反坦利器,新一代轻型反坦克导弹的研究与开发

现代战争中,高科技局部战争又被演绎成高科技小作战单位快速作战模式,突出大规模特种作战和空降、机降作战。在缺少地面炮火或空中火力支援或者需要迅速压制敌方火力时,各种便携式轻型反坦克导弹具有轻便灵活、操作简单、高精度、高效率、多功能、及时打击的优点,使其成为必备的首选利器。

在2003年的伊拉克战争中,美军首次将先进的标枪反坦克导弹投入战场,对伊拉克的T-72坦克和69式坦克造成毁灭性打击,并利用其攻击伊军掩体,取得了良好的作战效果,而伊军则使用俄罗斯的短号反坦克导弹击毁美国多辆先进的M1A2主战坦克。

2006年8月,黎巴嫩真主党武装使用俄罗斯研制的混血儿-M便携式反坦克导弹重创以色列自诩为实力象征的梅卡瓦主战坦克。

在2008年南奥塞梯军事冲突中,格鲁吉亚军队利用以色列的长钉便携式反坦克导弹削弱了俄罗斯的装甲兵优势。由此可以看出在当今的背景下,各种轻型反坦克导弹已成为各国竞相研究的重点。

一、轻型反坦克导弹的作用和发展现状

1、作用和特点

轻型反坦克导弹是一种射程在2000m左右,主要用于单兵或2~3人兵组作战使用的便携式反坦克导弹武器系统,位于制导反坦克武器火力配系中的最后环节,是团(营)以下步兵部队反坦克作战的主要手段,使步兵在不依赖已方直瞄反坦克炮火的条件下,具有与敌主战坦克、步兵战车和其它装甲目标直接对抗,给敌造成重大杀伤的能力。

同时,轻型反坦克导弹还可装备于快速反应部队,作为反坦克/近距突击武器。这就要求轻型反坦克导弹要具有威力大、重量轻、精度高、成本低廉与操作简单等特点。

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2、发展现状

纵观目前世界上轻型反坦克导弹的发展现状,其特点可以概括为“三多、三高”:多代次、多种制导方式、多种攻击方式;高技术、高性能、高成本。

1)适应不同国情,多个代次共存

目前,在世界范围内反坦克导弹是“四代同堂”:第三世界有些国家仍没有完全淘汰第一代导弹塞格;大多数国家大量装备有线制导、射手控制的第二代导弹,并通过改进瞄准系统等方式升级更新,改进型主要有米兰、比尔-2、混血儿等;第三代型号比较多,研制成功也已有十几年了,目前有装备,但数量不大,主要是中程催格特和俄罗斯的短号等;和第三代几乎同时研制成功且装备部队的第四代导弹有标枪、长钉等。

2)广泛采用高新技术,多种制导体制并用

目前研制和装备的新型导弹中,高新技术应用的广度和深度是任何其它常规武器无法比拟的。它们成功应用微电子、信息处理、红外、激光、光电子等高新技术,形成多种制导体制并存的局面,除红外测角、电视测角等半自动制导外,还有激光驾束、激光半主动、电视图像、光机扫描和焦平面凝视红外热成像、电视或红外成像光纤图像和数据传输、毫米波自动导引等多种制导体制。这些制导体制各有不同特点,不同使用方式,具有技术互补的能力。

3)作战功能拓展,毁伤途径多样

随着作战环境和使用需求的发展,反坦克导弹已由最初直瞄射击方式使用、攻击战场上主战坦克为基本目标的武器,发展成对付坦克、装甲车辆、碉堡、坚固工事、武装直升机,甚至小型舰艇等地面、低空、水面多种目标的近距离精确打击的多用装备。

