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美国联合制导攻击武器(JDAM)浅析

发布日期:2022-07-31 06:04   来源:未知   阅读:

  联合制导攻击武器(英文:Joint Direct Attack Munition,简称JDAM),是由波音公司为美国海军和空军联合开发的一种具备高精度、全天候以及自主攻击能力的精确制导炸弹配件,其通过安装在由飞机施放的传统炸弹上,可借助其中的全球卫星定位系统(GPS)将原本传统航空炸弹由无控变为可控。JDAM炸弹区别于传统激光制导炸弹,其中的GPS导航模块可以在雨雪、风暴以及沙尘等恶劣环境中适用,同时其借助惯性导航系统(INS)辅助制导以防止GPS信号丢失,是一种不易受恶劣气象条件影响使用的精确制导武器。

  在第一次海湾战争中,美军为了能躲避地面炮火以及防空导弹的袭击,战机的飞行高度需保持在4500米高度以上投弹,但这种高度投弹的圆周率误差在60米左右,若需要提升打击精确度只能降低战机飞行高度。同时,若采用激光制导武器,如宝石路系列的炸弹,也因造价高昂不具备普适性,只适用于打击高价值目标且无法在恶劣气象条件下发挥效力,美军强烈意识到现有武器精确制导能力不足,于是研制联合制导攻击武器的想法随之应运而生。1997年,美军研制出第一枚JDAM炸弹,次年通过了飞行测试,其圆周率误差减小到13米。随即,在第二次海湾战争中,JDAM炸弹发挥出了不可磨灭的作用,此次战争实现了全天候精准轰炸,是美军空战史上的一个新里程碑。

  联合制导攻击武器一般由Mk-82(500磅)、Mk-83(1000磅)和Mk-84(2000磅)四种规格的常规炸弹改装而成,改装后分别编号为GBU-38、GBU-32和GBU-31。其中GBU-32和GBU-31为专用侵彻型炸弹,可用于打击地堡和坚固目标。

  搭载1000磅级弹头的JDAM被称为GBU-32(V)/B(也称GBU-35(V)/B,根据装配的弹头不同而命名不同)系列,有两种不同类型的弹头可以与1000磅JDAM尾套件一起使用。分别为MK 83和BLU-110/B。

  JDAM的尾翼套件包含以下四个模块,分别为:调节尾翼模块、控制计算机模块、GPS接收器模块以及INS模块。

  GPS接收器和INS系统都允许炸弹在空中自行定位。GPS接收器通过识别卫星信号来确定其位置,而INS系统则负责监控炸弹从发射位置起的运动路径。

  在炸弹释放前,飞机使用GPS接收器来精确定位地面上的特定目标,机载计算机向炸弹计算机提供当前位置以及目标的 GPS坐标。在炸弹释放后,JDAM的GPS接收器处理来自GPS卫星的信号同时跟踪自己的位置。

  与其他智能炸弹一样,控制系统会调整飞行翼片以将炸弹引导到正确的方向。按照美国空军的说法,该系统的精确度能达到40英尺(13米)以内。当过程顺利时,JDAM炸弹会击中目标几英尺的范围内。

  与依靠导航系统控制飞行轨迹的导弹纵向对比,制导炸弹是在普通自由落体的炸弹基础上,通过在其尾翼增加制导部件构成,也被称为“灵巧炸弹”。制导炸弹不同于导弹,其本身没有动力装置,主要是依靠飞行投弹时的初始速度以及搭制导平台的偏差修正作用来精准攻击目标,其主要特点是改装费用低、操作简单,是世界各国高精尖机载武器中使用量最多的一种空地武器。

  与传统的激光制导炸弹横向对比,JDAM炸弹造价成本较低,同时可在恶劣气象条件中保持一定的战斗有效性,虽定位精度稍许欠缺,但其可以在多种类型的载机平台发射,以及其发射后不管等各类优势使得该类炸弹得到广泛应用。

