周 偉
2009年5月,美國海軍空戰(zhàn)中心正在試驗一種可以用來裝備無人機的超小型導彈。它就是世界上最小的“射后不管”導彈——“長釘”。此“長釘”可非以色列的彼“長釘”。雖然兩者的英文都是spike,而且都具有一定的反坦克能力,但兩者的用途截然不同,美國“長釘”的特殊用途甚至已超越了傳統(tǒng)。
時勢造“長釘”
冷戰(zhàn)時期,美蘇等大國想定的軍事沖突都是大規(guī)模裝甲作戰(zhàn),因此出現(xiàn)了大量步兵用攻堅武器。反坦克武器威力越來越大,重量也越來越重,步兵使用越來越不方便。蘇聯(lián)解體和海灣戰(zhàn)爭后,以及以后的全球范圍內的反恐戰(zhàn)爭使美國人認識到,戰(zhàn)場上不僅需要打擊裝甲防護堅固的“高價值目標”,還需要打擊輕型裝甲甚至民用車輛等大量“低價值目標”,用冷戰(zhàn)中發(fā)展的攻堅武器打擊后者,不但會使打擊成本上升。還會帶來附帶損傷,限制作戰(zhàn)行動,因此美軍在上世紀末開始研制“長釘”微型導彈。
肩扛式的廉價“長釘”“長釘”的設計開發(fā)由美國海軍空戰(zhàn)中心武器分部(NAWCWD)負責,研發(fā)的初衷是為美國海軍陸戰(zhàn)隊和海軍特種部隊人員提供一種便攜式導彈武器。單價為4000美元,1999年全面展開設計工作。起初擺在設計人員面前最大的問題是降低導彈的體積和重量。以實現(xiàn)“背包運輸一肩扛發(fā)射”的設計目標。
武器系統(tǒng)項目合同要求最終提交一套單兵用的發(fā)射裝置,包括3枚導彈,重量不超過9.1千克,能使地面部隊用更輕的武器摧毀移動的、速度不快且裝甲不厚的目標?!伴L釘”設計方案最初的原型彈彈徑只有4.0厘米,長48.2厘米,重2千克,其中彈頭重量只有0.23千克。但經過初步論證和試驗后發(fā)現(xiàn),這一要求過高,最后經過威力和小型化設計的折衷后,才發(fā)展成現(xiàn)在體積較大,可以裝載1千克高爆、破片或是爆炸成形彈頭(EFP)的彈體。
2004年5月,美國海軍在加利福尼亞的中國湖試驗場完成了“長釘”的首次控制飛行試驗,在不到60分鐘的3次飛行試驗中,這種微型導彈成功演示了10多種重要功能。導彈在發(fā)射后1.5秒內就能達到266米/秒的速度,在預定時間內。制導控制其橫向、縱向及滾動動作。在第一和第三次飛行試驗中的機動加速度是4g,第二次是6g。試驗雖然完全成功,但軍內許多人在該項目執(zhí)行初期對其并不看好,認為其威力過小。無法替代步兵使用的榴彈發(fā)射器。
反恐戰(zhàn)爭打造空中“長釘”2001年10月17日,“捕食者”無人機首次發(fā)射導彈擊斃了“基地”組織二號人物穆罕默德·阿提夫,在阿富汗戰(zhàn)爭中立下奇功,開創(chuàng)了由無人機執(zhí)行戰(zhàn)場對地攻擊的先河。發(fā)展具有攻擊能力的無人機從此成為新的潮流。2002年美國中央情報局操控的一架“捕食者”無人機,在也門境內擊斃了6名“基地”組織成員,其中包括“基地”組織高級官員阿布-哈里斯。此后,美軍開始把無人偵察平臺的武裝化作為一項優(yōu)先工作來抓。
2005年7月,在巴爾的摩無人機會議上。美軍高級官員和無人機開發(fā)者們詳細分析限制無人機系統(tǒng)發(fā)展及將其投入作戰(zhàn)使用的基本問題。其中機載武器重量大成為局限無人機戰(zhàn)場應用的一個“攔路虎”。為此美軍提出了改進無人機使用的10種非保密和2種保密新技術,可減少城市戰(zhàn)的附帶損傷、重量只有5磅(約2.27千克)的“長釘”導彈,就是其中之一。此后美軍加快了“長釘”的發(fā)展,并開始研究它與無人機的作戰(zhàn)結合。
