美军新一代机载空地精确制导武器

空军第十三飞行学院　石怀林
　　摘要：近年来，为适应未来空中作战的需要，美军相继发展了一大批新型机载空地精确制导武器。这些新一代武器不仅命中精度高，而且具有全天候作战能力、"防区外攻击"能力、多目标同时攻击能力。本文介绍了其中的几个突出代表。
　　关键词：精确制导　机载武器　美军
　　美国空军在《全球参与：21世纪空军构想》中，将精确打击能力列为面向21世纪空中作战必须具有的6大"核心能力"之一，对精确制导武器进行了更多的关注，投放了更多的资金，以发展性能更为优异的新一代机载空地精确制导武器。美军认为，这些新一代的武器装备，通过与先进的传感器和作战飞机即时信息分发网络联结，将足以对其未来20年的空中作战提供强有力的支持。
　　一、联合直接攻击弹药（JDAM）
　　JDAM是第一次海湾战争的产物，于1992年开始研制，1999年首次用于科索沃战争即备受美军青睐。主要有GBU-32和GBU-31两种型号，正在发展一种小型化的JDAM，代号为GBU-38。在阿富汗"持久自由行动"和"伊拉克自由行动"中，JDAM获得了广泛的应用。其主要原因在于以下几点。
　　一是价格低廉、结构简单。它是以现役普通航空炸弹作为战斗部，然后通过在炸弹的尾部加装带有全球定位系统（GPS）/惯性导航系统（INS）的尾部控制装置而构成的。由于它没有专门的导引头，因而结构简单，价格低廉，每枚只有两万美元左右，是美军现有制导武器中价格最低的。
　　二是命中精度高。JDAM设计的圆概率误差为13m，实战中JDAM的命中精度实际在4m以内。为进一步提高JDAM攻击的准确性，美空军打算采取多种措施以提高其命中精度。如为所有的JDAM加装反电子欺骗组件和反干扰电子设备，以使JDAM具有选择功能。这种选择能力将使易受干扰的JDAM在存在干扰的情况下也能够从GPS卫星获得准确的位置信息,变得更为精确。
　　三是全天候使用。JDAM由于采用GPS/INS方式制导，可以在各种气象条件下使用。　　二、联合空对面防区外导弹（JASSM）
　　JASSM是美空、海军于1996年开始联合研制的一种主要用于"防区外攻击"的新一代机载空地精确制导武器，代号为AGM-158。它具有许多优异的性能，其中最为突出的特点是攻击距离远、隐身性能好，并能有效地钻入地下对目标进行钻地攻击。
　　为进行"防区外攻击"，JASSM采用大展弦比、大后掠式的下单翼，此翼平时可像折刀一样对折在弹体内，发射后自动展开，弹翼后缘有升降副翼，可增强导弹的机动性能。弹体尾部无水平尾翼，但有垂直尾翼，通过专门的控制系统对其进行操纵。在空中对目标攻击时，JASSM可以在距目标370km外以规避路线自主攻击目标。
　　为达到隐身的目的，JASSM弹体结构大量采用复合材料，并涂有新型吸波材料。JASSM弹体腹部扁平，埋入式进气口避免了凸出的结构，从而有效地降低了导弹的雷达反射面积。它的发动机喷口采用埋入式，利用弹体尾部遮挡住高温排气，明显降低了红外辐射特征，在进入敌防空区时难以被雷达发现，可以有效地突破地面防空系统的拦截。
　　为提高命中精度，JASSM采用的是GPS/INS+红外成像末制导的复合制导方式。其中段采用的GPS/INS制导系统为适应现代空战战场复杂的电子环境需要，提高抗干扰能力，安装了一种新型数字式抗干扰GPS接收机。其末段采用的红外成像制导系统，则可在JASSM刚一进入目标区域时即对目标进行跟踪、锁定及识别，并可在区分出预定目标及背景信息后，由其自主识别综合系统对目标进行精确定位。目标定位后，随着导弹与目标之间距离的不断缩小，目标图像不断增大，导引头可自动选取目标的要害部位进行攻击。
