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1、132006.8MILITARY TECHNOLOGY 军事技术海湾战争之后， 美国空军利用G P S 技术研制了一种弹尾制导组件， 将美国库存的大量老式炸弹改造为“杰达姆” 制导炸弹，价格只有两万多美元， 从而使其敢于放手使用。 精确制导武器使用比例在1 9 9 1年海湾战争时仅为 7 % ，到2 0 0 1 年阿富汗“持久自由”行动时猛增到6 5 % 。 其实， 多年来美国陆军也在尝试为普通炮弹加装一种制导组件，即弹道修正引信， 开发自己的“杰达姆” 。弹道修正引信可适用于各种 1 5 5和1 0 5 毫米炮弹， 拧在弹上即可使用， 而且成本低廉 （从1 0 0 0 至3 0 0 0 美元
2、不等） 。 正在研制中的弹道修正引信有多种， 其中包括距离与方向修正 （二维） 式、 距离修正 （一维）式和更为简单的试射式。近年来，随着微机电系统（M E M S ） 和坚固耐用的小型保密 G P S接收机的发展，微型化以及抗大过载难题已逐渐克服， 各国弹道修正引信研制呈现蓬勃之势。美国 始作俑者关于在炮弹上应用 G P S技术的设想，最初是美国在 2 0 世纪8 0 年代提出的，目的是研制自动试射弹， 即在弹鼻锥部装有G P S 转换器，将飞行中弹丸的位置发回设在炮兵阵地或火炮上的计算机。这样， 射弹的实际弹道就可以标绘出来并与预测弹道相比较，从而可推算出下一发“笨”炮弹的修正量。到1 9
3、 9 2 年， 陆军研究实验室内部产生了进一步发展这一技术的想法， 具体内容包括以不同的方式为远程火炮系统提供自主的 G P S 导航（例如自主修正）功能、引信定位功能 （以最接近的特定坐标位置为基础）和战斗识别功能， 或者提供用于弹道描述的靶场测量引信。后来， 陆军研究实验室的工作被并入“低成本有能力弹药” （L C C M ）技术基础项目， 由设在皮克汀尼兵工厂的美陆军装备研究、发展与工程中心（A R D E C ）领导。1 9 9 4 年，A R D E C 开始积极推进基于 G P S的自动修正阻力器式（一维距离修正式）和制导式（距离和方向二维修正式） 引信研究工作。一维和二维修正均要
4、依靠对G P S 和惯性测量数据的处理， 前者通过展开某种形状的空气动力减速板， 后者通过控制可操纵的鸭式舵来实现弹道修正效果。 当时的估算结果是， 对3 0 公里目标射击时， 一维修正引信和二维修正引信的误差半径应分别为1 0 0 米和1 5 5 0 米。L C C M项目将自动试射引信的 C / A码 华菊仙美国制导一体化引信（G I F ）美国G I F 弹道修正引信工作原理滚动制动线圈G P S 抗干扰天线栅格状鸭舵标准火帽和 保险装置 电池炸高传感器电子组件 栅格状鸭舵护盖 在启动气动控制之前保护栅格状鸭舵， 利用抗滚动肋条产生抗滚动扭矩飞离炮口时的状态最后2 5秒飞行段的 制导状态
5、炸高传感器与 电子组件G P S卫星计算射击诸元 引信初始化减慢转速， 接 收G P S信号预测误差，展开 控制器无制导时的弹着点经过制导后射 弹落达目标G I F 引信取代北约 其他制式引信导向目标弹道修正引信让笨弹变聪明弹道修正引信让笨弹变聪明人小鬼大142006.8 军事技术 MILITARY TECHNOLOGY模拟式转换器的电子器件缩小， 装入制式引信。在1 9 9 4 年1 2 月至1 9 9 7 年1 月间，A R D E C和陆军研究实验室共发射了 9枚这种引信的弹药， 其中有6 枚获得成功。 后来，也生产了P / Y 码的转换器，用于发射M 1 0 7 和 M 5 4 9 A
