突破性研究:枪弹也制导

  • 来源:轻兵器
  • 关键字:新型制导枪弹,武器
  • 发布时间:2013-03-07 13:06

  制导枪弹研发始末

  由于导弹结构技术较复杂,因此其体型较大,而对于体型较小的枪弹来说,则难以采用制导技术,但这一领域目前正在取得突破。据美国桑迪亚国家试验室于2012年1月30日报道,该试验室研制了一款可自动调整飞行方向的新型制导枪弹,该弹在远距离上的射击精度更高,有效打击距离超过1.6km。

  桑迪亚国家试验室由桑迪亚公司运营管理,该公司是洛克希德·马丁公司的全资子公司。该试验室主要从事国家安全、能源和环境技术以及经济竞争领域的研究工作。目前为美国能源部国家核安全局提供技术服务。

  2008年,美国国防部高级研究计划局(DARPA)分别与洛克希德·马丁公司和美国蒂莱蒂尼科学与成像公司签订了价值1230万美元和950万美元的合同来开展EXACTO(The ExtremeAccuracy Tasked Ordnance,高精度任务武器计划)的工作,目的是开发制导枪弹及使用制导枪弹的狙击步枪。洛克希德·马丁公司负责制导枪弹的研制,蒂莱蒂尼科学与成像公司负责专用狙击步枪的研制。EXA CTO计划旨在能减小横风、空气密度等环境因素对狙击武器的影响,提高对运动或静止目标的命中率,增大射手的隐蔽性。若顺利,估计2015年左右可研制出这款新型制导枪弹。

  结构原理推测

  根据桑迪亚国家试验室的报道以及美国专利文献“小口径制导枪弹(Small caliber guided projectile)”的介绍,可以描述出该弹的大致性能结构及原理:口径0.50英寸,初速730m/s,射程1.6km。枪弹由弹头、弹托、弹壳、发射药、底火等几部分组成。其弹头长102mm,由激光导引头、配重块、电池、导航/控制元件、锥形体、尾翼、微型电磁驱动器和舵机等6大部分组成,采用尾翼稳定方式,依靠舵机调整飞行姿态。激光导引头内含光学传感器。发射时,发射器(枪械)向目标发出激光束,光学传感器可探测到目标上反射的激光束,然后将信息传递给导航/控制元件,该元件通过一个8位CPU来指挥电磁驱动器控制舵机的姿态,从而引导枪弹准确飞向目标。

  新型制导枪弹采用聚合物弹托,弹托闭气好,并保护纤细的尾翼和舵机,当弹头从枪管里飞出后,弹托就会自行脱落。

  弹头在空气中飞行时,会以一定的频率产生抖动和偏航现象。对体型大的弹而言,其抖动及偏航的频率较低,因此飞行轨迹修正频率较低、修正次数少,每次修正都需要非常精确。而新型制导枪弹的抖动及偏航频率约为30赫兹,也就是每秒可以校正30次,这意味着有可能“矫枉过正”,所以没有必要每次都进行精确校正。

  气动力学建模和计算机仿真表明:由于受到横风、温度、气压等外界条件影响,普通枪弹每飞行800m至少偏离目标8.96m,而通过矫正,新型制导枪弹则只偏离0.2m。

  在元件抗过载方面,在714m/s的平均速度下,新型制导枪弹的电磁驱动器性能良好。在新型制导枪弹上加装了微型发光二极管(LED),通过夜间野外测试录像可以看到,LED发出的光形成了一道明亮的弹道轨迹,这证明枪弹上的电池和电子元器件能够承受击发时的巨大冲击。

  装备应用展望

  在武器结构方面,需要考虑用合适的枪械来与新型制导枪弹相匹配,因为这种新型制导枪弹需要使用滑膛枪管,而现代枪械除霰弹枪和低致命防暴枪外大部分都采用线膛枪管。据消息称,新型枪械采用“发射后不管”技术。

  在技术应用方面,研究人员认为,新型制导枪弹可能比原来预想的应用范围更广。最初计划用于大口径枪械,现在看来该技术不仅可用于大口径狙击步枪,还可用在小口径武器上。

  在研发进程方面,目前桑迪亚国家试验室正在寻找私人公司进行合作来完成原理样机的相关测试,并最终向市场投放一种成熟的制导枪弹。

  编辑/刘兰芳

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