坦克重弩如何在千里之外精確命中？淺談炮射導彈的製導方式

2017年8月末，美國《陸軍知識》網站報導了印度陸軍欲對其T-90S進行火力升級的消息，此前印度一直裝備的都是俄羅斯射程為4000米的9M119“斯維爾河”炮射導彈，如果印度的該升級方案順利實施，那麽印度的新型炮射導彈將具備晝夜攻擊移動和靜止目標的能力，最大攻擊距離可達8000米。不過值得一提的是讓印度費盡心思的炮射導彈自誕生以來就飽受爭議，關於其到底具不具備實戰意義的討論從來都沒有停止過。下面我們就來一探炮射導彈的秘密，詳細了解一下這款“重弩”是如何精確命中的。

▲俄羅斯原裝的9M119“斯維爾河”炮射導彈，該導彈最大射程為4公里，可以擊穿500到600毫米的均質鋼裝甲，值得一提的是如今的炮射導彈雖然已經實現了全自動製導，但是其尾部一般會安裝一個示蹤燈便於對導彈的目測觀察

什麽是炮射導彈

炮射導彈是由裝甲車輛利用火炮發射的一種製導彈藥，主要用於摧毀敵方裝甲目標，由於炮射導彈在發射時和常規炮彈共用同一火炮，火炮原模原樣的保留著之前的發射功能，所以這種搭配使用的模式操作簡單，通用性高。坦克裝備以後可以具備遠距離攻擊敵方裝甲目標和低空直升機的能力，能有效的彌補常規彈藥的不足，所以近些年來頗受有些國家的重視，尤其是俄羅斯，已經發展了多達7、8種型號的炮射導彈。但是炮射導彈雖然攻擊距離遠，但是成本較高，結構負責，並不適合大量裝備坦克炮，目前只能算得上是一種補充武器。炮射導彈主要由舵機艙、戰鬥艙、動力艙、儀器艙、藥筒和彈尾托部件組成：

▲上圖是常見的炮射導彈，除了彈體本身，整個炮射導彈系統還有用於製導的組合儀器，用於發現和識別目標，以及構成導彈在雷射束中飛行的信息控制場，此外還必須有普通目視觀瞄通道以及一個雷射束信息通道，另外還得借助坦克常規的穩定裝置用於目標的搜索，瞄準和跟蹤

舵機艙：該部分可以將傳遞的製導電信號裝換成機械信號，通過前部的一套控制翼面按照傳遞的信號實現對導彈的控制

戰鬥艙：一般的炮射導彈都會有兩個戰鬥部，第一個戰鬥部位於控制艙前部，目的是破壞攻擊目標的反應裝甲，經過短暫的延時後，位於舵機艙後部戰鬥艙的第二個戰鬥部引爆主裝藥，形成的金屬射流按照之前清理出的通道就能輕鬆擊穿目標裝甲

發動機艙：該部分提供了導彈飛行過程中的全部動能，炮射導彈不同於常規的反坦克導彈，它的飛行過程可以分為兩部分，第一部分和常規炮彈一樣，從炮口飛出一段距離後，固體燃料發動機開始工作，使導彈穩定的飛向目標

儀器艙：該部分裡面安裝著整個導彈所有的控制系統（除了上文提到的舵機組件）以及尾翼控制系統，可以說是整個炮射導彈的大腦，內置的接收器可以將接受、甄別和處理接受到的信號（一般都為雷射信號，下文細講），並將該信號轉換成電信號傳遞給舵機艙，舵機艙再將該信號轉換成機械信號完成對導彈的控制，此外儀器艙還有一個重要的部件，那就是雙自由度陀螺坐標儀，該裝置可以提供導彈發射時候的重力基準方向，這樣一來就可以按照彈體建立一個坐標系（發射之前是按照地面建立坐標系的），這樣就能確定後續的彈道控制信號方位，便與後續的製導

彈尾托部件：該部件控制著尾翼的折疊與張開，同時還保護著精密的儀器艙免受高溫高壓發射藥的侵蝕和影響，當導彈飛出炮管後，尾翼在彈簧的作用下張開，來維持彈體的飛行穩定性，此外翼面相對於彈體軸線有一定的角度，使彈體按照預定的速度低速旋轉，提高穩定性

