罗德宏 刘明攀
海军装备部
随着军事科学技术的发展,在一定程度上极大的推动了制导弹药的发展。再加上高能连续固体激光器技术的紧密融合,当前有大量的激光驾束制导机制弹药被广泛应用于各国部队中,并取得了良好的应用效果[1]。
一般来讲,战场环境大多极为复杂,能够较远距离的明确目标一直以来都是弹药制造业的发展方向。激光驾束制导凭借一系列优点而受到广泛关注,如高制导精度、强抗扰能力、简单的结构等,在情况复杂的战场上为精确实现目标命中率提供了科学的方案与措施。
激光驾束制导所遵循的基础性科学原理主要体现在:弹药飞行在由控制站发出的引导波束中,关于其具体位置可通过弹载设备进行充分感知,在控制性指令的帮助下可引导弹药再次复位于中心位置,最终能够向引向目标发射弹药。
具体过程:发射激光驾束制导弹药,充分运用激光照射器在区域空间内建立激光信息场,使其具有一定截面,使用连续激光对激光信息场进行科学调制,然后严格按照飞行距离的变化情况来调整激光的发散角大小,以此可确保驾束制导弹药的末尾能够完全收到来自激光信号的能量。此外,在激光信息场内,难免会因弹药位置差异而接受到明显不同的信息内容,以此有助于确定弹药偏离光束中心的大小位置,在自动生成引导信号控制弹药后方便重新回到光束中心。由于操作人员需对整个制导作业的过程进行全方位控制,因而,这也是一种人在回路中的制导方法。
激光束具有的纯色亮度较高、方位性准确与干扰性良好的优势,能够全面确保定向发射和多种不同编码的精确度,将其在驾束制导中应用所具有的精度较高。且抗干扰性、适应性很强,会受到多种因素的影响,如激光发射系统编码出现较大误差、光学瞄准精度、多路发射、大气传输等[2]。
对于激光驾束制导技术的实战管理应用作业来讲,精选最佳激光波段至关重要。GaAs激光器多在研发初期使用,工作波长在0.9um上下,因其激光所不能有效的穿透烟雾,因此,当前的发动机大多选用了无烟化推进剂或者微烟型推进剂。同时,受到地面杂形波的干扰之后,不适宜继续采用反坦克导弹武器制导系统。随着1.06um、10.6um激光器的成功研制,能够更好的穿透大气,进一步提升地面杂波过滤效果,由此该项制导方式被广泛运用、推广到反坦克导弹领域,如俄罗斯AT-10、以色列MAPATS和瑞典RBS-70。
在激光驾束制导中,光束编码属于一种颇为重要的技术,所提供的弹药弹道坐标方位信息比较准确,该技术能够把波的长度、振动幅度、所在相位、波的强度以及频率等标志激光束特征量信息向空间、时间信息参量变换,如此可准确的定位弹药对偏离瞄准线的距离及其位置,对弹药返回瞄准线进行实时控制,最终能够准确的命中目标[3]。
因为激光驾束制导方式具备特殊优势,所以被广泛应用于对空和对地攻击弹药活动之中。
欧导动力集团研制的反坦克导弹——中程崔格特采用了激光驾束制导,激光的波长为10.6um。因弹载激光矩阵所配备的接收机与实际目标不相符,而且兼具高强度抗干扰能力性能;在末段俯冲正式展开攻击之前,可严格依据反坦克飞行剖面飞行,也可以设置正面攻击模式来对付其他目标;55mm前置战斗部在导弹前部设置,主装药存在于后部,使用激光近炸引信,穿透轨制均质装甲的深度可达1100mm,每分钟可完成3枚导弹的发射。
激光驾束炮射导弹的发射需借助坦克、步兵战车或牵引火炮,可将地面工事与装甲目标有效摧毁。激光驾束制导炮弹可巧妙的结合常规弹药技术、精确制导技术,评价一系列特点可极大的提高发射平台的有效射击距离,如远距离制导、较强的抗干扰能力、较高的命中精度等,有助于步兵战车与坦克等远距离作战能力的不断提高[4]。
上述所介绍的导弹尽管会对一些空中目标产生一定攻击力,如在低空能够悬停一定时间的直升机等,但是在制定战技管理指标的影响下,不利于提高对空战斗能力,一般所发挥的威慑作用也十分有限。然而,这并非就意味着激光驾束制导技术不适用于对空弹药领域,如瑞典RBS70便携式防空导弹[3]。
关于RBS70防空导弹实弹发射,瑞典一家公司早在2011年就进行了演示,5枚导弹成功发射。RBS70 NG防空导弹系统因具有综合型瞄准线系统,能够在一定程度上起到加强昼夜瞄准效果的作用,可成功拦截8千米距离之外的目标,其高度达到了5千米以上,能够对在空中悬停的直升飞机、无人机等进行攻击,当下在十多个国家部队中应用。
激光驾束制导弹药所具备的命中率精确度极高。如:100毫米炮射导弹在静止状态的命中率在90%以上,行进过程的命中率在80%以上;105毫米炮射导弹在静止状态或者短停过程中的命中率会超过80%,对于运动目标的概念在70%以上。但是,在使用激光驾束制导弹药攻击目标的过程中,难免会受到一定条件的限制影响。
在攻击目标时,采用激光驾束制导弹药需要射手采用火控系统配装的瞄准制导仪瞄准镜十字线锁定、跟踪目标,然后制导仪就会自动发射制导激光波束,在自动飞行过程中炮射导弹对于自身位置的确定可借助信号识别的方式,确保导弹飞行时不会偏离激光波束中心,最终命中目标。
不同激光末制导方式在弹药尾部都装有弹载接收机,有助于激光照射器发射信号的直接接受,与目标性质毫无关系,因此干扰时很难使用示假目标。因各种机动平台存在激光告警设备,如坦克与装甲车等,激光脉冲信号一经接受就会自动告警启动反制措施,若在激光制导仪、目标之间采用发射烟雾弹,会形成一定的遮蔽作用,防止人员对制导过程直接目视并实现对弹药制导信息的主动接收。尽管激光驾束制导采用的是连续激光,但是随着多功能车载激光告警的发展,在一定程度上能够为防护激光驾束制导弹药的发展提供技术支撑[5]。
结束语:激光束凭借本身所具有的一系列优势,在驾束制导方式应用时所获得精度较高,抗干扰能力很强,且这种方式对于指令的传输可以完全不借助导线,如此一来有助于促进弹药飞行速度的提高、射手暴露时间的减少和武器系统生存能力的提高,在中近程的直瞄式弹药中非常适合。