雷射製導炸彈

雷射製導炸彈

雷射製導炸彈裝有雷射製導裝置、能自動導向目標的炸彈。具有射程遠、命中精度高、威力大和較強的抗電子幹擾能力。投射時,它是利用載機上的雷射照射器,先向目標照射雷射束,經目標反射後,由裝在炸彈頭部的雷射導引頭接收,再經光電變換形成電信號,輸入炸彈控製艙,控製炸彈舵面偏轉,導引炸彈飛向目標。雷射製導炸彈在普通氣象條件下捕獲目標率高,遇有雨、霧、灰塵、水時命中精度降低。

  • 中文名稱
    雷射製導炸彈
  • 外文名稱
    laser guidance bomb
  • 發展時間
    上世紀六十年代中期
  • 特徵
    雷射的直線傳播

名稱

雷射製導炸彈

laser guidance bomb

原理戰例

作為一種機載精確製導武器,雷射製導炸彈是在上世紀六十年代中期開始發展起來的。雷射製導炸彈,顧名思義,就是與常規自由落體炸彈相比,這種炸彈利用激光的直線傳播特徵進行製導,以增強炸彈落點的精確度。具體過程為,載機借助于"雷射目標指示器",把雷射束投射到目標上,雷射束在目標表面產生漫反射,總會有一部分雷射反射到雷射製導炸彈上,被炸彈的"尋的器"所接收,然後通過控製系統進行換算,再控製炸彈的飛行舵調整炸彈航向,直至精確命中目標。這種雷射製導的方式,就像給各種炸彈安上了"眼睛"和"大腦",就像放出獵狗追兔子一樣,緊緊盯住目標,窮追不放,直到將目標摧毀。雷射製導炸彈首次投入使用,是在越南戰場上。據統計,整個越南戰爭期間,美軍共投擲雷射製導炸彈25000枚,炸毀重要目標1800個,其中還包括普通航彈難以摧毀的橋梁106座。其中,美空軍空襲越南清化大橋是雷射製導炸彈運用的典型戰例。清化大橋位于河內以南112千米處,是從河內通往越南南部的鐵路、公路必經之處,在1965~1968年的4 年裏,美空軍曾出動數百架次飛機對其進行轟炸,結果"賠了夫人又折兵",橋梁不僅沒有完全被摧毀,卻損失飛機10多架。直到1972年,美空軍僅僅出動了幾架飛機,投擲了十幾枚雷射製導炸彈,就使得清化橋梁被徹底摧毀。1986年,美軍飛機利用夜幕長途奔襲利比亞,用雷射製導炸彈準確地對卡扎菲總部和駐地實施精確轟炸,取得了輝煌的戰果。海灣戰爭中,以美國為首的多國部隊運用雷射製導炸彈摧毀了大量伊拉克經過嚴密加固的固定目標,包括五分之四的交通設施。

雷射製導炸彈

雷射製導炸彈雖然有許多優勢,但是劣勢也不可避免。例如,雷射製導炸彈不能在復雜的氣象條件下使用,雲霧雨雪都會嚴重影響雷射傳播,煙霧、水幕、沙塵都會衰減雷射能量,影響雷射製導炸彈的正常使用。另外,雷射製導炸彈是一種"點穴式"的精確打擊武器,難以進行大面積轟炸。非編碼雷射製導炸彈攻擊聚集在一起的多目標時,同時發射的雷射會互相幹擾,往往會出現誤炸、重炸、漏炸,所以雷射製導炸彈往往是出動小編隊,單獨使用,這就使火力強度不足,編隊容易遭到數量優勢的敵人進攻。而雷射製導炸彈投下後,雷射照射飛機不能離開,必須在目標上空盤旋,使用雷射指示器照射目標,這也使得雷射照射飛機極易遭到攻擊,載機生存率降低。

