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无人机机载武器小型化

2012年07月09日 10:23   来源:中国航空报   

  自20世纪90年代初的索马里战争以来,美国一直潜心研究轻型高精度机载攻击武器。但是一直到阿富汗和伊拉克战争之后,轻型无人机导弹市场才得以真正扩大。近年来,美军在伊拉克和阿富汗的作战重点迅速从常规战争变为平定叛乱,这使得美军不得不扩大自己的无人机队,以监视上千平方千米范围内的叛乱区域。虽然多数无人机系统主要用于收集战场情报,但是也可以用于直接攻击地面目标,战地指挥官们对后者更有兴趣。因此,在未来的几年里,无人机将经常出现在恐怖分子活跃的地区,无人机实施空袭也将越来越常见。

  早期,参与空袭的无人机数量和空袭次数有限,但随着时间的推移,这种局面逐渐发生变化,尤其是在阿富汗和巴基斯坦边境地区空袭次数明显增加。2004~2005年间,无人机系统空袭只发生1次,而2006年和2007年分别发生了3次和5次。而随后几年,无人机的空袭次数突然增多,2008年、2009年和2010年空袭次数分别为35、53和117次。2011年空袭的次数有所下降,但仍然超过了80次。这还不包括在利比亚、伊拉克、也门和索马里进行的空袭。越来越多的无人机用于空袭,推动着无人机机载武器的发展。

  早期,美军采用“地狱火”导弹武装无人机系统。尽管“地狱火”导弹满足美国国防部的作战需求,但是其重量超过45千克,这大大限制了它在“捕食者”这类无人机系统上的使用,每架无人机上携带导弹的数量受限。为此,世界各国都在积极为执行空袭任务的无人机量身定制新的轻型导弹。由于这类导弹重量较轻,无人机系统可以携带更多的武器,在单次任务中可以攻击更多的目标。此外,小型导弹还可以减少附带损伤。因此,无人机导弹出现了小型化发展趋势,其市场迅速扩大。

  “格里芬”导弹

  雷神公司研制的“格里芬”(Griffin)是新一代轻型导弹之一。“格里芬”导弹有2种型号:导轨发射的A型和管式发射的B型。“格里芬”A型的射程最远可达12.5千米,战斗部重5.9千克,为爆炸破片型,针对软目标进行优化。“格里芬”B型重量为15千克,直径为14厘米,弹长为1米。“格里芬”导弹使用GPS卫星、惯性和激光制导系统。1架“捕食者”无人机可以携带3枚“格里芬”导弹,而同样的“捕食者”只能携带1枚“地狱火”导弹。未来,这类小型导弹还有可能武装RQ-7“影子”和MQ-8“火力侦察兵”等战术无人机。美国海军也正在用“格里芬”导弹配置在濒海战斗舰(LCS)上。同时,美国海军还计划将“格里芬”导弹取代在2010年取消的非视距(Non-Line-of-Sight,NLOS)导弹。2015年,美国海军将开始部署近程的“格里芬”导弹,而远程型的“格里芬”导弹将在2016年或2017年部署。

  “蝎子”导弹

  洛克希德·马丁公司研制的小型智能化武器(SSW)被认为是诺斯罗普·格鲁门公司研制的GBU-44“毒蛇”导弹的竞争对手。该导弹也被称为“蝎子”(Scorpion),它能够携带一个较大的弹头,用于攻击轻型装甲车、导弹发射架、火炮等地面目标。“蝎子”最显著的外形特点是采用单片变后掠翼,弹长54 厘米,弹径10厘米,发射质量不足16千克(包括7.7 千克战斗部),其最远射程可达19千米。导引头有4 种方案,包括半主动激光、红外成像、短波红外以及毫米波雷达,其打击精度可控制在1 米以内。该导弹采用模块化设计,可以换装导引头和战斗部。根据作战任务的不同,还可换装两种不同的战斗部( 7.7 千克或2.3千克) 。“蝎子”可利用目前使用的各种管式发射系统发射,也可以使用直升机或无人机发射“地狱火”导弹的 M-299 /M-310 发射导轨发射,可装备战斗机、直升机和无人机等多种平台。利用 M-299 /M-310 发射导轨时,蝎子导弹的挂载方式与“地狱火”导弹相同,每个发射导轨可挂3 枚导弹( “地狱火”导弹只能挂1 枚) 。而使用管式发射系统时,一个发射管可装2 枚导弹。因此,这将显著增加无人机系统的载弹量。2010年3月,“蝎子”在美军攻击巴基斯坦部落时曾经得到使用。

