高炳龍，王惠源

（中北大學(xué)，山西 太原 030051）

0 引言

精確制導(dǎo)武器利用其高精度的探測、控制、制導(dǎo)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)從復(fù)雜環(huán)境中探測識別及跟蹤打擊目標(biāo)的特點(diǎn)引領(lǐng)著武器的發(fā)展趨勢。而將精確制導(dǎo)武器的原理引用到子彈方面，就更能突出其打擊精度高、成本低等特點(diǎn)?？梢灶A(yù)見精確制導(dǎo)子彈在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的運(yùn)用將會越來越頻繁，發(fā)揮著越來越重要的作用。

1 精確制導(dǎo)子彈的特點(diǎn)

美國桑迪亞公司在2012年底成功研制出了小口徑、利用激光制導(dǎo)的精確制10cm長的制導(dǎo)子彈原型。該子彈借助子彈彈頭部的光敏傳感器和尾翼的指引，可以在飛行過程中改變子彈的飛行軌跡，從而能精確地打擊到1.6km以外的目標(biāo)，打擊的精確度控制在打擊范圍的0.8m以內(nèi)，由此可見，精確制導(dǎo)子彈具有命中率高、智能化、遠(yuǎn)程化和小型化等特點(diǎn)。

1.1 命中精度高

目前，精確制導(dǎo)武器的打擊命中率徘徊在50%，有的武器甚至達(dá)到了80%，而激光制導(dǎo)子彈的命中精度在光敏傳感器的引導(dǎo)下可以將其提高到90%左右。

1.2 智能化

激光制導(dǎo)子彈利用半主動尋找的方式來進(jìn)行制導(dǎo)，將光敏傳感器捕捉到的信息的改變傳輸給邏輯控制處理器進(jìn)行處理后以控制尾翼的改變，從而實(shí)現(xiàn)智能化控制。

1.3 遠(yuǎn)程化

目前，激光制導(dǎo)子彈的理論制導(dǎo)距離在2km左右，相比于普通的子彈，其打擊距離已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝出。

1.4 小型化

由于將控制部分、制導(dǎo)部分、激勵部分全部集成在一顆子彈上，相比于其他制導(dǎo)武器，激光制導(dǎo)子彈已大大減小了質(zhì)量和體積，有利于激光制導(dǎo)武器的機(jī)動能力和作用距離的提高，增大彈頭部位的有效載荷，增強(qiáng)武器的殺傷力

2 精確制導(dǎo)子彈的制導(dǎo)原理

小口徑激光制導(dǎo)武器由光敏傳感器、控制導(dǎo)航系統(tǒng)及尾翼部分組成，如圖1所示。傳統(tǒng)意義上，為保證打擊的精確性，非制導(dǎo)子彈是靠子彈發(fā)射后在槍管中的膛線所帶來的自旋來保證其陀螺穩(wěn)定，從而命中目標(biāo)。而由于激光制導(dǎo)子彈在飛行過程中禁止旋轉(zhuǎn)，因此該子彈必須擁有自己的空氣動力學(xué)穩(wěn)定性。因此在用鎢做的子彈頭部附近加上平衡質(zhì)量，這樣子彈的重心將位于子彈阻心的前面。

圖1 激光制導(dǎo)子彈外形

圖2為激光制導(dǎo)子彈內(nèi)部結(jié)構(gòu)框架。光敏傳感器布置在彈頭部位，3個傳感器周向均布，如圖3所示。當(dāng)激光發(fā)射儀發(fā)射出高能激光束后，激光在空氣、環(huán)境的影響下部分出現(xiàn)光子散射，散射出去的光子會隨著激光束向前擴(kuò)散，而不是四處散開。當(dāng)確定打擊目標(biāo)后，激光束會在照射到目標(biāo)后向四周的不同方向擴(kuò)散，此時，與子彈呈軸對稱布置的傳感器可以接收到光子信號。當(dāng)光敏傳感器捕捉到光子信號后，將其轉(zhuǎn)化為電子信號，再經(jīng)放大器處理后傳遞給控制系統(tǒng)進(jìn)行處理分析?？刂葡到y(tǒng)由一個微處理器構(gòu)成，電子信號經(jīng)邏輯控制器處理后，再經(jīng)放大器放大處理，傳送給尾翼控制部分的激勵元件。激勵元件由一個壓電控制機(jī)構(gòu)構(gòu)成，它可以控制尾翼的擺動從而對飛行中的外彈道偏離進(jìn)行補(bǔ)償?？刂葡到y(tǒng)控制尾翼以保持原態(tài)、每次向一側(cè)偏轉(zhuǎn)3°、每次向另一側(cè)偏轉(zhuǎn)3°的3種不同的形態(tài)進(jìn)行運(yùn)動。這樣就完成了制導(dǎo)子彈在飛行過程中對偏移預(yù)定軌道的補(bǔ)償，使子彈始終保持在激光束指定的彈道上，從而實(shí)現(xiàn)了精確打擊目標(biāo)的要求。激光制導(dǎo)子彈的輸入信號由外部激光束提供，整個制導(dǎo)系統(tǒng)所需要的電源由彈載的鋰電池提供。

圖2 激光制導(dǎo)子彈內(nèi)部結(jié)構(gòu)框架

3 結(jié)論

本文討論了精確制導(dǎo)子彈的優(yōu)點(diǎn)，著重說明了激光制導(dǎo)子彈的基本控制原理，為激光制導(dǎo)子彈的外彈道控制提供了研究基礎(chǔ)。隨著現(xiàn)代高科技技術(shù)的不斷開發(fā)和利用，激光制導(dǎo)子彈將會不斷地完善，在未來的戰(zhàn)爭中起到更加重要的作用。

圖3 在子彈周向均布3個光敏傳感器

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［4］范?；?，趙長明，馬國強(qiáng).激光制導(dǎo)技術(shù)在現(xiàn)代武器中的應(yīng)用與發(fā)展Ⅲ［J］.戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù)，2006（4）：12-17.