藥筒：因為通過火炮發射，所以炮射導彈的藥筒也是必不可少，用於容納發射藥、底火等重要部件，此外還能防止火藥燃氣腐蝕膛壁提高火炮的使用壽命，提升射擊頻率

反坦克導彈的製導方式

▲第一代反坦克導彈中的經典，蘇聯AT-3反坦克導彈，該導彈有效距離為500米到3000米，為了給射手留出足夠的反應時間，速度僅為120米每秒，從上圖中可以清楚地看到第一代反坦克導彈的導線，觀測裝置以及控制裝置

炮射導彈嚴格意義上來說也是反坦克導彈的一種，只不過為了追求極高的生存性，炮射導彈的速度較快，便於快速完成射擊。所以研究炮射導彈的製導技術就必須回到反坦克導彈，反坦克導彈的製導技術發展至今已經經歷了三次升級，第一代的製導系統比較的簡單，這種製導技術通過目視跟蹤導彈，利用導線手動傳輸命令直到擊中目標，這就使得射手、導彈、目標必須形成三點一線，這種導彈完完全全考驗的是射手的能力，為了給射手留出一定的反應時間，導彈的飛行速度不會太高（這和上文提到的炮射導彈為了追求生存性速度要高是互相矛盾的），這種攻擊的限制性太大，較長的飛行時間足夠目標躲避攻擊或者是對射手進行打擊，而且導線傳輸指令會存在很多不確定的因素，在一些可視度較差的情況下導彈完全沒有用武之地。

▲第二代反坦克導彈中最為經典的當屬陶氏反坦克導彈了，該導彈幾乎參加了越戰以來的所有局部衝突或者是戰事，但是其還是有線製導，從上圖中就可以清楚地看到兩條導線

第二代反坦克導彈則大幅降低了射手的壓力，導彈發射後接收器接受導彈尾部發出的紅外光，然後根據射手指引的目標測量各種數據計算出修正量形成信號指令，然後通過導線發送給導彈，導彈根據信號指令修正導彈的飛行參數，直至擊中目標（此外二代反坦克導彈還可以通過電視測角跟蹤，導線傳輸的方式製導）。但是該過程中要求射手必須將瞄準裝置對準目標為導彈指引，這樣一來人還是整個製導過程中不可或缺的一部分，至少相比於機器，人出現失誤的概率還是要大很多的，而且容易受到各種紅外信號的干擾。到了第三代就完全實現了全自動製導，射手在製導過程中不會進行任何的操作，完全交給了機器，並且用無線電取代了導線，由於第三代反坦克制導技術眾多，這裡我們就直接來介紹基於第三代製導方式的炮射導彈雷射駕束製導。

雷射駕束製導技術

▲波束製導，又被稱之為駕束製導，主要分為雷達波束製導和雷射波束製導兩種，而炮射導彈使用的就是雷射波束製導（如下圖），值得一提的是該製導方式的必須要求導彈進入雷射控制場

炮彈發射後製導系統會發射一道雷射束，雷射束通過一定的手段（自動變焦等技術）會形成一個·直徑為米6的控制場並且一直延伸，導彈發射以後在雷射束產生的控制場中飛行，導彈在控制場中的位置不同時，導彈內置的接收器就會接受不同頻率的雷射脈衝信號並將其轉換為電信號，該信號通過限幅放大器後一些雜質干擾信號就會被抑製，然後電信號通過門限電路輸出各種方波信號，最終通過坐標鑒別電路得出導彈偏離中心線的方向以及偏離的距離大小，這樣一來就能確定導彈在控制場中的位置（這個過程有些難以理解，通俗點來說就是導彈根據控制場內各處信號的不同確定導彈的位置），最終這個位置通過電信號傳輸到導彈的陀螺坐標儀上，陀螺坐標儀得出彈體與中心線的誤差信號並將該信號傳遞給舵機艙，舵機艙通過調整兩對垂直翼面控制導彈按照控制場中心線飛行，直到擊中目標。

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