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下一代空对地杀手

作者:jnscsh   时间:2021-07-04 01:13:55   浏览次数:

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|L;PV@D~?ߟiM;M7^yiM;ơ工作。2008年5月中旬,有两个竞标方递交了项目建议书,分别是洛马公司和雷声公司与波音公司团队。2008年9月22日,美国陆军航空与导弹司令部与雷声波音团队签订了一份研制合同,提供1.25亿美元用于为期27个月的技术开发计划,研制并试射3枚带三模导引头(红外、毫米波、半主动激光)的JAGM样弹。

2008年10月10日,洛-马公司也获得了技术开发合同,价值1.22亿美元,周期同为27个月。洛马公司还对外宣布了JAGM项目研发团队名单,阿罗杰特公司负责火箭发动机,洛克韦尔公司负责推进剂,通用动力武器与战术系统公司负责多用途战斗部,霍尼韦尔公司负责惯性测量组件,L3公司负责焦平面阵列,EMS技术公司负责毫米波天线,马文公司负责发射器,阿连特技术系统公司负责导弹系统集成,穆格公司负责控制系统,派克奈姆公司负责战斗部点火器。洛马公司自己负责三模导引头。

截止2011年9月,两个竞标团队的作品都接受了评审,各自发射3枚导弹。雷声与波音团队3发3中,洛马公司3发却只有1中,有两次发生了硬件小故障。

面对尴尬结果,洛马公司决定自筹资金继续研发。2010年11月,洛马公司再上靶场,在多任务发射试验中成功击中了一辆6千米外的主战坦克,验证了三模导引头中红外成像传感器在射程外发射前锁定的能力,同时还验证了毫米波雷达传感器同步跟踪运动坦克的能力。多模导引头实现了可随目标类型(红外或雷达对比度)和环境条件变化复合自导引,可以根据目标类型和环境条件从导引头一种工作模式中自动选择最优导引法。而其他工作模式仍然同时运行,以计算瞄准点时生成目标的对比映像。试验还对早期试验中较小异常改进结果进行了验证。多传感器截获目标的飞行试验未遇到任何异常,传感器性能也处于最佳状态,这也增加了设计工作转入下一阶段的信心。

2011年4月13日,美国陆军航空与导弹司令部发布了JAGM工程与制造和小批量试生产阶段的招标书。次日,洛马和雷声公司都表示将参与竞标。2011年6月6日,两家竞标商分别递交了标书。

2012年8月,美国陆军授予洛马公司一份6400万美元的合同,进入为期27个月的拓展技术研究(CTD)项目,包括对JAGM制导系统的设计、测试和演示三个阶段。

2012年12月4日美国报界传出消息,雷声公司也已经获得一份价值大约为6500万美元CTD合同。在CTD的前4个月,雷声公司将更新设计并完成一次初步设计评审。接下来的24个月内,雷声要重点完成关键设计评审、制导部分的验证及测试,并提供制导部件。

此前洛马公司已经成功在JAGM上设计和测试了两种制导模式:“地狱火”上的精确打击半主动激光制导模式,以及“长弓”上的全天候毫米波主动雷达制导模式。

雷声公司则打算采用非制冷的三模导引头。该导引头的技术实际来源于当时正在研制的小直径炸弹Ⅱ项目。雷声公司认为,JAGM和前者的技术需求有很大相似之处,因此两种弹药的导引头可以高度通用。而JAGM项目可以从前者研制中获得经验和关键技术,降低风险和成本。三模导引头本已成功实现了飞行测试,进入工程制造和发展阶段。不过2013年7月17日,雷声公司遭到了当头一棒。美国陆军宣布将不会继续向雷声合同授予技术开发阶段的剩余部分合同,但洛马公司的合同可以继续。其中的原因很简单——三模导引头的价格太高了。尽管世界各军事强国已经装备了多种实用双模导引头的导弹,但三模导引头的应用没有先例。这种导引头面临着诸多技术挑战,包括传感器的小型化、集成的结构设计、射频和光学孔径的设计、头罩的工艺和制造、信息融合、数据综合决策等。

洛马公司的双模导引头发展则较为顺利。2014年2月20日,洛马公司宣布,在美国佛罗里达州埃格林空军基地,一枚安装有JAGM双模制导模块的“海尔法”导弹从6千米外成功击中了一个移动的、被激光照射的目标。此次测试是洛马公司降低导弹成本、追求更高性价比的一次里程碑事件,也是关键一步。

项目重组

2013财年美国海军退出了JAGM项目,迫使美国陆军对该项目进行重新审查。考虑到成本、技术成熟度、研发周期以及旧式导弹的替代问题。2014年6月4日,美国陆军对该项目进行大调整。洛马和雷声公司再一次拿到了一份招标书。按照新的计划,JAGM将分阶段开发。“增量Ⅰ”阶段将大量采用“海尔法Ⅱ”导弹的成熟技术,包括火箭发动机和弹头,并换用洛马的双模制导头。“增量Ⅱ”阶段改为三模制导(半主动激光制导、红外成像制导以及毫米波雷达制导),射程12千米,因此增量Ⅰ阶段的弹体结构设计就要为三模导引头做好准备。“增量Ⅲ”阶段的射程将进一步提高到16千米,从固定翼飞机上发射的射程能达到28千米。由于要实现射程的提高,因此“增量Ⅱ”和“增量Ⅲ”阶段可能将采用全新的火箭发动机技术,