  小型战术弹药

  雷神公司除了“格里芬”外,还自筹经费专门为无人机研制了一种小型战术弹药(STM)。STM是一种无动力的、采用GPS和半主动激光制导的小型导弹,弹长约0.61米,直径为0.1米,射程约11~14千米,可2枚一组装在雷神公司的“格里芬”导弹的发射管中。STM的重量只有5.9千克(包括3千克的弹头),这将进一步提高MQ-1“捕食者”和MQ-9“收割者”等无人机的武器装载量,并可以按8∶1的装载比例取代“地狱火”导弹。目前,STM在“眼镜蛇”无人机上完成多轮飞行试验。由于STM的尺寸较小,美国海军陆战队也正在考虑采用这类轻型导弹武装RQ-7“影子”战术无人机。目前,该机由于任务载荷的限制而不能携带武器。其他可携带STM的无人机包括“猎人”、“虎鲨”和“海盗”,以及小型的“综合者”。

  “长钉”微型光电制导导弹

  “长钉”微型光电制导导弹由美国海军空战中心武器部(NAWCWD)和DRS公司共同研制,是世界上最小的“发射后不管”导弹。该导弹最初旨在为海军陆战队和海军特种作战部队提供单兵便携武器,是一种廉价、轻型制导武器。“长钉”导弹重约2.4千克,长度为0.635米,直径0.057米;战斗部重约450克,位于弹体中部,采用爆炸破片成型战斗部,从而确保产生集中的杀伤效果;有效射程为3.2千米,其发射平台包括肩扛发射或由无人地面车辆、无人机及舰艇发射,可用于战术无人机保护水面舰艇免受小型船只或轻型飞机的攻击。“长钉”导弹是一种采用光学成像制导的小型精确制导导弹,其制导系统为通用捷联光电/半主动激光(SAL)。“长钉”导弹已经由DRS公司的“哨兵”HP无人机在埃格林空军基地完成了测试飞行。

  轻型多用途导弹

  欧洲的无人机载导弹也开始朝着小型化发展。泰雷兹公司目前正在研制一种“轻型多用途导弹”(LMM)。LMM重量低于13千克,采用激光制导,将来还可能采用半主动激光制导,战斗部采用破片杀伤方式,可配装反装甲弹头。LMM导弹旨在提供一种多功能快速反应和攻击能力,以应对来自轮式或履带式车辆、牵引式火炮等地面目标和小型舰艇、快速靠岸攻击艇等海上目标,以及轻型飞机等空中目标的威胁。LMM是一种低成本的武器系统,可以从无人直升机等战术平台上发射。2011年5月,LMM已经进入全面研制、认证和初始生产阶段。2012年,泰雷兹公司将开展LMM系统的认证测试,并在2012年底开始生产。预计,泰雷兹公司在2013年将LMM开始交付英国国防部。根据合同要求,初始交付的LMM就达到1000枚。这将是LMM首次武装英国部队。

  多用途格斗导弹

  欧洲很多国家正在研制一种多用途格斗导弹(Multi-Role Combat Missile,MRCM),以武装日益扩大的无人机系统机队。MRCM计划旨在提供近程(6千米)、中程(15千米)和远程(50千米)的系列型号导弹,用于替代反装甲导弹。这些国家期望这种新型多任务导弹在2015年之后形成初始作战能力。与此同时,MBDA公司正在研制Missile Moyenne Portee(MMP)导弹和Missile Longue Portee(MLP)导弹,它们能够共用子系统级的组件,不同的型号都可以装备各种无人机系统。2015年,MMP导弹将开始生产,总产量将达到3500枚,其中500枚用于飞行试验,而3000枚将用于交付。

