2021年国外航空炸弹发展综述

作者: 朱豪坤 鱼小军 罗艳伟 任延超 张婷

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摘 要: 2021年,世界主要军事强国积极推动航空炸弹发展,本文分别概述了美国、俄罗斯、欧洲各国和印度在航空炸弹领域的发展动态。美国为应对未来大国冲突,全面推进航空制导炸弹作战能力建设及先进技术研发应用;俄罗斯着重发展滑翔制导炸弹及无人机载弹药;欧洲国家则积极开展无人机载弹药研发及制导炸弹技术自主可控;印度重点研制防区外远程航空炸弹。当前,航空炸弹主要朝着自主组网协同、防区外打击、小型化、无人机载化、大当量威慑方向发展。

关键词:航空炸弹;制导炸弹;滑翔炸弹;无人机载弹药;制导组件

中图分类号:TJ414

文献标识码:A

文章编号:1673-5048(2022)05-0021-07

DOI:10.12132/ISSN.1673-5048.2022.0014

2021年,在大国竞争背景下,世界各主要军事强国积极推进航空炸弹的研发工作,陆续完成各型炸弹的验证试验,推进新一代产品进入量产阶段;大力发展先进技术研究并应用于航空制导炸弹,提升其综合作战使用能力。

1 美国全面推进航空炸弹作战能力建设及先进技术研发应用

1.1 “金帐汗国”项目

为了在下一代智能弹药的发展中取得领先优势,2019年,美国空军研究实验室(AFRL)授予美国科学应用与研究联合公司一份总金额1亿美元的合同,支持其开展“金帐汗国”(Golden Horde Vanguard)项目的研究与技术演示验证工作。从2020年底开始至今,美国空军完成了“金帐汗国”第一阶段的3次飞行演示试验[1-3],如图1所示。

2020年12月15日,美军在埃格林空军基地测试中心,使用了一架挂载了4枚协同式小直径炸弹(CSDB)的F-16战斗机完成了“金帐汗国”项目首次飞行演示试验[1]。飞行演示试验过程中,飞行员投放了其中2枚自主攻击式CSDB弹药,2枚弹药在投放后立即建立了数据通信,其导引头检测到了GPS干扰机,且判定GPS干扰机并非优先级最高的打击目标,转而合作寻找到了两个高优先级目标。然而,由于弹载软件没有正常加载,合作制导命令未能发送给弹载导航系统,弹载计算机无法更新目标位置坐标,弹药未能成功击中最高优先级目标,任务失败。

2021年2月19日,美军同样在埃格林空军基地测试中心完成了“金帐汗国”第二次飞行试验,试验使用1架F-16战斗机投放了4枚CSDB,数量较首次飞行试验增加2枚[2]。4枚CSDB在试验中建立了通信网络,识别出最高优先级目标,并根据预设的交战规则对多个目标进行了自主评估和任务分配,最终以“同时命中”模式完成了对4个目标的同时打击。

2021年5月26日,美国空军在新墨西哥州白沙导弹靶场成功完成了该项目此阶段最后一次飞行演示试验[3]。试验从2架F-16战斗机上分别投放了4枚和2枚CSDB,投放后6枚炸弹成功建立了通信网络。 在炸弹飞行过程中,美空军通过地面通讯中

继站对弹群的打击目标进行了实时更改,随后对更新后的高优先级目标进行了打击。除此之外,试验利用时间协同制导算法控制2枚CSDB弹药同时命中了两个目标,控制另外2枚CSDB弹药同时命中了同一个目标。至此,该项目已完成了3次航空炸弹协同组网飞行演示验证,展示了未来航空炸弹协同组网的作战场景。

在完成第二次飞行演示试验之后,美国空军实验室宣布,将下一阶段的“金帐汗国”项目工作转至“罗马竞技场”(Colosseum)项目中进行研发。“罗马竞技场”将采

用数字工程理念进行网络、协同、自主武器与技术的开发演示。通过数字孪生技术对项目进行更快的测试、验证及改进,以实现武器、技术和作战模式的颠覆性发展。同时美军也将应用数字工程、半实物仿真技术和模拟器技术等,加速美空军武器向协同自主组网方向转型,以应对未来的高端战争[4]。

1.2 GBU-53/B小直径炸弹(SDBⅡ)

2021年4月,美国空军授权雷神公司一份总金额7 939.815 8万美元的成本加定酬合同,开展GBU-53/B小直径炸弹生产批次集成和测试工作,雷神公司将交付全备弹试验弹,执行全备弹的装配、检验和系统集成测试工作,并进行批量生产和服役部署所需的多项工程更改,包括美国国家安全局(NSA)密码现代化、GPS军码、缓解零件过时淘汰以及从生产和使用中优化的设计变更等,预计2023年4月1日完成[5]。

