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中俄联合军演之LS-500激光制导炸弹  

2009-08-03 22:43:56|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 中俄联合军演之LS-500激光制导炸弹 - 小飞猪 - 小飞猪的博客

列装部队的LS-500激光制导炸弹,注意其风标式导引头

在此次中俄联合军演中,最为精彩的莫过于我国空军的歼轰-7A战机成功投放LS-500激光制导炸弹摧毁“恐怖分子”的指挥部,圆满的完成了作战任务,荡清了此前因为战机失事而带来的阴影,这也是我国激光制导炸弹首次公开亮相,揭示我国空军精确打击能力的迈入了新的阶段。

飞机发明以后,就迅速被用于对地攻击和轰炸,在现代战争中,空地作战已经成为空军最主要的任务之一,不过当时对地攻击和轰炸机采用的是普通炸弹,也就是所谓的无制导或者自由落体炸弹,这种炸弹由飞机投放后,利用重力作用飞向目标,但是炸弹在脱离载机和飞行过程中会受到很多因素的影响,如载机的状态对炸弹的影响,还有就是风的影响,风的变化是非常复杂的,尤其在低高度上,风速、风向受地物和地形的影响就更为复杂,因此在传统的瞄准系统中实际上将风的作用进行简化处理,这虽然降低了火控程序的难度,但结果就是难以保证精度,特别是攻击小型的点状或者线状目标时更加明显,有时要摧毁一个目标可能要上百枚炸弹,衍生的问题攻击一个目标可能要派出多批飞机或者多架飞机来执行任务,因此难以达成攻击的突然性,越南战争中,虽然航空电子有所进步,但美国空军使用普通炸弹对越南杜梅大桥进行多次攻击均未能奏效,还损失战机多架,因此需要这样一种武器,可以保证飞机能够一次进入,一次命中和摧毁目标,这就是激光制导炸弹。

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普通炸弹因为成本低廉,目前现在使用,F/A-18E挂载MK82普通炸弹

我们知道激光一个重要特点就是定向发光,激光波束扩散角很小,在远距离时光斑面积也能保持很小,能够为制导武器的投放提供精确目标指示。激光制导炸弹是用激光导引头探测目标所反射的激光信号,并由此判断航弹的飞行误差,按一定的制导规律送出修正指令进行弹道修正,直至命中目标。激光制导炸弹通常有风标式和比例导引式两种。风标式激光制导炸弹是最早研制和技术比较成熟的类型。风标式激光制导炸弹由制导舱、标准化低阻弹、相应的控制舵面和尾翼组成。制导舱由风标式位标器、电子舱和舵机等组成。激光制导炸弹常用的制导规律有姿态追踪导、速度追踪导引法、比例导引法。姿态追踪法是指在航弹的制导过程中,要求弹体轴线始终指向目标。姿态追踪法的制导系统较简单,但该方法要求弹的过载能力强,并且要求导引头较大的视场,主要用于攻击固定目标。速度追踪导引法是指在航弹的制导过程中,要求弹的速度向量始终指向目标。速度追踪法的制导系统较姿态追踪法复杂,但该方法不象姿态追踪法那样要求过大的导引头视场,在同样的使用条件下,过载要求也可略放宽一些,精度也有所提高。但是该方法仍不适合攻击运动速度较快的目标。对于攻击固定目标或慢速运动的目标,该制导系统具有简单、可靠、成本较低的优点。 由于现代战场机动目标日益增多,为了让激光制导炸弹能够攻击机动目标,出现了比例导引法,其是指在航弹的制导过程中,要求弹的速度向量的旋转角速度与视线角速度成比例。比例导引法的优点在于它能够有效地攻击运动目标,在同样条件下,它对弹的过载要求比速度追踪导引法和姿态追踪导引法都小,其制导精度可以达到很高,克服风的影响能力也较强;但比例导引制导系统复杂,造价高。

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激光制导炸弹的出现,提高了攻击地面目标的成功率和精度,战机的生存能力也得以提高

从60年代起,根据战场经验教训,美国空军开始实施改善轰炸精度的宝石路计划,这也成为后来激光制导炸弹的名称, 1966年由得州仪器公司研制的样机试验成功,随即被美国空军采用,1972年投入越南战争使用,其第一个攻击目标就是杜梅大桥,由于激光制导炸弹的高精度,美国空军在第一次攻击中就彻底摧毁这座大桥,并且自己无一损失,目前宝石路已经发展了四代,第一代宝石路-1,采用速度追踪法,风标式导引头和继电器,尾翼为固定式,宝石路2型与1型相比采用了更为先进的电子元件和折叠式尾翼 ,改进了激光精确制导炸弹的灵敏度和机动性 ,另外还采用了激光编码技术和塑料透镜、 塑料环形翼等新工艺。“宝石路2型激光精确制导炸弹除可采用俯冲投放方式外,还适用于 低空水平投弹及低空上仰投放方式。而宝石路-3型则采用了比例制导方案和微机控制的自动驾驶仪。因此能够在攻击运动目标时达到较高的精 度,除了美国,前苏联也发展了自己的激光制导炸弹系列,如KAB-1500激光制导炸弹,根据有关资料,其技术水平大约相当于宝石路-1型,相当于第二代宝石路的LGB-250在本世纪初研制成功,不过还没有量产的消息。