  传统的激光制导武器,受到天气因素制约较大,敌方针对此特性也有一些干扰手段,如红外烟雾以及伪装等。在这种条件下,激光制导炸弹的打击效率将降低。而JDAM炸弹依靠是GPS系统与INS系统的紧密耦合来完成制导的,可使上述干扰接近失效。JDAM炸弹一旦从飞机上释放出来,就会自动导航至指定目标坐标。目标坐标可以在起飞前加载在飞机中,在武器释放前由机组人员手动更改,或者通过机载飞行传感器自动输入。即使在GPS信号受到强烈干扰的情况下,搭载的INS平台将提供速率和加速度测量值,进行惯性制导的切换来实现精确打击。

  传统的激光制导炸弹携带较为不便,需搭配1-2个吊舱才能完成炸弹的装配。但JDAM炸弹的携带可在所有的武器挂架下使用,目前兼容 B-1B、B-2A、B-52H、AV-8B、F-15E、F/A-18C/D/E/F、F-16C/D和F-22飞机。同时激光管制导炸弹在命中目标前,载机无法进行移动。而JDAM除了可以实现高、中、低各中高度的水平发射外,还可以实施俯冲、投抛轰炸;既可以实施定轴轰炸,也可以实施离轴攻击,同时JDAM可以使多个武器能够一次击中单个或多个目标,彻底实现发射后不管的新局面。

  传统的激光制导炸弹改装成本较高,此前仅用于打击高价值的目标,无法普及使用。而JDAM改装成本较低,适合大量装配以及使用。与其他精确制导的武器相比,JDAM性价比优势十分明显。

  激光制导炸弹JDAM炸弹天气因素恶劣天气如雨雪、云层、沙尘等影响 无天气约束携带方式搭配1-2个吊舱 可在所有挂架下搭载圆周率误差1-2m 13m载机影响性命中前载机无法移动 发射后不管造价大于$120000 约$25000

  在1999年的联军作战行动中,美国空军的6架B-2A隐身轰炸机,各挂载16枚GBU-31,用于轰炸南斯拉夫科索沃。其中90%的JDAM炸弹圆周率误差都在12米之内,这些炸弹摧毁了近9成的设定目标。

  2001年底,美国对阿富汗塔里班政权恐怖组织进行大规模的军事打击,在这场战役所使用的弹药中,JDAM炸弹占了80%。

  随着21世纪初的高新复合制导技术的涌现,精确制导炸弹也实现了复合化制导的升级。波音公司在标准的JDAM炸弹基础上增加了激光制导组件,他们发现将激光传感器加装到JDAM炸弹上是经济实惠的,它几乎没有风险,可现场安装且无需修改飞机软件。于是波音公司研制出了Laser JDAM即LJDAM,该炸弹增加了对随机目标(包括移动和海上目标)的攻击能力,进一步实现打击的精确性。该类型应运而生的GBU-54(V)/B则是GBU-38(V)/B 500磅级的激光变体,它是一种半主动激光制导方式的精确制导炸弹,由一个装有DSU-38/B激光制导目标探测装置的GBU-38(V)/B炸弹组成。GBU-54已经通过由美国空军、海军和海军陆战队的实战验证,它可以打击固定目标或是移动目标,并减少附带的伤害。同时,一架B-2隐身战斗机可至多携带80颗该类型的炸弹。

  结合目前制导炸弹技术发展趋势以及历史进程的规律可知,在战争的催化作用下,复合化制导是未来精确制导炸弹发展的必然趋势。

  联合制导攻击武器(JDAM)是一种制导套件,可将现有传统的空投炸弹转化为精确制导的“智能”弹药,可在多种形式飞机以及多种环境下实现精准打击,同时具备抗干扰、造价低、系统可靠性高的优势。JDAM炸弹是一种主要消除潜在威胁的空对地武器,广泛应用于美国空军、美国海军和其他超过26个国家的军队,该系列炸弹可谓是目前西方世界最重要的武器类型。

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