陶亮 李新輝
維持地區(qū)穩(wěn)定和應(yīng)對(duì)區(qū)域性沖突是近年來主要的軍事行動(dòng),世界各國(guó)都在積極部署快速反應(yīng)部隊(duì),以適應(yīng)當(dāng)今乃至未來智能戰(zhàn)爭(zhēng)的需要。而隨著科技水平的不斷提高,新軍事技術(shù)、新作戰(zhàn)模式、新概念武器得到了快速的發(fā)展。低空領(lǐng)域作為承接高空與陸地之間的重要部分,也是各國(guó)重點(diǎn)研究的區(qū)域,而直升機(jī)作為低空殺手,必將繼續(xù)扮演重要角色。在未來戰(zhàn)爭(zhēng)中,直升機(jī)為了奪取低空作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì),以滿足未來戰(zhàn)爭(zhēng)快速性和實(shí)時(shí)任務(wù)更替的需求,需要一種裝備能夠根據(jù)不同的作戰(zhàn)任務(wù)來選擇具有不同功能的武器,并利用該武器“即插即用”的特點(diǎn),抓住戰(zhàn)場(chǎng)機(jī)遇,提高戰(zhàn)爭(zhēng)主動(dòng)權(quán)。
目前,武裝直升機(jī)裝掛的武器主要有空空導(dǎo)彈、空地導(dǎo)彈、火箭彈、航炮、航槍、干擾彈等傳統(tǒng)武器,而機(jī)載武器吊艙以其靈活性、模塊化的特性,在世界各國(guó)直升機(jī)上也進(jìn)行了裝掛,并取得了一定的研究成果。但隨著對(duì)新概念武器的研究不斷深入,將其與武器吊艙相融合,采用通用的連接裝置,以武器吊艙的形式裝掛在直升機(jī)上,一定能夠進(jìn)一步提高直升機(jī)在低空領(lǐng)域執(zhí)行多項(xiàng)任務(wù)的能力。
吊艙是指吊掛在機(jī)身或機(jī)翼下方的流線型短艙,用于安裝一些機(jī)載設(shè)備、武器等。安裝方式分為固定安裝和可脫卸安裝,固定安裝多用于發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙,可脫卸安裝主要用于武器吊艙和其他可換機(jī)載設(shè)備。而傳統(tǒng)的武器吊艙主要是機(jī)炮(槍)吊艙和含各種武器或設(shè)備的組合式武器吊艙,是固定翼飛機(jī)、直升機(jī)及無人機(jī)對(duì)地、對(duì)空作戰(zhàn)的主要武器之一。
對(duì)于傳統(tǒng)武器吊艙而言,許多軍事專家認(rèn)為,像槍炮和火箭彈這樣低成本的武器,在未來戰(zhàn)爭(zhēng)中仍會(huì)派上很大的用場(chǎng)。
槍炮吊艙槍炮吊艙不僅可裝備武裝直升機(jī)和運(yùn)輸直升機(jī),還可裝備固定翼飛機(jī),對(duì)己方部隊(duì)提供有效的壓制火力支援,對(duì)各種非堅(jiān)固的點(diǎn)/面目標(biāo)實(shí)施攻擊。但受其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制,對(duì)于輕型直升機(jī)只能裝備小口徑機(jī)炮吊艙,如12.7毫米口徑的機(jī)槍,選用合適的彈藥,可以獲得很好的殺傷效果。
組合式吊艙為進(jìn)一步增強(qiáng)大口徑吊艙的火力和同時(shí)打擊各種目標(biāo)的能力,完成多種任務(wù)需求,世界上相繼出現(xiàn)了組合式吊艙,如機(jī)槍-火箭彈組合式吊艙、火箭彈-炸彈組合式吊艙等。該通用武器吊艙的主要結(jié)構(gòu)件包括箱型支架(裝吊耳和擊發(fā)裝置)、轉(zhuǎn)接架(用來連接各種頭錐)和下部整流罩。對(duì)于訓(xùn)練型和作戰(zhàn)型,這3個(gè)主要結(jié)構(gòu)件是共同的,其區(qū)別僅在于配用的武器不同。
隨著材料科學(xué)的發(fā)展,復(fù)合裝甲、高強(qiáng)度陶瓷裝甲、貧鈾裝甲的使用以及爆炸反應(yīng)裝甲的出現(xiàn),大大提高了裝甲的抗毀能力,對(duì)破甲技術(shù)提出了更高的要求。為此,各國(guó)在相繼研究出一系列新型破、穿甲戰(zhàn)斗部的同時(shí),也注意開發(fā)研究一些新概念超高速動(dòng)能摧毀殺傷武器,如電磁炮、激光武器等,也研究發(fā)展了一些其他新概念武器,如氣象武器、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)武器、粒子基因武器、心理戰(zhàn)武器、無人作戰(zhàn)平臺(tái)、非致命武器等,以適應(yīng)未來戰(zhàn)場(chǎng)的需要。將這些新概念武器與直升機(jī)武器吊艙相融合,必將會(huì)使直升機(jī)作戰(zhàn)能力大幅提升,取得低空作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì),為陸戰(zhàn)提供可靠保障。