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美国宝石路-3激光制导炸弹,注意其导引头

激光制导炸弹虽然有精度高、结构简单、成本低等优点,但其缺点也十分明显,我们知道激光在大气中传播时衰减速度快,尤其在有雨、烟等环境下,因此这个特点决定了其作用距离不远,因此难以实现远程制导,所以美国空军在大量装备激光制导炸弹之后仍旧从以色列引进了AGM-142电视制导空地导弹,另外就是容易受干扰,不能全天候使用,特别是对方采用发烟和扬尘等方法时命中精度就会大大降低,当年越南就是知道激光制导炸弹的原理后,利用发烟等手段成功降低了美国激光制导炸弹的命中率。还有激光制导炸弹需要攻击机不断的照射目标,需要照射飞机机动受到限制,生存能力降低,由此出现了攻击机高空投放,照射机低空照射的战术,由于激光制导炸弹的局限性,90年代以来,JDAM应运而生,与激光制导炸弹相比,JDAM采用GPS/INS制导方式,可以在全天候特别是恶劣气候条件下攻击目标,另外其采用边条翼,体积也小于采用大型弹翼的激光制导炸弹,因此迅速普及,大有替代激光制导炸弹之势,不过经过实战,JDAM也不是万能,首先其制导方式虽然抗自然干扰能力强,但是抗电子干扰能力较差,另外其只适用攻击固定和低速目标,难以对付机动目标,所以在伊拉克战争中,美国战机有时采取同时挂JDAM和激光制导炸弹的方式,既可以JDAM攻击预先装订好座标的目标,也可以用激光制导炸弹攻击移动目标,这样结合两种制导方式的双模制导炸弹出现了,也就是所谓的激光-JDAM,就是在JDAM上面添加了激光制导方式,飞行员可以根据战场气候、电磁环境等因素来选择炸弹的制导方式,从而提高炸弹全天侯及在电子战激烈环境下的作战能力,是未来制导炸弹的发展方向。

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注意后面那架F-16同时挂激光制导炸弹和LGB

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挂载L-JDAM的F-16

我国自70年代在越南战场近距离观察了美国空军使用激光制导炸弹取得了成效,开始研制自己的激光制导炸弹,并在80年代研制出了样机,包括地面照射器、载机和激光制导炸弹等部分,并进行了投放试验,但是由于技术及工业基础薄弱,研制进程并不顺利,炸弹精度等问题在较长时间内没有解决,因此在90年代我国引进了俄罗斯激光制导头技术,研制成功我国第一代LS-500激光制导炸弹,其相当于美国宝石路-1的水平,采用风标式导引头,导引规律为速度跟踪法,具备昼夜空地精确打击能力,主要用于攻击地(海)面固定或低速运动的点、硬目标。命中精度在50米以内,机载照射距离超过10公里,与此同时我国也研制成功与其配套的地面激光照射器、昼夜全天候目标指示吊舱,并将激光制导炸弹武器系统作为一个重要的子系统整合进歼轰-7A的综合航电系统中,据有关资料歼轰-7A的激光制导炸弹投放方式包括本机照射、 它机照射和地面照射。既可白天投放,也可以夜间投放,投放方式有水平、俯冲等多种方式。LS-500不但用于配备新机,还用于空军老式战机如强-5的升级,有力的提高这些战机的作战能力。

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俄罗斯的KAB-500L激光制导炸弹

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国产雷霆-2激光制导炸弹

更令人欣喜的是,在08年珠海航展中我国展出采用类似宝石路-3扫描阵列导引头和比例导引法的500公斤的激光制导炸弹,共已经可以用于攻击地面快速移动目标,而洛阳光电研究中心也展出与激光-JDAM类似的雷霆-3双模制导炸弹,其采用GPS/INS+激光制导炸弹模式,具备较强的对地攻击能力,尤其是其采用了边条翼,体积小,可以方便装备在挂载空间比较有限的战机上面,比如歼十采用机腹进气道,由于离地较近,因此难以挂载激光制导炸弹,从而影响其多用途能力的扩展,但挂载雷霆-3则问题不大,显然有助于其作战能力的进一步提高。

尽管这两种产品技术成熟程度还不得而知,但随着我国经济技术的发展,我国空军昼夜全天候精确攻击能力会更加全面和强大。

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08年展出的我国比例导引的500公斤激光制导炸弹,注意其导引头

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类似于L-JDAM的我国雷霆-3双模制导炸弹

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进行激光制导炸弹投放试验的歼轰-7A原型机

参考资料:1、激光制导炸弹武器系统及其作战方式研究

                2、激光制导炸弹武器系统概述

                3、本文配图均来源于网上,权利归原作者所有

 

 

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