从目标毁伤方式看,也由单一平飞攻击、三点导引,扩展为平飞、掠飞、巡航、曲射等多种飞行弹道和攻击方式,攻击部位也由单纯正面和侧面发展成包括顶部、甚至后部。战斗部由单一的轴向装药破甲型发展为串联破甲、自锻破片、斜置装药、下置装药、破甲加随进纵火、破甲加破片杀伤、云爆等多种类型,引信由机电或压电触发型扩展为激光、磁、电容单一或复合的近炸型。

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4)采用“四微”软发射,减少发射症候

减少导弹发射时产生的声、光、尾喷火焰及烟雾,可以降低反坦克导弹发射时被探测的概率,有利于提高生存能力。对于便携式反坦克导弹系统,使导弹能在掩体、坑道和建筑物内窄小或密闭空间内发射,即具有软发射能力,也增强发射隐蔽性,尤其重要。因此,当前新型轻型导弹普遍追求并实现了“四微”软发射。

5)采用串联战斗部,提高破甲威力

目前,主战坦克普遍装备了披挂爆炸反应装甲。为此,目前研制装备的导弹几乎无一例外地都采用了两级串联破甲战斗部结构,击中坦克时先行装药首先引爆爆炸式反应装甲,主装药随后跟进穿透主装甲;同时,新发展的反坦克导弹采用新的技术途径,增强贯穿新型装甲的能力。

6)追求“发射后不管”,提高生存能力

在双方激烈对抗的情况下,缩短交战时间,提高自身生存能力,迅速机动转移,争取有利战机,具有重要意义。因此,利用新技术改进制导系统,实现“发射后不管”,是当前反坦克导弹发展的一个重要特点。

二、轻型反坦克导弹的典型型号和特点

由于作战目标、原则和使用方式的不同,世界各国尤其是美国、俄罗斯和西欧等国的反坦克导弹发展的指导思想差异较大。

1、美国轻型反坦克导弹

作为世界上经济、技术、军事力量最强大的超级大国,出于全球霸权主义的需要,十分强调提高对付地区性突发事件和局部战争快速反应能力,对反坦克作战部队的要求是:编成小、人员少、装备轻、机动灵活、反应迅速、生存能力强。因此,美国研制的轻型反坦克导弹具有以下特点:轻便灵活,单兵携行;生存能力强,追求“打了不管”和“四微”软发射;采用高新技术,全面占据质量、性能和技术优势;不过于追求经济性,不惜投入高额研制费和采购费。

1)标枪导弹

由洛马和雷锡恩公司合作研制,1996年4月开始装备部队。该系统质量22.3kg,其中导弹质量为11.8kg,发射控制装置为6.4kg,发射筒4.1kg,有效射程2000m,最小射程75m,最大射程2500m,采用串联破甲战斗部,转入战斗状态时间小于30s,重新装填导弹时间小于20s,命中率92%。主要有以下技术特点:世界上第一种采用红外焦平面阵列技术实现“发射后不管”的便携式反坦克导弹,目标探测距离远,能在浓密的烟雾和黑暗环境中发现目标;具有顶部攻击和正面攻击两种可选择攻击模式;采用非常隐蔽的软发射技术。

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2)掠夺者导弹

由洛·马公司研制,2002年1月,授权生产第一批330套武器系统,2006年命名为FGM-172A,作为标枪中程反坦克导弹的补充。系统全重9.07kg,弹长889mm,有效射程17~600m,配有爆炸成型破甲战斗部,具有在密闭空间软发射和“发射后不管”能力。先进的惯性制导系统,精确度高、成本低廉,可以攻击移动和静止目标,移动目标攻击范围17~200m,静止目标攻击范围17~600m。采用掠飞攻顶攻击模式,利用激光/磁双模近炸引信确定目标的位置并引爆战斗部,抗干扰能力强。

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2005年5月,为满足海军陆战队近距离反坦克和城区反坦克作战的紧急需求,在不到6个月的时间内,FGM-172A导弹被改造为直接攻击型城区突击武器,称为多用途近程突击武器,命名为FGM-172B。FGM-172B导弹装配多用途爆破战斗部,使用操作简单,可对付诸如建筑物、掩体和轻型装甲车等多种目标,发射症候小,减小了射手暴露在敌方反击火力中的危险。