　　为了对目标进行钻地攻击，JASSM采用的是既可穿甲又能爆破杀伤的J-1000型复合式战斗部和先进的硬目标灵巧引信。该引信能够分辨和计算出穿透目标的距离与穿过的层面，并可按照设定的延迟时间，在最佳时机或位置引爆战斗部，使之在目标内部爆炸。
　　此外，为解决轰炸毁伤评估问题，JASSM在撞击目标之前，可将要攻击的目标图像反馈给发射它的载机，有效帮助载机及作战计划人员判定目标是否被消灭。
　　目前，为进一步提高JASSM的"防区外攻击"能力，美空军正在发展一种称之为JASSM-ER的增程型JASSM。JASSM-ER与JASSM外形相同，二者的差别只是在于JASSM-ER通过内部结构改造，大大增加了燃料携带量，从而具有更远的射程，大概是JASSM的2～3倍以上，可以在925km之外对目标实施攻击，因此具有更强的"防区外攻击"能力。JASSM-ER将在今后4年内投入生产并交付部队使用。JASSM的单价为40万美元。
　　三、联合防区外武器(JSOW)
　　JSOW是由美空、海军联合研制的一种具有隐身能力的可分配子弹药的新一代空地精确制导武器，代号为AGM-154，于1989年开始研制，1990年首飞，1998年全面使用试验和鉴定，随后开始低速率生产并进入部队服役。2001年对伊拉克"禁飞区"内的目标空袭时，美海军F/A-18战斗机成功地使用了JSOW对64km处的伊拉克目标进行了攻击，显示了很强的"防区外攻击"能力。
　　JSOW采用模块化设计，弹长 4.26m，弹体的前段为导引头与GPS/INS，中段为载荷舱，后段为飞行控制系统，其基本弹体结构具有一定的隐身性能。由于采用模块设计，因此前、中、后段进行不同的组合可以形成不同功能、不同射程、不同造价的"防区外攻击"武器。
　　目前，JSOW主要有AGM- 154A、AGM-154B、AGM-154C 三种型号。
　　AGM-154A为基本型，其载荷舱装有内含145颗BLU-97A/B子弹药的子母弹箱，主要用于攻击飞机、卡车、地空导弹阵地等相对较"软"的目标。AGM-154A采用上单翼，载机悬挂飞行时向后折叠，自由飞行时向前展开；尾翼装置为4片X形翼面加两片一字形翼面，以增大滑翔距离。在接近目标时，弹体头部向下，子母弹箱箱盖由火药气体开锁而被打开，将145颗BLU-97小弹抛射出去。这些小弹弹出后，每枚可产生300块左右每块重约30g的弹片，可毁伤15m内的轻型车辆，75m内的飞机和半径150m以内的人员。
　　AGM-154B为改进型，其气动外形布局、弹体结构以及制导系统与基本型相同，所不同的只是在载荷舱内装有6枚BLU-108/B子弹药，而每枚子弹药内则含有4枚反装甲小弹药，主要用于攻击坦克、装甲等硬目标。
　　AGM-154C亦为改进型，其采用BLU-111/B为单一战斗部，该弹通过加装红外成像导引头和数据链，准确性进一步提高，可以对目标实施更为精确的打击。
　　JSOW在高高度投放时攻击距离为64km，在低高度投放时攻击距离为24km。为进一步增大射程， JSOW将安装固体火箭发动机攻击距离达150km或新型涡喷发动机（攻击距离增至380km）。JSOW单价在25万～34万美元之间。
　　四、小直径炸弹（SDB）
　　SDB是美空军为满足对经济、有效和小型弹药不断增长的需求，于2001年开始研制的一种体积小、重量轻、打击能力强的小型机载空地精确制导武器，重113kg，由先进的反干扰GPS引导，辅以INS的帮助，可以从遍及世界的地基差分GPS设备获得数据，以完善它接收的GPS卫星位置信息，使命中精度达4m以内。SDB外形细长，类似于导弹，长度为1.8m，弹径仅为0.15m，比普通炸弹的直径小一倍多。其外形最为引人注目之处在于安装了栅格尾翼，并在弹体下方安装了一组可折叠的菱形小翼。该弹翼在载机上挂载时处于收起位置，投放后则立即张开，大幅提高炸弹的攻击距离。高空投放时，攻击距离达80～90km，即使在攻击过程中进行机动，攻击距离亦可达64km。采用72.6kg的侵彻弹头，战斗部装药22.7kg，可以穿透1.83m的强化混凝土掩体。。此外，通过加装热成像装置，将具备自动目标识别能力，可以对活动目标实施攻击。