4月,美国空军再次授予雷神公司一份总金额2.127 012 32亿美元的固定价格激励合同,开展GBU-53/B第7批次的生产与交付工作,雷神公司将交付全备弹和装弹箱,预计2025年2月28日完成[6],如图2所示。

10月,雷神公司GBU-53/B小直径炸弹负责人艾利森·霍莱特表示,SDBⅡ目前处于工程研制的收尾阶段,预计2021年底完成合同规定的五个生产批次的制造工作,即将列装美国海军的F/A-18E/F舰载战斗机[7]。

11月2日,美国空军第391战斗机中队成为空军首个获准实战使用GBU-53/B小直径炸弹的F-15E战斗机单位。美国空军表示,由于SDBⅡ功能的增加,需要预先向弹载计算机装定大量的加密通信信息,同时也产生了其他通信兼容问题,因此SDBⅡ的挂载时间较F-15E目前使用的其他机载精确制导炸弹更长。美国空军希望能够简化挂弹流程并缩短挂弹时间[8]。

12月初,美国空军首次使用F-35隐身战机挂载GBU-53/B小直径炸弹进行了空投试验,推进了该制导炸弹与五代机整合,将在2022年获得F-35战斗机的作战使用许可[9]。

12月17日,美国空军又宣布授予雷神公司两份金额分别为9 290.849 3万美元和3 105.405 6万美元的合同修订,分别为美国空军和海军采购GBU-53/B小直径炸弹全备弹和装弹箱[10]。

1.3 JDAM系列炸弹

为落实美军“敏捷战斗运用”(ACE)概念,2021年3月,美国空军第53试验联队第85试验与鉴定中队宣布,完成了F-15E战斗机对“联合直接攻击弹药”(JDAM)GBU-38制导炸弹的最大挂载量扩容改造,将每架F-15E战斗机GBU-38制导炸弹最大挂载量由9枚提升至15枚(见图3),提升了空军战斗机队的作战灵活性。美国空军可使用F-15E大量携带GBU-38制导炸弹,与F-22A和F-35A隐身战机组成编队同出任务,落地后从F-15E上卸载GBU-38制导炸弹,再将其挂载于隐身战斗机的内埋弹舱中。此次试验进一步提升了该军种在前沿地区的快速出击能力,并降低了后勤保障负担[11]。

7月,美国空军研究实验室(AFRL)完成了“可调控效应弹药”(DEM)技术的演示验证,DEM重约907 kg,使用“联合直接攻击弹药”(JDAM)制导套件。该项目先后总共完成了两次试验,分别验证了DEM大面积区域杀伤能力和有限区域的精确致命毁伤能力。该能力使飞行员能够在任务中“动态定制”机载武器的毁伤效应,提升高端作战的灵活性和有效性[12]。

8月26日,美国空军成功使用3架F-15E战斗机挂载“联合直接攻击弹药”(JDAM)GBU-31对海上目标进行“低成本”打击,验证了使用精确制导航空炸弹对海上固定及机动舰船攻击新战术、新技术和流程的可行性,美国空军认为该方法将“改变海上目标毁伤程式”,但美军未透露该新战术及技术的具体细节。目前美国防部正在研究可快速击沉大量移动舰艇的高效费比方法[13]。

10月7日,美国空军使用一架F-15E战斗机从万米高空投放了1枚2 268 kg级“联合直接攻击弹药”(JDAM)GBU-72新型“碉堡克星”炸弹,验证该炸弹在安装制导套件的投放安全性[14]。GBU-72炸弹使用BLU-138穿甲弹头,安装“联合制导攻击武器”GPS制导套件,具备智能电子引信, 可通过编程设置炸弹起爆位置,新一代产品具有更高的作战效费比。据美国空军公告,2022财年将耗资3 600万美元采办12枚GBU-72新型“碉堡克星”炸弹,该炸弹可由战斗机或轰炸机投放,用于打击朝鲜或伊朗的核设施[14]。

