1 無人機載空面武器行業概述及特征
隨著現代戰爭對無人機載空面武器的需求增加，其品種和數量也日益增多，性能不斷提升，進入了全面發展時期。據蒂爾集團(TealGroup)在《World Missile Briefing》中對2008-2017年的導彈、無人機和靈巧彈藥市場做出的分析，如圖1所示，2008-2017年世界導彈、無人機和靈巧彈藥的市場總額將進一步增長，將超過120億美元，總量達到60萬枚，十年間的總額將達到近1200億美元。如圖2所示，空地導彈的份額為15.5%，靈巧彈藥為14.6%，二者合計為30.1%。
圖1
圖2
現今無人機載空面武器的主要特征如下：
1）小型化。在近距空地作戰任務等軍事需求的推動下，美國和以色列等國家越來越重視精確制導彈藥的小型化，追求戰機每次出動能夠搭載更多的武器，使能打擊的目標數量更多。
表1 質量在60kg以下的機載精確制導彈藥
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質量/kg |
機載精確制導彈藥 |
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空地導彈 |
精確制導航空炸彈 |
機載精確制導火箭彈 |
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40~60 |
海爾法、聯合空地導彈(JAGM) |
小魔爪、手術刀 |
Zuni系列 |
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20~40 |
長釘增程型 |
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10~20 |
怪獸、LMM、LAHAT |
蝰蛇打擊、小型靈巧武器(SSW) |
APKW S-2、DAGR、GATR-L、魔爪、Cirit |
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0~10 |
長釘 |
暗鷹(Shadow Hawk) |
|
表1列出了質量60 kg以下的機載空面武器。與新一代產品(如怪獸導彈、小型靈巧武器SSW、LMM、手術刀炸彈等）相比， JADM、寶石路系列炸彈等以前戰機常用的武器已經顯得過于笨重。
2）高精度。只有高的打擊精度，才能使小型化成為可能。例如被稱為“小海爾法”(Baby Hellfire）的DAGR火箭彈，其質量僅為海爾法導彈的1/3，但作戰效能幾乎沒有任何差別，主要原因在于前者具備出色的打擊精度而且DAGR火箭彈減小了戰斗部，造成的附帶毀傷風險更低。
3）低成本。為了滿足經濟廉價的要求，武器研發商充分利用已有的資源，大量地采用商用組件或直接沿用現有武器產品的組件，從而減少了技術風險，縮短了研制周期，同時也實現了低成本的目標。
2 技術參數對比分析
表2 空面導彈和炸彈對比分析
|
研制單位 |
型號名稱 |
彈長(m） |
彈徑(mm） |
翼展(mm） |
彈重(kg） |
戰斗部(kg） |
動力 |
制導 |
射程(km） |
速度 |
發射平臺 |
研制狀況 |
|
美國洛馬公司 |
AGM-114P+ |
1.65 |
178 |
|
45.4 |
可調多用途 |
固體火箭發動機 |
半主動激光制導 |
9 |
超音速 |
無人機 |
在役 |
|
AGM-114R |
1.63 |
178 |
|
49.4 |
可調多用途 |
固體火箭發動機 |
IMU+半主動激光制導 |
9 |
超音速 |
無人機 |
在役 |
|
|
LOCAAS |
0.76 |
203 |
254 |
40.8-45.4 |
多模戰斗部 |
微型渦噴發動機或無動力 |
激光雷達導引頭、一體化INS/GPS制導系統 |
185/70（無動力） |
180 m/s |
戰斗機、轟炸機、無人機 |
在役 |
|
|
手術刀(Scalpel）制導炸彈 |
1.9 |
101 |
|
45 |
動能戰斗部或爆破殺傷戰斗部 |
