出品:科普中國(guó)
作者:鴻爪雪梨
策劃:武玥彤
監(jiān)制:光明網(wǎng)科普事業(yè)部
“天下武功,唯快不破”,隨著瞄準(zhǔn)線反坦克導(dǎo)彈系統(tǒng)(LOSAT系統(tǒng))轉(zhuǎn)入技術(shù)儲(chǔ)備,由于有“動(dòng)能導(dǎo)彈探路者”的技術(shù)支持,早在1999年10月,美國(guó)陸軍就啟動(dòng)了緊湊動(dòng)能導(dǎo)彈(CKEM)的技術(shù)演示項(xiàng)目,2003年10月,美國(guó)陸軍航空導(dǎo)彈研究開(kāi)發(fā)與工程中心授予洛馬公司一份價(jià)值2130萬(wàn)元的合同,展開(kāi)對(duì)CKEM的先期研究。
一個(gè)月后,在白沙導(dǎo)彈靶場(chǎng)成功進(jìn)行了CKEM的首次飛行試驗(yàn),2004年6月,在新墨西哥州霍洛曼空軍基地,CKEM導(dǎo)彈創(chuàng)下了使用全尺寸樣彈成功擊毀俄羅斯T-72主戰(zhàn)坦克的“光榮記錄”,成為CKEM系統(tǒng)先期技術(shù)演示項(xiàng)目的重要里程碑。
CKEM作戰(zhàn)系統(tǒng)示意圖
一、武器系統(tǒng)組成
CKEM系統(tǒng)主要由復(fù)合彈體材料、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、制導(dǎo)系統(tǒng)、帶穿甲彈芯和穩(wěn)定尾翼的戰(zhàn)斗部組成,為保證打擊精度,采用激光制導(dǎo)或毫米波制導(dǎo)的方式。
CKEM系統(tǒng)廣泛采用新工藝和新材料,而且將自動(dòng)化控制系統(tǒng)納入到一體化信息指揮體系中,以求在“無(wú)堅(jiān)不摧”的基礎(chǔ)上,兼顧做到“行動(dòng)敏捷”而又“耳聰目明”,CKEM系統(tǒng)的尺寸更小、質(zhì)量更輕,達(dá)到最大速度的時(shí)間更短,其作戰(zhàn)威力進(jìn)一步提高。
不但可以打擊各種裝有先進(jìn)裝甲、反應(yīng)裝甲和主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)的現(xiàn)代和未來(lái)坦克、各種堅(jiān)固工事等目標(biāo),還可以攻擊低空飛行的飛機(jī)和武裝直升機(jī)等空中目標(biāo)。其作戰(zhàn)范圍更加廣泛。
在飛行過(guò)程中,導(dǎo)彈采用毫米波和慣性制導(dǎo)方式,使導(dǎo)彈可根據(jù)預(yù)定的飛行軌跡與目標(biāo)區(qū)域可控飛行,直觀的說(shuō),就像是按照預(yù)定記憶,“閉著眼睛”往前走;而在末端采用直瞄式激光制導(dǎo)的方式,保證了導(dǎo)彈在臨近目標(biāo)時(shí),能以導(dǎo)引組件作為“眼睛”,精準(zhǔn)的打擊指定目標(biāo)。
與LOSAT動(dòng)能導(dǎo)彈的戰(zhàn)斗部類似,CKEM導(dǎo)彈的戰(zhàn)斗部與采用重2.2~2.7Kg的鎢碳合金穿甲彈芯,同時(shí)據(jù)資料稱,該導(dǎo)彈還有一個(gè)正在研發(fā)中的“本家兄弟”——反集群輕型裝甲目標(biāo)子母彈,該彈的戰(zhàn)斗部將包含18~80枚箭形子彈。
CKEM彈道飛行假想圖
二、CKEM武器系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
與LOSAT動(dòng)能導(dǎo)彈系統(tǒng)相比,CKEM武器系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì):