1.4 大当量航空炸弹

2021年,美国在重型航空炸弹的发展动态主要涉及B61系列核航空炸弹和“炸弹之祖”GBU-57重型侵彻炸弹(MOP)。

1.4.1 B61系列核航空炸弹

2021年8月14日,美国空军空战司令部在内利斯空军基地使用F-15E战斗机完成了核常兼备战机的核武器系统评估项目(DCA NucWSEP),该项目旨在确保可靠的空基核能力。此次试验中,爱达荷州芒廷霍姆空军基地第391战斗机中队的F-15E装载了B61-3和B61-4型核航空炸弹的联合测试组件(JTA),在托诺帕试验场上空投放,如图4所示。检验了F-15E战斗机投放B61系列核航空炸弹的能力,提升在强对抗环境下的F-15E战机和B61核航空炸弹的机弹结合运用能力[15]。

10月5日,美国空军空中作战司令部宣布F-35A隐身战机已完成B61-12核航空炸弹全系统演示验证项目(FWSD)。试验中,驻内华达州内利斯空军基地的第422和第59试验与鉴定中队各使用1架F-35A隐身战机,在托诺帕试验场各投掷了1枚惰性战斗部B61-12“联合试验组装弹”(JTA)。该组装弹除战斗部外,其余系统均与全备弹一致。F-35A将成为美军第一型具备核常双重打击能力的五代机[16]。11月23日,美国能源部下属核军工管理局完成了B61-12核炸弹延寿计划首枚生产型制造工作[17]。

1.4.2 GBU-57重型侵彻炸弹

11月10日,美国空军授权波音公司一份780.121 2万美元的合同,用于采购第3阶段改进型“炸弹之祖”GBU-57重型侵彻炸弹(MOP),完善现有弹药储备。该合同属于单一来源采办合同,预计于2023年5月10日完成[18]。

1.5 探讨弹药体系转型

为从地区冲突转型至未来的大国冲突,美军积极推动弹药体系转型,以重构空地弹药体系平衡。2021年,美军主要在以下几个方面进行了探讨[19-20]:

(1) 美军需扩大弹药储备规模。大国完备的防空体系将降低弹药的毁伤效率,因此需要储备更多弹药,以在大国冲突中能打击10万个以上的目标。

(2) 发展可由隐身战机投送的新型中程弹药,填补防区外弹药和临空直接攻击弹药空缺,提升作战效费比。弹药可打击移动目标、深埋目标,且成本较低,可大规模生产、储备。

(3) 提出发展低成本多域弹药作为未来通用型弹药的主体,用于打击大量常规目标,同时储备少数特种弹药,用于打击特定目标(如移动、加固深埋目标)。

(4) 提出未来研发的新制导炸弹将提升通用性。新制导炸弹可适应各种部队架构及武器平台,可连接到现有的杀伤链和/或未来的远程杀伤链。目前,美国工业部门正在研发新的多模导引头技术,以提升未来制导炸弹的通用性。

2 俄罗斯着重发展滑翔制导炸弹及无人机载弹药

2.1 滑翔制导炸弹

2021年4月,俄罗斯战术导弹公司(KTRV)宣布已完成KAB-250LG-E,UPAB-500B-E和UPAB-1500B-E三型新一代滑翔制导炸弹的测试,并进入量产阶段,如图5所示。KTRV公司表示,新一代滑翔制导炸弹使用了通用制导组件,设计简易、成本低、打击距离远、毁伤能力强,性能更为优异,已服役装备部队。此外,新一代滑翔制导炸弹还采用了新一代软件分析系统并具备一定人工智能,可提高其在强电磁干扰环境下的打击精度,抗干扰能力强于世界同类型产品[21]。

其中,KAB-250LG-E炸弹专为一线航空兵部队设计,采用激光导引头进行末制导,可采用载机照射和地面照射两种作战模式,弹重256 kg,弹长3.2 m,弹径255 mm,采用高爆破片战斗部,战斗部重165 kg,装药96 kg,最大投放高度10 km,圆概率半径小于5 m。UPAB-500B-E炸弹采用卫星与惯导组合制导体制,重505 kg,弹长2.85 m,弹径355 mm, 战斗部重390 kg,最大投放高度14 km,最大射程40 km,圆概率半径小于10 m。UPAB-1500B-E炸弹属于大型滑翔制导炸弹,与UPAB-500B-E类似,采用卫星与惯导组合制导体制,采用三角形弹翼,重1 525 kg,弹长大于5 m,弹径400 mm,采用高爆穿甲战斗部,战斗部重1 010 kg,最大投放高度15 km,最大射程50 km,圆概率半径小于10 m。此前,俄罗斯空军已与KTRV公司签订合同,用于采购上述三型新滑翔制导炸弹。同时,俄罗斯空军正在将新型滑翔制导炸弹与苏-57五代隐身战机进行整合,已进入投弹测试阶段。

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