2、苏联/俄罗斯轻型反坦克导弹

苏联从第二次世界大战以来,始终重视对宽正面、大纵深、高速度集群坦克进攻的防御,强调要组成远、中、近结合梯次配置的反坦克火力配系,发展指导思想上把“经济适用”和“多手段并举”作为反坦克导弹及其它反坦克武器的发展原则,具有以下特点:多手段、多品种、多型号地研制装备,利用各类各型反坦克导弹特点,以便优势互补,提高综合反坦克作战能力的需要;非常重视总体技术和综合性能的实用性,大量应用成熟、甚至有些落后的技术、材料和元器件,凭借先进的总体设计技术、新颖的设计思想,研制出结构简单、成本低廉、综合性能比较先进的反坦克导弹;技术继承性强,采取循序渐进、稳步发展的方针;重视缩短研制周期,降低研制费用,要求成本低廉;不强调“打了不管”,更看重“见了能打”。

1)短号导弹

1994年对外公布,由俄罗斯图拉仪器设计局研制,有短号-MR(中程,射程为100~2500m,破甲厚度1000mm)和短号-LR(远程,射程为100~5500m,破甲厚度1000~1200mm)两种类型,杀伤概率均为90%。采用两级固体火箭发动机,鸭式气动布局,具有较强的机动能力,用来攻击高速目标的效果比较理想。俄军武器专家根据当年苏联在阿富汗战争的经验和大量的实战数据统计得出,在现代战场上,反坦克导弹摧毁装甲目标只占其总任务的30%~35%,其它都是用来摧毁碉堡、掩蔽部、坑道和坚固建筑物等。

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短号导弹在结构上并无惊人之举,也不具备“发射后不管”和攻顶能力,但在射程、威力和制导技术等诸多方面均有所突破,其设计思想的独到之处很值得借鉴:采用激光驾束+半自动直瞄制导方式,具有较强的抗干扰能力;仍沿用第一、二代反坦克导弹所采用的正面攻击设计方案。

俄军认为,战斗部威力足够强大的反坦克导弹不需要设计复杂的攻顶方案,且攻顶方式仅适用于反坦克作战而不适用于其它作战任务;采用双级串联聚能破甲战斗部和燃料空气爆破战斗部,具有打击多种战场目标的能力。燃料空气爆破战斗部用来摧毁碉堡、掩蔽部、坑道、坚固建筑物等,其爆炸时产生的高温高压具有极好地破坏和杀伤作用。

2)混血儿导弹

1979年由俄罗斯KBP图拉仪器仪表设计局研制成功,1992年研发出适于城市作战的混血儿-M便携式反坦克导弹系统,1996年又根据车臣城市战的经验教训进行改进,其特点是携带方便,可从狭小密闭空间发射,击毁率高,具有多种用途,成本低,利于大量生产装备。

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2004年公布的混血儿-M1是最新改进型,采用半自动指令瞄准线制导方式,射程增大,发射装置的质量减轻,具有更强的抗干扰能力,配用新型的串联聚能破甲战斗部和燃料空气战斗部,毁伤威力更强,可有效攻击加挂爆炸反应装甲的坦克和防御工事、火力点等目标。技术参数为:质量13.8kg,弹径130mm,射程80~2000m,破甲厚度900~950mm。

3、欧洲轻型反坦克导弹

欧洲反坦克导弹发展的指导思想可以概括为:低投入、低风险、多边合作、突出重点、量力而行;特别重视步兵携行使用的反坦克导弹发展;重视适用于城市、山地、沿海等多种环境下使用,对付装甲、火力点、工事、屋舍等多种目标。