　　与其他机载空地精确制导武器相比，SDB主要具有以下显著特点。
　　可由有人作战飞机投放，亦可由无人作战飞机投放。美空军计划，F-15E将成为第一种装备SDB的飞机，随后将装备在F-16、B-1B、B-2A以及F/A-22、F-35作战飞机上，继而将把它装备在无人攻击机上。
　　可进行多目标攻击。一般的机载空地精确制导武器体积大，作战飞机携带的数量有限，一次出动攻击的目标亦有限。而SDB可挂载200枚，能同时对200个目标进行攻击。
　　攻击目标多样。已经使用SDB进行了攻击钢筋混凝土掩体、炮兵发射阵地等14种典型目标试验，均取得了较为理想的效果。
　　此外，SDB还具有价格低廉（每枚不超过5万美元），附带损伤小，可在恶劣天气条件下使用，以及防区外发射等特点。具有攻击固定目标能力的SDB将于2006年装备部队，攻击活动目标的SDB则将于2009年装备部队。
　　五、低成本自主攻击系统（LOCAAS）
　　LOCAAS是美军1998年开始研制的一种小型化的新一代机载空地精确制导武器。按照美军要求，LOCAAS飞行速度为370km/h，飞行时间约45min，射程185km，能够对100km远处的50km2的区域，以大约230m的高度进行搜索。该弹标准弹长0.787m，弹重36.8kg，可装在作战飞机的弹舱内，也可一次4枚装入美空军标准空投式战术子母弹箱内。该弹由于兼有巡航导弹和精确制导炸弹两者的优点，因此，被人称作"混血杀手"。
　　与其他机载空地精确制导武器相比，LOCAAS最为显著的特点是以下几点。
　　第一，不仅可以在"防区外攻击"，而且可以"发射后不管"，对目标实施自主攻击。LOCAAS在空中发射后，能在GPS/INS系统的引导下，自动飞向目标区。到达目标区后，其上的激光/雷达导引头可自动扫描下方地面，如果在飞行过程中观察到目标与其在程序规划时需要发现的目标相匹配，那么它将对该目标进行攻击。像JASSM一样，在临攻击之前，它也将发送一个目标图像信息给其发射载机，以帮助攻击人员进行目标毁伤评估。倘若没有发现目标，或者攻击失败，LOCAAS将飞向高空自毁，以避免破坏地面无辜目标。
　　第二，智能化程度高。由于LOCAAS采用了GPS、INS、激光探测和测距系统，因此，它不仅制导功能强，能在空中较大范围监视目标，而且可以对目标群选择攻击的次序和方向。作战时，LOCAAS可在某一区域上空待机巡航，当一枚LOCAAS发现目标且感到独自难以摧毁时，该弹就会自动向其他LOCAAS发出求助信号，共同攻击目标。若一枚导弹独自可完成任务，则其他导弹就会接到指示，继续去搜寻别的目标。
　　第三，攻击能力强。一方面在于LOCAAS体积小，重量轻，作战飞机的带弹量可大大增加（如一架B-2A可携带192枚），另一方面在于LOCAAS使用了一种多模式成型贯穿弹头。这种弹头可根据打击目标的不同，自动选择不同的爆炸形式对目标进行攻击，因此，可以达到最佳的攻击效果。目前，LOCAAS的弹头采用三种爆炸方式：一是弹头爆炸后以稳定飞行的高速自锻破片攻击远距离的装甲目标；二是弹头爆炸后形成箭形侵彻杆从较低高度攻击装甲目标；三是弹头爆炸后以破片方式杀伤轻装甲车辆和人员。
　　LOCAAS的另外一个显著特点是，价格不高，每枚只有3.3万美元左右，可在未来作战中大量使用。空军第十三飞行学院　石怀林