無動力 |
半主動激光導引頭 |
|
|
戰斗機、無人機 |
在役 |
|
|
小型靈巧武器（SSW） |
0.55 |
100 |
|
<16kg |
串聯式聚能破甲戰斗部，重9公斤，裝6.8公斤高能混合炸藥，配觸發引信 |
無動力滑翔 |
可配裝多種導引頭，包括半主動激光、紅外成像、短波紅外和毫米波 |
>18.5km |
|
戰斗機、直升機、無人機 |
在役 |
|
|
美國雷錫恩公司 |
射手(Archer）導彈 |
|
|
|
15.9 |
4.5 kg新型多用途破片殺傷戰斗部 |
固體火箭發動機 |
INS/GPS+激光半主動導引頭 |
|
|
無人機、直升機、輕型機 |
在役 |
|
研制單位 |
型號名稱 |
彈長(m） |
彈徑(mm） |
翼展(mm） |
彈重(kg） |
戰斗部(kg） |
動力 |
制導 |
射程(km） |
速度 |
發射平臺 |
研制狀況 |
|
美國雷錫恩公司 |
怪獸(Griffin）導彈 |
1.09 |
140 |
|
15.6 |
重5.9千克的多效應爆破戰斗部 |
固體火箭發動機 |
慣性制導+GPS+半主動激光制導 |
12.5 |
|
武裝直升機、無人機 |
在役 |
|
小型戰術彈藥(STM）改進型 |
0.57 |
91 |
|
6.2 |
2.26 kg |
無動力滑翔 |
GPS/INS，并裝有半主動激光導引頭 |
11-14km |
|
無人機 |
在役 |
|
|
SDB Ⅱ(即GBU-53/B） |
1.76 |
150-180 |
1680 |
93（雙模）；113（三模） |
|
無動力 |
雙模（毫米波雷達/半主動激光）；三模 (半主動激光、毫米波和非冷卻紅外成像） |
|
|
|
研制中，未服役 |
|
|
雙模聯合空地導彈(JAGM） |
1.78 |
178 |
|
約50kg |
多模聚能/破片戰斗部 |
固體火箭發動機 |
雙模（毫米波雷達/半主動激光） |
9km |
超聲速 |
直升機、無人機 |
研制中，未服役 |
|
|
三模聯合空地導彈(JAGM） |
1.78 |
178 |
|
<49kg |
多模聚能/破片戰斗部 |
全新的固體火箭發動機 |
三模 (半主動激光、毫米波和紅外成像） |
16/28（直升機/戰斗機） |
超聲速 |
固定翼戰斗機、直升機、無人機 |
研制中，未服役 |
|
|
美國諾格公司 |
蝰蛇滑翔炸彈（GBU-44/B） |
0.914 |
140 |
900 |
19 |
2.7 kg聚能破甲(高爆反坦克）/破片 |
無動力滑翔 |
GPS+半主動激光導引頭 |
10 |
|
無人機 |
在役 |
|
研制單位 |
型號名稱 |
彈長(m） |
彈徑(mm） |
翼展(mm） |
彈重(kg） |
戰斗部(kg） |
動力 |
制導 |
射程(km） |
速度 |
發射平臺 |
研制狀況 |
|
美國波音公司 |
SDBⅠ（即GBU-39） |
1.8 |
|
190 |
113 |
22.7kg穿透性爆破碎片彈頭，可穿透2米厚的強化混凝土結構物或90厘米厚的鋼筋混凝土結構物 |
無動力滑翔 |
GPS/INS |
110 |
|
|
在役 |
|
美國 |
“長釘”導彈 |
0.635 |
56.3 |
|
2.4 |
1kg高爆戰斗部 |
無煙固體火箭發動機 |
慣性制導（INS）+末端電視制導，也可換成半主動激光 |
3.2 |
最大速度195 m/s |
|
在役 |
|
歐洲MBDA公司 |
小型增程制導炸彈(SABER） |
|
|
|
4.5kg（無動力滑翔）/13.5kg（火箭助推） |
1.8kg爆炸/破片殺傷戰斗部 |
無動力滑翔/火箭助推 |
INS/GPS+半主動激光制導（電視/紅外為備選） |
|
|
中小型無人機 |
在役 |
|
雙模硫磺石(DMB） |
1.8 |
|
|
49 |
串列式錐形裝藥戰斗部，內含6.2 kg的主裝藥和300 g的先導裝藥 |
|
雙模(激光/毫米波雷達）導引頭 |
8 |
|
直升機、固定翼戰斗機 |
在役 |
|
|