1、多平臺(tái)“隨遇而安”
CKEM具有與LOSAT系統(tǒng)相同甚至更強(qiáng)的殺傷力,但體積更小,重量更輕、速度更快、通用性更強(qiáng),可安裝在美軍各種現(xiàn)役車輛上,甚至用陶氏導(dǎo)彈發(fā)射架進(jìn)行發(fā)射,將來(lái)或可裝備于未來(lái)戰(zhàn)斗系統(tǒng)的各種車輛和空中載具上。
2、遠(yuǎn)射程“百步穿楊”
射程更遠(yuǎn),精度更高、縱深打擊能力更強(qiáng),CKEM擁有8000m的射程,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了現(xiàn)役坦克的射程;采用多種制導(dǎo)方式,制導(dǎo)精度高,能全天候使用,抗干擾能力強(qiáng);具有在復(fù)雜地形和電子對(duì)抗環(huán)境下準(zhǔn)確識(shí)別、跟蹤、打擊目標(biāo)能力,真正實(shí)現(xiàn)發(fā)射后不管,因此可在遠(yuǎn)距離上直接實(shí)施作戰(zhàn),并對(duì)敵縱深實(shí)施精確打擊。
3、低成本“物美價(jià)廉”
功能更強(qiáng),造價(jià)更低,更經(jīng)濟(jì)實(shí)用。CKEM除了具備LOSAT打擊坦克、裝甲車輛和掩體的功能外,還能打擊空中目標(biāo)。預(yù)計(jì)售價(jià)約為5~6萬(wàn)美元,而LOSAT當(dāng)時(shí)的預(yù)期售價(jià)為16萬(wàn)美元以上,相比之下,CKEM系統(tǒng)的性價(jià)比非常高。
三、動(dòng)能導(dǎo)彈的關(guān)鍵技術(shù)
對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō),發(fā)展動(dòng)能導(dǎo)彈的關(guān)鍵技術(shù)主要集中在快速響應(yīng)精確控制技術(shù)、動(dòng)能侵徹器技術(shù)等幾個(gè)方面。
1、“眼疾手快”的快速響應(yīng)精確控制
動(dòng)能反坦克導(dǎo)彈對(duì)目標(biāo)裝甲的毀傷效果與導(dǎo)彈的落角和打擊部位有關(guān),攻擊角度過(guò)大或者偏離關(guān)鍵部位均會(huì)大大降低導(dǎo)彈的殺傷效果,傳統(tǒng)的氣動(dòng)力控制方式存在響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),高速條件下控制效率不足的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)動(dòng)能導(dǎo)彈的直接命中,當(dāng)前所采用的技術(shù)主要是直接側(cè)向力控制技術(shù)。
通過(guò)多組小型姿態(tài)控制脈沖發(fā)動(dòng)機(jī),在不同方向產(chǎn)生脈沖推力,對(duì)導(dǎo)彈姿態(tài)進(jìn)行控制并進(jìn)行彈道修正。國(guó)內(nèi)部分高校對(duì)高速動(dòng)能導(dǎo)彈脈沖矢量控制器的分布及其在初始彈道產(chǎn)生的控制力和力矩進(jìn)行了研究,并獲得了較為合理的數(shù)值仿真結(jié)果。
小型姿態(tài)控制脈沖發(fā)動(dòng)機(jī)
2、“無(wú)堅(jiān)不摧”的動(dòng)能侵徹器
