漫談末敏彈(組圖)

漫談末敏彈

武器與裝備 2010-01

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   2009年7月齊齊哈爾的一則地方新聞引起了很多有心人的注意，位於齊齊哈爾碾子山區的黑龍江華安集團召開“慶祝末敏彈立項批複暨研製動員大會”。華安廠是我國目前規模最大、係列最全、加工手段最先進的炮彈生產總裝企業，在20年前建設的155毫米炮彈生產線，至今也是亞洲第一和唯一。某型末敏彈的立項批複是華安廠（國營第一二三廠）發展史上的一個新的裏程碑，標誌這家企業從此由傳統彈藥領域跨入了高新工程彈藥領域。看來，這種高科技彈藥，將在中國軍隊落地生根並山寨白菜化。 

末敏彈，顧名思義就是末端敏感器引爆彈藥的意思，炮彈發射後在彈道末段探測出目標的存在、並使戰鬥部朝著目標方向爆炸，具有作戰距離遠、命中概率高、毀傷效果好、效費比高和發射後不管等優點。二戰以來，麵對機械化部隊高速大縱深的突擊，各國炮兵一直在追求能夠遠距離、高效率、廉價的反裝甲彈藥。上世紀六、七十年代先後誕生了雙用途子母彈和激光末製導炮彈，從而給炮兵炮兵部隊打擊集群裝甲目標提供了必要條件。但這兩種彈藥的缺點非常明顯：激光末製導炮彈雖然具有精度高的優點（直到現在激光製導也是所有製導武器裏打擊精度最高的），但其造價相當高，隻能用於攻擊少數重點目標，很難執行麵壓製任務。而且必需要有士兵在前沿使用目標照射器指示目標,實際上激光製導炮彈也是一種視距內武器，隻是發射陣地可以設置在遠距離；雙用途子母彈的子彈威力、投擲精度和覆蓋麵積都很有限，打擊集群裝甲目標的效率不是很高。因為引信造價和標準問題，還一直存在子彈瞎火率高，附帶損傷不好解決問題。美國原來在M270火箭上配用的M223子彈碰炸引信，因為造價限製，設計極其簡單，采購價格僅僅不到1美元，極其便宜，不過瞎火率極高，估計5％左右，且沒有自毀能力。如果按航空子母彈藥引信的高安全標準來設計，那麽遠程火箭炮的反裝甲作戰將變得極其昂貴，得不償失。鑒於以上原因，以美國為首的西方國家開始另辟蹊徑，尋找一種廉價、智能高精度（小白們喜歡說靈巧）、高效率的炮兵彈藥，於是末敏彈的概念應運而生。

 

華安集團召開“慶祝末敏彈立項批複暨研製動員大會”。

 

目前軍事學術界認為，直接命中率達到50%以上的打擊就稱為精確打擊，因為這個指標基本上反映了當前武器彈藥的精確水平，並且基本上滿足現代戰爭對武器或彈藥精度的要求。所以，壓製炮兵的精確打擊就是指彈藥對目標的直接命中概率達到50%以上的打擊。末敏彈的綜合作戰效果就非常符合這個定義。

末敏彈其實就是取消了傳輸係統、動力係統和姿態控製係統的製導炮彈，嚴格意義上，並未超出子母彈範疇。它完全依靠空氣動力圓錐掃描目標區，依靠紅外/毫米波器件感知目標，依靠爆炸成型彈丸打擊目標。從而大幅度的降低了造價，簡化和提高了作戰效率。末敏彈通常與常規炮彈外形一致，由彈丸和發射裝藥組成，使用普通火炮/火箭炮按常規射表發射，射擊諸元和引信裝定的操作與普通彈丸相同。彈丸包括彈體、時間引信、拋射機構、末敏子彈等。末敏子彈由減速減旋與穩態掃描係統、敏感器係統、中央控製器、爆炸成型戰鬥部、彈上電源等組成。

