制导弹药研究现状综述

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制导炮弹的出现赋予了“战争之神”的火炮更强大的压制能力和毁伤效能，使其具备了精确打击高附加值点目标的能力，并且减少了弹药消耗量，降低了附带损伤，减轻了后勤供给负担，能适应于现代战争发展的要求。64271

目前研究较多的末制导炮弹，它的装填、发射环境与常规炮弹相同，它在弹道前段先按照无控弹道飞行，在弹道下降段开始滑翔飞行，在弹道末段采用末制导，因而与普通炮弹相比它的射程更远、精度也更高，且可以对付移动目标[5]。制导炮弹研究的主题热点方向仍然是在射程、精度和威力上，主要体现在导引控制系统的改进，例如以色列的智能攻顶导弹STAR采用了“完美心脏”制导模块，它运用了MEMS技术，把制导、导航、飞行控制结合于一体，植入小型计算机；其次是多样化战斗部，如每发装载了72枚EX-1子弹药的EX-171增程制导炮弹ERGM的战斗部；采用多种战斗部的XM982制导炮弹，包括单一战斗部、反装甲子弹药和双用途改进型常规弹药，可根据所需作战任务来选择战斗部；再者就是提高射程，“铜斑蛇”在弹道下降段采用惯性制导，并利用滑翔飞行来实现增程，“红土地”采用滑翔弹道以及火箭助推发动机来实现增程，美国XM982制导炮弹采用火箭助推、底部排气以及滑翔复合增程技术来进行增程，英国155mm低成本制导弹药LCGM采用火箭助推、底部排气和气动升力面等增程技术来提高射程，此外美国、印度等国家还研制采用冲压喷气发动机来对制导炮弹进行增程。另外，研究制导炮弹的关键技术颇多，譬如：抗高过载技术，近年来发展的MEMS技术成为了亮点，他不仅体积小、成本低且具抗高过载特点；空间定向技术，因为火炮发射时过载相当高，陀螺仪不能在发射前启动，故只有在发射后弹道上某点进行解锁再启动，采用捷联惯导系统（SINS）制导的制导炮弹，有学者研究提出初始滚动角可通过两个横向角速率陀螺的测量值来计算得到，从而确定出重力上方基准；增程技术，其主要途径有底排减阻、弹形减阻、冲压发动机、助推火箭发动机、滑翔增程以及复合增程；制导律与交接班技术，目前工程上应用最多是比例导引律，对于串联复合制导炮弹，得考虑在交接班时使得衔接处足够平滑，并能保证导引头能够捕获到目标。论文网

目前，制导炮弹主要采用的制导方式为激光半主动末制导，有的也采用红外/激光复合制导方式，GPS/惯性制导。激光半主动末制导炮弹的成本低，命中概率高，技术成熟，主要有美国的铜斑蛇，俄罗斯的红土地、捕鲸者-2M，中国的GP-1型激光末制导炮弹等。美国采用激光半主动/红外成像被动寻的末制导方式的铜斑蛇-2以及德国的EPHRAM毫米波末制导炮弹，均具备良好的隐蔽性和发射后不管的能力；采用GPS/惯性制导的末制导炮弹主要有155mm神剑及127mm/155mm增程制导弹药，其具有射程远，发射后不管的能力。制导炮弹末制导本质上和导弹的制导是类似的，但是炮弹发射时的加速度远远超过导弹，因而其制导元件必须经过特殊的加固处理。随着各种制导技术的发展，制导炮弹的末制导方式由原来较为单一的激光半主动向激光主动、红外主动和被动寻的、毫米波、卫星定位和惯性导航等多种制导方式发展。为增加制导炮弹的使用灵活性，发射后不管理念的应用，各国开始采用自寻的导引头或INS／GPS组件作为制导部件。鉴于单一制导模式存在的局限性，各国开始采用多模复合制导模式[2]，形成诸如INS／GPS中制导、激光半主动末制导等串联式复合制导方式，以及被动红外/主动毫米波雷达等并联式复合制导方式，从而达到在恶劣条件下可全天候作战、较高生存能力和命中精度的要求。此外，还采用弹道修正引信以及脉冲力修正技术对炮弹进行简易制导，提高命中精度。