電磁炮吊艙電磁炮是利用物理學(xué)中運(yùn)動(dòng)電荷或載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力(即洛倫茲力)作用的基本原理來加速彈丸的。根據(jù)加速方式,電磁炮可以分為導(dǎo)軌炮和線圈炮。其主要特點(diǎn)是:超高速、大動(dòng)能;穿甲能力強(qiáng)、命中精度高;操作安全簡(jiǎn)便、系統(tǒng)費(fèi)效比高。目前,電磁炮技術(shù)已經(jīng)取得了重大進(jìn)展,美國(guó)的電磁發(fā)射技術(shù)的研究已從演示驗(yàn)證階段進(jìn)入武器型號(hào)研制階段。通過技術(shù)改進(jìn),將電磁炮的型號(hào)縮小到直升機(jī)載荷允許的范圍內(nèi),在作戰(zhàn)任務(wù)需要時(shí),以電磁炮吊艙的形式迅速進(jìn)行裝掛,將極大提高直升機(jī)對(duì)空、對(duì)地作戰(zhàn)的威力。
米-24武裝直升機(jī),配備有3挺加特林的GUV-8700 型槍炮吊艙
激光武器吊艙激光武器是用高能的激光對(duì)遠(yuǎn)距離的目標(biāo)進(jìn)行精確射擊或用于防御導(dǎo)彈等的武器。其主要特點(diǎn)是:反應(yīng)時(shí)間短、照射速度快、命中精度高;輻射強(qiáng)度高、摧毀威力大;無污染、不易受電子干擾。世界軍事強(qiáng)國(guó)都在研發(fā)激光武器,目前基本都還處于概念演示階段。對(duì)于直升機(jī)來說,受自身載荷的限制,只能裝掛低能激光干擾與致盲武器吊艙,采用中小功率激光,平均功率在萬瓦極以下,干擾和破壞敵方的光電傳感器和敵方官兵的眼睛,使敵方武器裝備失效,人員無法參戰(zhàn)。同時(shí),激光武器代替?zhèn)鹘y(tǒng)武器彈藥,可以減少由于傳統(tǒng)武器彈藥等對(duì)直升機(jī)的載荷限制,提高直升機(jī)戰(zhàn)場(chǎng)生存能力。
電子干擾吊艙隨著電磁環(huán)境的日益復(fù)雜和智能裝備的不斷應(yīng)用,在戰(zhàn)場(chǎng)上采用電子干擾作戰(zhàn)是目前乃至未來各國(guó)軍隊(duì)重點(diǎn)開展的作戰(zhàn)方式。電子干擾吊艙目前基本采用數(shù)字、模塊技術(shù)等手段,干擾能力得到了很大提升,是現(xiàn)代空戰(zhàn)的一種不可或缺的重要配置。電子干擾吊艙主要包括支援干擾吊艙和自衛(wèi)干擾吊艙兩種,目前具有代表的有:美國(guó)的AN/ALQ-184V電子干擾吊艙、以色列EL/L-8222電子對(duì)抗吊艙、俄羅斯火網(wǎng)電子戰(zhàn)吊艙,都具備了極為先進(jìn)的電子干擾技術(shù)。而對(duì)于直升機(jī)來說,通過掛裝先進(jìn)的電子干擾吊艙,并利用其低空作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì),隱蔽接近目標(biāo)區(qū)域,展開電子干擾作戰(zhàn),可以為己方陸地作戰(zhàn)力量展開下一步作戰(zhàn)掃清障礙、提供掩護(hù),也可以保證直升機(jī)自身在執(zhí)行多樣化任務(wù)過程中的安全。
心理戰(zhàn)吊艙心理戰(zhàn)作為戰(zhàn)場(chǎng)上的一種重要的非致命作戰(zhàn)方式,在很多戰(zhàn)爭(zhēng)中得到了應(yīng)用。心理戰(zhàn)吊艙內(nèi)部可以裝載心理戰(zhàn)技術(shù)設(shè)備、材料等,通過直升機(jī)帶到目標(biāo)區(qū)域,利用其懸停優(yōu)勢(shì),在安全距離內(nèi),實(shí)施心理攻擊,達(dá)到瓦解敵軍的目的。比如將幻覺武器裝載到心理戰(zhàn)吊艙內(nèi),通過直升機(jī)帶入戰(zhàn)場(chǎng)。幻覺武器是運(yùn)用全息投影技術(shù),可選擇在地面或空中向戰(zhàn)場(chǎng)上空的特定空間投射有關(guān)影像、標(biāo)語、口號(hào)的一種激光裝置。在心理上對(duì)敵軍進(jìn)行騷擾、恫嚇和瓦解,使敵方恐懼、厭戰(zhàn)、心態(tài)變化,從而放棄作戰(zhàn)。據(jù)悉,美軍在索馬里就曾使用過這種幻覺武器進(jìn)行一次投影效應(yīng)實(shí)驗(yàn),把受難耶穌的巨幅頭像投射到風(fēng)沙迷漫的空中。