1)法国沙蛇导弹

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1980年由法国宇航公司开始研制,1992年装备部队,是世界上第一种具有软发射能力的肩射式近程反坦克导弹。质量15kg,弹长905mm,射程50~600m,破甲厚度900mm,采用半自动光学瞄准线制导和直接攻击方式,双级串联空心装药战斗部,能有效攻击外挂反应装甲的坦克和类似掩体、堑壕和机枪堡等加固阵地,可从建筑物等狭小空间内发射。虽然它早在20世纪90年代初就已装备部队,但它所具备的特点非常适合城市作战需求,将在法国服役至2020年。目前,已有7个国家装备了沙蛇导弹,生产数量超过56500枚。

2)法德米兰导弹

由法国和德国联合研制的第二代轻型反坦克导弹,1974年装备部队,经过多次技术改进,目前已经发展到米兰-ER型(增程型),2006年试验成功,成为德国陆军多功能轻型导弹系统的首选方案。

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米兰系列反坦克导弹自研制以来,已生产330000枚导弹、10000套发射单元,在43个国家服役,占据世界中程反坦克导弹市场的75%。米兰-ER型导弹系统的主要技术指标为:弹质量13kg、弹径115mm、射程3000m,其串联战斗部可穿透1000mm耐蚀耐热合金钢(ERA),发射系统与早期型号通用,成本低廉。主要技术特点:采用半自动指令瞄准线制导方式,可以实现人在回路控制,全天候使用,在恶劣天气条件和战场环境下也可对预规划的固定目标进行精确打击;满足武器系统网络战能力要求,可将击中目标情况的指示图像反馈给指挥与控制网络,进行毁伤效果评估;发射装置实现完全数字化并安装热成像仪,可探测3000m距离,操作简便,可靠性高,装填时间短;可用于摧毁包括掩体和永久性工事在内的各种战术目标;可在密闭空间内发射,还可遥控发射,命中精度高。

3)瑞典比尔导弹

比尔导弹在世界上被誉为设计最独特的轻型反坦克导弹,一些设计思路在当时是非常超前的,借以实现超强的作战性能,也体现了瑞典武器构思新颖、独到和创新的鲜明特点。

1985年由瑞典萨伯-博福斯动力公司研制成功,是世界上第一种攻顶式便携反坦克导弹。改进型的比尔-2导弹采用串联式战斗部,成为新的破甲利器。2002年5月,新型的比尔导弹MBT-LAW(主战坦克轻型反装甲武器)击败美国洛马公司的掠夺者导弹,成为英国“下一代轻型反装甲武器”的选定项目。

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MBT-LAW是一种单兵便携式“发射后不管”反坦克导弹,系统全重12.5kg,有效射程为20~600m,最大飞行速度550m/s,战斗部攻击模式为90°向下攻击,可在密闭空间内发射,还可45°向上或向下射击,作战过程时间短,特别适合在城区作战。主要有以下4个特点:

(A)独特的预测瞄准线(PLOS)制导方式

发现目标后,射手在瞄准的同时跟踪运动中的目标。发射前,弹上制导系统的电子设备记录下射手的瞄准过程,计算和预测瞄准线。射手不必考虑目标的距离和角速度,就可发射MBT-LAW导弹。发射后,不论是掠飞攻顶还是直接攻击,导弹都能沿预测目标瞄准线一侧的飞行弹道飞向目标,不管距目标的远近,导弹在弹道上的位置都能保证导弹与目标相遇,使导弹可以实现“发射后不管”。

(B)动态补偿技术

在导弹飞行过程中,由于弹体旋转的陀螺章动效应,使聚能弹的金属射流发散,降低破甲威力。动破甲厚度小于静破甲厚度,也是这个原因。为了克服这个缺点,博福斯公司专门研究了一种动态补偿技术,可以保证破甲威力不降低。