 末敏彈采用彈翼或降落傘降速以使子彈能更快就穩態掃描階段。

末敏彈不是導彈，隻能被動的指向目標，不能持續跟蹤目標並主動地控製和改變彈道向目標飛行。它依靠減速減旋與穩態掃描係統在動態中發現目標，也就是說，彈體轉向什麽方向，敏感器和戰鬥部就看到什麽方向。末敏彈通常使用降落傘或彈翼來進行減速減旋與穩態掃描，穩態掃描技術是末敏彈研製的一項重要技術，目前，使子彈形成穩態掃描運動主要有兩種技術方式:一是采用降落傘，優點是拋散後能夠快速進入穩定掃描，隻需約5秒時間，缺點是落速低，下落時間長，容易受到敵方反製，影響了末敏彈的整體作戰效果。二是采用氣動力機構，即采用彈翼的氣動來形成掃描運動，在降落速度和掃描旋轉方麵都具有很好的性能，但其缺點是進入穩態掃描時間長，而且翼片阻力麵的大小受圓柱形子彈體橫截麵大小的限製，如果想增加戰鬥部的重量而需增大彈翼麵的大小以增大阻力時，就會出現問題。

敏感器用於發現裝甲車輛目標，通常使用紅外探測器、毫米波輻射計或毫米波雷達。單一體製的敏感器性並不適合末敏彈在複雜的戰場背景環境中探測和識別目標，為提高探測性能，一般采用複合敏感器，將兩種或兩種以上體製的敏感器結合使用，既可集合兩者的優點，又可彌補彼此的缺點。通常情況下，複合毫米波體製末敏彈的毫米波雷達和毫米波輻射計都共用一套天線，利用主動模式測距測速，被動模式精確定位。紅外探測器通常使用雙波段，同時在3～5微米和8～12微米兩個波段工作，早期的紅外探測器屬於點源探測，隻輸出強弱輻射信號，類似於紅外製導空空導彈，比較高級的已經改為多元線列陣紅外探測器，掃描得到是紅外圖像，雖然造價和技術難度都很高，但識別精度和準確度更高。

 

  

                    末敏彈攻擊示意圖

美國M898型155毫米M898末敏彈摧毀目標的瞬間，末敏彈是在上空遠距離空爆成型形成高速侵徹杵體。

有了穩態掃描係統，有了敏感器，還需要一種遠距離的反裝甲戰鬥部，毫無疑問，破甲戰鬥部的起爆高度隻適合在極近距離，也就是10倍口徑以內，超出這個距離的作用威力可以忽略不計。末敏彈需要在百米距離上摧毀目標，人們隻能在能夠遠距離作用的爆炸成型彈丸戰鬥部上做文章，所謂爆炸成型彈丸，其實就是以前被廣泛稱作的自鍛破片戰鬥部, 如果把聚能戰鬥部的藥型罩錐角做成大於90°時，在爆轟載荷作用下，藥型罩不再產生正常的金屬射流，而是形成一個短粗的高速侵徹杵體，這就是自鍛破片，通常使用重金屬來製造金屬藥型罩，現在的發展趨勢是用鉭來製造藥型罩。鉭的熔點為3000°C，不會在炸藥爆燃中液化,能維持一定的硬度，形成的彈丸初速在1400～3000m/s（米/秒）之間，能夠在大炸高依靠其動能擊穿裝甲。並能在1000倍口徑距離上保持完整的穿甲彈丸特性，彈丸形狀不隨炸高變化。現代爆炸成型彈丸已經達到0.7～0.9倍口徑的穿甲威力，即155毫米末敏彈通常可以穿透125毫米左右的均質裝甲，已經遠遠大於現今主戰坦克的頂裝甲厚度。

 