　　摘要：近年来，为适应未来空中作战的需要，美军相继发展了一大批新型机载空地精确制导武器。这些新一代武器不仅命中精度高，而且具有全天候作战能力、"防区外攻击"能力、多目标同时攻击能力。本文介绍了其中的几个突出代表。
　　关键词：精确制导　机载武器　美军
　　美国空军在《全球参与：21世纪空军构想》中，将精确打击能力列为面向21世纪空中作战必须具有的6大"核心能力"之一，对精确制导武器进行了更多的关注，投放了更多的资金，以发展性能更为优异的新一代机载空地精确制导武器。美军认为，这些新一代的武器装备，通过与先进的传感器和作战飞机即时信息分发网络联结，将足以对其未来20年的空中作战提供强有力的支持。
　　一、联合直接攻击弹药（JDAM）
　　JDAM是第一次海湾战争的产物，于1992年开始研制，1999年首次用于科索沃战争即备受美军青睐。主要有GBU-32和GBU-31两种型号，正在发展一种小型化的JDAM，代号为GBU-38。在阿富汗"持久自由行动"和"伊拉克自由行动"中，JDAM获得了广泛的应用。其主要原因在于以下几点。
　　一是价格低廉、结构简单。它是以现役普通航空炸弹作为战斗部，然后通过在炸弹的尾部加装带有全球定位系统（GPS）/惯性导航系统（INS）的尾部控制装置而构成的。由于它没有专门的导引头，因而结构简单，价格低廉，每枚只有两万美元左右，是美军现有制导武器中价格最低的。
　　二是命中精度高。JDAM设计的圆概率误差为13m，实战中JDAM的命中精度实际在4m以内。为进一步提高JDAM攻击的准确性，美空军打算采取多种措施以提高其命中精度。如为所有的JDAM加装反电子欺骗组件和反干扰电子设备，以使JDAM具有选择功能。这种选择能力将使易受干扰的JDAM在存在干扰的情况下也能够从GPS卫星获得准确的位置信息,变得更为精确。
　　三是全天候使用。JDAM由于采用GPS/INS方式制导，可以在各种气象条件下使用。　　二、联合空对面防区外导弹（JASSM）
　　JASSM是美空、海军于1996年开始联合研制的一种主要用于"防区外攻击"的新一代机载空地精确制导武器，代号为AGM-158。它具有许多优异的性能，其中最为突出的特点是攻击距离远、隐身性能好，并能有效地钻入地下对目标进行钻地攻击。
　　为进行"防区外攻击"，JASSM采用大展弦比、大后掠式的下单翼，此翼平时可像折刀一样对折在弹体内，发射后自动展开，弹翼后缘有升降副翼，可增强导弹的机动性能。弹体尾部无水平尾翼，但有垂直尾翼，通过专门的控制系统对其进行操纵。在空中对目标攻击时，JASSM可以在距目标370km外以规避路线自主攻击目标。
　　为达到隐身的目的，JASSM弹体结构大量采用复合材料，并涂有新型吸波材料。JASSM弹体腹部扁平，埋入式进气口避免了凸出的结构，从而有效地降低了导弹的雷达反射面积。它的发动机喷口采用埋入式，利用弹体尾部遮挡住高温排气，明显降低了红外辐射特征，在进入敌防空区时难以被雷达发现，可以有效地突破地面防空系统的拦截。
　　为提高命中精度，JASSM采用的是GPS/INS+红外成像末制导的复合制导方式。其中段采用的GPS/INS制导系统为适应现代空战战场复杂的电子环境需要，提高抗干扰能力，安装了一种新型数字式抗干扰GPS接收机。其末段采用的红外成像制导系统，则可在JASSM刚一进入目标区域时即对目标进行跟踪、锁定及识别，并可在区分出预定目标及背景信息后，由其自主识别综合系统对目标进行精确定位。目标定位后，随着导弹与目标之间距离的不断缩小，目标图像不断增大，导引头可自动选取目标的要害部位进行攻击。