中程基本型導彈(MMP） |
1.3 |
140 |
330 |
15kg |
雙元炸藥裝藥結構 |
|
非制冷紅外傳感器和電視攝像機 |
4 |
200 m/s |
步兵、車輛、直升機 |
研制中，未服役 |
|
研制單位 |
型號名稱 |
彈長(m） |
彈徑(mm） |
翼展(mm） |
彈重(kg） |
戰斗部(kg） |
動力 |
制導 |
射程(km） |
速度 |
發射平臺 |
研制狀況 |
|
歐洲MBDA公司 |
增程型導彈(MLP） |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
研制中，未服役 |
|
PARS 3 LR反坦克導彈 |
1.6 |
|
|
49 |
聚能裝藥串聯戰斗部 |
|
被動式紅外導引頭 |
7 |
|
直升機 |
在役 |
|
|
Gladius（Vigilus武器系統中的空地導彈） |
0.8 |
|
|
7 |
1kg多模戰斗部 |
|
可見光/近紅外和半主動激光 |
30 |
|
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|
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以色列航空工業公司(IAI） |
LAHAT反坦克導彈 |
0.94 |
105mm/120mm |
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13kg， 四聯裝發射筒75 kg |
2.7 kg高爆串聯戰斗部 |
|
半主動激光制導 |
8km（地面）13km（空中） |
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車輛、直升機和無人機 |
在役 |
|
以色列拉斐爾公司 |
長釘-ER(NTD）增程型 |
|
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導彈+包裝筒重33kg |
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CCD、紅外或雙重制導 |
有效射程0.4km-8km |
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步兵、車輛、直升機 |
在役 |
|
長釘非視線(Spike NLOS）導彈 |
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70kg |
多模戰斗部 |
火箭發動機 |
雙模CCD TV/紅外成像復合導引頭 |
最大射程25km |
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直升機、無人機 |
在役 |
|
研制單位 |
型號名稱 |
彈長(m） |
彈徑(mm） |
翼展(mm） |
彈重(kg） |
戰斗部(kg） |
動力 |
制導 |
射程(km） |
速度 |
發射平臺 |
研制狀況 |
|
法國泰勒斯公司 |
LMM |
1.3 |
76 |
260 |
13 |
3kg |
2級固體推進劑 |
激光束導引和/或半主動激光器，IR末段自動導航，中段INS/GPS |
0.4km-8km |
最大速度4Ma |
直升機、無人機 |
2013年入役 |
|
俄羅斯 |
Hermes-A（赫爾墨斯-A型）機載反坦克導彈 |
3.5 |
130 |
|
110kg |
28kg高爆戰斗部，可穿透1000毫米裝甲 |
|
初始慣性制導+末端激光制導 |
15-18km |
最大速度1000 m/s |
武裝直升機 |
在役 |
|
南非 |
IMPI空地導彈 |
1.4 |
150 |
|
25 |
9kg |
|
初始慣性制導+末段半主動激光制導 |
10 |
|
搜索者400無人機 |
2010年展覽會展示 |