雷射製導炸彈雷射製導炸彈

發展現狀

雷射製導炸彈與其他精確製飛彈葯相比,最明顯的優勢就是廉價,雷射製導炸彈是最廉價的精確製導武器之一。從成本來看,雖然一枚雷射製導炸彈是普通航彈的3~4倍,但是從效費比來看,反倒比常規航彈要高。以美國空軍為例,在二戰中,要摧毀一個鋼筋混凝土永備工事需要10000枚炸彈,而在越南戰爭期間,要用300枚,而現 在,同種重量下,隻需要一枚雷射製導炸彈便可完成任務。另外,由于雷射炸彈的出現減少了飛機出動的架次,停留在目標上空的時間縮短,這無形中又減少了被擊落的可能,從而大大節約了邊際成本。最後,雷射製導炸彈一般都用常規航彈改裝而成,比如加裝製導組件,這使得雷射製導炸彈的製造成本大為降低。現代戰爭耗費巨大,有人統計,在海灣戰爭、科索沃戰爭、伊拉克戰爭中,除少量"戰斧"飛彈外,精確製導武器裏使用最頻繁的就是雷射製導炸彈,相對于"戰斧",雷射製導炸彈的成本要低的多,這也許也是其大量被使用的原因。

雷射製導炸彈雷射製導炸彈

中國

中國最新研製出LS-6(雷石-6)雷射製導炸彈,在珠海航展上進行過展出,其性能接近于美軍的GBU-12-3(寶石路-3)型雷射製導炸彈。

美國

美軍使用的"寶石路"系列炸彈幾乎參加過自越戰以來所有的作戰行動。歷次實戰證明了"寶石路"系列製導炸彈是一種費效比很高的武器,在"沙漠風暴"空襲發起時美軍投下的第一枚炸彈就是F-117A攜帶的GBU-27,並準確的摧毀了巴格達市中心的電話電報大樓;F-111F戰鬥轟炸機曾在一次行動中出動46架,每架攜帶4枚GBU-12,創下了摧毀132輛坦克及裝甲車的記錄。"寶石路"(Paveway,又稱"鋪路")雷射製導炸彈是目前世界上生產數量最大的精確製導炸彈系列,"寶石路"已經發展了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三代,而且每代都有多種型號,如"寶石路"Ⅰ有GBU-10MB、GBU-11MB、GBU-12A/B,"寶石路"Ⅱ有GBU-10C/D/E/F/G/H/J、GBU-12D、GBU-16A/B,"寶石路"Ⅲ有GBU-22/B、GBU-24/B、GBU-24A/B、GBU-27/B、GBU-28MB等。各種型號在結構上基本相似,都是由Mk82、Mk83、Mk84或BLU-109、BLU-113等普通航空炸彈加裝製導裝置和穩定尾翼改造而成,且都採用半主動雷射製導,因此具有較高的命中精度。

鑒于美國在越戰中成功運用電射製導炸彈,位于莫斯科的GNPP 局在 1972 年研製同類的武器系統,從它的尋的頭構形推測,其技術層次已超過美國在越戰中使用的雷射製導炸彈。KAB-500L 是第一種俄製雷射製導炸彈,整體外形與美製"寶石路"炸彈相似,其雷射尋標套件能用來修改自由落體炸彈,但它沒有"寶石路"的彈體前、後大型穩定控製翼,運動路徑由尾翼的控製面控製。之後俄羅斯在雷射製導炸彈的基礎上發展了電子光學製導,研製成功了KAB1500系列精確製導炸彈,具備了自主目標跟蹤能力。特別是KAB-1500L/Kr精確製導炸彈,重達1500公斤。

寶石路雷射製導炸彈寶石路雷射製導炸彈

英國

英國幾乎沒有獨立研製製導炸彈,幾十年來主要使用雷錫恩公司的"寶石路"。早在80年代初,英國就成為"寶石路"Ⅱ的第一個國際使用者,並在1982年馬島戰爭中付諸使用,這是"寶石路"Ⅱ的首次實戰使用。2000年,英國國防部又從雷錫恩公司採購了一批增強型"寶石路"Ⅱ/Ⅲ,作為"臨時精確製導炸彈"(1PGB)裝備空軍"狂風"戰鬥機。2002年,"狂風"戰鬥機在伊拉克南部"禁飛區"多次投放增強型"寶石路"Ⅱ,打擊伊拉克的防空設施,這也是增強型"寶石路"Ⅱ的首次實戰使用。2003年6月,英國國防部宣布選擇雷錫恩公司正在設計的"寶石路"Ⅳ作為新型精確製導炸彈(NPGB),預定2007年開始裝備"狂風"、"鷂"及"台風"戰鬥機。

