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精确制导启示录
2022年3月26日,俄罗斯国防部宣称俄军使用“口径”高精度海基巡航导弹摧毁了乌克兰在日托米尔州的一处武器弹药库。俄乌开战伊始,精确制导武器便频频“亮相”战场,虽然在后期作战过程中因俄罗斯完全掌握制空权被使用次数不断减少,但仍然让我们看到了精确制导武器带来的作战思维改变与其未来发展的方向。
精确制导技术历经了半个多世纪的发展历程,目前已经大规模应用于战场,推动了世界新军事变革的快速发展和主要军事强国全面向新世纪信息化部队转型的步伐。精确制导技术的首次“露脸”是在1943年5月12日,英国空军“自由号”巡逻轰炸机投下1枚声寻的鱼雷,对德国U-456号潜艇造成了严重损伤,开创了使用精确制导技术的先河。随后在1972年的越南战争中,美军使用激光制导武器炸毁越南多座重要桥梁和重点目标。但是,由于技术不成熟等问题,精确制导武器在越南战争中只占总投弹数的0.2%。之后在20世纪80年代又经过冷战军备竞赛、新军事革命等不同历史因素的促进,并经受了实战检验,精确制导系统的体制、战法、技术和应用都得到了很大的发展。
精确制导武器的大规模应用并真正名声大噪是在海湾战争中。在这场战争中以美国为首的多国部队仅仅凭借占所用武器8%的精确制导武器就摧毁了伊拉克80%的战略和战术目标,堪称是现代化作战的一次典范。自此以后,初露锋芒的精确制导武器便常驻战场,后续爆发的几次局部战争也成了精确制导武器的“秀场”。精确制导武器在科索沃战争中使用比例就达到了35%,阿富汗战争则占到了60%,伊拉克战争就高达68%以上。而随着精确制导武器的使用频次和占比的增加,其超视距精确打击能力以及极低的伴随毁伤优点在战场上不断被证实和强化。因此,为在未来军事斗争中占据优势,各军事大国都在大力发展精确制导武器和精确制导技术。
精确制导武器要想打得准,首先得有一双“火眼精金”。而这双“千里眼”一只是靠与外部信息源的快速信息交互,另一只便是靠自身的自主导航设备和弹载传感器,二者相辅相成,互为补充。因为一方面战场态势瞬息万变,对于打击移动目标的反舰导弹、巡航导弹而言,仅靠发射前预置的制导信息很难在快速变化的复杂战场环境下发挥最佳的作战效能,因而需要与预警机,卫星,雷达等外部预警探测系统进行数据交互来更新战场态势。
另一方面,在战场的复杂电磁环境下,导弹与外部的信息交互很有可能被干扰甚至阻断,所以除了需要提高弹载系统的抗干扰能力外,还必须要提高精确制导武器依靠自身的自主导航设备和弹载传感器探测攻击目标信息的能力。
目前自主精确制导技术主要分精确惯性制导技术和复合导引头技术两种。两者各有优劣,惯性制导主要就是利用陀螺仪和加速度计来计算弹体运动参数并以此制导,具有工作隐蔽,制导精度高, 抗干扰能力强的特点,在本次冲突中俄罗斯使用的“口径”巡航导弹便使用了惯性制导,但高精度陀螺仪技术门槛较高,目前只有少数军事大国掌握。
而复合导引头技术就是通过主动雷达、激光、红外成像、电视等导引头直接获取目标的外形或基本结构等丰富的目标信息,并且可以抑制背景干扰,识别目标及其要害部位,甚至可以实现多目标的实时跟踪,但存在易暴露,受天气和外部电磁环境干扰较大或作用距离较近的缺陷。不过这些缺陷可通过多种导引头的复合来弥补,比如美国“蝎子”滑翔制导炸弹和RIM-116拉姆舰空导弹就采用的是雷达和红外复合导引头既发挥了雷达导引头作用距离远、全天候工作的优点,又发挥了红外导引头工作隐蔽、制导精度高的优势。
除此之外有消息称美国正在研制新型雷达和红外成像复合导引头,准备用于对AGM-84反舰导弹的改进,以期提升该导弹的反隐身能力。因此,随着战争现代化水平的不断提高,双模式或者多模式的复合制导以其较高的抗干扰性和独特的复合优势已经成为了精确制导领域的一个重要发展方向。
在未来新型作战环境下,精确制导武器所面临的作战目标、环境、任务将会发生显著变化,高速、高机动空中和空间隐身目标大量涌现,电磁环境日趋复杂,有源干扰、无源干扰等先进干扰手段被大量应用,再加上无人机和众多先进反导系统的应用,诸多因素使精确制导武器的探测和作战环境日趋严苛,对精确制导武器的精确打击、突防、抗干扰能力带来了巨大的挑战,促使精确制导武器与无人机等新型作战载体深度融合,趋向小型可控化、智能化、隐身化与反隐身化发展。
现下的俄乌战争中,城市清扫工作依旧由士兵来完成,巷战也成为了俄罗斯士兵伤亡的主要战场。但如果使用高度智能的无人机搭载更加小型化的精确制导武器,利用人工智能技术,在城市中游曳的无人机就可以完成战后城市清扫工作,由此可以大大降低士兵伤亡率与战争成本。
不过目前精确制导武器的成本相对而言还是很高的,这也是俄罗斯目前在掌握制空权后使用数量有限的一方面原因。这样就对精确制导武器的“性价比”提出了更高的要求,而精确制导武器的可控化发展就是增加其“性价比”的一种有效方式。通过对目标不同部位实施精确毁伤,或者精确控制战斗部起爆时间、高度及炸弹落角,以更小的代价来获得最佳的毁伤效果。
并且随着人工智能技术和网络技术的快速发展,在风云变幻的战场上,精确制导武器必须与其深度结合,来适应智能化,网络化要求,具备数据通信和信息获取、处理能力,能够自主发现、识别、跟踪目标,并能实现目标信息网络共享,甚至具备自主选择目标进行攻击的能力。例如美军对战斧 Block4巡航导弹进行升级改造也主要是围绕提高导引头的智能化信息处理能力,以及相关的抗干扰能力来展开。
另外,从精确制导武器所重点打击的目标来看,无论是舰船或是飞机,都朝着隐身化方向发展。这便对精确制导武器的反隐身能力发出了挑战。同时对于精确制导武器自身而言,隐身能力也是其突防寻的必备性能之一。甚至在美国LRASM项目中,当速度与隐身能力冲突时,愿意牺牲速度来提升隐身能力。美国对精确制导武器隐身能力的重视程度由此可见一斑。
精确制导武器本身就是武器装备为适应现代化战争要求而进行技术融合的产物。加之未来全球局部战争仍将持续,进一步催生对精确制导武器的需求,使之技术逐渐复杂化以及和无人化、人工智能等技术的耦合发展。如何快速适应现代战争和发展战争相关技术正在成为各个军事大国相互角逐的着力点。
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