末敏彈是末端敏感彈藥的簡稱。這里所指的“末端”是指彈道的末端,而“敏感”是指彈藥可以探測到目標的存在并被目標激活;所以,末敏彈就是在彈道末端能夠探測出裝甲目標的方位并使戰斗部朝著目標方向爆炸的炮彈。
在反坦克武器中除了反坦克火箭、反坦克導彈以外,在20世紀90年代又出現了一種新殺手,那就是末敏炮彈。現有比較知名的末敏彈有美國的M898“薩達姆”(SADARM)155mm末敏炮彈、德國的“靈巧”SMArt-155mm末敏炮彈、瑞典和法國聯合研制的“博尼斯”(BONUS)等。末敏炮彈是一種用載體投射的特種子母彈藥,專門用于攻擊集群坦克的頂部裝甲,是一種以多對多的反集群裝甲和火炮的有效武器。除了具有常規炮彈間瞄射擊的優點以外,還能在目標區上空自動探測、識別并攻擊目標,是實現了“發射后不用管”的一種具有高效費比的智能炮彈。它于20世紀60年代開始研發,它是一種遠距離、命中率低于導彈,但高于常規炮彈,且價格低于導彈的反裝甲彈藥。
末敏炮彈的結構特點
目前外軍研制的幾種155mm末敏炮彈,從結構設計角度來看都有著各自的特點和長處。
美國M898“薩達姆”(SADARM)155mm末敏炮彈 研制歷程相當長,是從203mm火炮彈藥發展過來的。經過多年的不斷改進和射擊試驗才取得了比較好的結果,1997年才開始生產。其結構特點是敏感裝置是復合型的,它由一個紅外探測器、一個主動式毫米波探測器和一個被動式毫米波探測器組成;減速裝置用的是阻力傘;戰斗部是自鍛破片戰斗部。如果同時使用主動、被動毫米波雷達和紅外探測器等三種探測裝置,這三種探測裝置融合,便產生出了超強的目標識別能力。
德國“靈巧”SMArt-155mm末敏炮彈 是當今世界最先進的炮射末敏彈之一。它采用了薄壁結構,其彈體壁厚只有普通炮彈的1/4~1/3,這樣做的目的是使母彈的有效載荷空間最大化,也使自鍛破片戰斗部藥形罩的直徑最大化。敏感裝置是末敏彈的“大腦”,末敏彈正是靠接收目標及其背景輻射或反射的信號來識別目標的。SMArt末敏彈敏感裝置采用了三個不同的信號通道,即紅外探測器、94GHz毫米波雷達和毫米波輻射計,從而使它具有較高的抗干擾能力,能適應當時的戰場環境,如果由于環境條件(如大氣條件)使敏感裝置的某個通道不能正常工作,SMArt也可根據其它兩通道的信號識別目標。SMArt的設計非常巧妙,毫米波雷達和毫米波輻射計共用一個天線,并且天線與自鍛破片戰斗部的藥形罩融為一體。這種結構不僅為天線提供了一個合適的孔徑,而且還不需要添加機械旋轉裝置,較好地利用了空間。
瑞典的博福斯公司和法國的地面武器集團聯合研制的“博尼斯”(BONUS)155mm末敏炮彈 被認為是歐洲的第二號智能炮彈。“博尼斯”的子彈內有穩定裝置、紅外敏感器、信號處理器和戰斗部。該彈在穩定裝置的設計上有一定的特色,它的穩定裝置沒有用阻力傘而是用了一個圓盤。子彈被拋出后,位于子彈一側的圓柱形紅外敏感器張開并被鎖定在固定的位置上;同時在與敏感器對稱的另一側的穩定圓盤也張開了,從而使子彈在下降的過程中能達到相對穩定的狀態。由于沒有用吸力傘,子彈下降的速度比較快,減少了被敵方干擾的機會,同時,風對子彈的影響也減小了。
末敏炮彈的作用原理
末敏炮彈并不是一種制導武器,因為它沒有制導系統,不像紅外制導的導彈那樣可以自動跟蹤目標,也不像激光制導的導彈那樣需要指示器照射目標。