                                                   末敏彈的典型作戰全過程示意圖

末敏彈的典型作戰過程可分為發射飛行段、拋撒段、減速減旋穩定段、穩態掃瞄段、戰鬥部起爆段等五個階段：

1、發射飛行段。炮兵以連為單位齊射，根據目標的距離方位、高度和氣象條件及彈道條件等具體情況，由射表確定火炮裝定、射擊諸元和時間引信分劃。彈丸落點諸元計算值通常為相距100米，攜帶末敏彈的母彈發射後，經過無控彈道飛抵目標上空。

2、拋撒段。通過時間引信的作用，點燃拋射藥，利用火藥動力啟動拋射裝置，剪斷彈底螺栓，在500～800米高空沿著飛行彈道向後依次拋出數枚子彈，子彈相距50~100米，以便各自的掃描區域相互銜接，避免命中同一目標或漏掉目標。

3、減速減旋穩定段。子彈拋出後，彈翼式或充氣式減速器對彈體進行減速、減旋、定向和穩定，此時子彈落速已經下降到大約10米/秒，熱電池激活，開始對電子係統充電。

4、穩態掃瞄段。子彈落速繼續下降到5~8米/秒，在中央控製器的控製下，毫米波雷達開始測定距地麵的距離，達到預定高度時，拋出降落傘帶動子彈旋轉，數秒後進入30度角穩態掃描階段。紅外探測器窗口打開並開始工作，傳感器在中央控製器的統一指令下，進行工作掃描。此時子彈已進入150米左右的有效高度。在中央控製器控製下，子彈引信解除最後一道保險。

5、戰鬥部起爆段。末敏彈通常對探測的目標采用兩次掃描後確認的方式，如第二次掃描結果確認是目標，由中央控製器起爆戰鬥部，射出爆炸成型彈丸，命中並毀傷目標。如果一直未能在探測窗口內發現有效目標，子彈戰鬥部將啟動自毀裝置，時間引信控製下距離地麵數米的空中自毀，或者簡單的依靠碰炸引信落地自毀。

 

一枚彈體中可以帶數發子彈，其命中屢高於50%，但成本遠低於激光製導炮彈。

末敏彈是一種靈巧彈藥，具備高效毀傷的能力。目前,還沒有對末敏彈真正有效的防範措施。但任何武器都不可能包打天下，針對末敏彈的作用原理和工作程序,通常采用加裝厚頂裝甲或有源/無源幹擾手段對它進行反製,降低其作戰效能：在對抗毫米波探測器方麵，可采用毫米波箔條雲和紅外/毫米波假目標兩種技術手段對毫米波雷達、毫米波輻射計進行幹擾，毫米波箔條雲的反射作用能使毫米波雷達測距出現誤差，衰減作用能使調頻毫米波測距雷達出現多目標效應,幹擾正常測距，能對真實目標實現“冷遮蔽”,使毫米波輻射計丟失目標。紅外/毫米波假目標是對箔條雲的補充,可由裝甲車輛拖拽或單獨布設，可降低對真實目標的毀傷概率；

在對抗紅外探測器時，可采用紅外煙幕、紅外麵源誘餌兩種技術手段，對雙色紅外探測器進行幹擾。紅外煙幕對非成像紅外探測器起到降低目標背景對比度的幹擾作用，對多元成像紅外探測器起到破壞調製傳遞函數的幹擾作用。紅外誘餌可以降低末敏彈利用熱輻射特征探測目標的概率。

國外已經有幾種裝甲車輛通過加強頂裝甲來對抗末敏彈，例如PzH2000自行火炮、美洲獅步兵戰車等，但這種措施對裝甲車輛整體重量造成很大影響，單純加強戰車頂裝甲厚度的作用很有限。必須把上述幾種技術手段綜合成為整體係統才能真正實現對末敏彈的幹擾。