  “班图武士”轻型精确制导武器

  南非的丹尼尔动力公司为了增加“搜索者”400无人机的销量,正试图使该机具备攻击能力。因此,该公司研制了一种低成本、低附带损伤的轻型精确制导武器,即“班图武士”(IMPI)。“班图武士”重量为25千克,射程达到10千米,采用“发射后锁定”攻击模式,配置有半主动激光导引头和惯性导航装置。配备该导弹之后,“搜索者”400无人机将具有武装监视、打击随机目标、近距离空中支援、低附带损伤精确攻击能力。

  “影子鹰”重力炸弹

  “影子鹰”(Shadow Hawk)是一种滑翔式激光精确制导重力炸弹,由洛克希德·马丁公司研制,将配备美国陆军和美国海军陆战队的RQ-7无人机机队。该机队也是迄今为止美国最大的无人机队。该炸弹重量只有4.9千克,直径为6.9厘米,长68.6 厘米,配用反步兵战斗部和半主动激光导引头,精度在1米以内,在离指示目标约20厘米处爆炸并攻击目标。2011年12月,RQ-7的制造商AAI公司被美国海军陆战队授予合同,将集成和评估这种小型精确制导重力炸弹。显然,这种武器在此之前就已经得到了研制和部署。2012年3月28日,在美国陆军的资助下,洛克希德·马丁公司将在AAI公司研制的RQ-7“影子”无人机上装备这种重力炸弹成功地进行了验证试验。此次试验是在美国犹他州杜格威试验场的无人系统快速集成与试验中心进行的。“影子鹰”炸弹的试验投放高度为1554.5米,着靶速度为140米/秒。试验中,“影子鹰”炸弹的传感器组件、电子器件和控制系统成功将其导引至目标处,弹着点距离激光指示点的中心仅有20.3 厘米。此次试验的目标由地面激光指示器指示。未来,洛克希德·马丁公司将继续开展其他测试,包括地面弹头验证试验和飞行试验,以验证该炸弹的其他能力。其他军种和投资商也对这种小型精确制导炸弹产生了浓厚的兴趣。

  未来的发展前景

  尽管美国在伊拉克、阿富汗的作战行动已经结束,但是未来的反恐战争还不会在短期内结束,世界各国对轻型导弹的需求仍将持续。近年来,美国也参加了北约领导的无人机空袭活动,如在利比亚的内战中支持反政府武装分子、在索马里海岸帮助围歼海盗等。美国还计划扩大其在非洲之角和也门的无人机机队,并与“基地”组织及其盟友进行作战,这也使得无人机轻型导弹市场将持续稳定增长。目前,尽管轻型导弹每年的采购量很低,但其市场将会持续稳步增长,到2016年用于无人机系统的武器采购合同价值将达到6000万美元。在未来5年,在无人机导弹家族中,反装甲导弹和防空导弹的市场将有所下滑。根据预测,面对空导弹未来市场的下降速度将相对较缓,而反装甲导弹市场跌幅较大,空空导弹和反舰导弹的市场将大致维持不变。预计到2016年,空面导弹的市场是唯一在价值和产量上显著增加的,与轻型导弹一样,其市场将快速增长。

  据预测国际集团分析,未来5年(2012~2016),无人机导弹市场价值总共达到595亿美元,在此期间价值可能会略有增加,将从2012年111.8亿美元的低点增长到2016年的118.1亿美元的高点,其中雷神公司预计为106亿美元、洛克希德·马丁公司为44亿美元、莫斯科热能技术研究院为41亿美元,Astrtum Space Trans为42亿美元,其他公司为362亿美元,其市场份额占有率分别为17.7%、7.4%、6.9%、7.1%、60.9%。未来5年,无人机导弹产量总计将达到197795枚,其中雷神公司为27987枚,MBDA为13858枚,地狱火系统(Helifile Systems)公司为8839枚,其市场份额占有率分别为14.1%、7%、4.5%、74.4%。

(责任编辑:王飞)



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