2007年5月,美國海軍空戰(zhàn)中心武器分部在加州中國湖再次進行了“長釘”導彈攻擊移動目標的試驗。驗證了該彈截獲、跟蹤和攻擊移動國標的能力。試驗時?!伴L釘”導彈成功跟蹤并命中了750米外以48千米/小時速度機動的目標。2008年2月,美國海軍空戰(zhàn)中心武器分部和DRS公司合作。再次進行了模擬無人機發(fā)射“長釘”的試驗。成功擊中一輛在2千米外以28.6千米/小時橫越視野行走的卡車。當時“長釘”導彈從一個小山上。模擬從一架無人機居高臨下,向山谷里的目標發(fā)射。美海軍透露后續(xù)的測試將陸續(xù)提高試驗難度。目前為配合無人平臺的使用,美軍正對包括地面武器控制站(WCS)、射頻數(shù)據鏈、無人機載武器管理系統(tǒng)(WMS)和微型發(fā)射系統(tǒng)等在內的一些技術進行驗證。
鑒于“長釘”的出色表現(xiàn)。美國海軍、空軍和陸軍都提出了將其部署在無人平臺上的方案。并計劃用其打擊恐怖分子和海盜快艇等目標。
異彩耀“長釘”
經過多次方案修訂。目前“長釘”導彈彈長0.635米,彈徑為5.625厘米。總重量2.4千克,戰(zhàn)斗部重1千克,射程3.2千米。它是在美國全新作戰(zhàn)概念下發(fā)展起來的新一代多兵種、多平臺武器,因此具有一些鮮明的特點。
體積小巧。平臺載彈量大從外觀看,美國“長釘”是目前世界上最小的導彈。一直以小型輕量著稱的英國“輕型多用途導彈”(LMM)全長也有1.3米,直徑7.6厘米,全重13千克,外形是“長釘”的兩倍還多,重量更是“長釘”的5倍以上。而在美軍中以小見長的“小直徑炸彈”(SDB)和“手術刀”(SCAPLE)激光制導炸彈分別達到113千克和45.5千克,這在“長釘”面前顯然是龐然大物了。“長釘”導彈的最初設計目標就是改變“標槍”導彈要由多人攜帶和操作的現(xiàn)狀,要求“背包運輸一肩扛發(fā)射”,一個人就可攜帶至少3枚導彈,并獨自遂行瞄準發(fā)射任務。
“長釘”非常適合無人機等載重非常有限的平臺。例如。開創(chuàng)無人機對地打擊先河的美國MQ-1“捕食者”無人機可以掛載2枚重45.7千克的“海爾法”,如果無人機再小一些,就無法掛載這么大的導彈。重量很輕的“長釘”不但使更小的無人機可以攜帶導彈,而且較大的無人機可以攜帶更多導彈,一次任務可攻擊更多目標。美國海軍空戰(zhàn)中心武器分部透露。與其合作發(fā)展“長釘”的DRS公司正在為美國空軍特戰(zhàn)部發(fā)展一種僅重145千克的“哨兵”HP輕型無人機。它在機翼下可掛載4枚“長釘”,并在機腹下再掛載一枚BLU-108炸彈。目前“哨兵”HP正在美國空軍愛格林空軍基地進行攻擊試驗。
制導精確,射后不管美國“長釘”導彈之所以能小而輕,主要因為它采用了精確的制導方式,較高的打擊精度使戰(zhàn)斗部威力可以相應縮小,進而使導彈整體縮小成為可能。“長釘”導彈采用光電尋標器導引,發(fā)射后可自動追蹤、攔截目標,還可以備選激光制導方式?!伴L釘”導彈使用的光電尋標器實際是一種電視攝像機,每秒產生30幀圖像,可實時更新目標軌跡。這并不是什么新的技術,早在上世紀60年代越南戰(zhàn)爭中就曾經使用過電視制導炸彈,只不過現(xiàn)在體積更小、成本更低?,F(xiàn)在“長釘”使用的攝像機體積只有一個火柴盒大小,也正是這種電視型的光電導引方式使“長釘”可以打擊移動目標。