裝有敏感子彈藥的母彈由火炮或火箭炮發射后按預定彈道以無控的方式飛向目標,在目標區域上空的預定高度,時間引信作用,點燃拋射藥,將敏感子彈從彈體尾部拋出。敏感子彈被拋出后,靠減速和減旋裝置(一般是阻力傘和翼片)達到預定的穩定狀態。在子彈的降落過程中,彈上的掃描裝置對地面做螺旋狀掃描。彈上還有距離敏感裝置,當它測出預定的距地面的斜距時,即解除引爆機構的保險。隨著子彈的下降,螺旋掃描的范圍越來越小。一旦敏感裝置在其視場范圍內發現目標(即被激活)時,彈上信號處理器就發出一個起爆自鍛破片戰斗部的信號,戰斗部起爆后瞬時形成2000~3000米/秒的高速飛行,“自鍛造”侵徹體去攻擊裝甲目標。如果敏感裝置沒有探測到目標,子彈便在著地時自毀。
末敏炮彈的作戰過程
“薩達姆”末敏炮彈由155mm M109 A6帕拉丁榴彈炮發射,最大射程是22.5千米。薩達姆是摧毀大面積范圍內裝甲群目標的子母彈。就像大部分普通炮彈一樣,薩達姆母彈以非制導彈道發射出去,飛經目標上空時,母彈將兩枚子彈拋出,子彈藥隨即展開類似降落傘的減速裝置。其自帶的紅外探測器/毫米波復合制導微型傳感器迅速掃描搜索地面上的目標,識別裝甲車輛的信號特征,一旦目標被鎖定,便引爆“爆炸成形彈丸戰斗部”。金屬制的彈體被爆炸力鍛造成一枚熾熱的穿甲彈,它能以極高的速度擊穿普通裝甲車輛的頂裝甲,具有摧毀大面積范圍內裝甲群目標的能力。
“靈巧”SMArt-l55mm末敏炮彈通用于北約的火炮,如M109系列、FH-155等火炮,也可用南非的G6火炮發射,最大射程為27千米。SMArt敏感裝置有較高的抗干擾能力,在地面有霧或惡劣環境下仍可正常工作。使用高密度的鉭作為藥形罩的材料,在155毫米炮彈內部空間有限的條件下,盡可能地提高了自鍛破片戰斗部的穿透能力,形成的侵徹體的長細比接近5;侵徹體的穿透力與使用銅質藥形罩時相比約提高了35%,在最大射程上仍可確保擊穿坦克的頂部裝甲。
“博尼斯”采用子母彈結構,母彈內裝兩個子彈,母彈僅僅是載體,靠火炮發射出去,兩個子彈具有末端敏感的功能;引信信號處理器給戰斗部發出起爆信號,戰斗部使用高密度的鉭作為藥形罩的材料,提高戰斗部的穿透能力。戰斗部爆炸后瞬時形成2000米/秒高速飛行的侵徹體攻擊裝甲目標;一發“博尼斯”可擊毀兩個裝甲目標。該彈有效射程35千米,能摧毀現代戰場上的各種裝甲目標,可以有效地對付集群裝甲目標。一個炮連每門炮每分鐘可發射6發母彈,即12發子彈,能確保摧毀敵人的一個裝甲分隊。
末敏炮彈的發展趨勢
末敏炮彈所采用的關鍵技術是敏感器技術和爆炸成型彈丸技術。目前傳感器技術主要采用毫米波、紅外、磁敏感、音響等單一技術,今后正在向毫米波/紅外雙模技術方向發展。爆炸成型彈丸主要采用銅制藥型罩,今后有向鈾、鉬等新型材料制藥型罩方向發展的趨勢。
目前,國外末敏技術的研究較為成熟,美國“薩達姆”子彈藥已開始小批量生產,正在進行“預籌產品改進”(P3I)計劃,以對付運動中的裝甲目標,其改進型產品將裝備美國XM982式155mm復合增程炮彈、海軍EX171式127毫米火箭助推增程制導彈藥、MLRS火箭彈中。末敏彈的迅速發展,為在遠程多管火箭炮、廣域地雷、無人駕駛飛行器、機載撤布器及其它載體中使用開辟了廣闊的前景,是彈藥領域的一次飛躍。
由此可見,未來反裝甲子彈藥將朝投放后自主搜索目標的方向發展。子彈藥采用爆炸成型彈丸、串聯式戰斗部或多功能戰斗部及新型多模式導引頭,從頂部準確地攻擊靜止或運動中的任何的裝甲車輛,并且在不久的將來即可成為現實。發射或投放后不管的精確制導子彈藥將為21世紀空軍和陸軍各種載體提供一種不可缺少的有效反裝甲武器。