美海軍F/A-18E/F戰鬥機完成首次「小直徑炸彈」Ⅱ制導投放試驗

2021-02-19 戰略前沿技術



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2020年6月,美國雷神公司宣布由其研製的「小直徑炸彈」Ⅱ(GBU-53或SDBⅡ)首次由美海軍的一架F/A-18E/F戰鬥機完成制導投放試驗。試驗中,「小直徑炸彈」Ⅱ與載機安全地分離,並成功接收了來自載機的導引數據,從而能夠在飛行中準確瞄準目標。「小直徑炸彈」Ⅱ計劃將在2020年晚些時候形成初始作戰能力,而F/A-18E/F將繼美空軍F-15E戰鬥機之後,成為第二型裝備這種炸彈的飛機。

 「小直徑炸彈」Ⅱ是美軍研製並投入使用的第二代小直徑炸彈,由美空軍和美海軍聯合投資發展,雷神公司(今雷神技術公司)為主承包商。該項目始於2006年5月,2010年7月進入系統研製與演示驗證階段,2011年1月完成關鍵設計評審,2015年6月進入低速初始生產階段,2018年6月至2019年5月完成初始作戰試驗與鑑定。  

「小直徑炸彈」Ⅱ制導炸彈外形圖(美國雷神技術公司圖片)

根據2020年6月美國國會政府問責局(GAO)發布的對國防部裝備採辦項目的評估報告,目前「小直徑炸彈」Ⅱ項目4項關鍵技術(多模導引頭、數據鏈、有效載荷和目標分類)基本成熟,生產流程趨於完善,計劃2022年4月進入全速生產階段。根據美國防2021財年預算文件,美軍計劃投資7977萬美元用於研究與開發;計劃投資3.52億美元用於採辦,計劃共採購1490枚(空軍1133枚,海軍357枚)。

與美國波音公司研製的「小直徑炸彈」Ⅰ GBU-39(第一代小直徑炸彈)相比,GBU-53主要有三大特點:

一是採用三模導引頭,具備在各種複雜作戰條件下精準打擊和摧毀移動目標的能力。該炸彈在GPS/慣性制導基礎上,加裝毫米波雷達、紅外以及半主動雷射三模導引頭。三模導引頭使該炸彈在惡劣天氣下(如沙塵等情況下)能準確捕獲目標、精準識別鎖定目標以及利用來自空中或地面的雷射引導至精確的瞄準點,大大提高了該彈在不利天氣條件下攻擊移動目標的能力,因此GBU-53仍保留了全天候能力,但更為精確。同時在打擊過程中,彈載計算機根據導引頭信息自動對目標進行分類排序,根據識別算法,也可自行確定目標最脆弱的部位實施攻擊。 

三模導引頭提供了一系列通常不會在一種系統中同時使用的制導和瞄準選項。毫米波雷達使這種武器具備了在惡劣天氣下探測和識別能力;紅外成像制導使得這種武器能夠捕獲並鎖定熱圖像;而憑藉半主動雷射制導技術,這種武器可以利用來自空中或地面的雷射指示器或雷射照射器被引導至精確的點位。雷神技術公司稱:它是目前唯一能夠讓飛行員在惡劣天氣或當地有灰塵和煙霧的情況下仍能擊中移動目標的制導武器(美國雷神技術公司圖片)

二是繼續保持了小型化,載彈量可保持不變,大幅提升載機在複雜條件下的多目標打擊能力。小型化是GBU-53最重要的特點之一,該型炸彈口徑250磅(113千克),彈長約1.8米、彈徑約0.19米,整體尺寸和質量只有美空軍現役「傑達姆」GBU-38制導炸彈(口徑500磅級)的一半。GBU-53幾乎能適裝美空軍所有的飛機平臺,包括戰鬥機、轟炸機和察打一體無人機等等。由於保持了小型化特點,軍機平臺攜帶該炸彈的能力與攜帶GBU-39時相當,如F-22A、F-35A都可以在每個內埋彈艙中使用一個四聯掛架掛裝4枚,全機掛裝量可達8枚;F-15E、F-16C/D都可以使用四聯掛架外掛,其中F-15E可在進氣道下和機腹共攜帶20枚。轟炸機載彈量較大,B-2A可攜帶192枚,B-1B可攜帶288枚,B-52H可外掛加內埋共144枚。體積小可大幅提升載機特別是隱身作戰飛機單次打擊目標數量,為提高打擊效率,美軍此前發展了同時為多枚GBU-39裝訂不同目標諸元、快速連續投放打擊多個目標的技術,並用F-22A等作戰飛機成功進行了驗證,該技術也可用於GBU-53。

三是採用具有聚能射流和爆炸破片殺傷功能的彈頭,大幅度提高炸彈殺傷力。GBU-53炸彈彈頭重47.3千克,彈頭重並沒有使這款小型化炸彈的威力隨之縮減,一方面GBU-53進一步優化設計了戰鬥部,在炸藥爆炸時產生金屬射流,提升碎片的殺傷效果;同時,通過聚能射流技術和新型複合材料,使該炸彈在爆炸時產生纖維碎片而不是金屬碎片,大幅有效減小附帶損傷。另一方面,三模製導技術的運用可大幅度提高該炸彈命中精度,而命中精度提高至兩倍,殺傷威力可能提高至八倍,也同樣增強了該炸彈的殺傷力。

「小直徑炸彈」Ⅱ在提高作戰適應能力、保持掛載量進而提高作戰飛機單架次打擊能力以及進一步提高毀傷效果方面取得了新的突破:一是,三模導引頭使GBU-53在複雜環境下具備了極高的適應性,根據不同的作戰環境自動切換制導模式,加上具備對目標優先排序的功能,因此能快速集中到威脅等級高的目標進行攻擊,大大提高了作戰能力;二是,對於內埋彈艙這樣「寸土寸金」的地方,如何在有限的空間儘可能裝載數量多的炸彈是需要不斷克服的問題,而GBU-53獨有的小型化特徵在這方面極大提高了美軍作戰飛機的載彈能力,有效解決了隱身飛機內埋武器艙對飛機掛載能力的嚴重限制;三是,GBU-53採用的爆炸破片彈頭和聚能射流技術,在提高殺傷力的同時,可以降低炸彈附帶損傷。 

小直徑炸彈爆炸瞬間,旁邊是一輛卡車,可見爆炸威力也很大。別看小直徑炸彈有個「小「字,那也分和誰比,無論是重量還是裝藥量,SDB都遠遠超過155毫米炮彈,可以裝填23千克高爆炸藥,裝藥量是155毫米高爆彈的兩倍多(美國雷神技術公司圖片)

由此可見,小直徑炸彈的出現和發展很好地滿足了美空軍增強作戰靈活性、應對複雜作戰環境、降低武器附帶損傷等一系列需求。目前美空軍正在實施「金帳汗國」項目,目的是將使GBU-39和GBU-53小直徑炸彈、AGM-158聯合空地防區外打擊飛彈、ADM-160微型空射誘餌各自實現彈群組網,以使它們在發射後自主作戰,幫助突防敵方的防空系統,取得最佳的打擊效果。利用小直徑炸彈較高的打擊精度和更大的自主作戰能力,其在發展為具有網絡化精確打擊武器之後,將能適應未來網絡作戰和分布式作戰需求,成為未來美空軍在強對抗環境下空中作戰的重要武器。





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