非致命武器吊艙非致命武器是指為達(dá)到使人員或裝備失去功能而專門設(shè)計(jì)的武器系統(tǒng)。按作用對(duì)象,非致命武器可分為反裝備和反人員兩類。國(guó)外發(fā)展的用于反裝備的非致命武器主要有超級(jí)潤(rùn)滑劑、材料脆化劑、超級(jí)腐蝕劑、超級(jí)粘膠以及動(dòng)力系統(tǒng)熄火彈等。而通過在吊艙中裝載非致命武器,利用直升機(jī)將其帶入陸戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng),對(duì)地面裝甲車輛、武器設(shè)備、運(yùn)輸裝備、機(jī)場(chǎng)跑道、列車軌道、橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行破壞或者癱瘓,以達(dá)到損傷、延緩敵作戰(zhàn)力量發(fā)揮作用的目的。而反人員非致命武器可使敵方戰(zhàn)斗減員,傷員負(fù)擔(dān)進(jìn)一步加重。外軍的反人員非致命武器有化學(xué)失能劑、刺激劑、粘性泡沫等。同樣,可以裝載直升機(jī)吊艙內(nèi)帶入到戰(zhàn)場(chǎng)中,進(jìn)行噴灑、投射,而這種反人員非致命武器,在使用劑量控制范圍內(nèi),可不造成人員死亡,只是短期內(nèi)精神障礙、軀體功能失調(diào),喪失戰(zhàn)斗力。如美軍在索馬里行動(dòng)中使用了一種“太妃糖槍”,可以將人員包裹起來并使其失去抵抗能力,而美軍已開發(fā)出了第二代肩掛式粘性泡沫發(fā)射器。
MH-6小鳥直升機(jī)搭載的M134速射機(jī)槍
AH-64翼尖增加的AAQ-24激光對(duì)抗系統(tǒng)吊艙
為了滿足未來作戰(zhàn)任務(wù)的需要,武器吊艙的應(yīng)用能夠極大地增強(qiáng)直升機(jī),甚至是固定翼飛機(jī)和無人機(jī)的作戰(zhàn)反應(yīng)能力,結(jié)合新概念武器吊艙的應(yīng)用,吊艙將可攜帶多種武器,如何對(duì)武器吊艙進(jìn)行綜合管理和控制,提高武器吊艙的智能化程度,進(jìn)一步減小飛行員的負(fù)擔(dān),是制約武器吊艙發(fā)展應(yīng)用的關(guān)鍵問題。機(jī)載懸掛物管理系統(tǒng)是現(xiàn)代飛機(jī)控制、監(jiān)視和發(fā)射(彈射、投放)武器的航空電子系統(tǒng),用于監(jiān)控飛機(jī)懸掛物(主要是各種武器、吊艙、布撒器、副油箱等)的工作狀態(tài),管理懸掛物與飛機(jī)其他分系統(tǒng)的通信以及提供發(fā)射/投放控制信息?,F(xiàn)階段,各國(guó)在機(jī)載武器懸掛物的研究方面,基本步入了數(shù)字式管理,接下來將主要發(fā)展自主智能管理控制。對(duì)于直升機(jī)而言,為適應(yīng)未來戰(zhàn)爭(zhēng)的需要,加強(qiáng)改進(jìn)其懸掛物管理控制的關(guān)鍵技術(shù),十分必要。
即插即用技術(shù)武器的即插即用是在不改變飛機(jī)軟/硬件的情況下,能夠?qū)⑷魏涡滦臀淦骷傻饺魏物w機(jī)上。其本質(zhì)是采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想和方法,提高武器系統(tǒng)的可配置性、可移植性、互換性和互用性。作為武器系統(tǒng)集成的一個(gè)全新思路,武器的“即插即用”技術(shù)需要在直升機(jī)的顯示控制技術(shù)、火控計(jì)算、懸掛物管理技術(shù)、武器等多方面建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的接口體系。其涉及的技術(shù)基礎(chǔ)包括系統(tǒng)體系架構(gòu)、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系、系統(tǒng)開發(fā)、集成和驗(yàn)證方法等。
阿帕奇直升機(jī)激光打擊