動(dòng)能穿甲彈芯是動(dòng)能反坦克導(dǎo)彈的戰(zhàn)斗部,為提高穿甲性能,許多動(dòng)能彈均采用細(xì)長(zhǎng)的穿甲彈芯,常用的彈芯材料一般由高密度的鎢合金和鈾合金構(gòu)成。鎢合金彈芯的主要缺點(diǎn)在于脆性較大,穿甲時(shí)易斷裂,不利于侵徹多層靶板,與之相比,鈾合金機(jī)械性能更適合穿甲,且加工簡(jiǎn)單,成本較低,但由于其存在放射性,不符合環(huán)保要求。因此需繼續(xù)尋找一種綜合性能較好的合金材料。
幾種鎢或貧鈾穿甲彈芯
但不可忽略的是,CKEM動(dòng)能導(dǎo)彈系統(tǒng)存在一個(gè)極大的問(wèn)題——推進(jìn)曲線加速段過(guò)長(zhǎng),即該導(dǎo)彈的速度從0加速到最高速(6倍音速)所需的時(shí)間較長(zhǎng),在大概離發(fā)射點(diǎn)1000~1500米以外才能達(dá)到。也就是說(shuō),面對(duì)近距離上突然遭遇的坦克,CKEM會(huì)因?yàn)闆](méi)有足夠的距離加速到極速而缺乏穿甲威力。
如果要縮短加速時(shí)間,則需要極大的提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能,同時(shí),導(dǎo)彈上的電子器件和機(jī)械構(gòu)件也必須保證在極大的加速度下仍能穩(wěn)定工作,此外,除彈芯之外的其他部分,還應(yīng)進(jìn)一步減重,以助動(dòng)能導(dǎo)彈“輕裝上陣”。上述諸多要素缺一不可,否則,CKEM動(dòng)能導(dǎo)彈的使用場(chǎng)景就會(huì)受到明顯的限制。
目前,反坦克動(dòng)能導(dǎo)彈的發(fā)展趨勢(shì)為小尺寸、小質(zhì)量、高速度、大殺傷、低成本、多用途和多平臺(tái),CKEM系統(tǒng)正是朝著這一方向攻關(guān)所得的綜合成果。動(dòng)能導(dǎo)彈作為穿甲彈和導(dǎo)彈的結(jié)合體,從原理上講,可以有效對(duì)抗反應(yīng)裝甲、復(fù)合裝甲以及裝備了多功能光電、紅外或激光抗干擾技術(shù)的裝甲目標(biāo)。
受制于材料技術(shù)、推進(jìn)劑技術(shù)等的限制,動(dòng)能導(dǎo)彈在技術(shù)成熟度、適用場(chǎng)景和單發(fā)成本等方面暫時(shí)無(wú)法與炮射穿甲彈、反坦克破甲彈相提并論,但在未來(lái)的高科技戰(zhàn)爭(zhēng)中,必將在快速反應(yīng)、遠(yuǎn)程精確打擊等領(lǐng)域發(fā)揮積極作用。
【劃重點(diǎn)】
CKEM導(dǎo)彈曾創(chuàng)下樣彈擊毀T-72主戰(zhàn)坦克的記錄,是動(dòng)能導(dǎo)彈高速度、低成本、多用途等趨勢(shì)的代表作。在材料技術(shù)、推進(jìn)劑技術(shù)等方面突破后,動(dòng)能導(dǎo)彈在未來(lái)的高科技戰(zhàn)爭(zhēng)中,必將發(fā)揮積極作用。
動(dòng)能導(dǎo)彈進(jìn)一步發(fā)展的代表作——美國(guó)緊湊動(dòng)能導(dǎo)彈(CKEM)系統(tǒng)
圖文簡(jiǎn)介
“天下武功,唯快不破”,隨著瞄準(zhǔn)線反坦克導(dǎo)彈系統(tǒng)(LOSAT系統(tǒng))轉(zhuǎn)入技術(shù)儲(chǔ)備,由于有“動(dòng)能導(dǎo)彈探路者”的技術(shù)支持,早在1999年10月,美國(guó)陸軍就啟動(dòng)了緊湊動(dòng)能導(dǎo)彈(CKEM)的技術(shù)演示項(xiàng)目,2003年10月,美國(guó)陸軍航空導(dǎo)彈研究開(kāi)發(fā)與工程中心授予洛馬公司一份價(jià)值
- 來(lái)源: 軍事科技前沿
- 上傳時(shí)間:2018-12-26