(C)两种攻击模式

MBT-LAW导弹有掠飞攻顶和直接攻击两种攻击目标的模式。

(D)双传感器技术

MBT-LAW导弹传感器系统包括光学和主动磁感应两种传感器。在掠飞攻顶模式时,两种传感器相互作用。导弹到达目标上方时,两种传感器同时给导弹发出信号,通过目标算法,发出指令。此时,不论目标暴露与否,导弹都能起爆战斗部,从顶部对目标进行攻击。有了这两种传感器,使导弹的抗干扰能力大大增强。MBT-LAW反坦克导弹如图3所示。

4、以色列轻型反坦克导弹

以色列国防军在建军很长时间里都没有装备反坦克导弹,这或许和他们的攻势作战思想有很大关系,毕竟反坦克导弹本质上属于防御性武器。但是在1973年第四次中东战争中,以色列的装甲部队遭到埃及、叙利亚军队塞格反坦克导弹的毁灭性打击,使得以色列从此高度重视反坦克导弹。1999年以来,以色列拉斐尔公司陆续公布的长钉系列反坦克导弹在世界反坦克导弹发展史上具有里程碑式的地位,它是世界上第一种采用光纤图像制导的反坦克武器。

该系列导弹目前有6种不同型号:长钉-SR型(近程,射程800m,非制冷红外成像制导)、长钉MR型(中程,射程2500km,质量13kg,光纤图像制导)、长钉LR型(远程,射程4km,质量13kg,光纤图像制导)、长钉ER型(增程,射程8km,光纤图像制导)、微型长钉Mini-Spike(专用反人员,射程1200m,质量4kg,光电成像无线制导)、长钉NLOS型(非瞄准线,射程25km,质量70kg,加密无线数据链图像制导)。主要有以下特点:

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(A)作战平台多样

长钉导弹系统既可以选择单兵肩扛或三脚架支撑发射,又能安装在车辆、舰船和直升机上挂载使用,因此已被广泛运用于步兵、特种部队、海军和空军。例如,以色列海军有意将长钉-ER和长钉NLOS安装在轻型水面战斗舰艇上,充当近程反舰导弹使用,必要时也可攻击陆上目标。

(B)穿甲威力大

采用串联战斗部和高抛物线飞行弹道,接近目标时做俯冲攻击,避开主战坦克厚重的前装甲,毁伤效果更好。高抛物线弹道使长钉导弹受地形障碍的影响更小,能更有效的在山地、丘陵地形作战。

(C)光纤图像制导

制导系统主要包括电视CCD、红外成像双模导引头和光纤数据传输链路,红外成像系统工作波长为3~5μm。光纤图像制导是在图像制导技术和光纤双向传输技术的基础上发展起来的一种新的精确制导技术。光纤数据传输链路的主要优点是:比普通导线更好的延展性和更小的体积、高效的数据传输能力、不向空间辐射电磁波带来的隐蔽性。

高效的数据传输能力是光纤制导最具革命性的优点,它赋予了导弹更多的作战模式和任务弹性,使长钉导弹具有以下性能:发射后可修正目标数据或转换攻击目标;完成实时监控和敌我识别;完成战斗损害评估;远射程和高精度;对周围目标的附带伤害小。图像回传能力使长钉导弹的使用者可以清晰地看到攻击画面,从而实现远程杀伤效果评估。这种能力最大的潜力是实现网络中心战的理念,即将每部导弹发射系统通过战场局域网与其它作战单位和高级指挥机构联接起来,导引头摄下的战场实时画面不仅可以传回给射手,还可以通过网络实现与其它作战单位和指挥机构的数据共享,从而使战场态势更加透明化。2003年10月,以色列国防军与拉斐尔公司签订研制生产合同,目的就是使长钉导弹系统具备网络战能力。在这个系统内,长钉的发射系统将与各种不同类型的GPS全球定位系统、士兵便携式电脑和甚高频数据链联为一体。