“長釘”導彈的制導模式嚴格意義上講有光電、激光和慣性三種,可以相互彌補。在較為精確的光電、激光制導方式失效后,可以自動轉換到慣性制導方式。射手或無人機發(fā)射平臺在鎖定目標并發(fā)射導彈后,即可轉移或撤離,甚至再次鎖定另一個目
標。這種“射后不管”的功能在進行大規(guī)模飽和攻擊時非常有用。
利用現(xiàn)有成果,技術風險低“長釘”導彈的發(fā)展。充分利用了近年來電子零件微型化技術。最大限度地降低了技術開發(fā)風險。彈載計算機的微型化和軟件模擬技術的發(fā)展使“長釘”的設計人員可以將類似“小?!钡葘椧呀洶l(fā)展成熟的技術和部件“轉移”到新式、體積更小的硬件上來,這使“長釘”可以用更低的成本得到已經發(fā)展成熟的光電影像制導能力。包括跟蹤、制導飛行影像和半主動激光導引。例如,在技術風險最大的制導器件的研制中,它采用了柯達公司現(xiàn)成的圖像感應器,影像處理、跟蹤軟件和固態(tài)慣性導航系統(tǒng)則采用了現(xiàn)役“小牛”導彈的部件。這種固態(tài)慣性導航器雖然精度不如傳統(tǒng)慣性導航系統(tǒng)使用的陀螺儀,但體積小,耗電量,成本低。“長釘”在使用中可以利用發(fā)射器或無人機導航系統(tǒng)的陀螺儀,對導彈上的慣性導航系統(tǒng)提供參考和校正,以達到與陀螺儀一樣的精度。
戰(zhàn)斗部多樣,附帶傷害小由于反恐作戰(zhàn)需要在大量平民設施中清除恐怖分子。因此作戰(zhàn)方案必須考慮到減少對平民的附帶損傷,否則就限制了作戰(zhàn)力量的使用時機和方式,因此減少附帶損傷已經成為美軍近年武器發(fā)展的一個重要方向。例如,美軍原先在無人機上使用的“海爾法”導彈的彈頭重達9千克,對付非裝甲車輛等軟目標有點像“殺雞用牛刀”,而在居民地反恐作戰(zhàn)中,殺傷力太大會波及無辜平民。反而限制了它的使用?!伴L釘”導彈1千克重的彈頭更適合攻擊反恐作戰(zhàn)經常遇到的轎車、沒有加固的房屋等軟目標。在精確導引下,甚至可以讓導彈從指定的窗戶飛進房屋,殺死屋內的恐怖分子,而不傷及鄰居。
戰(zhàn)技指標適中,生產成本低“長釘”在設計中盡量降低了不必要的戰(zhàn)技指標要求,使開發(fā)成本大為降低。例如,設計人員考慮到“長釘”導彈射程只有3千米左右,因此搜索器沒有使用所謂的框架技術,只追蹤在視野之內的目標,不像其它一些昂貴的高級系統(tǒng)可以將搜索器視野轉到離開彈軸的方向追蹤移動目標。美國海軍設計人員認為,這樣的性能攻擊固定目標完全沒有問題,對付80千米/小時以下的慢速移動目標也還可以。要攔截這些慢速目標,“長釘”只需以較慢的速度(約700千米/小時),最大轉彎過載4~8g就可以了。因為速度要求低。所以“長釘”可以使用發(fā)煙量很低的火箭發(fā)動機。大大降低了發(fā)射時被對方發(fā)現(xiàn)的機會,而且影像處理速度的要求也顯著降低。導引系統(tǒng)可以使用計算性能和成本較低的處理器。美國海軍空戰(zhàn)中心估計,“長釘”量產后的成本大致只需4000~5000美元,比10萬美元的“標槍”便宜很多,就是“杰達姆”炸彈的單價也要6萬美元,而1枚空射巡航導彈的價格更是高達150萬美元。因此“長釘”堪稱是世界上最便宜的導彈。美國前總統(tǒng)小布什對阿富汗作戰(zhàn)曾深有感觸地說:“如果使用價值百萬美元的巡航導彈打擊一頂價值僅為10美元,而且里面可能還空無一人的帳篷,有什么意義呢?”也許現(xiàn)在用5000美元的“長釘”會讓他心里平衡些。