　　为了对目标进行钻地攻击，JASSM采用的是既可穿甲又能爆破杀伤的J-1000型复合式战斗部和先进的硬目标灵巧引信。该引信能够分辨和计算出穿透目标的距离与穿过的层面，并可按照设定的延迟时间，在最佳时机或位置引爆战斗部，使之在目标内部爆炸。
　　此外，为解决轰炸毁伤评估问题，JASSM在撞击目标之前，可将要攻击的目标图像反馈给发射它的载机，有效帮助载机及作战计划人员判定目标是否被消灭。
　　目前，为进一步提高JASSM的"防区外攻击"能力，美空军正在发展一种称之为JASSM-ER的增程型JASSM。JASSM-ER与JASSM外形相同，二者的差别只是在于JASSM-ER通过内部结构改造，大大增加了燃料携带量，从而具有更远的射程，大概是JASSM的2～3倍以上，可以在925km之外对目标实施攻击，因此具有更强的"防区外攻击"能力。JASSM-ER将在今后4年内投入生产并交付部队使用。JASSM的单价为40万美元。
　　三、联合防区外武器(JSOW)
　　JSOW是由美空、海军联合研制的一种具有隐身能力的可分配子弹药的新一代空地精确制导武器，代号为AGM-154，于1989年开始研制，1990年首飞，1998年全面使用试验和鉴定，随后开始低速率生产并进入部队服役。2001年对伊拉克"禁飞区"内的目标空袭时，美海军F/A-18战斗机成功地使用了JSOW对64km处的伊拉克目标进行了攻击，显示了很强的"防区外攻击"能力。
　　JSOW采用模块化设计，弹长 4.26m，弹体的前段为导引头与GPS/INS，中段为载荷舱，后段为飞行控制系统，其基本弹体结构具有一定的隐身性能。由于采用模块设计，因此前、中、后段进行不同的组合可以形成不同功能、不同射程、不同造价的"防区外攻击"武器。
　　目前，JSOW主要有AGM- 154A、AGM-154B、AGM-154C 三种型号。
　　AGM-154A为基本型，其载荷舱装有内含145颗BLU-97A/B子弹药的子母弹箱，主要用于攻击飞机、卡车、地空导弹阵地等相对较"软"的目标。AGM-154A采用上单翼，载机悬挂飞行时向后折叠，自由飞行时向前展开；尾翼装置为4片X形翼面加两片一字形翼面，以增大滑翔距离。在接近目标时，弹体头部向下，子母弹箱箱盖由火药气体开锁而被打开，将145颗BLU-97小弹抛射出去。这些小弹弹出后，每枚可产生300块左右每块重约30g的弹片，可毁伤15m内的轻型车辆，75m内的飞机和半径150m以内的人员。
　　AGM-154B为改进型，其气动外形布局、弹体结构以及制导系统与基本型相同，所不同的只是在载荷舱内装有6枚BLU-108/B子弹药，而每枚子弹药内则含有4枚反装甲小弹药，主要用于攻击坦克、装甲等硬目标。
　　AGM-154C亦为改进型，其采用BLU-111/B为单一战斗部，该弹通过加装红外成像导引头和数据链，准确性进一步提高，可以对目标实施更为精确的打击。
　　JSOW在高高度投放时攻击距离为64km，在低高度投放时攻击距离为24km。为进一步增大射程， JSOW将安装固体火箭发动机攻击距离达150km或新型涡喷发动机（攻击距离增至380km）。JSOW单价在25万～34万美元之间。
　　四、小直径炸弹（SDB）
　　SDB是美空军为满足对经济、有效和小型弹药不断增长的需求，于2001年开始研制的一种体积小、重量轻、打击能力强的小型机载空地精确制导武器，重113kg，由先进的反干扰GPS引导，辅以INS的帮助，可以从遍及世界的地基差分GPS设备获得数据，以完善它接收的GPS卫星位置信息，使命中精度达4m以内。SDB外形细长，类似于导弹，长度为1.8m，弹径仅为0.15m，比普通炸弹的直径小一倍多。其外形最为引人注目之处在于安装了栅格尾翼，并在弹体下方安装了一组可折叠的菱形小翼。该弹翼在载机上挂载时处于收起位置，投放后则立即张开，大幅提高炸弹的攻击距离。高空投放时，攻击距离达80～90km，即使在攻击过程中进行机动，攻击距离亦可达64km。采用72.6kg的侵彻弹头，战斗部装药22.7kg，可以穿透1.83m的强化混凝土掩体。。此外，通过加装热成像装置，将具备自动目标识别能力，可以对活动目标实施攻击。