(D)多种战斗部类型

新型长钉的战斗部可以根据打击目标的需要进行选择。据英国《简氏防务周刊》报道,以色列通过长钉导弹在中东等地区的作战使用情况发现,串联破甲战斗部在城市作战中对许多目标的攻击效果并不理想。为此,研制了穿甲爆破战斗部,具有穿透、爆炸和粉碎装甲的综合性能,能够穿透墙壁或掩体,然后在目标内部爆炸,在获得最大毁伤效果的同时,对目标外部的附带毁伤减至最低,可以对车辆和建筑物进行针对性打击。

(E)双重战斗模式

具有“发射后不管”模式和发射+观察+修模式。第二种模式与早期有线制导反坦克导弹的攻击模式相仿,但由于光纤数据传输链路的独特性,外界无法对其实施干扰,具有更高的作战效率。

三、典型轻型反坦克导弹对比分析

通过对比分析上文列举的8种典型轻型反坦克导弹的性能特点,可以看出,未来轻型反坦克导弹的发展将呈现以下趋势:

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1、广泛应用新技术

随着新技术的逐渐应用,反坦克导弹的总体设计将发生重大变革,主要体现在新概念的涌现,包括推进、探测、制导、毁伤方式等将有很大变化。例如,2011年10月,俄罗斯NAVIS导航系统设计局研制了一种轻型的GLONASS/GPS双天线角度测量系统(MDUS),应用于便携式反坦克导弹系统,它可以显示导弹的方位角和海拔高度,射手据此定位预定攻击的目标。

2、实现自动目标识别

为解决目标识别问题,当前各国还在大力发展人在回路制导控制技术,通过人工参与观察目标、识别和锁定目标,然后转入弹上自动跟踪器自动跟踪或由射手直接操纵导弹攻击目标。但随着多光谱技术、多模制导、传感器、信息融合和网络技术的发展,自动目标识别(ATR)技术将得到进一步发展,反坦克导弹将根据目标所在的方位和距离,自动探测、识别和跟踪目标,具有一定的人工智能,能够判断目标性质、类型和威胁重要性,自动选择攻击方式和命中点,不需要人工参与识别目标。

3、更加强调武器系统的概念

目前研制一种反坦克导弹,都是在现代作战环境中,按照一定的作战需求,提供一整套的解决方案,而不是单单研制一种导弹,强调“成系统、成建制”,形成战斗力和保障力。注重加强战场信息的感知、获取、加工、处理、分发和共享能力,信息与网络技术已成为提高反坦克导弹作战能力的倍增器。

4、更加灵巧化、智能化,适应多种作战任务

随着高新技术的应用,微处理器信号处理能力的增强,高能推进剂、高能炸药以及新型毁伤技术的发展,轻型反坦克导弹将更加灵巧化、智能化。作战使用上除攻击坦克、装甲车辆、坚固地面工事等目标外,还将广泛用于攻击低空飞行器、战场机器人等目标。

5、具有更强的抗干扰、抗隐身和全天候作战能力

利用高新技术,减少发射症候,提高导弹抗干扰能力,使反坦克导弹在恶劣的气象条件和复杂战场环境下,能够有效对抗磁、激光、烟雾、诱饵和干扰弹等各种自然条件、战场环境和人为干扰,在目标采取隐身措施的情况下均能正常工作,可以在车内、水中、船上、机上等多种载体上发射,具备全天候作战能力。

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总结

通过对比分析国外8种典型轻型反坦克导弹的发展历程和突出特点,可以看出,各国对轻型反坦克导弹的研制是在借鉴国外技术的同时,走适合本国国情的路子,注重武器系统体系研究和顶层设计,与作战需求和作战使用相结合,独辟蹊径,攻克核心关键技术,并灵活运用各种成熟技术和简单技术,从而研制出独具特色的武器系统。总之,轻型反坦克导弹将向着全天候、多用途、低成本和智能化方向发展。


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