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高精度、点杀伤,小直径炸弹的来龙去脉

发布时间:2015-05-10  原作者:   点击数:

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提要

  自从联合制导攻击弹药(JDAM)问世后,传统炸弹不但具有了新的生命力,全球定位系统(GPS)也俨然成为灵巧炸弹制导的新主流。只是传统炸弹改装的JDAM体积大,美国空军新一代战斗机F-22、F-35的机内武器舱装不了几枚,为了让隐形战斗机也拥有可观的载弹量,具备革命性的空中攻击能力,美国空军从20世纪90年代中期就开始发展小型制导炸弹,而项目成果就是让世人耳目一新的小直径炸弹。

  2006年5月22日,波音公司正式公布了一种小型、轻量化、可进行精确攻击的新一代空对面攻击武器。这种被称为小直径炸弹(Small Diameter Bomb)的新武器重129千克(285磅),适用于美国空军所有的战斗机和轰炸机。轰炸机挂载这种炸弹的话,不仅可以挂载相当过去4倍的炸弹数量,而且还能从更远的距离外发射。小直径炸弹采用先进的抗干扰全球定位系统加惯性导航系统进行制导,部署在战区周围的差分全球定位系统(differential GPS)地面控制站提供修正后的卫星信号,可使炸弹的最佳命中精度达到1.2米之内。美国空军内部的一份刊物指出:这种炸弹“可摧毁建筑物内的某间屋子里的目标,但不会使建筑物倒塌,甚至不会损坏屋内的地板和天花板。”


波音研制的第一代小直径炸弹——GBU-39

  小直径炸弹堪称美国空军史上发展最快速与最成功的武器之一,对未来的战斗机采购、部队结构规划正产生重大影响。根据美国空军和防务业界的说法,由于这种炸弹体积小重量轻,所以每架战斗机能挂载更多的炸弹,每个飞行架次能攻击多个目标,使战斗机的对地攻击方式产生革命性变化。举例来说,现役战斗机中最先可挂载小直径炸弹的F-15E“打击鹰”(Strike Eagle)能够外挂20枚SDB;第二种可挂载小直径炸弹的是F-16,之前的典型载弹量是2枚907千克(2000磅)级或4枚227千克(500磅)级的精确制导炸弹,改为小直径炸弹后的载弹量增加到8枚,因此F-16每飞行架次就能攻击8处地面目标。

  而F-35A联合打击战斗机(Joint Strike Fighter),机内武器舱的最大可容纳907千克的炸弹,机翼挂架则能外挂4枚907千克炸弹,换成小直径炸弹的话就能内置8枚、外挂16枚。如此一来,一架F-35A每个飞行架次就能攻击24个地面目标。换言之,此时一架F-35A的地面攻击目标数量将是挂载传统精确制导炸弹F-16的6到12倍。至于F-22,可以在武器舱内挂载8枚,也具有客观的攻击能力。

  由于每架战斗机的攻击能力将大幅提升,以往需要多架战斗机、多次飞行才能完成的攻击任务,以后可能只要一架战斗机、一次飞行就完全搞定了。

小直径炸弹的诞生

  小直径炸弹起源于20世纪90年代中期由美国空军实验室(US Air Force Research Laboratory)主导的一系列武器研究项目,其中包括:小型弹药技术(Miniature Munitions Technology)、灵巧多联炸弹弹射挂架(Smart Multiple Ejection Rack)、小型弹药技术验证(Miniature Munitions Technology Demonstration)项目和小型增程灵巧炸弹(SSB-REX)项目。当时的美国空军在对付坚固工事目标时,只能用轰炸机或大型战斗机挂载大型穿透炸弹(penetration bomb)进行攻击,但这种炸弹无法塞入美国空军下一代战斗机F-22和F-35的机身弹舱内。这两种新战斗机一旦正式服役,美国空军将缺乏足够的空中打击能力。为了填补这项空白,美国空军急需一种小尺寸的精确制导炸弹,要求重量只有现役Mk82炸弹(227千克/500磅)的一半,长度不能超过1.83米,直径15.25厘米,能塞进F-22和F-35的弹舱中。高碳钢制的战斗部重73千克,内置至少22.7千克的高爆炸药,足以穿透1.8米深的钢筋水泥结构,能对付907千克级BLU-109/B炸弹80%的目标。美国空军所有的战斗机,尤其是F-22和F-35,都能挂载这种足以摧毁敌方坚强工事的高破坏力炸弹。





小型弹药技术验证(Miniature Munitions Technology Demonstration)项目提出的小型弹药方案

  1998年1月,美国空军把当时进行中的小型灵巧炸弹项目和低成本自动化攻击系统(Low Cost Autonomous Attack System)项目合并,成为小型弹药能力(Miniature Munitions Capability)项目。由美国空军研究实验室的弹药处(Munitions Directorate)协同波音、洛马(Lockheed Martin)、诺格(Northrop Grumman)、雷声(Raytheon)4家公司,研究发展这这种新型炸弹。项目的目标在于发展出一种重量只有113千克(250磅)的小尺寸炸弹,能让F-22内置4枚,但爆炸威力足以摧毁导弹阵地、桥梁、以及其它一向只有907千克级炸弹才能应付的目标。


波音公司的小型增程灵巧炸弹方案,采用了栅格尾翼

  在1999年的科索沃(Kosovo)战争中,由于当地恶劣的天气和防空系统,以及攻击目标和平民区杂处,使美国空军难以对地面展开有效攻击。战后的检讨报告促使小直径炸弹加快了发展脚步。

  2001年4月,美国空军用武器实验结余经费加上国会增拨的年度预算,在埃埃格林空军基地(Eglin AFB)成立小直径炸弹项目办公室,当年6月29日向业界发出方案邀请书(Request for Proposal)。2001年9月28日,美国空军从提交方案的波音、洛马、雷声3家公司中选定波音和洛马各进行为期2年的小直径炸弹零组件先期发展(Component Advanced Development)。波音和洛马各获得4700万美元的经费,在这段期间内发展并测试各自的炸弹和弹射挂架,进行一系列的空中抛投测试。美国空军在需求中规定新炸弹的性能可为量阶段渐进发展,第一阶段(Increment I,增量I)的产品只需攻击固定目标,第二阶段(Increment II,增量II)的产品则要能攻击机动目标。

  波音公司的小直径炸弹是以该公司生产的联合制导攻击弹药(Joint Direct Attack Munition)为基础,辅以该公司参与小型炸弹技术项目、灵巧多联炸弹弹射挂架项目、小型灵巧炸弹增程项目的研究成果,以及英国MBDA导弹系统公司(MBDA Missile Systems)研发的钻石背(Diamond Back)增程折叠翼,第二阶段攻击机动目标所需的引导头由诺格公司负责提供。洛马公司的设计则以该公司联合空对面防区外导弹(Joint Air-to-Surface Standoff Missile)为基础,搭配风修正弹药布撒器(Wind-Correction Munitions Dispenser)的尾锥组件。第一阶段产品波音的设计编号是GBU-39,洛马的是GBU-41,后续加装终端制导的第二阶段产品,编号则分别是GBU-40(波音)和GBU-42(洛马)。


GBU-39外形图


GBU-40外形图,由于要攻击机动目标,所以在弹头增加了引导头

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