2014年第四季度,JAGM与陆军的AH-64和MQ-1C无人机进行了集成测试。2015年春天,“增量Ⅰ”阶段将进入工程制造和发展期,2017年冬进入小批量生产,2019年开始交付美国海军陆战队。“增量Ⅱ”阶段服役时间为2018年之后。

“增量Ⅲ”阶段可能要到2020年之后才能服役。

依据美国2015财年预算案,“增量Ⅰ”阶段的双模制导型JAGM单价约为12.5万美元,比原方案降低30%,全部研制成本降低60%。为了加强竞争,美军已经宣称将允许外国公司参与JAGM项目的配套发展。欧洲MBDA公司闻风而动,提出了双模式制导(雷达与激光)的“硫磺石”导弹。其实“硫磺石”也是“海尔法”导弹的衍生型,英国把它装备在“旋风”战斗机上。而JAGM的边界要求与“硫磺石”导弹极为符合。洛马自然不甘示弱,据美国航宇日报2014年10月14日报道,洛马公司的策略是发展采用半主动激光和毫米波雷达的双模导引头,暂时放弃红外成像导引头置于一边,这将在满足要求的前提下降低成本和复杂性。

JAGM的另一个关键要求是发射装置及火控系统必须与“海尔法”兼容。通过借鉴AGM-114R导弹(“海尔法Ⅱ”导弹家族中的多用途型)的先进技术,既能适应美军未来战争的需求,又能依靠“海尔法”导弹的测试和生产设施,提高生产效率,保质保量的完成美军的任务需求。此外,该弹的多用途性也是洛马公司借鉴AGM-114R技术成果的集中体现。从这个角度上说,洛马公司的赢面相当大。

关键的技术

IBFS弹头

JAGM最大的特点是它的新型多用途弹头,也就是所谓的一体化爆炸破片套筒(IBFS),它结合了锥形装药和高爆弹头的特点,可以根据需要选择四种不同的起效类型,分别是高爆成形装药、穿甲成形装药、爆破裂解(焚烧装药、金属增强装药)。这种弹头已经在“海尔法Ⅱ”的多用途型JAGM上成功应用,为洛马公司又添了一份胜算。

IBFS弹头可用于摧毁装甲车辆、舰船、建筑物、指挥控制节点、地空导弹发射装置等,亦可杀伤敌方人员。这些目标的防护能力和结构特性是非常不同的,对战斗部的侵彻能力、冲击波能量、热破片杀伤范围有不同的要求。因此IBFS需要采用创新的高能材料,特殊的结构和引信设计。

IBFS弹头之所有能完成多种型号导弹的功能在于该导弹的多模式导引弹头,针对不同的攻击目标,通过软件控制的弹头将灵活变换导引模式,选择最优的方案来攻击目标。

洛马公司在发展JAGM的过程中共进行了超过8600小时的导弹导引头测试,包括实验室测试、车载测试、高塔测试和系留飞行试验、硬件在回路环境试验和导弹飞行试验等。测试结果表明,该导引头技术风险低,具备良好的作战使用能力。导引头目标探测距离远,可以更好地保护机组人员,使其免受敌方防空系统的打击。该弹的火控软件可以随载机型号、任务要求自动切换,以实现对不同目标的打击。在战斗状态下,JAGM的火控软件能与战机上的目标指示系统通信,选择最合适的跟踪模式,弹头及发动机也会根据任务要求自动调整。

如果美军选择了洛马公司的JAGM,可以采用现有的“海尔法”导弹生产线制造,在节约成本的同时快速提供产品。

火箭发动机

JAGM将挂载于固定翼飞机、直升机和无人机等多种平台。其载机在发射时的状态可能是高空高速,也可能是低空低速,这带来推力比和温度适应性两个难题。第一,在低空低速发射时要有足够大的初始推力,而巡航阶段的推力能够维持飞行即可,尤其是直升机在低空零速发射时对固体火箭发动机的一二级推力比有较大的要求;第二,需可以在55~60摄氏度的环境下正常启动,对火箭发动机的温度适应性提出了较高的要求。

洛马公司会同英法合资的洛克赛尔公司及美国航空喷气公司开发推进剂和火箭发动机,基本上能满足导弹高空和低空飞行要求。洛马公司已经向陆军交付了8台单级固体火箭发动机用于技术演示验证阶段的附加测试工作。

发射技术

多平台发射是另一个技术难点。固定翼战斗机的高空发射条件和直升机的低空发射条件是截然不同的,需要JAGM满足宽泛的温度要求,并能够承受挂载高速战斗机的高度、冲击、震动,还需要承受战斗机在航母上着陆时的冲击以及机翼下的超声速扰流抖动。为此,需要发展出智能化、适配性更强的挂架系统。

洛马公司在风洞试验中模拟了美国海军F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机与JAGM及发射器在不同匹配条件下的飞行环境,承担试验工作的是注明的美国航宇局。试验时间长达200多个小时,结果令人满意。此后,洛马公司紧接着在阿诺德工程研发中心进行了一系列F/A-18E/F负载试验,历时150小时。试验中收集到的数据将用于进一步完善发射器和导弹的结构需求。

值得一提的是,不同的载体平台上都需要专门的发射挂架和数据接口,数据信息和指令都是通过挂架上的数据接口传递给导弹,因此智能型的挂架系统需要与JAGM导弹完美兼容,才能形成“传感器到射手”的信息流。

在后续与无人机的集成测试中,机载侦察设备、地面控制站、武器系统的整合将需要更多的资源投入。而一旦研制成功,JAGM在各种作战环境下为美军提供支援,有效增强多种武器平台的联合精确打击能力。

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