　　与其他机载空地精确制导武器相比，SDB主要具有以下显著特点。
　　可由有人作战飞机投放，亦可由无人作战飞机投放。美空军计划，F-15E将成为第一种装备SDB的飞机，随后将装备在F-16、B-1B、B-2A以及F/A-22、F-35作战飞机上，继而将把它装备在无人攻击机上。
　　可进行多目标攻击。一般的机载空地精确制导武器体积大，作战飞机携带的数量有限，一次出动攻击的目标亦有限。而SDB可挂载200枚，能同时对200个目标进行攻击。
　　攻击目标多样。已经使用SDB进行了攻击钢筋混凝土掩体、炮兵发射阵地等14种典型目标试验，均取得了较为理想的效果。
　　此外，SDB还具有价格低廉（每枚不超过5万美元），附带损伤小，可在恶劣天气条件下使用，以及防区外发射等特点。具有攻击固定目标能力的SDB将于2006年装备部队，攻击活动目标的SDB则将于2009年装备部队。
　　五、低成本自主攻击系统（LOCAAS）
　　LOCAAS是美军1998年开始研制的一种小型化的新一代机载空地精确制导武器。按照美军要求，LOCAAS飞行速度为370km/h，飞行时间约45min，射程185km，能够对100km远处的50km2的区域，以大约230m的高度进行搜索。该弹标准弹长0.787m，弹重36.8kg，可装在作战飞机的弹舱内，也可一次4枚装入美空军标准空投式战术子母弹箱内。该弹由于兼有巡航导弹和精确制导炸弹两者的优点，因此，被人称作"混血杀手"。
　　与其他机载空地精确制导武器相比，LOCAAS最为显著的特点是以下几点。
　　第一，不仅可以在"防区外攻击"，而且可以"发射后不管"，对目标实施自主攻击。LOCAAS在空中发射后，能在GPS/INS系统的引导下，自动飞向目标区。到达目标区后，其上的激光/雷达导引头可自动扫描下方地面，如果在飞行过程中观察到目标与其在程序规划时需要发现的目标相匹配，那么它将对该目标进行攻击。像JASSM一样，在临攻击之前，它也将发送一个目标图像信息给其发射载机，以帮助攻击人员进行目标毁伤评估。倘若没有发现目标，或者攻击失败，LOCAAS将飞向高空自毁，以避免破坏地面无辜目标。
　　第二，智能化程度高。由于LOCAAS采用了GPS、INS、激光探测和测距系统，因此，它不仅制导功能强，能在空中较大范围监视目标，而且可以对目标群选择攻击的次序和方向。作战时，LOCAAS可在某一区域上空待机巡航，当一枚LOCAAS发现目标且感到独自难以摧毁时，该弹就会自动向其他LOCAAS发出求助信号，共同攻击目标。若一枚导弹独自可完成任务，则其他导弹就会接到指示，继续去搜寻别的目标。
　　第三，攻击能力强。一方面在于LOCAAS体积小，重量轻，作战飞机的带弹量可大大增加（如一架B-2A可携带192枚），另一方面在于LOCAAS使用了一种多模式成型贯穿弹头。这种弹头可根据打击目标的不同，自动选择不同的爆炸形式对目标进行攻击，因此，可以达到最佳的攻击效果。目前，LOCAAS的弹头采用三种爆炸方式：一是弹头爆炸后以稳定飞行的高速自锻破片攻击远距离的装甲目标；二是弹头爆炸后形成箭形侵彻杆从较低高度攻击装甲目标；三是弹头爆炸后以破片方式杀伤轻装甲车辆和人员。
　　LOCAAS的另外一个显著特点是，价格不高，每枚只有3.3万美元左右，可在未来作战中大量使用。