雷射製導炸彈雷射製導炸彈

法國

法國的"模組式空對地武器(AASM)"計畫,是法國開始自行研發精確製導武器的一項措施。通用機械電氣公司生產的模組式空對地武器,是一種在防空區外發射的動力空對地武器,計畫取代法國空軍裝備的AS30L雷射製導炸彈。AASM以250千克級普通航空炸彈為基礎,基本型採用GPS/INS製導,命中精度在10米左右,後續型可能增加紅外成像導引頭,屆時命中精度有望達到雷射製導的水準。最引人註目的是,AASM不但利用彈翼組件增大滑翔距離,而且將安裝火箭發動機來提供飛行動力。其高空投放時射程預計可達50千米,低空投放時可達15千米,足以在防區外發射使用。法國空軍總共訂購了3000枚AASM,計畫從2006年開始裝備"幻影"2000D和"陣風"戰鬥機。

模組式空對地武器(AASM)模組式空對地武器(AASM)

以色列

以色列在精確製導武器的開發上也付出了巨大的努力,上個世紀80年代以後,以色列軍火集團在引進美國"寶石路"型雷射製導炸彈的基礎上,分別開發出了多種雷射製導炸彈。以色列飛機工業公司開發了"怪獸"(格裏芬)、"斷頭台"和"下一代雷射製導炸彈"(NGLGB)。其中隻有"怪獸"在以色列空軍正式服役,並向印度等多國出口。該飛彈是以色列技術最成熟的雷射製導炸彈。埃爾比特公司開發的主要是"蜥蜴"(LIZARD),採用模組化尾部組件和頭錐部件的傳統雷射製導炸彈設計。已經發展為GPS/INS和雷射製導的雙模炸彈。以色列戰事不斷,雷射製導炸彈是其對巴勒斯坦和黎巴嫩領導層進行"定點清除"的主要武器,因此其戰備程度和實戰效率非常高。

LIZARD雷射製導炸彈LIZARD雷射製導炸彈

南非

南非肯特隆公司的"猛禽"Ⅰ多年前已經裝備南非空軍,但該公司才公布了有關這種製導炸彈的部分資料。據報道,"猛禽"Ⅱ配有GPS/INS製導裝置和電視導引頭,命中精度在3米左右,射程達到60千米。丹尼爾公司正在研製名為"閃電"的製導炸彈,它與"猛禽"Ⅱ一樣具有120千米的最大射程,同時又與以色列的"蜥蜴"一樣可以選擇雷射製導、GPS/INS製導或紅外成像導引頭,其中雷射或紅外製導時的命中精度為3米。

伊朗

2007年8月伊朗國防部的一份聲明稱,伊朗已成功研發了一種重達2000磅(900公斤)的"精確製導炸彈"。這一名為"信使"的炸彈裝備了製導系統,它是由伊朗國防部的專家研製的,已進入了作戰狀態,伊朗的F-4和F-5戰鬥機可以投射這種炸彈。

雷射製導炸彈雷射製導炸彈

對抗方法

了解了雷射製導炸彈的特點與軟肋後,就可以避實擊虛,創造出諸如被動防護、主動對抗等多種方法。

雷射製導炸彈的對抗方法與反對抗手段

對抗分類

對抗方法

反對抗手段


戰術部署

要點防護

偽裝


設定假目標




備用機構




火力打擊幹擾

火箭助推、防區外投射



無源幹擾

煙幕

區間人防

復合製導

構建自動釋放系統




偽裝塗料




有源幹擾

致盲式幹擾

防護鏡


欺騙式幹擾

編碼調製



大氣散射式幹擾




被動防護

對重要目標進行模糊偽裝,設立假目標,建立多個備用機構,或在重要目標周圍設立假目標。使得敵人飛機用機載紅外、可見光、雷達探測設備進行觀察時,整體圖像模糊不清,找不出真正的攻擊目標。這樣一來,無形中增加了飛行員的判斷時間,增加了飛機在目標區的滯空時間,從而使其被擊落的幾率也增加。重要目標建立了多個備用機構後,即使其中一個或幾個被摧毀後,還能保證其他繼續工作。另外,重要目標隱蔽化、地下化,構建堅固防護等,這些都是被動防護的內容。

