500L小。 LT-2导引头的结构和功能虽然和7712的导引头类似,但LT-2导引头的风标灵敏度和导引头精度都明显超过了7712,尾翼控制的比例舵机能够在降低技术难度的同时保证弹体稳定和机动性能。LT-2导引头1.064μm的工作波长和4千米捕获距离与7712相当,导引头视场角度25度和风标回转角度 20度也和7712差别不大基本相同,相比7712最大的改进就是导引头性能改善在命中精度上的提高。LT-2的成功可以被看成是在国内技术基础上参考和借鉴KAB-500L的成果,根据国内近年来开发的一系列俄式机载武器的仿制型来看,虽然LT-2没有直接仿制KAB-500L但至少目前还不能摆脱“山寨”的名声。LT-2是在技术上和成本上都比较成功的激光制导炸弹,但设计略显落后的这型炸弹还存在投弹高度限制和射程短的缺陷,在风速较大和攻击运动目标时存在命中精度问题和使用条件限制。

苏联/俄罗斯KAB-500L,外形与其类似的LT-2难逃山寨的名声

成功基础上提高与完善

西方国家现代激光制导炸弹已经发展到了以GBU-24为代表的第三代,“宝石路”III的主要特征是采用扫描、预置和自动跟踪功能的导引头,采用数字式数据处理系统和与风标导引头不同的陀螺稳定固定导引头。第四代激光制导炸弹在第三代高精度导引系统的基础上,重点放到了改善单纯激光制导炸弹射程短和需要照射的问题,通过在激光半主动导引的基础上增加其他类型的制导装置,发展出在常规激光导引基础上增加GPS/INS模式的制导炸弹,并且还通过为炸弹增加增程滑翔弹翼以实现防区外发射,并且有可能通过为炸弹填加动力组件的方式进一步延长射程,增程的弹翼和动力组件使制导炸弹和导弹之间的界限进一步模糊。

相比7712和LT-2的跟随与模仿导致装备时间滞后的问题,中国在第四代激光制导炸弹上几乎紧跟着世界尖端产品,通过对先进制导技术的把握直接跨越到第四代激光制导炸弹的水平。珠海航展上公开的LT-3采用了目前同类装备中最先进的设计思想,炸弹的导引系统分为弹体前端的激光导引头和后部的INS/INS制导组件,通过使用复合制导的方式满足炸弹在不同使用条件下的精度要求。LT-3在条件合适和气候良好时可以使用精度较高的激光制导,当战场烟雾或气候环境影响到激光导引系统正常使用,或者目前的防空火力导致激光制导对载机存在过大危险时,LT-3可以采用INS/GPS制导以实现真正意义上的发射后不管,利用INS/GPS  制导系统对目标进行远距离的隐蔽攻击。

激光制导的LT-2与复合制导的LT-3的合影

LT-3是长度3.58米和弹径0.38米的500千克口径激光制导炸弹,570千克的重量虽然相比496千克的LT-2增加很多,但LT-3和LT-2在使用中仍然可以采用相同的机型和挂载方法,并利用复合制导技术使LT-3获得了比LT-2 更为灵活的作战方式。LT-3在常规弹体上安装了与JDAM类似的小尺寸弹翼和外置式挂弹装置,结构上的改进明显提高了制导炸弹的生产性和储备条件。 LT-3在理论上已经不再需要专门为制导炸弹生产弹体,而能够通过制导和控制组件直接改造常规炸弹,通过使用不同尺寸的组件和标准的/导引控制系统组合不同等级的炸弹。LT-3的挂载设备和稳定翼在结构特点上与LS-6滑翔炸弹非常接近,为LT-3增加LS-6那样的折叠弹翼在技术上并没有什么难度,增加折叠的滑翔弹翼后LT-3的射程可以得到大幅度的增加,高空投弹时甚至有条件将射程增加到50千米以上的防区外打击标准。LT-3相比LT-2的优势除了更出色的制导系统外还提高了适装条件,不但战术飞机可以使用外挂的方式挂载LT-3,轰炸机也能够采用内部弹舱挂载LT-3并进行远距离投弹,依靠 GPS/INS实现精确打击或在末端利用激光制导进一步提高命中精度。

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