標(biāo)準(zhǔn)化接口技術(shù)接口標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)武器系統(tǒng)通用化的基礎(chǔ)。美軍的標(biāo)準(zhǔn)體系相對(duì)來說已比較完善,但其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)隨著工程實(shí)踐的具體情況進(jìn)行不斷改善。國(guó)內(nèi)主要是參照美軍標(biāo)編制了GJB1C-2006《機(jī)載懸掛物和懸掛裝置幾何部位通用設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》和GJB1188A-1999《飛機(jī)/懸掛物電器連接系統(tǒng)接口要求》的基礎(chǔ)上編制的。由于標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接口的要求不完善,加之國(guó)內(nèi)武器和發(fā)射裝置等在設(shè)計(jì)時(shí)參照的原因不同,使得機(jī)械、電氣接口等方面各不相同,在實(shí)踐過程中還存在諸多問題。為了滿足未來空戰(zhàn)武器吊艙的通用化需要,必須開展機(jī)載懸掛物管理系統(tǒng)的再開發(fā),以達(dá)到載機(jī)可以懸掛任何武器吊艙,識(shí)別任務(wù)吊艙內(nèi)武器種類,執(zhí)行多樣化任務(wù)。
懸掛物智能管理技術(shù)隨著未來作戰(zhàn)模式的改變與直升機(jī)作戰(zhàn)任務(wù)的多樣性,直升機(jī)攜帶的武器吊艙和懸掛物管理系統(tǒng)要完成的功能越來越多。但是,目前的懸掛物管理系統(tǒng)所采用的技術(shù)還需要飛行員諸多的干預(yù)操作,難以滿足未來集群協(xié)同空戰(zhàn)的需求。隨著機(jī)載電子設(shè)備的數(shù)字式化發(fā)展以及人工智能技術(shù)的不斷成熟,機(jī)載懸掛物管理和武器裝備投放與發(fā)射管理也逐步向智能化趨勢(shì)演變。為此,研究通過人工智能技術(shù)、智能控制和決策技術(shù)、專家系統(tǒng)、語義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代智能控制技術(shù)來改進(jìn)懸掛物管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),控制算法模型,從而提高機(jī)載懸掛物系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化、自主化程度,增強(qiáng)其對(duì)武器吊艙的管理和控制能力,降低飛行員的操作負(fù)擔(dān),已成為智能懸掛物管理的重要研究方向。
由于武器吊艙可以看做是一個(gè)可獨(dú)立于機(jī)體的武器系統(tǒng),具有可裝載武器種類多樣、易于拆卸裝掛與轉(zhuǎn)移的特點(diǎn),只需要使用通用的連接裝置,在智能化的懸掛管理系統(tǒng)的控制下,提前裝填,模塊化存儲(chǔ),在任務(wù)開始時(shí)或下次任務(wù)開始前,當(dāng)直升機(jī)到位后進(jìn)行快速裝掛執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)。目前,新概念武器技術(shù)大多還太不成熟,可在直升機(jī)上選用傳統(tǒng)武器吊艙中的組合式吊艙以及新型電子干擾吊艙、心理戰(zhàn)吊艙等進(jìn)行裝掛,以完成直接打擊目標(biāo),對(duì)目標(biāo)實(shí)施電子干擾和心理攻擊等任務(wù)。待新概念武器技術(shù)成熟,達(dá)到直升機(jī)懸掛標(biāo)準(zhǔn)后,將其與直升機(jī)吊艙相融合,進(jìn)一步提升直升機(jī)在低空作戰(zhàn)領(lǐng)域的作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)。而直升機(jī)武器吊艙在未來作戰(zhàn)中作用發(fā)揮的如何,取決于機(jī)載懸掛系統(tǒng)的發(fā)展程度,接下來應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)該系統(tǒng)的研發(fā),以適應(yīng)未來戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)對(duì)武器選擇的需要,進(jìn)而打贏未來智能化戰(zhàn)爭(zhēng)。
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