海軍制導炮彈

2003年10月,1枚增程制飛彈藥從127mm身管發射後,被導引至82km外,落在距目標10m處。 2005年2月,雷聲公司在白沙靶場發射2枚增程制飛彈藥,其中1枚準確命中74km外目標並引爆戰鬥部。 如採用10發齊射方式,增程制飛彈藥可覆蓋450m×100m區域。

海軍制導炮彈

20世紀90年代以來,西方國家海軍逐漸將戰略重點從大洋轉向瀕海,對陸攻擊順理成章地由次要任務變為主要任務。為更好實施對陸攻擊,美、法、意等國海軍開始為水面艦艇研製制導炮彈,以填補飛彈和普通炮彈間的空白。

與飛彈相比,制導炮彈可由火炮全天候持續、快速發射,且具有使用靈活、易於補給、製造和使用成本低等優點。與普通炮彈相比,制導炮彈由於引入制導裝置而具備了精確打擊能力,圓機率誤差一般為10~20m。此外,通過火箭助推、次口徑設計、滑翔設計等技術手段,還可大幅增加制導炮彈射程,甚至達到海軍期望的111km。據美國海軍分析,射程若達到111km,就可確保己方戰艦在安全離岸距離上有效打擊敵支援火力。

美國EX-171“增程制飛彈藥”(ERGM)

美國海軍1994年開始為MK-45 Mod 4型127mm艦炮研製EX-171增程制飛彈藥(ERGM),並從2002年開始進行了一系列發射試驗。2003年10月,1枚增程制飛彈藥從127mm身管發射後,被導引至82km外,落在距目標10m處。2005年2月,雷聲公司在白沙靶場發射2枚增程制飛彈藥,其中1枚準確命中74km外目標並引爆戰鬥部。儘管增程制飛彈藥的研製和試驗工作取得了可觀進展,但也存在工程延誤和經費攀升的問題,導致其服役時間從原計畫的2002年不斷後延。2004年9月,美國國家審計局指出,增程制飛彈藥由於一些關鍵技術還沒有成熟,其服役時間將推遲到2011年。

增程制飛彈藥長1.55m,重50kg,採用GPS/INS複合制導和火箭助推加滑翔增程技術,據稱最大射程可達111km,精度為10~20m。其制導系統採用draper實驗室研製的“低成本制導電子單元”(LCGEU)。LCGEU主要由GPS接收機、慣性感測器、信號處理器、電源、環境裝置等部件組成,採用模組化設計,並大量使用了廉價的民用元件,基本可以實現該增程制飛彈藥的單價為5萬美元的預定目標。該制導炮彈發射後沿彈道飛行,火箭發動機隨後點燃;到達彈道最高點時,制導系統控制彈頭前端的鴨式舵展開,並捕捉GPS信號;下落到合適位置時,以亞音速向目標滑翔飛行;到達目標上方後垂直落下,以最大限度地發揮戰鬥部的效能。增程制飛彈藥最初選用的是子母式戰鬥部,內裝72枚EX-1子彈藥,後來改用18kg的整體式戰鬥部。

由於比普通的海軍炮彈長,增程制飛彈藥發射時需要兩次裝填,因此射速從最初構想的20發/min減為10發/min。但它具有所謂“多彈同時彈著”能力,即先後發射的多發炮彈通過不同的彈道和飛行時間,可在同一時間命中目標,使1門艦炮實現多門艦炮齊射才能達到的效果。對於增程制飛彈藥,每分鐘發射的10發炮彈可在同一時間命中55km處的目標,這就意味著首次命中就能置目標於死地。如採用10發齊射方式,增程制飛彈藥可覆蓋450m×100m區域。

由於射程和重量因素,增程制飛彈藥發射時的炮口動能高達18MJ(普通炮彈僅為10MJ),因此對火炮身管提出很高要求。為此,美國海軍特地為Mk45 Mod4艦炮加固了身管。即便如此,發射增程制飛彈藥仍然會大大降低身管的壽命。例如,Mk45 Mod4艦炮身管可發射超過8000發普通炮彈,而僅能發射不到3000枚增程制飛彈藥。Mk45Mod4型艦炮已列裝部分“阿利·伯克”級驅逐艦,該級驅逐艦的大型彈藥庫可容232枚增程制飛彈藥和232枚普通炮彈。

美國彈道增程彈藥Ⅱ(bterm-Ⅱ)

在增程制飛彈藥面臨質疑的情況下,美國海軍於2004年5月授予美國阿連特技術系統公司一份價值3000萬美元的契約,要求在16個月內驗證彈道增程彈藥Ⅱ(BTERM-Ⅱ)方案。2006年1月21日,該公司成功地對BTERM-Ⅱ進行了一次無助推近程制導飛行試驗,炮彈飛行了13km,落在距目標2m處。據稱,此次試驗達到了全部試驗目標,包括炮彈的高過載生存力、制導精度和下落角度等。美國海軍打算在2006年中期對增程制飛彈藥和BTERM-Ⅱ方案“二選一”,獲勝的承包商將在2008~2009年提供60枚樣彈用於系統開發論證,2011年實現初始作戰能力。
BTERM-Ⅱ由先前的海軍自主支援炮彈(ANSR)發展而來,後者也是一種遠程制導炮彈,採用GPS/INS複合制導和火箭增程技術。在2002年1月進行的無制導試驗中,海軍自主支援炮彈由傳統的Mk-45 Mod 2型和Mod 4型艦炮發射,射程分別達到94km和100km。2003年9月,在白沙靶場的第一次制導試驗中,海軍自主支援炮彈在3min內飛行87km,圓機率誤差為20m。與海軍自主支援炮彈相比,BTERM-Ⅱ在火箭發動機、制導系統等方面進行了改進。

BTERM-Ⅱ與增程制飛彈藥有不少相似之處,例如同為127mm口徑和1.55m長度,同樣採用Draper實驗室的LCGEU制導系統和火箭增程技術,並在彈體前端設有鴨式舵,射程預計同為111km。不同的是,BTERM-Ⅱ的重量稍輕(46.5kg),結構相對簡單,價格更為低廉;沿彈道軌跡飛行,彈體呈旋轉狀態;不需要特製的發射藥,可由現有的Mk-45 Mod 2型艦炮發射;戰鬥部為預置破片鎢質殼體,由“哈姆”反輻射飛彈戰鬥部演變而來,重量僅11kg,殺傷性能出色。相對欠缺的是,BTERM-Ⅱ的射速較低,僅為5~10發/min,但這一問題有望通過為艦炮增加自主彈藥識別系統得到緩解。

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