遮障

雷射有"怕"煙霧、水幕、沙塵的弊病。利用這一弱點,可用釋放煙幕、水幕、煙塵的方法對付敵方雷射製導炸彈。這種方法非常實用,越南戰爭期間,美國空軍採用雷射製導炸彈攻擊越南橋梁和地面固定目標,一開始命中率很高,後來越南載採用了煙霧、水幕遮蔽的方法後,美軍雷射製導炸彈的命中率大大下降。例如,越南為了保衛河內富安發電廠,當美軍飛機飛臨時,在電廠周圍燃燒廢棄的輪胎和濕稻草。並往煙霧裏噴水,噴水的高度超過建築物3米,面積為目標的2~3倍,濃度為1克/立方米。結果,煙霧幹擾了飛行員的瞄準,使其發現不了電廠的關鍵部位,潮濕的煙霧阻絕了雷射的傳播,使雷射製導炸彈變成了"不精確"、"不製導",投下的幾十枚雷射製導炸彈,僅有一枚落入電廠圍牆附近,而沒有一枚落入廠區。在海灣戰爭中,伊拉克在奧希拉克核設施周圍部署了大量的煙幕發生器,並向煙幕中淋水,美軍開始投入70多架次常規作戰飛機進行攻擊都沒有見效。後改用F-117隱形飛機在夜間進行偷襲,用雷射製導炸彈也未能一次性的摧毀,連續幾個晚上,出動了十幾架次,投擲數十枚雷射製導炸彈才達到目的。可見,煙霧、水幕、沙塵在足夠濃度時,可對雷射指示器進行遮蔽,影響雷射正常傳播,使雷射製導炸彈失效。伊拉克戰爭中,我們在電視畫面中往往會看到伊拉克的許多油井都是濃煙滾滾,以為那是美軍轟炸的結果,其實,這是伊軍為了在廣闊、沒有遮掩的沙漠中保護軍事目標,自己把油井點燃的,其產生的濃煙確實很讓美空軍頭疼。

雷射製導炸彈雷射製導炸彈

為了提高遮障的效率,就有必要採用煙霧、水幕、沙塵自動施放系統。所謂自動施放系統,就是設定綜合告警裝置並與電腦自動控製系統、施放裝置相連。具體就是電腦控製系統將和預警系統,或者布置在重要目標外圍的硬殺傷防御系統(比如高炮,飛彈)的預警指揮系統相連,當預警系統告警或者雷射感應器偵測出目標受到雷射束的照射時,會按照程式啓動點火施放裝置,迅速地形成有足夠濃度的遮障。美國研製的XM-57型發煙機和英國研製的SG-18型發煙機,其遮障效果就非常好。在很短時間內,這種發煙機就可在戰場上形成一道高50米、寬30米,持續時間幾分鍾到幾十分鍾的煙霧籠罩地域,並能有效的使受保護目標避開目視和所有的熱成像儀、光學偵查以及雷射瞄準,極大地提高了目標的生存能力,成為一種高費效比的現代軟防御手段。而蘇聯坦克更有一項絕技,除了坦克炮塔上火炮兩側的煙幕發射管以外,蘇聯坦克還可以通過向發動機排氣管中噴射柴油來產生滾滾的煙霧。這都是有效的防御手段。

有源幹擾

致盲式幹擾法是一種重要的有源幹擾(又稱積極幹擾),它是利用強光束直接瞄準對方雷射接收系統中的"眼睛"--感測器,幹擾其工作或者令其無法工作,甚至將其摧毀。一般來說,光電設備上的光敏元器件通常比較脆弱,所能承受的光強度有一定限製,一旦超出上限,則會使光敏元器件過載、失靈,甚至造成不可修復的損壞,從而使整個光電設備癱瘓。而致盲式幹擾就是利用光電設備的這一弱點,趁虛而入。用強雷射束照射雷射製導炸彈,使炸彈上的光電探測器件失效,最終使炸彈致盲失控。

另一種有源幹擾法是欺騙幹擾法,即當探測到敵人的雷射束脈沖後,以相同的脈沖欺騙雷射製導炸彈。比如,當發現敵人飛機正在用雷射指示器照射某目標時,我們用敵人雷射製導炸彈所用雷射束相同的雷射,去照射假目標,或者用特設的反光鏡等物體,把它們反射的雷射作用到敵人的雷射製導炸彈上,就能有效的誘騙炸彈改變方向,去攻擊假目標,從而儲存了真目標。