應對威脅廣泛,可打擊機動目標正是由于“長釘”導彈的小型和智能化,使其可以應對更廣泛的威脅。從性能看?!伴L釘”適合對付一些普通的、價值低一些的目標,可作為其它現(xiàn)役導彈的補充,而騰出造價高的武器來對付高價值目標。美官員稱。雖然“長釘”導彈不能對付戰(zhàn)場上所有威脅目標,但它對散布面廣的機動目標有極大的殺傷力,可解決戰(zhàn)場上80%的問題。據美軍試驗,“長釘”具有發(fā)現(xiàn)和擊中諸如卡車、小艇、直升機、掩體、機動防空系統(tǒng)以及小型裝甲車等廣泛目標的能力,特別是在對低價值目標的飽和攻擊方面將大有作為。
未來話“長釘”
“長釘”導彈在未來戰(zhàn)場上的優(yōu)越性能已經引起了美國各軍種的廣泛關注,從美軍目前透露的情況看。它可能在以下幾個方面得到應用,并改變美軍武器使用的一些原則。
單兵肩扛使用“長釘”導彈最初正是美國海軍陸戰(zhàn)隊和特種部隊提出為單兵使用而發(fā)展的,其目的是部分取代現(xiàn)有的榴彈和單兵使用的“標槍”反坦克導彈?!伴L釘”可以由單兵像火箭筒那樣肩射,重2.27千克的肩射發(fā)射器設有瞄準器和與導彈連線的界面。一個單兵可以用背包攜帶一個發(fā)射器和7枚“長釘”?!伴L釘”不需要組裝或維護,地面部隊人員僅需15分鐘的訓練就能掌握發(fā)射要領,它能有效對付3.2千米內的輕型裝甲目標。由于這種導彈價格低廉,適合在前沿部隊中大量部署。步兵有了“長釘”就可以用這種成本低、但非常準確的導彈對付軟目標,保留“標槍”來對付主力戰(zhàn)車等硬目標。
艦艇海上多層防御美國海軍最近提出了用“長釘”裝備水面艦艇,以對付集群小艇和輕型飛機的方案。2005年8月,美海軍希望執(zhí)行新的武器計劃,以對“時間敏感目標”和成群的小型艦艇進行打擊,同時希望通過使用新的海上監(jiān)視無人機(uAV)來提高它的本土防御能力。美海軍負責打擊武器和無人航空系統(tǒng)的項目執(zhí)行官戴維·桑德斯透露。這些計劃已經列入預算。美海軍設想用一種多層防御的方法在靠近海岸線的地方保護海軍艦艇免受成群的小型艦艇和其它威脅的攻擊。海軍計劃一次能防御多達40~50艘小型艦艇的攻擊。該方案的內層防御就是“長釘”導彈。美計劃將該導彈裝備在所有近程艦艇自防御導彈/武器系統(tǒng)中。而其肩扛發(fā)射型則用于最后一層防御,所有導彈都將使用母船上的目標瞄準系統(tǒng)。一個全速開發(fā)計劃已從2007或2008財年開始。
無人機廣泛應用目前美軍正在大力推進無人機的武裝化,這種武裝化與美軍無人機裝備規(guī)模日浙擴大的現(xiàn)狀相符。在2001年時美陸軍還只有3個無人機部隊。而到2008年已經增加到122個。為了適應發(fā)射導彈的需要,美軍正在對部分無人機的載彈量和武器系統(tǒng)進行改造。改進后的“捕食者”無人機能攜帶的“海爾法”導彈由原來的2枚增至8枚。美軍正翹首以盼“長釘”的出籠,屆時掛載數(shù)十上百枚導彈的無人機。勢必成為戰(zhàn)場上新的精確打擊和轟炸機器。美國專家曾設想:在今后20年里,無人機攻擊編隊將能像殺人蜂那樣蜂擁至敵人的陣地。發(fā)射導彈。如果這種情形真的成為現(xiàn)實的話,“長釘”無疑是美軍最為理想的首選彈藥:價格低、重量輕、精度高。目前。除了前面提到的“哨兵”HP外,美海軍航空作戰(zhàn)中心武器分部正與美陸軍航空應用技術理事會(AATD)合作研究,將該導彈裝在MQ-SB“火力偵察兵”和“警衛(wèi)”等無人機上。此外。該導彈還可能被安裝到OH-58D“基奧瓦”等輕型直升機上。