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无限打击!美空军研究实验室宣布完成“可调控效应弹药”技术演示

2021年8月17日,美空军研究实验室(AFRL)网站宣布,该实验室已于7月28日完成了“可调控效应弹药”(Dialable Effects Munition,DEM)实验性武器计划的技术演示。作为一项“联合能力技术演示”(JCTD)计划,DEM获得了美国防部长办公厅(OSD)提供的资金支持,其目标是使空射武器的毁伤效应能够在飞行过程中“动态定制”,同时开发、成熟、演示和转化相关技术。该能力将使美空军在高端战斗中更有效地攻击目标,并大幅提升任务灵活性。在此次演示中,美空军第96试验与鉴定联队的1架F-16战斗机投射了1枚DEM。在弹药脱离挂架前,飞行员对DEM进行了毁伤效应装订,指令其在面积有限的任务区域内精确且致命地攻击目标,并将附带损伤降至最低。演示结果表明,DEM成功达成预定目的。此前美空军进行了另一次DEM技术演示,目标是对大面积任务区域内的目标实施杀伤,同样取得了成功。2020年晚些时候,美空军还进行过一次高速滑橇试验,检验了DEM的侵彻穿深能力。

在2021年7月28日的试验中,“可调控效应弹药”对目标形成了精确的杀伤效应(美空军研究实验室图片)JCTD计划负责监督执行的副主任杰拉德·蒂格表示,DEM这一创新技术将使美空军飞行员能够在座舱内根据威胁和需求实时调整武器的杀伤力,从而更有效、更高效地完成任务。

美军对空地弹杀伤效应可选能力的追求也至少有二十多年了。洛马公司从开始1998年开始根据空军研究实验室合同研制“洛卡斯”(LOCAAS,“低成本自主攻击系统”的英语缩略语)小型空地弹,除了携带可识别目标的激光雷达导引头(通过制导计算机将预先存储的目标三维图像和导引头获得的目标三维图像进行对比以确认目标,在超过1千米的搜索距离上分辨率可达15厘米;能够在0.125秒内分辨出弹道导弹发射架、防空导弹阵地、坦克装甲车辆等各种目标,然后选择目标瞄准点;后来研制闪烁式激光雷达,在一个激光脉冲“闪烁”之后就能得到目标的三维图像,帧频比基线型“洛卡斯”所用的激光雷达提高至少5倍),可根据优先顺序选择攻击目标(如首先攻击车辆群中的弹道导弹发射车),配装低功率高频地址数据链系统进行弹间通信(可避免出现多枚弹攻击同一个目标),最大发射质量仅22千克(非动力型)或38.5千克(动力型,含燃料),最大射程可达74千米(无动力型,滑翔)或超过160千米(动力型)等特点外,也已经采用可自动编程的多模式战斗部。该战斗部由美国阿连特技术系统公司(现为美国诺格公司的一部分)生产,全重7.7千克,可由激光雷达制导系统识别的目标信息决定攻击方式——对于坦克类的硬目标,战斗部爆炸后将形成穿透铜杆以穿透坦克顶装甲;对于远距离目标,战斗部爆炸后将向目标射出一枚初速达1830米每秒的稳定飞行爆炸成型弹丸;对于防空阵地等软目标,战斗部爆炸后将形成大量破片进行杀伤。该可编程战斗部的3种攻击模式已经在地面进行过120次以上的演示试验;“洛卡斯”整弹也成功进行了演示。美军既然将空中力量视为其最关键的非对称战斗力,对基于空中力量的打击能力发展不遗余力,因此其空地弹技术发展始终处于明显领先的水平,从而持续巩固该非对称战斗力,强化美军依托其直接决胜战局的能力。上面三图从上至下依次为:“洛卡斯”空地弹样弹;“洛卡斯”的演示试验和激光雷达导引头成像;“洛卡斯”带有3种攻击模式的可编程战斗部(美空军图片)DEM重约2000磅(约合908千克),由空军研究实验室弹药局、美陆军作战能力开发司令部、法克森机械加工公司、L3哈里斯技术公司等合作研发。DEM的关键技术包括预置破片弹头、电子保险与装订装置、分布嵌入式发火序列和起爆高度精确传感器等,从而控制弹药的杀伤半径、破片速度和方向。DEM还使用了“联合直接攻击弹药”(JDAM)的尾翼套件用于制导。

2000磅级(约合908千克级)“杰达姆”(JDAM,“联合直接攻击弹药”的英语缩略语)制导炸弹系列中的GBU-31(V)3制导炸弹外形图。图中白色的尾段和弹体中部侧下白色的弹翼组件是在BLU-109战斗部基础上加装的制导与控制组件。这些组件已被用于美空军其他多个空地弹项目中。2019年6月14日,美空军曾授予波音公司合同修订,将2014年10月签订的“杰达姆”制导炸弹尾翼组件、备件、修理和技术服务采购合同期限再延长五年(至2025年2月28日),合同金额上限增加65亿多美元,使仅仅该合同的金额上限就增至100多亿美元。本次修订的内容包括了采购第23生产批次“杰达姆”制导炸弹。本合同除了为美军购买,还涉及多个对外军售用户,包括摩洛哥、约旦、阿联酋、科威特、巴林、以色列、比利时、芬兰、斯洛伐克、日本和中国台湾。该型炸弹的采购单价为2万~3万美元(美空军图片)DEM有三种毁伤效应可选。面攻击效应为在目标上方起爆,不考虑附带伤害的同时确保破片覆盖面积的最大化;精确致命效应为在目标下方起爆,可将附带损伤控制在较小范围内;面穿深效应为穿透目标后起爆。尽管目前DEM仍处于试验状态,但其引信、装药、弹头和传感器等技术已转化至多个武器计划,提升了后者的任务效能和生存力。 这些技术适用于不同尺寸、不同重量级的武器,对于美空军而言,有望产生一种较现役集束弹药更好的通用武器。同时,DEM也有助于美空军简化后勤需求,对成本、储存和周期都将产生积极影响。美空军称,后续工作重点是将相关技术转化至现役武器系统,同时开展小型化工作,使其能够适配更多作战飞机并提升载弹量。

美空军新型集束炸弹发展看来也实现了“装备一代、生产一代、研发一代”。本文所述的DEM属于“研发一代”;“生产一代”目前包括BLU-134和BLU-136两型“下一代区域攻击武器”(NGAAW)战斗部,它们通过在宽阔区域内喷撒金属破片达到类似子母炸弹的效果,从而满足美国防部集束弹药政策,取代按该政策不再使用的CBU-87和CBU-103子母炸弹。其中,BLU-134又称“改进杀伤力的战斗部”,也即“下一代区域攻击武器”增量1,为500磅级(约合227千克级),具备改进的反人员反装备(APAM)能力;BLU-136又称“下一代区域攻击战斗部”,也即“下一代区域攻击武器”增量2,为2000磅级(约合908千克级),与“杰达姆”GBU-31的制导与控制组件等兼容。2019年10月,美空军授予两家企业总金额6亿美元的合同,生产1.5万个BLU-136战斗部外壳,预计在2026年9月30日前完成。正在被BLU-134/-136取代的CBU-87和CBU-103就是“装备一代”。图为一架同时挂装18枚CBU-87“综合效应弹药”(CEM)集束炸弹的F-15E战斗机正在飞行(美空军图片

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