末敏彈是一種效費比很高的反裝甲彈種，用它來摧毀裝甲目標的效費比要比子母彈提高20倍，比普通炮彈提高一百多倍。與末製導炮彈相比，由於末敏彈隻需要敏感目標，而不象末製導炮彈那樣需要鎖定，跟蹤直至擊中目標，所以綜合技術難度比末製導炮彈要小，而成本隻相當於末製導炮彈的1/4～1/5。所以，世界上不少國家都優先發展這個“物廉價美”的新型彈種。

中國仿製的俄“龍卷風”300mm遠程火箭炮9М55К1 火箭彈，內部裝有末敏彈。

中國對於末敏彈技術，早在“七五” 期間就已開展預研工作，在“八五”和“九五”期間作為重點研究課題。進入90年代後，通過引進俄羅斯“龍卷風”300mm遠程火箭炮及其彈藥技術，反裝甲末敏彈也被一同引進。筆者通過對2008年2月科技日報一篇《韓珺禮：青春在彈道上閃耀》報道的分析，證明我國仿製的莫基弗-3М（Мотив-3М）已經進入武器級應用，通過公開新聞研判，這種末敏彈於2003年夏天進入定型試驗，2004年取得成功。07年11月，總裝備部駐京某研究所在西北靶場，我軍使用國產300毫米遠程火箭炮發射雙波段熱成像末敏彈，進行了攻擊真實裝甲集群目標試驗，並獲得了圓滿成功。火箭炮發射試驗射程大約50公裏，目標群為一個3000ｘ200米長方形區域內，均勻設置了12輛坦克裝甲目標，半數以上目標被摧毀，此項試驗標誌著我軍炮兵進入了遠程精確打擊的時代。

中國國產的雙波段熱成像末敏彈。

但早在上世紀末，通過靶場試驗，中國軍隊就認為俄製末敏彈結構笨重體積偏大，技術水平落後與西方同類產品，對俄式末敏彈的技術水準並不滿意，通過搜索論文數據庫，可以看出這些年我國對末敏彈的研究相當深入，國內自行研製的152毫米炮射紅外末敏彈與毫米波末敏彈早已完成了技術演示論證，達到在複雜戰場背景中對地麵目標(冷目標)探測距離≥150米，定位精度≤0.5米，識別率≥80％的技術水平。新世紀開始後，國產155毫米紅外末敏彈的研製被提上議事日程，根據筆者綜合公開材料判斷，其敏感器采用多元線列陣雙波段熱成像探測器，工作在3~5微米和8~12微米兩個波段，抗過載18000g，視場7x0.35度，有效探測距離150米。子彈落速8米/秒，穩定掃描轉速5r/秒，掃描角30度，穩定掃描區約4200平方米。對新一代末敏彈戰鬥部的設計也緊鑼密鼓的進行，EFP戰鬥部作用距離已達140米以上，散布誤差小於0.1米，威力大於0.8倍口徑。這就是開題所說華安集團被批準立項的155毫米炮射末敏彈，可以預見，幾年以後，已經由於快速反應係統改造而在亞洲傲視群雄的我軍炮兵，也會普遍裝備這種彈藥，從120自行迫榴炮到152加榴炮，從155加榴炮到300毫米火箭炮，從而繼續保持巨大的陸上威懾力。中國軍隊對所謂高技術武器有一種變態的山寨化白菜化情節，任何一個被美英西方吹噓的神乎其神，技術上高不可攀的武器，到了中國人手裏，隻要中國軍隊需要，那麽無須客氣，山寨之，白菜之，泛濫之。。。。。。毫無疑問，末敏彈也一樣。

本文主要參考資料：

《末製導炮彈射擊學》兵器工業出版社，1995年

《炮兵射擊指揮學》 2004年版

《國外末敏彈藥的發展現狀及前景分析》彈箭技術，1995年第二期

《決戰機甲之巔——現代末敏彈技術通覽》布魯 全球防務第二卷

《末敏彈》 四川兵工學報 2008年8月

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                      科羅廖夫

                   二0一0年一月十日