雷射製導炸彈雷射製導炸彈

打擊幹擾

雷射製導炸彈的戰術運用有雙機協同作戰和單機作戰兩種方式。但是這兩種方式都有一個共同的缺點,就是炸彈投下後,照射機必須持續的對目標進行照射,直到雷射製導炸彈命中,不能"投了就走"。這使得照射飛機在目標區內滯空時間過長。比如飛機進行中空轟炸時,投彈高度為5000米,那麽無動力炸彈投下後,需要在空中飛行40秒左右才能命中目標,在這段時間內,飛行員不但要不停的將雷射指示器對準目標,還要顧及地面威脅,這對飛行員的心理貭素無疑是一個巨大的考驗。這當然也是一個打掉它的良機,如果使用猛烈的防空火力進行轟擊,會給飛行員施加巨大的心理壓力,使其不能專心瞄準。海灣戰爭中,美軍一個F-117飛行員,在攻擊巴格達附近的一個飛彈陣地時,遭到了地面防空炮火的猛烈射擊,雖然這些紛飛的彈片對其構不成威脅,但是還使其驚恐萬分,匆忙投下兩枚雷射製導炸彈之後,就立馬溜之大吉,根本沒有考慮炸彈是否命中目標。看來,這就是為什麽有了防空飛彈,還要配置大量高炮的原因,密集的炮火即使不能打下空中目標,起碼也是對飛行員的心理震懾。

發展趨勢

世界是矛盾的集合體。有矛就有盾,矛與盾總是相互促進發展的。有了對抗雷射製導炸彈的方法,自然也會有如何破除對抗的方法。反幹擾,使雷射製導炸彈能夠更準確、更有效率的摧毀目標是各國積極研究的方向,有些成果也已經進入實用化。

雷射編碼

為了避免雷射製導武器受到外界雷射幹擾而迷失方向,也為了避免在使用多枚雷射製導炸彈攻擊集群目標時而產生重炸、漏炸的現象,就必須依賴于編碼抗幹擾的方法,編碼抗幹擾就是給雷射製導信號通過加密措施進行編碼,隻要對方不知密碼,那麽對方的幹擾機就不能發出相同的密碼脈沖,製導炸彈遵循加密雷射信號,也就不會互相幹擾,從而大大提高了雷射製導武器的抗幹擾能力。

雷射製導炸彈雷射製導炸彈

防護鏡

為了避免雷射製導武器的導引頭受到外界強雷射的照射而損壞光敏元器件,不少國家都在研究在光學儀器上配備變色鏡,當強雷射照射到透鏡上時,透鏡能在短時間內自動析出大量的銀質粒子,對來襲強雷射產生強烈的反射作用而阻止其通過,而當強雷射小的時候,透鏡又恢復到透明狀態。

復合製導

為了對付煙霧、水幕、沙塵遮蔽,也為了適應復雜的氣候條件,雷射製導炸彈可以採用"復合製導","復合製導"是指採用多種製導方式對製導武器進行製導,當某一種製導方式失效後,另一種製導方式可以自動接替工作,繼續將飛彈引向目標。而且,由于復合製導可以採取目標不同的特征值來判定真假。因此,復合製導還具有一定對真假目標的分辨能力。在此方面,美軍裝備的"鋪路-1"型雷射製導炸彈採用的就是復合製導。

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火箭助推

雷射製導炸彈可分為無動力的滑翔炸彈和有動力火箭助推炸彈。滑翔炸彈無動力,靠炸彈自身的滑翔翼飛行,飛行的距離跟搭載飛機投擲炸彈的高度有很大關系。一般來說,高度越高,攻擊的距離就越遠。由于無動力雷射製導滑翔炸彈攻擊距離不會超出20千米。這使得載機不得不靠近目標投擲炸彈,從而使載機極易受到保衛目標的防空火力傷害,而防空火力的存在,也幹擾了飛行員投擲炸彈的精度。所以美俄研製了一些火箭助推製導炸彈,在雷射製導炸彈的基礎上,安裝火箭助推器,使炸彈能夠在敵人防御圈外投擲,以保證載機的安全。這使得雷射製導炸彈的攻擊距離大大增加,甚至可達百公裏以外,這幾乎相當于簡易飛彈了。

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