由表2所示，美國一家獨大的局面沒有改變，不論從新研發的武器種類來看，還是從其采用的技術來看，美國在機載小型精確制導彈藥領域走在最前沿，這與美軍近年來在伊拉克、阿富汗戰場上對近距離小型精確打擊武器的軍事需求是密不可分的。
歐洲則是聯合起來進行研發，例如MBDA公司是由歐洲航空防御空間(EADS）公司、英國航空航天系統(BAE Systems）公司和意大利芬梅卡尼卡公司各自下屬的導彈公司(或部門）合并組建而成，是世界上第二大導彈制造商，僅次于美國的雷錫恩公司。
以色列在無人機載空面武器方面應該說是和歐洲并駕齊驅。
3 制導方式對比分析
下面對制導方式進行對比分析，空面導彈制導方式和特點如表3所示：
表3 空面導彈各制導方式特點
|
細分類型 |
特點 |
無人機適掛性 |
備注 |
|
|
自主制導 |
慣性、方案制導 |
現多用于中制導 |
||
|
從固定參數系獲取信息 |
天文導航、衛星導航、地形匹配 |
性能穩定 自主式、全天候 |
對載機無特殊要求 |
現多用于中制導 |
|
自動導引 |
主動雷達 主動激光 |
發射后不管 |
對載機無特殊要求 |
|
|
半主動雷達 半主動激光 |
導引頭較主動型簡單 利用目標反射回波進行制導 |
需要對目標的輔助照射 |
||
|
被動雷達 |
一般用于反輻射導彈，制導距離較遠， 需抗目標關機 |
對載機無特殊要求 |
||
|
人在回路制導 |
雷達遙控指令制導 |
彈上制導設備簡單 不利載機隱蔽 距離遠制導精度降低 |
載機發送雷達校正指令 |
多用于中制導 |
|
光電遙控指令制導 |
同上 |
載機發送光電校正指令 |
多用于中制導 |
|
|
雷達波束制導 |
同上 |
載機雷達波束瞄準目標 |
多用于中制導 |
|
|
激光波束制導 |
同上 |
載機激光波束瞄準目標 |
俄“漩渦”反坦克彈 |
|
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組合制導 |
慣性+主動雷達 |
BGM-109B |
||
|
慣性+地形匹配制導+景象匹配 |
BGM-109C |
|||
|
… … |
||||
空面炸彈的制導方式和特點如表4所示：
表4 空面炸彈各制導方式特點
|
劃分方式 |
細分類型 |
特點 |
無人機適掛性 |
|
制導方式 |
自尋的制導（主動、半主動、被動） |
具有發射后不管能力 精度較高 |
半主動制導導彈需載機進行目標指示 |
|
人在回路（波束、指令） |
抗干擾能力強 精度較差 |
對載機無特殊要求 |
|
|
復合制導 |
精度較高 抗干擾能力強 |
||
|
非制導 |
爆破、殺傷、侵徹、反坦克、碳纖維、燃燒 |
不具有制導系統 精度差 |
對載機無特殊要求 現役多為250kg級以上型 |
4 技術發展趨勢
無人機載空面武器技術的發展具有如下趨勢：
1）多模制導方式。最初無人機載空地武器的制導方式大多為半主動激光制導，半主動激光制導具有低成本、高制導精度和抗干擾能力強的優點，但它的缺點是激光指示器容易暴露，影響發射平臺的安全。
如今美國的JAGM在半主動激光制導的基礎上，增加了毫米波、紅外/可見光等制導方式，即采用雙模或多模制導方式，能夠打擊復雜環境背景下的各種目標。而正在發展的低成本捷聯多模導引頭，更加符合無人機載空地導彈的未來作戰需求。
2）模塊化設計。新型空面武器大多遵循模塊化設計原則，例如小型靈巧武器(SSW）的導引頭和戰斗部均采用模塊化設計，可根據作戰任務和目標類型配裝多種導引頭及戰斗部。現代機載小型武器從設計初始就考慮到了與多種武器發射裝置及平臺的兼容性，具有多平臺作戰能力，具備較高的經濟性、可靠性和可維護性。
3）多用途戰斗部技術。現在研發的無人機載空地武器已經較多地應用了串聯戰斗部，如AGM-114R的新型串聯戰斗部，又稱為可調式多用途戰斗部，內裝帶有前驅體的主裝藥，含有爆炸殺傷破片。這種戰斗部全面地集成了AGM-114K的成型裝藥反裝甲能力、AGM-114K2的增強破片殺傷能力、AGM-114M的破片殺傷能力以及AGM-114N金屬增強裝藥戰斗部的高爆反裝甲/爆破能力，可以根據目標選擇不同的引爆方式。
?