6、 1 式炮弹， 以进行实时G P S自动试射演示。 遗憾的是， 从9 0 年代后期开始， 美国陆军的工作重点转到了研制精度更高的 X M 9 8 2 （现称作“神剑” ）远程制导炮弹上，与G P S 相关的引信研究则受到冷落。2 0 0 2 年， 美国陆军 “十字军战士” 榴弹炮项目下马， 精确制导弹药的研制获得额外资金。 由于当时陆军未明确提出对弹道修正引信的需求， 国防部长办公室即向海军水面战中心的戴尔根分部拨款， 以开展一项制导一体化引信 （G I F ） 技术演示项目。戴尔根分部的设计方案采用了美国陆军 M 7 8 2 炮兵多功能引信（M O F A ）部件，包括无线电近炸传感器、 保
7、险装置以及传爆系列。但它与其他二维引信的区别是，使用了两片栅格式即 “华夫饼干” 式弹翼，可在保持弹丸飞行稳定的情况下提供升力， 并且利用栅格之间不同的斜面来产生防滚扭矩。对G I F 引信的精度要求与“神剑”制导炮弹相当（圆概率误差小于1 0米） ，预计单价为3 5 0 0 美元。事实证明， G I F 显然比预期的要困难，经过3 年的努力还不能进行全系统的演示。原定通过招标使G I F 项目在2 0 0 5 年末进入系统设计与研制阶段， 但相关的方案征询被推迟。2 0 0 3 年下半年， 美国陆军在事隔多年后再次对弹道修正引信表示兴趣。据推测， 这与陆军没有足够经费来购买昂贵的“神剑” 制
8、导炮弹有关。 美陆军将G I F 引信列入了2 0 0 6 2 0 1 1 年项目目标备忘录， 并为此筹集了资金。然而， 鉴于该项目的难度很大， 美国陆军提出了自己的降低风险计划，即为一种被称作 X M 1 1 5 6 式精确制导组件（P G K ）的低成本弹道修正引信独立采购项目投资。 该项目利用工业界提供的各种解决方案， 预期在2 0 0 9 财年至少要达到圆概率误差5 0 米的水平。 据称， 令弹道修正引信时来运转的另一个关键原因是“可以经受住火炮发射高加速度力的小型G P S 组件的出现” 。P G K 项目已经于 2 0 0 5 年 9 月 1 6 日发北美B A E 公司正 在研制
9、的C C F 二 维弹道修正引信微调减速板旋转减速板主减速板出了方案征询书，现正处在征集方案阶段。 皮克汀尼兵工厂将与两家或两家以上的公司签订技术演示合同， 并至少与一家公司签订系统设计与研制合同。 技术演示合同原定于2 0 0 6 年签订。P G K 项目将为一个分阶段螺旋式发展计划。 对于技术演示 （到2 0 0 7 年结束） 与第一阶段的P G K ， 美陆军要求达到小于5 0米的圆概率误差， 引信嵌入弹体的最大深度为1 2 4 . 7 毫米， 具有触发和近炸模式， 最大过载为 1 5 0 0 0 g ，低速初始生产型应于2 0 0 8 年底服役。对于第二阶段P G K ， 要求圆概率误
10、差降至3 0 米以下， 嵌入弹体的深度为5 6 . 1 毫米 （含传爆药） ， 具有触发、 近炸、延时和空炸（可以通过G P S 、测高仪或电子定时途径实现）模式， 最大过载亦为1 5 0 0 0 g ， 2 0 0 8 2 0 0 9 财年进行系统设计与研制，2 0 1 1 财年末形成初始作战能力。而第三阶段 P G K 应达到 1 0 米圆概率误差，过载限制则进一步提高， 以便也能使用 M 1 1 9 式 1 0 5 毫米火炮发射，过载达2 0 0 0 0 g , 于2 0 1 0 2 0 1 1 财年进行系统设计与研制，2 0 1 2 财年开始生产。在2 0 0 6 财年，P G K 项
11、目计划花费7 0 0万美元， 而G I F 项目则获得2 5 0 0 万美元的经费。 美陆军表示， 将继续关注海军的G I F项目，而且“将利用他们获得的任何成果” 。 如果G I F 取得成功 （而且经济上可以承受） ，原则上有可能将其作为 P G K后两个发展阶段之一的成果。北美 B A E 系统公司是处于领先地位的 P G K 竞争者之一。自 2 0 0 1 年以来，该公司一直在研制自己的弹道修正引信。B A E 公司的弹道修正引信研制小组包括美国 B A E 系统公司、B A E 博福斯公司（分析与工程） 、 L - 3 通信公司的B T 引信分公司 （火炮加固产品与引信） 和洛克韦尔
12、 科林斯公司 （G P S 接收机） 。 该弹道修正引信与 G I F 一样，以 M 7 8 2 多功能炮兵引信为基础，加装了三个空气动力修正机构， 在整体式G P S 的控制下工作。 初始弹道的距离修正利用微调阻力减速板来实现， 在弹道中段通过展开4 个旋转减速板进行方向修正， 末段距离修正则通过展开两片主减速板的实现。据 B A E系统公司的项目负责官员称，鉴于该公司的技术方案 “不对射弹进行连续不断的制导， 只是在三个不同时刻上分别减慢转速或造成阻力” ，所以既不需要惯性测量装置，也不需要传动装置， 因此其效费比要好于其他二维修正引信方案。2 0 0 5 年年中， B A E 系统公司在
13、尤马靶场进行火炮射击演示 （比美国陆军获准启动 P G K项目还稍早一些） 。为进行演示，B A E 系统公司设法将G P S 接收机、 控制电子部件、引信电子部件、 控制传动装置以及旋转减速板统统纳入了规定的空间之内。 试验共发射了3 枚M 7 9 5 式练习弹， 圆概率误差达到了2 0 米。英国 重起炉灶在英国， 由政府投资， 皇家军械公司（现为 B A E系统公司地面系统分公司的一部分）和政府的国防评估与研究署（D E R A ， 即国防科技实验室和Q i n e t i Q 公司的前身）于1 9 9 4 1 9 9 5 年分别启动了研究项目。 皇家军械公司作为引信制造单位与美国的洛克韦
14、尔科林斯G P S 专业公司合作，而 D E R A则与当时的电子引信专业公司汤姆逊索恩导弹电子公司联手。1 9 9 9 年上述4 个单位联合组成 “斯塔尔” （S T A R ，智能弹道炮弹）小组，实际152006.8MILITARY TECHNOLOGY 军事技术上就是要研制一种一维弹道修正引信。 最终，S T A R 小组研制成一种包含 G P S接收机电子部件和阻力减速板的距离修正模块，并将其装入M 5 4 9 式炮弹，于1 9 9 9 年8 月在美国尤马靶场成功地进行了射击试验（发射过载达1 4 0 0 0 g ） 。随后，人们曾经希望 S T A R 能够在英国陆军于 2 0 0
15、0年启动的 T A C A S （身管火炮常规弹药系统） 采办项目的赞助下转入全面研制阶段。 但由于相关的A S 9 0 榴弹炮远程弹药/ 模块化装药研制项目陷入技术困境并被搁置， T A C A S 项目旨在改善精度的工作也随即失去了推动力。虽然陆军的 “斯塔尔” 项目中途搁浅，英国皇家海军却对弹道修正引信开始产生兴趣。 B A E 系统公司地面系统分公司研制的一种新型远程榴弹（H E E R ）被英国皇家海军采用， 作为传统1 1 4 . 3 毫米 （4 . 5 英寸）M k 8 式M o d 1 改型舰炮的远程配套弹药。 H E E R 榴弹装有一个底部排气减阻装置， 可将最大射程从1
16、8 . 3 公里增大至2 7 公里。 与老式弹药相比， 该弹将对付软目标的效果提高 1 5 % 以上。已有 3 5 年历史的M k 8 式舰炮原本面临要在下一个十年中被淘汰的命运， 但在过渡阶段， 皇家海军正了两种不同的弹道修正引信方案的可行性研究，但两者采用了相同结构的减速装置。第一种称作“桑普拉斯” （S A M P R A S S ，意即“地面火炮精度改进系统” ） ，是基于G P S 的一维距离修正系统， 由地面武器工业集团（G I A T ） 、T D A和六分仪航空电子公司根据法军装备总署的合同进行研究。“桑普拉斯” 采用的不是自主工作方式， 因为引信所接收到的G P S 数据必须转发给地面计算机， 然后由计算机指示引信在弹道适当的位置展开阻力减速板。第二种称作 “斯帕西多” （S P A C I D O ，即 “采用多普勒测速仪提高精度的系统” ）是一种非 G P S 方案，依靠的是一种地面多普勒雷达，例如安装在法国陆军 A U F 1T A式自行榴弹炮上的R D B 4型炮口初
